CN101361021B - 透射式液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示特性变化小、显示图像亮、对比度高并且视角依赖性小的透射式液晶显示装置。液晶显示装置至少包括具有固定的向列混合取向结构的特定的第一光学各向异性层，以及特定的第二光学各向异性层。

Description

透射式液晶显示装置
技术领域
本发明涉及透射式液晶显示装置，其用于诸如字处理器和个人计算机之类的办公室自动化(OA)设备、诸如个人数字助理和移动电话之类的移动信息终端或装有液晶监视器的可携式摄像机。
背景技术
液晶显示装置通常包括液晶单元、偏振器和光学补偿片(延迟板)。透射式液晶显示装置包括：一对偏振器、夹在它们之间的液晶单元、设置在液晶单元和一个或两个偏振器之间的单一或多个光学补偿片。
液晶单元包括杆状液晶分子、用于封住所述分子的一对基板、以及用于向所述分子施加电压的电极层。液晶单元的模式的例子包括：TN(扭转向列)、STN(超扭转向列)、ECB(电控双折射)、IPS(面内切换)、VA(竖直配向)、OCB(光学补偿双折射)、HAN(混合配向向列)、ASM(轴对称配向微胞)、半色调灰阶模式、区域分割模式、和使用铁电液晶和反铁电液晶的显示模式。
透射式液晶显示装置无法避免当倾斜观看时由于液晶分子的折射率各向异性而发生的涉及视角的问题，例如显示对比度的降低、显示颜色变化和灰度(gradation)反转，因此已经要求对这些方面进行改进。
对于使用TN模式(液晶的扭转角是90度)的透射式液晶显示装置，已经提出并实际使用了一种解决这些问题的方法，其中将光学补偿膜设置在液晶单元和上下偏振器中的每一个之间。
例如，已知一些结构，其中包括混合配向盘状液晶或向列混合配向液晶聚合物的光学补偿膜设置在液晶单元和上下偏振器中的每一个之间(以下的专利文献No.1～3)。
然而，TN模式可以增大对比度加宽的范围，但是灰度反转的范围宽，因此在视角特性中不一定是足够的。这是因为，由于液晶层扭转90度而导致液晶单元中的分子倾斜高达90度方向，使得灰度反转的范围被加宽。
出于上述原因，液晶单元的模式优选地为使用ECB模式的显示模式，其中液晶分子扭转0度的角度，并且在使灰度反转的范围变窄的意义上均匀地配向。提出了用于增大ECB模式的视角的配置，其中设置两个向列混合配向光学补偿膜和两个单轴延迟膜，使得每一个补偿膜和每一个延迟膜分别位于均匀液晶单元的上下(专利文献No.4)。
然而，这种方法无法解决当倾斜观看液晶显示装置时所发生的涉及视角的问题，例如显示对比度的降低、显示颜色变化和灰度反转，并且还留下了以下问题，包括：由于每个膜的参数变化而导致显示特性的波动较大，总膜厚增大，以及由于在液晶单元的上下总共使用4个膜使得装置的可靠性较低，所有的这些问题都要求改进。
(1)专利文献No.1：日本专利特许No.2640083
(2)专利文献No.2：日本专利特开平No.11-194325
(3)专利文献No.3：日本专利特开平No.11-194371
(4)专利文献No.4：日本专利特开No.2005-202101
发明内容
本发明旨在解决上述问题，并且提供波动小、显示图像亮、对比度高并且视角依赖性小的透射式液晶显示装置。
根据本发明的第一方面，提供一种透射式液晶显示装置，至少包括：背光；偏振器；第二光学各向异性层，在550nm的波长下具有80～180nm的延迟；第一光学各向异性层，在550nm的波长下具有50～140nm的延迟；均匀配向的液晶单元，其包括相互面对的上下基板和夹在上下基板之间的液晶层；以及偏振器，它们从背光开始按照该顺序堆叠设置，第一光学各向异性层至少包括具有固定的向列混合液晶取向结构的液晶膜。
根据本发明的第二方面，提供一种透射式液晶显示装置，至少包括：背光；偏振器；均匀配向的液晶单元，其包括相互面对的上下基板和夹在上下基板之间的液晶层；第一光学各向异性层，在550nm的波长下具有50～140nm的延迟；第二光学各向异性层，在550nm的波长下具有80～180nm的延迟；以及偏振器，它们从背光开始按照该顺序堆叠设置，第一光学各向异性层至少包括具有固定的向列混合液晶取向结构的液晶膜。
根据本发明的第三方面，提供一种透射式液晶显示装置，至少包括：背光；偏振器；第一光学各向异性层，在550nm的波长下具有50～140nm的延迟；第二光学各向异性层，在550nm的波长下具有80～180nm的延迟；均匀配向的液晶单元，其包括相互面对的上下基板和夹在上下基板之间的液晶层；以及偏振器，它们从背光开始按照该顺序堆叠设置，第一光学各向异性层至少包括具有固定的向列混合液晶取向结构的液晶膜。
根据本发明的第四方面，提供一种透射式液晶显示装置，至少包括：背光；偏振器；均匀配向的液晶单元，其包括相互面对的上下基板和夹在上下基板之间的液晶层；第二光学各向异性层，在550nm的波长下具有80～180nm的延迟；第一光学各向异性层，在550nm的波长下具有50～140nm的延迟；以及偏振器，它们从背光开始按照该顺序堆叠设置，第一光学各向异性层至少包括具有固定的向列混合液晶取向结构的液晶膜。
根据本发明的第五方面，提供根据第一到第四方面中的任意一个的透射式液晶显示装置，其中第二光学各向异性层是延展的聚合物膜。
根据本发明的第六方面，提供根据第一到第四方面中的任意一个的透射式液晶显示装置，其中第二光学各向异性层是通过将表现光学正单轴性的液晶物质以该物质处于液晶状态时所形成的向列取向进行固定而产生的液晶膜。
根据本发明的第七方面，提供根据第一到第四方面中的任意一个的透射式液晶显示装置，其中形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和液晶层的摩擦方向所定义的角度在小于等于30度的范围内。
根据本发明的第八方面，提供根据第一到第四方面中的任意一个的透射式液晶显示装置，其中形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和第二光学各向异性层的慢轴所定义的角度在大于等于70度并且小于110度的范围内。
根据本发明的第九方面，提供根据第一到第四方面中的任意一个的透射式液晶显示装置，其中第一光学各向异性层是通过将表现光学正单轴性的液晶物质以该物质处于液晶状态时所形成的向列混合取向进行固定而产生的液晶膜，并且向列混合取向的平均倾斜角在5～45度的范围内。
附图说明
图1是用于说明液晶分子的倾斜和扭转角度的概念图。
图2是用于说明形成第二光学各向异性层的液晶膜的配向结构的概念图。
图3是用于说明液晶单元的预倾斜方向的概念图。
图4是示例1的液晶显示装置的示意性横截面图。
图5是表示示例1中的偏振器的吸收轴、液晶单元的预倾斜方向、聚合延展膜的慢轴和液晶膜的倾斜方向的角度关系的平面图。
图6是表示当从所有方向观看示例1的液晶显示装置时的对比度比率的图。
图7是示例2的液晶显示装置的示意性横截面图。
图8是表示示例2中的偏振器的吸收轴、液晶单元的预倾斜方向、聚合延展膜的慢轴和液晶膜的倾斜方向的角度关系的平面图。
图9是表示当从所有方向观看示例2的液晶显示装置时的对比度比率的图。
图10是示例3的液晶显示装置的示意性横截面图。
图11是表示示例3中的偏振器的吸收轴、液晶单元的预倾斜方向、聚合延展膜的慢轴和液晶膜的倾斜方向的角度关系的平面图。
图12是表示当从所有方向观看示例3的液晶显示装置时的对比度比率的图。
图13是示例4的液晶显示装置的示意性横截面图。
图14是表示示例4中的偏振器的吸收轴、液晶单元的预倾斜方向、聚合延展膜的慢轴和液晶膜的倾斜方向的角度关系的平面图。
图15是表示当从所有方向观看示例4的液晶显示装置时的对比度比率的图。
图16是比较例1的液晶显示装置的示意性横截面图。
图17是表示当从所有方向观看比较例1的液晶显示装置时的对比度比率的图。
(附图标记说明)
1、2：基板
3：透明电极
4：反电极
5：液晶层
6：液晶单元
7、8：偏振器
9：第一光学各向异性层
10：第二光学各向异性层
11：背光
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明。
本发明的透射式液晶显示装置具有从以下四种方案中选择的配置，并且如果需要，可以包含诸如光漫射层、光控制膜、光导板和棱镜片之类的元件，对其不施加特别的限制。可以使用配置方案(1)～(4)中的任意一种，以便获得视角依赖性小的光学特性。
(1)偏振器/液晶单元/第一光学各向异性层/第二光学各向异性层/偏振器/背光
(2)偏振器/第二光学各向异性层/第一光学各向异性层/液晶单元/偏振器/背光
(3)偏振器/液晶单元/第二光学各向异性层/第一光学各向异性层/偏振器/背光
(4)偏振器/第一光学各向异性层/第二光学各向异性层/液晶单元/偏振器/背光
下面将描述用于本发明的液晶单元。
在本发明中使用的液晶单元的模式是均匀配向单元模式。这里使用的均匀配向单元是扭转角基本为0度的单元。术语“基本为0度”是指大于等于0度并且小于等于5度的角度。液晶单元的延迟(Δnd)优选地从200～400nm，更优选地，从230～350nm。偏离这些范围的延迟由于会引起不希望的着色或亮度降低，因此并不是优选的。
对于液晶单元的驱动模式并没有特别的限制，因此，它可以是在STN-LCD中使用的无源矩阵模式，使用诸如TFT(薄膜晶体管)电极和TFD(薄膜二极管)电极之类的有源电极的有源矩阵模式，以及电浆定址(plasma address)模式。
液晶单元包括夹在两个透明基板之间的液晶层，所述两个透明基板被设置为相互面对(观看者侧基板可被称为“上基板”，背光侧基板可被称为“下基板”)。
对于形成液晶层的材料没有特别的限制。材料的例子包括可以构成各种液晶单元的各种低分子量液晶物质，聚合液晶物质，及其混合物。液晶材料可以与染料、手征性掺杂剂(chiral dopoant)或非液晶物质混和到其不阻止液晶物质表现液晶性的程度。液晶单元可以具有上述各种液晶单元模式所需的各种元件或下述各种元件。
对于形成液晶单元的透明基板没有特别的限制，只要它们可以以特定的配向方向配向形成液晶层的液晶材料即可。更具体的例子包括自身具有配向液晶材料的特性的基板和自身不具有配向能力但是具有能够配向液晶材料的配向层的基板。液晶单元的电极可以是任意的传统电极，例如ITO。电极通常可以设置在透明基板的表面上，该表面接触液晶层。在使用具有配向层的透明基板的情况下，可以在配向层和基板之间设置电极。
对于在本发明中使用的偏振器没有特别的限制，只要可以实现本发明的目的即可。因此，偏振器可以是通常在液晶显示装置中使用的任意的传统偏振器。具体的例子包括：诸如聚乙烯醇(PVA)和部分缩醛化PVA之类的基于PVA的偏振膜，诸如通过延展包括乙烯-乙燃基醇共聚物(ehtylene-vinyl acetate copolymer)的部分皂化产物的亲水聚合膜并吸收碘和/或二向色性染料产生的偏振膜之类的偏振膜，以及包括诸如聚氯乙稀的去氯产物之类的多烯定向(polyene-oriented)膜的偏振膜。作为选择，可以使用反射型偏振器。
这些偏振器可以单独使用，或者为了增加强度、抗湿性和抗热性，结合设置在偏振器的一个或两个表面上的透明保护层一起使用。保护层的例子包括通过将诸如聚酯、三醋酸纤维或环烯烃聚合物之类的透明塑料膜直接或通过粘合剂层覆盖在偏振器上形成的保护层；透明树脂的涂覆层；以及基于丙烯酸或环氧的光固定型树脂层。当保护层涂覆在偏振膜的两个表面上时，它们可以彼此相同或者不同。
对于在本发明中使用的第二光学各向异性层没有特别的限制，只要其具有极好的透射率和均匀性即可。然而，该层优选地为聚合延展膜或由液晶材料形成的光学膜。聚合延展膜的例子包括：由基于纤维素、聚碳酸酯、多芳基化合物、聚砜、聚丙烯、聚醚砜或环烯烃聚合物形成的单轴或双轴延迟膜。这里举例说明的第二光学各向异性层可以包括由液晶材料单独形成或其组合形成的聚合延展膜或光学膜。在这些聚合延展膜中，优选的为基于环烯烃的聚合物，这是因为它们是有成本效益的，并且由于它们的膜均匀性和双折射波长分散小可以抑制图像质量的颜色调制的变化。由液晶材料形成的光学膜的例子包括由各种主链和/或侧链型液晶聚合化合物，例如液晶聚酯、液晶聚碳酸酯、液晶聚丙烯酸酯或在配向之后可以通过交叉接合等聚合的具有反应性的低分子量液晶化合物构成的光学膜。这些膜可以是具有自支持性的单层膜或在透明支持基板上形成。
因此第二光学各向异性层在550nm的波长下的延迟值被调节为从80～180nm。该延迟值优选地为100～160nm。由于可能无法获得足够的补偿效果，因此小于80nm或大于180nm的延迟值不是优选的。
在本发明中使用的第一光学各向异性层是至少包括液晶膜的层，该液晶膜通过将表现光学正单轴性的液晶聚合物，更具体地说，表现光学正单轴性的聚合液晶化合物，或包含从聚合液晶化合物中选择的至少一种并表现光学正单轴性的聚合液晶合成物，以液晶聚合化合物或合成物处于液晶状态时形成的5～45度的平均倾斜角度的向列混合取向固定而产生。
这里使用的术语“向列混合取向”是指液晶分子以其中相对于膜的上表面和膜的下表面液晶分子的指向矢(director)的角度相互不相同的向列取向配向的取向结构。因此，由于该指向矢和膜平面所形成的角度在膜的上界面附近和下界面附近之间不同，因此向列混合取向可以指其中角度在膜的上表面和膜的下表面之间连续变化的取向。
在具有固定向列混合取向结构的液晶膜中，液晶分子的指向矢在膜厚度方向的所有位置指向不同的角度。因此，可以说，在整个膜结构中光轴不再存在。
这里使用的术语“平均倾斜角度”是指在液晶膜的厚度方向在液晶分子的指向矢和膜平面之间定义的角度的平均值。在本发明使用的液晶膜中，由在膜表面之一附近的指向矢和膜表面形成的角度的绝对值通常从20～90度，优选地从40～80度，更优选地从50～60度，而由指向矢和另一膜表面形成的角度的绝对值通常从0～20度，优选地从0～10度。平均倾斜角度的绝对值通常从5～45度，优选地从20～45度，更优选地从25～35度。
如果平均倾斜角度偏离以上范围，那么将导致从倾斜方向观看所产生的液晶显示装置时装置的对比度下降。通过应用晶体旋转法可以确定平均倾斜角度。
本发明使用的形成第一光学各向异性层的液晶膜包括如上所述的具有固定的向列混合取向和特定的平均倾斜角度的液晶聚合化合物或液晶聚合合成物，但是如上所述也可以由任意的液晶材料形成，只要该材料可以以向列混合取向配向并满足涉及特定的平均倾斜角度的要求即可。例如，该膜可以是通过使低分子量液晶材料处于液晶状态，然后以向列混合取向配向该材料，并通过光或热交叉接合固定所配向的取向而产生的液晶膜。这里使用的术语“液晶膜”指通过将诸如低分子量或聚合的液晶物质之类的液晶物质形成为膜而产生的液晶膜，而与液晶膜自身是否表现液晶性无关。
对于从其法线方向观看时形成第一光学各向异性层的液晶膜的平面中的视在延迟值，在具有固定的向列混合取向结构的液晶膜中，在平行于指向矢的方向上的折射率(ne)不同于在垂直于指向矢的方向上的折射率(no)，因此，假定从ne中减去no所所获得的值(ne-no)为视在双折射率，给出作为视在双折射率和绝对膜厚之积的视在延迟值。通过诸如偏振光椭圆率测量仪之类的偏振光学测量可容易地获得该延迟值。相对于550nm的单色光，用作光学各向异性层的液晶膜的延迟值从50～140nm。小于50nm的延迟值将导致无法获得足够的视角加宽效果。大于140nm的延迟值将导致倾斜观看时液晶显示装置上的不必要的着色。
形成第一光学各向异性层的液晶膜的平均倾斜角度和延迟值需要在上述范围内。膜的厚度依赖于形成第一光学各向异性层的液晶聚合物或液晶化合物的物理特性而变化，但是通常从0.2～10μm，优选地从0.3～5μm，特别优选地从0.5～2μm。小于0.2μm的膜厚将无法获得足够的补偿效果。大于10μm的膜厚将导致液晶显示装置中不必要的图像着色。
将更详细地描述在本发明的液晶显示装置中的光学各向异性层的具体的配置条件。为了描述具体的配置条件，如下使用图1～图3定义液晶膜形成的光学各向异性层的上下平面和倾斜方向以及液晶单元的预倾斜方向。
当液晶膜形成的光学各向异性层的上下平面通过膜界面附近处的液晶分子的指向矢和膜平面形成的角度定义时，在相对于指向矢的锐角侧形成20～90度角的平面被定义为“b平面”，而在相对于指向矢的锐角侧形成0～20度角的平面被定义为“c平面”。
当通过光学各向异性层从b平面看c平面时，其中液晶分子的指向矢和其向c平面的投影之间的角度为锐角并且平行于投影的方向定义为“倾斜方向”(参见图1和2)。
接下来，在液晶单元的单元界面上，用于驱动液晶单元的低分子量液晶通常不平行于单元界面，并以一定的角度倾斜，该角度通常称为“预倾斜角度”。然而，在单元界面上液晶分子的指向矢和其投影形成锐角并且平行于投影的方向，在这里被定义为“液晶单元的预倾斜方向”(参见图3)。
第一和第二光学各向异性层可以通过粘合剂(adhesive)或黏性粘合剂(tacky adhesive)层相互附着。
对于形成粘合剂层的粘合剂没有特别的限制，只要它们对于光学各向异性层具有足够的粘性并且不损害其光学特性即可。粘合剂的例子包括基于丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、橡胶、氨基甲酸乙酯、聚乙烯醚的粘合剂和其混合物，以及例如热固化和/或光固化型以及电子辐射固化型的各种反应粘合剂。粘合剂可以是具有用于保护光学各向异性层的透明保护层的功能的粘合剂。
对于形成黏性粘合剂层的黏性粘合剂没有特别的限制。可以使用从包含诸如丙烯酸聚合物、基于硅酮的聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、基于氟或橡胶的聚合物之类的作为基础聚合物的聚合物中适当地选择的任意的黏性粘合剂。具体地说，优选地使用诸如丙烯酸黏性粘合剂之类的黏性粘合剂，其光学透明度、抗气候性和抗热性极好，并且容易调节湿润性、凝集性和粘性。
可以通过任意适当的方法形成粘合剂层或黏性粘合剂层(以下可以统称为“黏性/粘合剂层”)。方法的例子包括以下方法，其中基础聚合物或其成分溶解或分散在只包含甲苯或乙酸乙酯或其组合的溶剂中，从而制备包含10～40％的粘合剂质量的黏性/粘合剂溶剂，然后通过例如浇铸或涂覆之类的适当的形成方法，将该溶剂直接覆盖在上述光学各向异性层上；或者方法的例子包括以下方法，其中在分隔器上按照上述方法形成黏性/粘合剂层，然后将其转移到光学各向异性层上。黏性/粘合剂层可以包含诸如天然或合成树脂之类的添加剂，具体地说，诸如包含黏性施加树脂、玻璃纤维、玻璃珠、金属粉末和其它无机粉末的填充剂或颜料、染料和抗氧化剂之类的添加剂。黏性/粘合剂层可以包含细颗粒，从而表现光漫射性。
当光学各向异性层通过黏性/粘合剂层相互附着时，可以对它们进行表面处理，从而提高它们与黏性/粘合剂层的粘合性。对于表面处理的方法没有特别的限制。可以适当地使用诸如电晕放电、溅射、低压UV辐射或等离子处理之类的表面处理，它们能够保持液晶膜表面的透明度。在这些表面处理中，电晕放电处理极好。
接下来，将对根据本发明的包含上述部件的液晶显示装置的配置进行说明。
本发明的液晶显示装置的配置需要从如图4、7、10和13所示的以下四种方案中选择：
(1)偏振器/液晶单元/第一光学各向异性层/第二光学各向异性层/偏振器/背光；
(2)偏振器/第二光学各向异性层/第一光学各向异性层/液晶单元/偏振器/背光；
(3)偏振器/液晶单元/第二光学各向异性层/第一光学各向异性层/偏振器/背光；以及
(4)偏振器/第一光学各向异性层/第二光学各向异性层/液晶单元/偏振器/背光。
由液晶单元的液晶层的预倾斜方向，和由其中向列混合取向固定的液晶膜形成的第一光学各向异性层的倾斜方向形成的角度优选地从0～30度，更优选地从0～20度，特别优选地从0～10度。大于30度的角度将无法获得足够的视角补偿效果。
由第二光学各向异性层的慢轴和第一光学各向异性层的倾斜方向形成的角度优选地为大于等于70度并且小于等于110度，更优选地，大于等于80度并且小于等于100度。大于110度或小于70度的角度将导致正面对比度的降低。
由第一光学各向异性层的倾斜方向和偏振器的吸收轴形成的角度优选地为大于等于30度并且小于等于60度，更优选地，大于等于40度并且小于等于50度。大于60度或小于30度的角度将导致正面对比度的降低。
由第二光学各向异性层的慢轴和偏振器的吸收轴形成的角度优选地为大于等于30度并且小于等于60度，更优选地，大于等于40度并且小于等于50度。大于60度或小于30度的角度将导致正面对比度的降低。
对于前述光漫射层、背光、光控制膜、光导板和棱镜片没有特别的限制，它们可以是传统上已经使用的那些。
除了上述元件，本发明的液晶显示装置可以具有其它附加元件。例如，使用彩色滤光片(color filter)，使得可以产生彩色液晶显示装置，其可以提供具有增大的颜色纯度的多或全色显示图像。
[工业实用性]
本发明的液晶显示装置具有可以提供较亮的图像以及正面对比度高且视角依赖性较低的特征。
[示例]
将以下面的示例进一步描述本发明，但不应认为本发明限制于此。除非另外说明，示例中的延迟(Δnd)是在550nm波长下的值。
(1)膜厚测量
使用SLOAN Co.制造的表面纹理分析***Dektak 3030ST进行膜厚测量。还使用通过干涉测量(可从JASCO公司获得的“紫外可见近红外分光光度计V-570”)和折射率数据确定膜厚的方法。
(2)液晶膜的参数测量
使用Oji Scientific Instruments制造的自动双折射分析仪KOBRA21ADH进行测量。
(示例1)
将分别参照图4和图5，描述示例1的液晶显示装置的结构和轴配置。
在基板1上设置由例如ITO之类的高透射材料形成的透明电极3，而在基板2上的是由例如ITO之类的高透射材料形成的反电极。由表现正介电各向异性的液晶材料形成的液晶层5夹在透明电极3和反电极4之间。偏振器7设置在基板2的一侧(与在其上形成反电极4的一侧相对)上，而第一光学各向异性层9、第二光学各向异性层10和偏振器8设置在基板1的一侧(与在其上形成透明电极3的一侧相对)上。如观看者所示，背光11设置在偏振器8的后侧。
根据日本专利特开平No.6-347742的公开，制备第一光学各向异性层9(Δnd：90nm)，该层由具有固定的向列混合取向的0.52μm厚的液晶膜形成，其中在膜厚方向的平均倾斜角度是28度。生产液晶显示装置，使其具有如图5所示的轴配置。
在该示例中使用的液晶单元6使用由Merck Ltd制造的ZLI-1695作为液晶材料生产，使得液晶层厚度为4.0μm。在两个单元界面处的预倾斜角度为3度，而液晶单元的Δnd约为260nm。
偏振器7(厚度：约100μm；由Sumitomo Chemical IndustryCo.，Ltd制造的SQW-062)设置在液晶单元6的观看者侧(图7的上部)。
沿观看者观看的方向在液晶单元6的后面，设置作为第一光学各向异性层9的液晶膜9，作为第二光学各向异性层10的由单轴延展的聚碳酸酯膜形成的聚合延展膜(Δnd：约130nm)，并且在其后面设置偏振器8。
偏振器7、8的吸收轴，在两个界面处的单元6的预倾斜方向，液晶膜9的倾斜方向，和聚合延展膜10的慢轴，如图5所示取向。
图6示出当背光打开时白图像0V和黑图像5V的透射率比率“(白图像)/(黑图像)”所定义的来自所有方向的对比度比率。
从图6中确认，液晶显示装置具有极好的视角特性。以20度的间隔画出同心圆。因此，最外面的圆表示距离中心80度(相同的方法应用于以下参照的附图)。
(示例2)
将分别参照图7和图8，描述示例2的液晶显示装置的结构和轴配置。
使用示例1的液晶单元6。在基板2的一侧(与在其上形成反电极4的一侧相对)上设置第一光学各向异性层9、第二光学各向异性层10和偏振器7。在基板1的一侧(与在其上形成透明电极3的一侧相对)上设置偏振器8。背光11设置在偏振器8的后面。
偏振器7、8，第一光学各向异性层9和第二光学各向异性层10与示例1中使用的那些相同。
偏振器7、8的吸收轴，在两个界面处的单元6的预倾斜方向，液晶膜9的倾斜方向，和聚合延展膜10的慢轴，如图8所示取向。
图9示出当背光打开时白图像0V和黑图像5V的透射率比率“(白图像)/(黑图像)”所定义的来自所有方向的对比度比率。
从图9中确认，液晶显示装置具有极好的视角特性。
(示例3)
将分别参照图10和图11，描述示例3的液晶显示装置的结构和轴配置。
除了第二光学各向异性层10的位置和第一光学各向异性层9的位置相互交换之外，以与示例1相同的程序制备该示例的液晶显示装置。
图12示出当背光打开时白图像0V和黑图像5V的透射率比率“(白图像)/(黑图像)”所定义的来自所有方向的对比度比率。
从图12中确认，液晶显示装置具有极好的视角特性。
(示例4)
将分别参照图13和图14，描述示例4的液晶显示装置的结构和轴配置。
除了第二光学各向异性层10的位置和第一光学各向异性层9的位置相互交换之外，以与示例2相同的程序制备该示例的液晶显示装置。
图15示出当背光打开时白图像0V和黑图像5V的透射率比率“(白图像)/(黑图像)”所定义的来自所有方向的对比度比率。
从图15中确认，液晶显示装置具有极好的视角特性。
(比较例1)
将参照图16描述比较例1的液晶显示装置的结构。除了第二光学各向异性层10的位置从液晶单元的背光侧(图16的下部)移动到其观看者侧(图16的上部)之外，以与示例1相同的程序生产该示例的液晶显示装置。
图17示出当背光打开时白图像0V和黑图像5V的透射率比率“(白图像)/(黑图像)”所定义的来自所有方向的对比度比率。
对于视角特性，将示例1和比较例1进行比较。
比较图6和图17所示的对比度轮廓线，确认当第二光学各向异性层10设置在液晶单元的背光侧时视角特性显著提高。
在这些例子中，在不使用彩色滤光片的情况下进行实验。当然，在液晶单元中提供彩色滤光片可以提供极好的多色或全色图像。

Claims (7)

1.一种透射式液晶显示装置，至少包括：
背光；
偏振器；
第二光学各向异性层，在550nm的波长下具有80～180nm的延迟；
第一光学各向异性层，在550nm的波长下具有50～140nm的延迟；
均匀配向的液晶单元，其包括相互面对的上下基板和夹在上下基板之间的液晶层；以及
偏振器，
它们从背光开始按照该顺序堆叠设置，
第一光学各向异性层至少包括具有固定的向列混合液晶取向结构的液晶膜，
其中，形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和液晶层的摩擦方向所定义的角度在小于等于30度的范围内；
形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和第二光学各向异性层的慢轴所定义的角度在大于等于70度且小于110度的范围内；
由第一光学各向异性层的倾斜方向和偏振器的吸收轴形成的角度为大于等于30度且小于等于60度；以及
由第二光学各向异性层的慢轴和偏振器的吸收轴形成的角度为大于等于30度且小于等于60度。
2.一种透射式液晶显示装置，至少包括：
背光；
偏振器；
均匀配向的液晶单元，其包括相互面对的上下基板和夹在上下基板之间的液晶层；
第一光学各向异性层，在550nm的波长下具有50～140nm的延迟；
第二光学各向异性层，在550nm的波长下具有80～180nm的延迟；以及
偏振器，
它们从背光开始按照该顺序堆叠设置，
第一光学各向异性层至少包括具有固定的向列混合液晶取向结构的液晶膜，
其中，形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和液晶层的摩擦方向所定义的角度在小于等于30度的范围内；
形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和第二光学各向异性层的慢轴所定义的角度在大于等于70度且小于110度的范围内；
由第一光学各向异性层的倾斜方向和偏振器的吸收轴形成的角度为大于等于30度且小于等于60度；以及
由第二光学各向异性层的慢轴和偏振器的吸收轴形成的角度为大于等于30度且小于等于60度。
3.一种透射式液晶显示装置，至少包括：
背光；
偏振器；
第一光学各向异性层，在550nm的波长下具有50～140nm的延迟；
第二光学各向异性层，在550nm的波长下具有80～180nm的延迟；
均匀配向的液晶单元，其包括相互面对的上下基板和夹在上下基板之间的液晶层；以及
偏振器，
它们从背光开始按照该顺序堆叠设置，
第一光学各向异性层至少包括具有固定的向列混合液晶取向结构的液晶膜，
其中，形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和液晶层的摩擦方向所定义的角度在小于等于30度的范围内；
形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和第二光学各向异性层的慢轴所定义的角度在大于等于70度且小于110度的范围内；
由第一光学各向异性层的倾斜方向和偏振器的吸收轴形成的角度为大于等于30度且小于等于60度；以及
由第二光学各向异性层的慢轴和偏振器的吸收轴形成的角度为大于等于30度且小于等于60度。
4.一种透射式液晶显示装置，至少包括：
背光；
偏振器；
均匀配向的液晶单元，其包括相互面对的上下基板和夹在上下基板之间的液晶层；
第二光学各向异性层，在550nm的波长下具有80～180nm的延迟；
第一光学各向异性层，在550nm的波长下具有50～140nm的延迟；以及
偏振器，
它们从背光开始按照该顺序堆叠设置，
第一光学各向异性层至少包括具有固定的向列混合液晶取向结构的液晶膜，
其中，形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和液晶层的摩擦方向所定义的角度在小于等于30度的范围内；
形成第一光学各向异性层的液晶膜的混合方向投影到平面上的倾斜方向和第二光学各向异性层的慢轴所定义的角度在大于等于70度且小于110度的范围内；
由第一光学各向异性层的倾斜方向和偏振器的吸收轴形成的角度为大于等于30度且小于等于60度；以及
由第二光学各向异性层的慢轴和偏振器的吸收轴形成的角度为大于等于30度且小于等于60度。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的透射式液晶显示装置，其中第二光学各向异性层是延展的聚合物膜。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的透射式液晶显示装置，其中第二光学各向异性层是通过将表现光学正单轴性的液晶物质以该物质处于液晶状态时所形成的向列取向进行固定而产生的液晶膜。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的透射式液晶显示装置，其中第一光学各向异性层是通过将表现光学正单轴性的液晶物质以该物质处于液晶状态时所形成的向列混合取向进行固定而产生的液晶膜，并且向列混合取向的平均倾斜角在5～45度的范围内。
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