專利名稱：具有負補償膜的垂直排列型液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用具有負延遲值的補償膜的垂直排列型液晶顯示器(在下文中被稱作“VA-LCD”)，從而改善視角特性。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，-C板補償膜和A板補償膜已被用于補償在施加低驅(qū)動電壓條件下VA-LCD的黑暗狀態(tài)(black state)。美國專利No.4,899,412公開了一種使用-C板補償膜的常規(guī)的VA-LCD。
但是，使用-C板補償膜的常規(guī)的VA-LCD沒有完全補償黑暗狀態(tài)，因此有如在視角漏光的缺點。
另外，美國專利No.6,141,075公開了一種包括-C板補償膜和A板補償膜的常規(guī)的VA-LCD。
包括-C板補償膜和A板補償膜的上述VA-LCD較完全地實現(xiàn)在施加低驅(qū)動電壓條件下補償黑暗狀態(tài)。
但是，上述常規(guī)的VA-LCD需要改善正面和傾斜角的對比度和顏色變化以完全補償黑暗狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問題做出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種包括負補償膜的消色差的VA-LCD，其中填充具有正或負介電各向異性的液晶的VA-LCD在其正面和傾斜角的對比度得到改善，在黑暗狀態(tài)中的在傾斜角處的顏色變化被最小化，因此改善視角特性。
根據(jù)本發(fā)明，上述及其它目的可通過供應(yīng)以多域模式或使用手性添加劑的具有負補償膜的垂直排列型LCD(VA-LCD)而實現(xiàn)，其中垂直排列型面板(VA面板)通過將具有負介電各向異性(Δε＜0)或正介電各向異性(Δε＞0)的液晶注入到上玻璃襯底和下玻璃襯底之間的間隙而獲得，上偏振板和下偏振板被置于VA面板的上表面和下表面之上，從而偏振板的光學(xué)吸收軸相互垂直，并且3μm～8μm范圍的單元間隙被維持，其包括負補償膜，該負補償膜包括用于形成液晶單元的一個或多個滿足條件nx＞ny＝nz的第一延遲膜(+A板)和滿足條件nx＜ny＝nz的第一延遲膜(-A板)及一個或多個滿足條件nx＝ny＞nz的第二延遲膜(-C板)，其中nx和ny表示在VA面板和上下VA面板之間的平面內(nèi)折射率，且nz表示厚度折射率，其中放置第一延遲膜，從而使第一延遲膜的光學(xué)軸垂直于相鄰偏振板的光學(xué)吸收軸，并且包括第二延遲膜的厚度延遲值和VA面板的厚度延遲值的總厚度延遲(R-C+RVA)具有負值。
優(yōu)選地，負補償膜可包括一個第一延遲膜(+A板或-A板)和一個第二延遲膜(-C板)，其中第一延遲膜和第二延遲膜值可選擇地被置于VA面板和上偏振板之間，并且另一個第二延遲膜被置于VA面板和下偏振板之間，或第一延遲膜和第二延遲膜被置于VA面板和上偏振板之間、或VA面板和下偏振板之間的其中一個區(qū)域。
另外，優(yōu)選地，負補償膜可包括兩個第一延遲膜(+A板或-A板)和一個第二延遲膜(-C板)，其中一個第一延遲膜和一個第二延遲膜可被置于VA面板和上偏振板之間、或VA面板和下偏振板之間的其中一個區(qū)域，并且另一個第一延遲膜被置于VA面板和上偏振板之間、或VA面板和下偏振板之間的其中另一區(qū)域。
此外，優(yōu)選地，負補償膜可包括兩個第一延遲膜(+A板或-A板)和兩個第二延遲膜(-C板)，其中一個第一延遲膜和一個第二延遲膜可被置于VA面板和上偏振板之間，并且另一個第一延遲膜和另一個第二延遲膜被置于VA面板和下偏振板之間。
優(yōu)選地，第一延遲膜(+A板和-A板)可具有其中延遲值隨可見射線范圍內(nèi)波長的增加而成比例增加的反波長色散。第一延遲膜(+A板)在550nm波長處具有在250nm～500nm范圍內(nèi)的平面內(nèi)延遲(RA(550))，并且第一延遲膜(-A板)在550nm波長處具有大于-250nm(即-250nm≤RA(550)≤0nm)的平面內(nèi)延遲值(RA(550))。第一延遲膜(A板)的平面內(nèi)延遲值比率(RA，450/RA，550)在0.6～0.9范圍內(nèi)；第一延遲膜(A板)的平面內(nèi)延遲值比率(RA，550/RA，650)在1.1～1.5范圍內(nèi)，其中RA，450、RA，550和RA，650分別表示在450nm、550nm和650nm波長處的平面內(nèi)延遲值。
另外，優(yōu)選地，包括第二延遲膜的厚度延遲值和VA面板的厚度延遲值的總厚度延遲值(R-C+RvA)可在-10nm～-180nm的范圍內(nèi)，其總厚度延遲與可見射線范圍內(nèi)的波長成比例。
此外，優(yōu)選地，第二延遲膜(-C板)在550nm波長處可具有在-500nm～-180nm范圍內(nèi)的厚度延遲值(RC(550))，并且其絕對值(|R-C(550)|)大于VA面板厚度延遲值的絕對值(|RVA(550)|)。第二延遲膜(-C板)的厚度延遲值比率(R450/R550)小于VA面板的厚度延遲值比率，并且第二延遲膜(-C板)的厚度延遲值比率(R550/R650)大于VA面板的厚度延遲值比率，其中R450、R550和R650分別表示第二延遲膜(-C板)在450nm、550nm和650nm波長處的厚度延遲值。第二延遲膜(-C板)的厚度延遲值比率(R-C，450/R-C，550)在0.9～1.2范圍內(nèi)、第二延遲膜(-C板)的厚度延遲值比率(R-C，550/R-C，650)在0.9～1.2范圍內(nèi)，其中所述R-C，450、R-C，550和R-C.650分別表示在450nm、550nm和650nm波長處的厚度延遲值。
優(yōu)選地，在對VA面板施加低電壓情況下，VA面板的液晶聚合物的指向矢(director)與在上下玻璃襯底之間可具有75度～90度范圍內(nèi)的預(yù)傾斜角。預(yù)傾斜角優(yōu)選在87度～90度范圍內(nèi)、更優(yōu)選89度～90度范圍內(nèi)。
在VA面板上形成的液晶層在550nm波長處可具有在80nm～400nm、優(yōu)選80nm～300nm范圍內(nèi)的延遲值。注入到VA面板的液晶的摩擦指向矢與偏振板的光學(xué)吸收軸之間可具有45度角。


本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將通過結(jié)合附圖的下面詳細的描述被更清楚地理解，其中圖1a～1d為根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的包括負補償膜的VA-LCD單元的透視圖；圖2a和2b為根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案的包括負補償膜的VA-LCD單元的透視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的第三實施方案的包括負補償膜的VA-LCD單元的透視圖；
圖4為顯示模擬在本發(fā)明的包括負補償膜在VA-LCD單元中、VA-LCD單元的厚度延遲、C板的厚度延遲、其絕對值、及總厚度延遲值之間的波長相依性的結(jié)果的圖；圖5為顯示模擬根據(jù)本發(fā)明第一實施方案的VA-LCD單元在使用白射線情況下、在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)傾斜角處的對比度的結(jié)果的圖表；圖6為顯示模擬根據(jù)本發(fā)明第一實施方案的VA-LCD單元在使用白射線情況下、在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化的傾斜角處的顏色變化的結(jié)果的圖表；圖7為顯示模擬根據(jù)本發(fā)明第二實施方案的VA-LCD單元在使用白射線情況下、在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)傾斜角的對比度的結(jié)果的圖表；和圖8為顯示模擬根據(jù)本發(fā)明第二實施方案的VA-LCD單元在使用白射線情況下、在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化的傾斜角處的顏色變化的結(jié)果的圖表。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將根據(jù)附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實施方案進行詳細描述。
圖1～圖3分別說明根據(jù)本發(fā)明的各實施例的包括負補償膜的VA-LCD單元。
圖1a～1d為根據(jù)本發(fā)明的實施例1的包含包括一個第一延遲膜(+A板或-A板)(在下文中，選擇-A板)和一個第二延遲膜(-C板)的負補償膜的VA-LCD單元的透視圖。圖2a和圖2b為根據(jù)本發(fā)明的實施例1的包含包括兩個第一延遲膜(+A板)和一個第二延遲膜(-C板)的負補償膜的VA-LCD單元的透視圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例3包含包括兩個第一延遲膜(+A板)和兩個第二延遲膜(-C板)的負補償膜的VA-LCD單元的透視圖。
實施例1如圖1a～1d所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例1的VA-LCD包括通過將具有負介電各向異性(Δε＜0)或正介電各向異性(Δε＞0)的液晶注入到上玻璃襯底和下玻璃襯底之間的間隙而獲得的垂直排列型面板13(VA面板)；被置于VA面板13的上下表面之上、使得光學(xué)吸收軸11c和12c相互垂直的兩個偏振板11和12；以及包括被置于VA面板13和偏振板11、12之間的第一延遲膜(+A板)14和第二延遲膜(-C板)15的負補償膜。
在圖1a中，第一延遲膜(+A板)14被置于VA面板13和下偏振板11之間，第二延遲膜(-C板)15被置于VA面板13和上偏振板12之間。這里，放置第一延遲膜(+A板)14，使得第一延遲膜(+A板)14的光學(xué)軸14c和下偏振板11的光學(xué)吸收軸11c相互垂直，因而用作用于補償延遲的補償膜。
在圖1b中，說明了如圖1a所示實施例1的一變型，第一延遲膜(+A板)14被置于VA面板13和上偏振板12之間，第二延遲膜(-C板)15被置于VA面板13和下偏振板11之間。這里，放置第一延遲膜(+A板)14，使得第一延遲膜(+A板)14的光學(xué)軸14c和上偏振板12的光學(xué)吸收軸12c相互垂直。
在圖1c中，說明了如圖1a所示實施例1的另一變型，第一延遲膜(+A板)14和第二延遲膜(-C板)15被置于VA面板13和上偏振板12之間。這里，放置第一延遲膜(+A板)14，使得第一延遲膜(+A板)14的光學(xué)軸14c和上偏振板12的光學(xué)吸收軸12c相互垂直。
在圖1d中，仍說明了如圖1a所示實施例1的另一變型，第一延遲膜(+A板)14和第二延遲膜(-C板)15被置于VA面板13和上偏振板12之間。但是，第一延遲膜(+A板)14和第二延遲膜(-C板)15的位置與圖1c中第一延遲膜(+A板)14和第二延遲膜(-C板)15的位置相反。這里，放置第一延遲膜(+A板)14，使得第一延遲膜(+A板)14的光學(xué)軸14c和上偏振板12的光學(xué)吸收軸12c相互垂直。
實施例2如圖2a和圖2b所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例2的VA-LCD包括使光學(xué)吸收軸21c和22c相互垂直從而被放置的兩個偏振板21和22；插入在兩個偏振板21和22之間的垂直排列型面板(VA面板)23；和被置于VA面板23和偏振板21、22之間的包括兩個第一延遲膜(+A板)24a、24b和一個第二延遲膜(-C板)25的負補償膜。第一延遲膜(+A板)24a、24b之一和第二延遲膜(-C板)25被置于VA面板23和上偏振板22之間、或VA面板23和下偏振板21之間的其中一個區(qū)域內(nèi)，另一第一延遲膜被置于VA面板23和上偏振板22之間、或VA面板23和下偏振板21之間的其中另一區(qū)域內(nèi)。
在圖2a中，第一延遲膜(+A板)24a被置于VA面板23和下偏振板21之間，第一延遲膜(+A板)24b和第二延遲膜(-C板)25被置于VA面板23和上偏振板22之間。這里，第一延遲膜(+A板)24a被置于VA面板23和下偏振板21之間，使得第一延遲膜(+A板)24a的光學(xué)軸24c和下偏振板21的光學(xué)吸收軸21c相互垂直，并且第一延遲膜(+A板)24b被置于VA面板23和上偏振板22之間，使得第一延遲膜(+A板)24b的光學(xué)軸24c和上偏振板22的光學(xué)吸收軸22c相互垂直。
在圖2b中，說明了如圖2a所示實施例2的一變型，第一延遲膜(+A板)24b被置于VA面板23和上偏振板22之間，第一延遲膜(+A板)24a和第二延遲膜(-C板)25被置于VA面板23和下偏振板21之間。這里，第一延遲膜(+A板)24b被置于VA面板23和上偏振板22之間，使得第一延遲膜(+A板)24b的光學(xué)軸24c和上偏振板22的光學(xué)吸收軸22c相互垂直，并且第一延遲膜(+A板)24b被置于VA面板23和下偏振板21之間，使得第一延遲膜(+A板)24a的光學(xué)軸24c和下偏振板21的光學(xué)吸收軸21c相互垂直。
實施例3如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例3的VA-LCD包括使光學(xué)吸收軸31c和32c相互垂直而被放置的兩個偏振板31和32；被置于兩個偏振板31和32之間的垂直排列型面板(VA面板)33、以及被置于VA面板33和偏振板31、32之間的包括兩個第一延遲膜(+A板)34a、34b和兩個第二延遲膜(-C板)35a、35b的負補償膜。第一延遲膜(+A板)34a、34b之一和第二延遲膜(-C板)35a、35b之一被置于VA面板33和上偏振板32之間、或VA面板33和下偏振板31之間的其中一個區(qū)域內(nèi)，第一延遲膜(+A板)34a、34b之中的另一個和第二延遲膜(-C板)35a、35b之中的另一個被置于VA面板33和上偏振板32之間、或VA面板33和下偏振板31之間的其中另一區(qū)域內(nèi)。
在圖3中，第一延遲膜(+A板)34a和第二延遲膜(-C板)35a被置于VA面板33和下偏振板31之間，第一延遲膜(+A板)34b和第二延遲膜(-C板)35b被置于VA面板33和上偏振板32之間。這里，第一延遲膜(+A板)34a被置于VA面板33和下偏振板31之間，使得第一延遲膜(+A板)34a的光學(xué)軸34c和下偏振板31的光學(xué)吸收軸31c相互垂直，并且第一延遲膜(+A板)34b被置于VA面板33和上偏振板32之間，使得第一延遲膜(+A板)34b的光學(xué)軸34c和上偏振板32的光學(xué)吸收軸32c相互垂直。
根據(jù)本發(fā)明的各實施例1～3的上述VA-LCD為多域模式垂直排列型LCD或使用手性添加劑的VA-LCD，其維持3μm～8μm范圍的單元間隙，并且通過將具有負介電各向異性(Δε＜0)或正介電各向異性(Δε＞0)的液晶注入到上玻璃襯底和下玻璃襯底之間的間隙而形成VA板、并使兩個偏振板置于VA面板的上表面和下表面之上，從而偏振板的光學(xué)吸收軸相互垂直，以次獲得本發(fā)明的VA-LCD。這里，由于包括至少一個第一延遲膜(+A板)和至少一個第二延遲膜(-C板)的負補償膜被置于VA面板和上下偏振板之間，VA-LCD具有包括第二延遲膜(-C板)的延遲值和VA面板的延遲值的總厚度延遲(值R-C+RvA)為負值的特性。
用作本發(fā)明的各實施方案的補償膜的兩種類型的第一延遲膜(+A板和-A板)可具有其中延遲隨可見射線范圍內(nèi)波長的增加而成比例增加的反波長色散。一種類型的第一延遲膜(+A板)在550nm波長處具有250nm～500nm范圍內(nèi)的平面內(nèi)延遲值(即250nm≤RA(550)≤500nm)，并且另一類型的第一延遲膜(-A板)在550nm波長處具有大于-250nm的平面內(nèi)延遲(即-250nm≤RA(550)≤0nm)。
包括第二延遲膜(-C板)的厚度延遲值和VA面板的厚度延遲值的總厚度延遲(R-C+RVA)可在-10～-180nm范圍內(nèi)，其總厚度延遲與可見射線范圍內(nèi)的波長成比例。優(yōu)選地，第二延遲膜(-C板)在550nm波長處可具有在-500nm～-180nm范圍內(nèi)的厚度延遲(R-C(550))(即-500nm≤R-C(550)≤-180nm)。第二延遲膜(-C板)的厚度延遲值的絕對值(|R-C(550)|)大于VA面板厚度延遲值的絕對值(|RvA(550)|)。第二延遲膜(-C板)在450nm波長處的厚度延遲值與第二延遲膜(-C板)在550nm波長處的厚度延遲值的比率(R450/R550)小于VA面板在450nm波長處的厚度延遲值與VA面板在550nm波長處的厚度延遲的比率，并且第二延遲膜(-C板)在550nm波長處的厚度延遲值與第二延遲膜(-C板)在650nm波長處的厚度延遲值的比率(R550/R650)大于VA面板在550nm波長處的厚度延遲值與VA面板在650nm波長處的厚度延遲值的比率。
在對根據(jù)本發(fā)明的各實施例的VA面板施加低電壓情況下，VA面板的液晶聚合物的指向矢(director)與上下玻璃襯底之間可具有75度～90度范圍內(nèi)的預(yù)傾斜角。預(yù)傾斜角優(yōu)選在87度～90度范圍內(nèi)、更優(yōu)選89度～90度范圍內(nèi)。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的各實施方案的VA面板上形成的液晶層在550nm波長處具有在80nm～400nm、優(yōu)選80nm～300nm范圍內(nèi)的延遲值。注入到VA面板的液晶的摩擦指向矢與偏振板的光學(xué)吸收軸之間可具有45度角。
使用在本發(fā)明的各實施例中的偏振板包括具有指定厚度延遲的TAC(三醋酯纖維素)保護膜，或一個具有不指定厚度延遲的其它保護膜。
圖4為顯示模擬VA面板的厚度延遲值(RVA＞0)45、第二延遲膜(C板)的厚度延遲值(R-C＜0)43′、其絕對值43、總厚度延遲(值RVA+R-C＜0)46′及其絕對值46的波長相依性的結(jié)果的圖。這里，有使用其中VA面板延遲和第二延遲膜(-C板)的延遲值的總厚度延遲值(RVA+R-C＜0)46′為負值的消色差負補償膜。
需要補償VA-LCD以解決由VA-LCD引起漏光的第二延遲膜(-C板)的厚度延遲值(R-C，550)通過下面的等式得到RVA，550+R-C，550＝-20nm～-150nm(平均值-85nm)RVA，550＝(d×Δn550)VA這里，RVA，550表示VA面板在550nm波長處的厚度延遲值，R-C，550表示第二延遲膜(-C板)在550nm波長處的厚度延遲值。第二延遲膜(-C板)需要的波長色散通過下面的等式計算(Δnλ/Δn550)VA×RVA，550+(Δnλ/Δn550)-C×R-c，550＝-85nm這里，(Δnλ/Δn550)vA表示VA板的厚度延遲值的波長色散，(Δnλ/Δn550)-C表示第二延遲膜的(-C板)厚度延遲值的波長色散。
第一延遲膜是其中一個在X方向的平面內(nèi)折射率(nx)和一個在Y方向的平面內(nèi)折射率(ny)與厚度折射率(nz)相同、并且平面內(nèi)折射率(nx和ny)之中的另一個大于厚度折射率(nz)，即nx＞ny＝nz的延遲膜(+A板)，或者為其中一個在X方向的平面內(nèi)折射率(nx)和一個在Y方向的平面內(nèi)折射率(ny)與厚度折射率(nz)相同、并且另一個平面內(nèi)折射率(nx和ny)小于厚度折射率(nz)，即nx＜ny＝nz的延遲膜(-A板)。根據(jù)本發(fā)明VA-LCD的負補償膜包括一個滿足條件nx＞ny＝nz的第一延遲膜(+A板)和滿足條件nx＜ny＝nz的第一延遲膜(-A板)。這里，使在負補償膜中包括的延遲膜(+A板和-A板)之一的光學(xué)軸垂直于相鄰偏振板的光學(xué)吸收軸，并具有其中延遲隨波長的增加而成比例增加的反波長色散。優(yōu)選地，第一延遲膜(+A板)的延遲值的絕對值不超過500nm，并且第一延遲膜(-A板)的延遲的絕對值不超過-250nm(即-250nm≤RA(550)≤0nm)。
選擇使第二延遲膜(-C板)的延遲值的絕對值大于VA面板的延遲值的絕對值，即|R-C|＞|RVA|、并且總厚度延遲(R-C+RVA)在-10～-180nm范圍內(nèi)的第二延遲膜(-C板)。優(yōu)選地，總厚度延遲值(R-C+RVA)的絕對值隨波長的增加而成比例的增加。
在下文，對第一和第二延遲膜的光學(xué)特性進行描述。
第一延遲膜(+A板)在450nm和550nm波長處具有在0.6～0.9范圍內(nèi)的延遲值比率(RA，400/RA，550)，并在550nm和650nm波長處具有在1.1～1.5范圍內(nèi)的延遲的比率(RA，500/RA，650)。這里，R450表示在450nm波長處第一延遲膜(+A板)的延遲值，R550表示在550nm波長處第一延遲膜(+A板)的延遲值，和R650表示在650nm波長處第一延遲膜(+A板)的延遲值。
第二延遲膜(-C板)在550nm波長處具有在-500nm～-180nm范圍內(nèi)的延遲值(R-C)。第二延遲膜(-C板)在450nm和550nm波長處的延遲值比率(R450/R550)在0.95～1.2范圍內(nèi)，在550nm和650nm波長處的延遲值比率(R550/R650)在0.95～1.2范圍內(nèi)。這里，R450表示在450nm波長處第二延遲膜(C板)的延遲值，R550表示在550nm波長處第二延遲膜(C板)的延遲值，和R650表示在650nm波長處第二延遲膜(C板)的延遲值。
圖5～圖8顯示在本發(fā)明的各實施例中獲得的模擬結(jié)果。圖5和圖7使用彩色坐標顯示模擬本發(fā)明相關(guān)實施例中VA-LCD在使用白射線情況下、在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)的傾斜角處而獲得的對比度的結(jié)果。圖6和圖8使用彩色坐標顯示模擬本發(fā)明的各實施例中的VA-LCD在使用白射線情況下、在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化的傾斜角處而獲得的用于在黑暗狀態(tài)中的顏色變化的結(jié)果。
在下文中，測試選自本發(fā)明的上述實施例中的樣品的對比特性的試驗實施例將被描述。各實施例中的對比特性的改善將通過下面的試驗實施例被更清楚地理解。下面的試驗實施例將被公開用于說明目的，但不限制本發(fā)明主題。
試驗實施例1試驗實施例1使用的樣品為如圖1a所示的根據(jù)本發(fā)明的實施例1的使用包括一個第一延遲膜(+A板)和一個第二延遲膜(-C板)的補償膜的VA-LCD。VA-LCD包括具有3μm單元間隙的VA面板13。這里，液晶聚合物的指向矢的預(yù)傾斜為89度，介電各向異性(Δε)為-4.9，折射各向異性(Δn)為0.099，波長色散(Δn400/Δn550)為1.05。因此，VA面板13在550nm波長處的厚度延遲值(RVA，550)為297nm。
補償膜的上述第二延遲膜(-C板)使用具有-354nm的厚度延遲(R-C，550)和1.01的波長色散(R-C，450/R-C，550)的聚合物膜。
補償膜的上述第一延遲膜(+A板)使用具有395nm的平面內(nèi)延遲值(RA，550)和0.82的波長色散(RA，450/RA，550)的由TAC制成的聚合物膜。
兩個偏振板11和12中的每一個使用由COP(環(huán)烯)代替TAC(三醋酯纖維素)而制成的保護膜。
圖5顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)的傾斜角的處的對比度的結(jié)果。圖6顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化的傾斜角處的在黑暗狀態(tài)中的顏色變化的結(jié)果。
表1比較地顯示試驗實施例1使用的樣品(在下文中，被稱作“第一樣品”)和用作對比例子的樣品(在下文中，被稱作“第二樣品”)的對比。這里，在第一樣品中，VA面板的延遲值(RVA)、第二延遲膜的延遲值(R-C)、總延遲值(RTOTAL)和延遲值(RA)分別為297、-354、-57和395。另一方面，在第二樣品中，VA面板的延遲值(RVA)、第二延遲膜的延遲值(R-C)、總延遲值(RTOTAL)和延遲值(RA)分別為297、-500、+203和460。第一樣品和第二樣品在70度傾斜角處的最小對比度分別為350和5。
表1

在表1中，第一樣品和第二樣品在70度傾斜角處的最小對比度分別為350和5。由于70度傾斜角具有最小對比度，因此除了70度傾斜角外的其它傾斜角具有高于最小對比度的對比度。因此，在除70度傾斜角外的其它傾斜角處的對比度高于最小對比度。
試驗實施例1的第一變型實施例試驗實施例1的第一變型實施例使用的樣品為使用包括一個第一延遲膜(+A板)和一個第二延遲膜(-C板)的補償膜的VA-LCD。
圖1a的VA-LCD包括具有3μm單元間隙的VA面板13。這里，液晶聚合物的指向矢的預(yù)傾斜為89度，介電各向異性(Δε)為-4.9，折射各向異性(Δn)為0.099，波長色散(Δn400/Δn550)為1.05。因此，VA面板13在550nm波長處的厚度延遲值(RVA，550)為297nm。
補償膜的上述第二延遲膜(-C板)使用具有-316nm的厚度延遲值(R-C，550)和1.01的波長色散(R-C，450/R-C，550)的由TAC制成的聚合物膜。補償膜的上述第一延遲膜(+A板)使用具有316nm的平面內(nèi)延遲值(RA，550)和0.79的波長色散(RA，450/RA，550)的由TAC制成的聚合物膜。
圖5顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)的傾斜角處的對比度的結(jié)果。圖6顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化的傾斜角處的顏色變化的結(jié)果。
試驗實施例1的第二變型實施例試驗實施例1的第二變型實施例使用的樣品為使用包括一個第一延遲膜(-A板)和一個第二延遲膜(-C板)的補償膜的VA-LCD。
圖1a中的VA-LCD包括具有3μm單元間隙的VA面板13。這里，液晶聚合物的指向矢的預(yù)傾斜為89度，介電各向異性(Δε)為-4.9，折射各向異性(Δn)為0.099，波長色散(Δn400/Δn550)為1.05。因此，VA面板13在550nm波長處的厚度延遲(RVA，550)為297nm。
補償膜的上述第二延遲膜(-C板)使用具有-352nm的厚度延遲值(R-C，550)和1.01的波長色散(R-C，450/R-C，550)的由TAC制成的聚合物膜。補償膜的上述第一延遲膜(+A板)使用具有-150nm的平面內(nèi)延遲(RA，550)和0.82的波長色散(RA，450/RA，550)的由聚苯乙烯制成的聚合物膜。
兩個偏振板11和12中的每一個使用由COP(環(huán)烯)代替TAC(三醋酯纖維素)而制成的保護膜。
圖5顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)的傾斜角處的對比度的結(jié)果。圖6顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化傾斜角處的在黑暗狀態(tài)中的顏色變化結(jié)果。
試驗實施例1的第三變型實施例試驗實施例1的第三變型實施例使用的樣品為使用包括一個第一延遲膜(-A板)和一個第二延遲膜(-C板)的補償膜的VA-LCD。
圖1b中的VA-LCD包括具有3μm單元間隙的VA面板13。這里，液晶聚合物的指向矢的預(yù)傾斜為89度，介電各向異性(Δε)為-4.9，折射各向異性(Δn)為0.099，波長色散(Δn400/Δn550)為1.05。因此，VA面板13在550nm波長處的厚度延遲(RVA，550)為297nm。
補償膜的上述第二延遲膜(-C板)使用具有-390nm的厚度延遲(R-C，550)和1.01的波長色散(R-C，450/R-C，550)的由TAC制成的聚合物膜。補償膜的上述第一延遲膜(+A板)使用具有-206nm的平面內(nèi)延遲(RA，550)和0.92的波長色散(RA，450/RA，550)的由聚苯乙烯制成的聚合物膜。
兩個偏振板11和12中的每一個使用由COP(環(huán)烯)代替TAC(三醋酯纖維素)而制成的保護膜。
圖5顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)的傾斜角處的對比度的結(jié)果。圖6顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化的傾斜角處的在黑暗狀態(tài)中的顏色變化的結(jié)果。
試驗實施例2第二試驗實施例使用的樣品為使用包括兩個第一延遲膜(A板)和一個第二延遲膜(-C板)的補償膜的VA-LCD。圖2a中的VA-LCD包括具有3μm單元間隙的VA面板23。這里，液晶聚合物的指向矢的預(yù)傾斜為89度，介電各向異性(Δε)為-4.9，折射各向異性(Δn)為0.099，波長色散(Δn400/Δn550)為1.05。因此，VA面板23在550nm波長處的厚度延遲值(RVA，550)為297nm。
補償膜的上述第二延遲膜(-C板)使用具有-425nm的厚度延遲值(R-C，550)和1.02的波長色散(R-C，450/R-C，550)的聚合物膜。補償膜的各上述第一延遲膜(A板)使用具有436nm的平面內(nèi)延遲(值RA，550)和0.82的波長色散(RA，450/RA，550)的由TAC制成的聚合物膜。
兩個偏振板21和22中的每一個使用由COP(環(huán)烯)代替TAC(三醋酯纖維素)而制成的保護膜。
圖7顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)的傾斜角處的對比度的結(jié)果。圖8顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在45度方位角處在0度～80度范圍以內(nèi)每隔2度變化的傾斜角處的在黑暗狀態(tài)中的顏色變化的結(jié)果。
試驗實施例2的第一變型實施例試驗實施例2的第一變型實施例使用的樣品為使用包括兩個第一延遲膜(-A板)和一個第二延遲膜(-C板)的補償膜的VA-LCD。
圖2b中的VA-LCD包括具有3μm單元間隙的VA面板23。這里，液晶聚合物的指向矢的預(yù)傾斜為89度，介電各向異性(Δε)為-4.9，折射各向異性(Δn)為0.099，波長色散(Δn400/Δn550)為1.05。因此，VA面板23在550nm波長處的厚度延遲值(RVA，550)為297nm。
補償膜的上述第二延遲膜(-C板)使用具有-390nm的厚度延遲值(R-C，550)和1.01的波長色散(R-C，450/R-C，550)的由TAC制成的聚合物膜。補償膜的各上述第一延遲膜(-A板)中使用具有-80nm的平面內(nèi)延遲值(RA，550)和0.82的波長色散(RA，450/RA，550)的由聚苯乙烯制成的聚合物膜。
兩個偏振板21和22中的每一個使用由COP(環(huán)烯)代替TAC(三醋酯纖維素)而制成的保護膜。
圖7顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)的傾斜角處的對比度的結(jié)果。圖8顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化的傾斜角處的在黑暗狀態(tài)中顏色變化的結(jié)果。
試驗實施例3試驗實施例3使用的樣品為使用包括兩個第一延遲膜(+A板)和兩個第二延遲膜(-C板)的補償膜的VA-LCD。圖3的VA-LCD包括具有3μm單元間隙的VA面板33。這里，液晶聚合物的指向矢的預(yù)傾斜為89度，介電各向異性(Δε)為-4.9，折射各向異性(Δn)為0.099，波長色散(Δn400/Δn550)為1.05。因此，VA面板33在550nm波長處的厚度延遲值(RVA，550)為297nm。
補償膜的各上述第二延遲膜(-C板)使用具有-212nm的厚度延遲值(R-C，550)和1.01的波長色散(R-C，450/R-C，550)的聚合物膜。補償膜的各上述第一延遲膜(+A板)使用具有436nm的平面內(nèi)延遲值(RA，550)和0.82的波長色散(RA，450/RA，550)的聚合物膜。
兩個偏振板31和32中的每一個使用由COP(環(huán)烯)代替TAC(三醋酯纖維素)而制成的保護膜。
圖7顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)傾斜角處的對比度的結(jié)果。圖8顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化的傾斜角處的在黑暗狀態(tài)中的顏色變化的結(jié)果。
試驗實施例3的第一變型實施例試驗實施例3的第一變型實施例使用的樣品為使用包括兩個第一延遲膜(-A板)和兩個第二延遲膜(-C板)的補償膜的VA-LCD。圖中的VA-LCD包括具有3μm單元間隙的VA面板33。這里，液晶聚合物的指向矢的預(yù)傾斜為89度，介電各向異性(Δε)為-4.9，折射各向異性(Δn)為0.099，波長色散(Δn400/Δn550)為1.05。因此，VA面板33在550nm波長處的厚度延遲值(RVA，550)為297nm。
補償膜的各上述第二延遲膜(-C板)使用具有-195nm的厚度延遲值(R-C，550)和1.01的波長色散(R-C，450/R-C，550)的由TAC制成的聚合物膜。補償膜的各上述第一延遲膜(-A板)使用具有-80nm的平面內(nèi)延遲值(RA，550)和0.82的波長色散(RA，450/RA，550)的由聚苯乙烯制成的聚合物膜。
兩個偏振板31和32中的每一個使用由COP(環(huán)烯)代替TAC(三醋酯纖維素)而制成的保護膜。
圖7顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下在所有方位角處在0度～80度范圍內(nèi)的傾斜角處的對比度的結(jié)果。圖8顯示模擬上述VA-LCD在使用白光線情況下、在45度方位角處在0度～80度范圍內(nèi)以每隔2度變化的傾斜角處的在黑暗狀態(tài)中的顏色變化模擬結(jié)果的圖表。
工業(yè)實用性從上述描述顯而易見，本發(fā)明提高一種垂直排列型液晶顯示器(VA-LCD)，其包含包括至少一個第一延遲膜(+A板)和至少一個第二延遲膜(-C板)的負補償膜，該負補償膜用于補償VA-LCD在傾斜角的黑暗狀態(tài)并最使在黑暗、白色和RGB狀態(tài)中的顏色變化最小，從而改善了視角特性。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施方案已被公開用于說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員意識到各種變型、附加和替代在不脫離公開在所附權(quán)利要求中的本發(fā)明的范圍和精神是可能的。
權(quán)利要求
1.一種以多域模式或使用手性添加劑的具有負補償膜的垂直排列型LCD(VA-LCD)，其中垂直排列型板(VA板)通過將具有負介電各向異性(Δε＜0)或正介電各向異性(Δε＞0)的液晶注入到上玻璃襯底和下玻璃襯底之間的間隙而獲得，上偏振板和下偏振板被置于VA板的上表面和下表面之上，從而偏振板的光學(xué)吸收軸相互垂直，并且3μm～8μm范圍的單元間隙被維持，其包括負補償膜，該負補償膜包括用于形成液晶單元的一個或多個滿足條件nx＞ny＝nz的第一延遲膜(+A板)和滿足條件nx＜ny＝nz的第一延遲膜(-A板)，及一個或多個滿足條件nx＝ny＞nz的第二延遲膜(-C板)，其中所述nx和ny表示在VA板和上、下偏振板之間的平面內(nèi)折射率，且所述nz表示厚度折射率，其中所述放置第一延遲膜被，從而使所述第一延遲膜的光學(xué)軸垂直于相鄰偏振板的光學(xué)吸收軸，并且包括所述第二延遲膜的厚度延遲值和VA板的厚度延遲值的總厚度延遲值(R-C+RVA)具有負值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VA-LCD，其中所述負補償膜包括一個所述第一延遲膜(+A板和-A板)和一個所述第二延遲膜(-C板)，其中所述第一延遲膜和所述第二延遲膜之一被選擇地置于VA板和上偏振板之間，并且另一個所述第二延遲膜被置于VA板和下偏振板之間，或所述第一延遲膜和所述第二延遲膜被置于VA板和上偏振板之間、或VA板和下偏振板之間的一個區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VA-LCD，其中所述負補償膜包括兩個所述第一延遲膜(+A板或-A板)和一個所述第二延遲膜(-C板)，其中一個所述第一延遲膜和一個所述第二延遲膜被置于VA板和上偏振板之間、或VA板和下偏振板之間的一個區(qū)域，并且另一個所述第一延遲膜被置于VA板和上偏振板之間、或VA板和下偏振板之間的另一區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VA-LCD，其中所述負補償膜可包括兩個所述第一延遲膜(+A板或-A板)和兩個所述第二延遲膜(-C板)，其中一個所述第一延遲膜和一個所述第二延遲膜被置于VA板和上偏振板之間，并且另一個所述第一延遲膜和另一個所述第二延遲膜被置于VA板和下偏振板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VA-LCD，其中所述第一延遲膜(+A板和-A板)具有延遲值在可見射線范圍內(nèi)隨波長的增加而成比例增加的反波長色散；并且包括所述第二延遲膜的厚度延遲值和VA板的厚度延遲值的總厚度延遲值(R-C+RVA)在-10nm～-180nm的范圍內(nèi)，其在可見射線范圍內(nèi)與波長成比例。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的VA-LCD，其中所述第一延遲膜(+A板)在550nm波長處具有在250nm～500nm范圍內(nèi)的平面內(nèi)延遲值(RA(550))，并且所述第一延遲膜(-A板)在550nm波長處具有大于-250nm的平面內(nèi)延遲值(RA(550))；和所述第二延遲膜(-C板)在550nm波長處具有在-500nm～-180nm范圍內(nèi)的厚度延遲值(R-C(550))，并且其絕對值(|R-C(550)|)大于VA板的厚度延遲值的絕對值(|RVA(550)|)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的VA-LCD，其中所述第二延遲膜(-C板)的厚度延遲比率(R450/R550)小于VA板的厚度延遲比率；并且所述第二延遲膜(-C板)的厚度延遲比率(R550/R650)大于VA板的厚度延遲比率，其中所述R450、R550和R650分別表示所述第二延遲膜(-C板)在450nm、550nm和650nm波長處的厚度延遲值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的VA-LCD，其中在對VA板不施加電壓的情況下，VA面板的液晶聚合物的指向矢在上下玻璃襯底之間具有75度～90度范圍內(nèi)的預(yù)傾斜角。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的VA-LCD，其中所述預(yù)傾斜角在87度～90度范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的VA-LCD，其中所述預(yù)傾斜角在89度～90度范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的VA-LCD，其中在所述VA板上形成的液晶層在550nm波長處具有在80nm～400nm范圍內(nèi)的延遲值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的VA-LCD，其中在所述VA板上形成的液晶層在550nm波長處具有80nm～300nm范圍內(nèi)的延遲值。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的VA-LCD，其中注入到所述VA板中的液晶的摩擦方向與所述偏振板的光學(xué)吸收軸具有45度角。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的VA-LCD，其中所述第一延遲膜(A板)的平面內(nèi)延遲比率(RA，400/RA，550)在0.6～0.9的范圍內(nèi)；并且所述第一延遲膜(A板)的平面內(nèi)延遲比率(RA，500/RA，650)在1.1～1.5的范圍內(nèi)，其中所述RA，450、RA，550和RA，650分別表示在450nm、550nm和650nm波長處的平面內(nèi)延遲值。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的VA-LCD，其中所述第二延遲膜(-C板)的厚度延遲比率(R-C，450/R-C，550)在0.9～1.2的范圍內(nèi)；和所述第二延遲膜(-C板)的厚度延遲比率(R-C，550/R-C，650)在0.9～1.2的范圍內(nèi)，其中所述R-C，450、R-C，550和R-C，650分別表示在450nm、550nm和650nm波長處的厚度延遲值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垂直排列型液晶顯示器(VA－LCD)，其包含包括一個或多個滿足條件n
文檔編號G02F1/13363GK1745330SQ200480002985
公開日2006年3月8日 申請日期2004年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者全柄建, 謝爾蓋耶·別利亞夫, 劉正秀 申請人:Lg化學(xué)株式會社