專(zhuān)利名稱(chēng)：Va-模式液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種正面對(duì)比度改善的VA(垂直取向)模式液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，液晶顯示裝置對(duì)比度(CR)的提高正在推廣。特別地，VA-模式的液晶顯示裝置與其他模式的液晶顯示裝置相比，具有在法線方向的對(duì)比度(下文稱(chēng)為“正面CR”，且“正面CR”通常也可稱(chēng)作“軸上對(duì)比度”)高的優(yōu)點(diǎn)，并且現(xiàn)在多方面的研究和開(kāi)發(fā)進(jìn)一步加強(qiáng)了這個(gè)優(yōu)點(diǎn)。因此，在這6年中，VA模式液晶顯示裝置的正面CR已從約400增至約8000，或增加了約20倍。 例如，作為增加透光率的一種方法，已知陣列上彩色濾光片(COA)結(jié)構(gòu)(例如，JP-A 2005-99499、2005-258004、2005-3733) oCOA結(jié)構(gòu)可以具有增加的開(kāi)口率，因此可增加黑色或白色顯示狀態(tài)的透光率。目前，對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注正在增加，而且采用COA結(jié)構(gòu)增加透光率有助于降低功耗且從環(huán)境角度來(lái)看是有利的。正面CR由白色顯示狀態(tài)和黑色顯示狀態(tài)(白色亮度與黑色亮度)中的兩個(gè)透光率因子決定，因此不能通過(guò)僅增加透光率而提高。即使白色顯示狀態(tài)下的透光率可提高，但同時(shí)也增加了在顯示黑色狀態(tài)下的透光率，那么可能不會(huì)實(shí)現(xiàn)CR的提高。為了通過(guò)采用能夠改善在白色顯示狀態(tài)下的透光率的結(jié)構(gòu)而增大正面CR，重要的是，通過(guò)采用該結(jié)構(gòu)防止在顯示黑色狀態(tài)下的透光率的增加。另一方面，在液晶顯示裝置中，重要的是，不僅正面CR高，而且在傾斜方向的CR(以下了可簡(jiǎn)稱(chēng)“視角CR”)也高。已經(jīng)提出了多種使用一個(gè)或多個(gè)延遲膜的技術(shù)，以減少在VA模式液晶顯示裝置(例如，JP-A 2006-184640)的黑色顯示狀態(tài)下的傾斜方向上的漏光。一般而言，延遲膜置于位于其間中心的液晶單元的前面?zhèn)群秃竺鎮(zhèn)龋渲杏糜陲@示裝置中的光學(xué)補(bǔ)償所必需的延遲分布在兩個(gè)延遲膜內(nèi)。通常使用兩個(gè)系統(tǒng)的組合用于光學(xué)補(bǔ)償。在一個(gè)系統(tǒng)中，分別置于前面?zhèn)群秃竺鎮(zhèn)鹊难舆t膜同等具有相同的延遲；并且該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，相同類(lèi)型的膜可用于其中。在其他系統(tǒng)中，使置于任何一側(cè)的延遲膜具有較大的延遲；并且該系統(tǒng)在成本上具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)使用便宜的延遲膜的組合實(shí)現(xiàn)光學(xué)補(bǔ)償。在后一個(gè)系統(tǒng)中，一般而言，置于后面?zhèn)壬系难舆t膜在實(shí)際使用中制成具有較大的延遲。其中一個(gè)原因是生產(chǎn)成本。關(guān)于這個(gè)原因，JP-A-2006-241293的
段描述如下“在本發(fā)明的纖維素?；锬H用作一個(gè)偏振片的保護(hù)膜(置于液晶單元和偏振膜之間)的情況下，這可以在上偏振片(觀看者側(cè))或下偏振片(背光側(cè))的任一側(cè)，無(wú)而功能上的問(wèn)題。然而，當(dāng)它用在上偏振片的側(cè)面時(shí)，功能膜必須置于觀看者側(cè)(上側(cè))且生產(chǎn)能力可能由此而降低，因此，在許多情況下，它可以用在下偏振片的側(cè)面，且這可能是更優(yōu)選的實(shí)施方案?！钡诙€(gè)原因是，從耐沖擊性和耐環(huán)境變化(包括溫度變化和濕度變化)的觀點(diǎn)來(lái)看，將具有較大延遲的膜置于后面?zhèn)仁莾?yōu)選的。發(fā)明概述本發(fā)明嘗試在VA-模式液晶顯示裝置中采用COA結(jié)構(gòu)，以改善正面CR，但發(fā)現(xiàn)不能改善正面CR。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，原因之一是在VA-模式液晶顯示中存在延遲膜，該延遲膜有助于減少在黑色顯示狀態(tài)下的傾斜方向上的漏光，或者說(shuō)是有助于改善顯示器的視角CR。特別地，已知在上述具有普通結(jié)構(gòu)的VA-模式液晶顯示裝置中，其中具有較大延遲的延遲膜置于后面?zhèn)龋?dāng)采用COA結(jié)構(gòu)時(shí)，正面CR無(wú)法得到改善，反而降低了。據(jù)本發(fā)明人所知，可以說(shuō)，迄今為止，關(guān)于在具有延遲膜的VA-模式液晶顯示裝置中采用COA結(jié)構(gòu)涉及的問(wèn)題，一無(wú)所知。具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的是，解決在具有延遲膜的VA-模式液晶顯示裝置中采用COA結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，但迄今為止，這在現(xiàn)有技術(shù)中尚未已知。具體地說(shuō)，本發(fā)明的目的是提供一種具有改善的正面對(duì)比度的COA結(jié)構(gòu)的VA-模式液晶顯示裝置。如上所述，本發(fā)明人研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用COA結(jié)構(gòu)擴(kuò)大了開(kāi)口率，從而增加了在白色顯示狀態(tài)下的透光率，但另一方面，它也增加了在黑色顯示狀態(tài)下的漏光。特別地，已知在VA-模式液晶顯示裝置中采用COA結(jié)構(gòu)的情況下，正面CR無(wú)法得到改善，與不具有COA結(jié)構(gòu)的顯示裝置相比正面CR反而降低了，在該VA-模式液晶顯示裝置中，具有較大延遲的 延遲膜置于后面?zhèn)取榱私鉀Q這個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明人刻苦鉆研，結(jié)果發(fā)現(xiàn)置于后面?zhèn)鹊难舆t膜的Rth對(duì)正面CR的降低具有一些影響，還發(fā)現(xiàn)不僅置于液晶單元后面?zhèn)然逋獾难舆t膜的Rth，而且形成在后面?zhèn)然迳系牟噬珵V光片層的Rth也對(duì)其具有一些影響?；谶@些發(fā)現(xiàn)，發(fā)明人做了進(jìn)一步研究，且發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些構(gòu)件的總Rth落入預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，具有COA結(jié)構(gòu)的VA-模式液晶顯示裝置的正面CR可顯著改善，于是提出了本發(fā)明。用于實(shí)現(xiàn)以上目的的手段如下。[1]VA模式液晶顯示裝置，其包括前面?zhèn)绕裨?，后面?zhèn)绕裨糜谒銮懊鎮(zhèn)绕裨秃竺鎮(zhèn)绕裨g的液晶層，置于所述液晶層和后面?zhèn)绕裨g的彩色濾光片層，以及由一個(gè)或多個(gè)置于所述后面?zhèn)绕裨筒噬珵V光片層之間的延遲層組成的后面?zhèn)妊舆t區(qū)域；其中在所述彩色濾光片層的550nm波長(zhǎng)上沿厚度方向的總延遲RtheF(550)和在整體后面?zhèn)妊舆t區(qū)域的550nm波長(zhǎng)上沿厚度方向的總延遲Rthjs (550)滿(mǎn)足下式(I)(I) I RthCF (550)+Rth 后(550) | ( 90nm.[2] [I]的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述液晶層夾在陣列基板和對(duì)峙基板之間，所述陣列基板配有彩色濾光片層并具有黑色矩陣以分割像素，所述對(duì)峙基板面向所述陣列基板放置。[3] [I]或[2]的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式
(II)(II) I Re (550) I 彡 20nm,其中Re(A)表示在所述區(qū)域的Xnm波長(zhǎng)上的面內(nèi)延遲(nm)。[4] [1]-[3]的任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中一個(gè)或多個(gè)置于所述前面?zhèn)绕裨鸵壕?在下文中，一個(gè)或多個(gè)置于所述前面?zhèn)绕裨鸵壕拥膶拥恼w稱(chēng)為“前面?zhèn)妊舆t區(qū)域”)之間的延遲層整體滿(mǎn)足下式(III)和(IV)
(III) 30nm ( Re (550) ( 90nm,(IV) 150nm ( Rth (550) ( 300nm.[5] [l]-[4]的任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式(Ia)(Ia) I Rth (550) | ( 20nm.[6] [5]的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述前面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式(IIIa)和(IVa)(IIIa) 30nm ^ Re (550) ^ 90nm,(IVa) 180nm ( Rth (550) ( 300nm.
[7] [l]-[4]的任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式(Ib)(Ib) 20nm〈 | Rth (550) | ( 90nm.[8] [7]的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述前面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式(IIIb)和(IVb)(IIIb) 30nm ^ Re (550) ^ 90nm,(IVb) 150nm ( Rth (550) ( 270nm.[9] [l]-[8]的任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下面兩式I Rth (450) /| Rth (550) | ( I,和I ( I Rth (630) | / | Rth (550) | [10] [1]-[9]的任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述彩色濾光片層置于所述液晶單元內(nèi)，且所述彩色濾光片層的Rth滿(mǎn)足下面兩式I Rth (450) /| Rth (550) | ( I,和
I ( I Rth (630) I / I Rth (550) |.[11] [1]-[10]的任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域由纖維素?；锘ば纬苫虬w維素?；锘ぁ12][1]-[11]的任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域由丙烯?；酆衔锬ば纬苫虬；酆衔锬?。[13] [12]的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域由丙烯?；酆衔锬ば纬苫虬；酆衔锬ぃ霰；酆衔锬ず斜；酆衔?，該丙烯酰基聚合物含有至少一個(gè)選自?xún)?nèi)酯環(huán)單元、馬來(lái)酸酐單元和戊二酸酐單元的單元。[14] [1]-[13]任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域由環(huán)烯烴基聚合物膜形成或含有環(huán)烯烴基聚合物膜。[15] [1]-[14]的任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述前面?zhèn)妊舆t區(qū)域由一個(gè)雙軸聚合物膜形成或含有一個(gè)雙軸聚合物膜。[16] [1]-[15]任一項(xiàng)的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述前面?zhèn)妊舆t區(qū)域含有一個(gè)單軸聚合物膜。[17] [15]或[16]的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述一個(gè)雙軸聚合物膜或一個(gè)單軸聚合物膜是纖維素?；锘ぁ?br> [18] [15]或[16]的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述一個(gè)雙軸聚合物膜或一個(gè)單軸聚合物膜是環(huán)烯烴基聚合物膜。


圖I為本發(fā)明的VA-模式液晶顯示裝置的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖。圖2為此處給出供參考的非COA結(jié)構(gòu)的VA-模式液晶顯示裝置的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖。在圖中，標(biāo)記數(shù)字具有以下含義。10液晶層12彩色濾光片層 14陣列構(gòu)件16后面?zhèn)然?8前面?zhèn)然?0后面?zhèn)妊舆t區(qū)域22前面?zhèn)妊舆t區(qū)域24后面?zhèn)绕裨?6前面?zhèn)绕裨?8背光單元LC COA結(jié)構(gòu)的VA-模式液晶單元PLl后面?zhèn)绕衿琍L2前面?zhèn)绕衿?br> 具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。請(qǐng)注意，在本專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中，“…至…”形式的任何數(shù)值表達(dá)式用來(lái)表示包括分別由“至”之前和之后所給出的數(shù)值表示的上限和下限。首先，對(duì)說(shuō)明書(shū)中所用的術(shù)語(yǔ)加以解釋。(延遲，Re和 Rth)在本說(shuō)明書(shū)中，Re(A)和Rth (入)分別為在波長(zhǎng)\下面內(nèi)延遲和沿厚度方向的延遲(nm)。Re ( X )通過(guò)使用 KOBRA 21ADH 或 WR(0ji Scientific Instruments 公司)向樣品如膜的法線方向上施加具有、波長(zhǎng)的光而測(cè)量。KOBRA的標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)為590nm。當(dāng)通過(guò)單軸或者雙軸折射率橢球來(lái)分析樣品時(shí)，膜的Rth( X )的計(jì)算如下。Rth(A)基于六個(gè)Re(A)值、平均折射率的假定值和輸入的膜厚度值，由K0BRA2IADH或者WR計(jì)算，所述六個(gè)Re(A)值是用面內(nèi)慢軸，通過(guò)波長(zhǎng)為Anm的入射光，在與樣品模的法線方向夾角為0°到50°之間，每隔10°測(cè)定一次得到，面內(nèi)慢軸作為傾斜軸(旋轉(zhuǎn)軸；如果膜沒(méi)有面內(nèi)慢軸，則定義為任意面內(nèi)方向)。以上所述，當(dāng)待分析的膜的角度在某方向上的延遲值在某個(gè)傾斜角為零，且從法線方向以面內(nèi)慢軸為旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，那么在比延遲值為零的傾斜角大的傾斜角的延遲值變?yōu)樨?fù)值，然后通過(guò)KOBRA 2IADH或者WR.計(jì)算膜的Rth (入)。圍繞慢軸作為所述膜的傾斜角(旋轉(zhuǎn)角)(當(dāng)所述膜無(wú)慢軸時(shí)，那么其旋轉(zhuǎn)軸可以在所述膜的任何面內(nèi)方向上)，延遲值在任何所需的傾斜的兩個(gè)方向上測(cè)量，且根據(jù)數(shù)據(jù)、平均折射率的估計(jì)值和輸入的膜厚度值，Rth可根據(jù)下式(X)和(XI)計(jì)算(X):
權(quán)利要求
1.VA-模式液晶顯示裝置，其包括 前面?zhèn)绕裨? 后面?zhèn)绕裨? 置于所述前面?zhèn)绕裨秃竺鎮(zhèn)绕裨g的液晶層， 置于所述液晶層和后面?zhèn)绕裨g的彩色濾光片層，以及 由一個(gè)或多個(gè)置于所述后面?zhèn)绕裨筒噬珵V光片層之間的延遲層組成的后面?zhèn)妊舆t區(qū)域； 其中沿所述彩色濾光片層的550nm波長(zhǎng)下的厚度方向上的延遲RthCF(550)，以及沿整體后面?zhèn)妊舆t區(qū)域的550nm波長(zhǎng)下的厚度方向上的延遲Rthjs (550)的總和滿(mǎn)足下式(I): (I)I RthCF (550)+Rth 后(550) | ( 90nm.
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述液晶層夾在陣列基板和對(duì)峙基板之間，所述陣列基板裝配有彩色濾光片層并具有黑色矩陣以分割像素，并且所述對(duì)峙基板面向陣列基板放置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式(II)(II)I Re(550)I ( 20nm, 其中Re(A)表示所述區(qū)域在Xnm波長(zhǎng)下的面內(nèi)延遲(nm)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中一個(gè)或多個(gè)置于所述前面?zhèn)绕裨鸵壕又g的延遲層(在下文中，一個(gè)或多個(gè)置于所述前面?zhèn)绕裨鸵壕又g的層的整體稱(chēng)為〃前面?zhèn)妊舆t區(qū)域〃)整體上滿(mǎn)足下式(III)和(IV)(III)30nm ^ Re (550) ( 90nm,(IV)150nm ( Rth (550) ( 300nm.
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式(Ia) (Ia) I Rth (550) | ( 20nm.
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述前面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式(IIIa)和(IVa)(IIIa) 30nm ( Re (550) ( 90nm,(IVa) 180nm ( Rth (550) ( 300nm.
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式(Ib)(Ib)20nm〈|Rth(550) | ( 90nm.
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述前面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下式(IIIb)和(IVb)(IIIb) 30nm ( Re (550) ( 90nm,(IVb) 150nm ( Rth (550) ( 270nm.
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域滿(mǎn)足下面兩式Rth(450) /I Rth(550)| 彡 1，和I ( I Rth(630) /I Rth(550)|。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述彩色濾光片層置于所述液晶單元內(nèi)，且所述彩色濾光片層的Rth滿(mǎn)足下面兩式Rth(450) /I Rth(550)| 彡 1，和I ( I Rth(630) /I Rth(550).
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域由纖維素?；锘ば纬苫虬w維素?；锘ぁ?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域由丙烯?；酆衔锬ば纬苫虬；酆衔锬?。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域由丙烯?；酆衔锬ば纬苫蚝斜；酆衔锬ぃ霰；酆衔锬ず斜；酆衔?，該丙烯?；酆衔锖兄辽僖粋€(gè)選自?xún)?nèi)酯環(huán)單元、馬來(lái)酸酐單元和戊二酸酐單元的單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述后面?zhèn)妊舆t區(qū)域由環(huán)烯烴基聚合物膜形成或含有環(huán)烯烴基聚合物膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述前面?zhèn)妊舆t區(qū)域由一個(gè)雙軸聚合物膜形成或含有一個(gè)雙軸聚合物膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述前面?zhèn)妊舆t區(qū)域含有一個(gè)單軸聚合物膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述一個(gè)雙軸聚合物膜是纖維素?；锘せ颦h(huán)烯烴基聚合物膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的VA-模式液晶顯示裝置，其中所述一個(gè)單軸聚合物膜是纖維素酰化物基膜或環(huán)烯烴基聚合物膜。
全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種VA-模式液晶顯示裝置，其中沿彩色濾光片層的550nm波長(zhǎng)下的厚度方向上的延遲RthCF(550)，以及沿整個(gè)后面?zhèn)妊舆t區(qū)域的550nm波長(zhǎng)下的厚度方向上的延遲Rth后(550)的總和滿(mǎn)足下式(I)(I)|RthCF(550)+Rth后(550)|≤90nm。
文檔編號(hào)G02F1/13363GK102725678SQ20108006271
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者石黑誠(chéng) 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社