[发明专利]液晶显示装置

说明书

本发明涉及一种液晶显示装置，它具有在偏振片和检偏片之间的，位于两透明基板之间带有扭曲结构的第一扭曲液晶材料层，像素被设置于两基板之间，以及一个补偿层。这种显示装置通常用于如自动显示，以及监视器等。

例如，美国专利USP5,287,207展示了一种此类显示装置的例子。该专利展示出一种双重单元，其中第二单元起补偿作用以获得最佳的反差。尽管这种类型的显示装置依据垂直通过的光线可以获得满意的反差，但当以一定角度观察时，这种双重单元显示出相当程度的灰度反相。

由此，本发明其中一个目的是减小或排除所述的灰度反相。

鉴于这一目的，根据本发明的显示装置，特征在于一个像素包括至少两个具有相同扭曲的子象素，从基板的横向看，扭曲的角度相互之间被旋转。从基板的横向看，相互之间的扭曲角度基本上旋转180度。由此，一个子象素的灰度效果看上去由另一个子象素的效果补偿。而且，在旋转不是180度的情况下，可获得取决于不同类型用途(例如用于驾驶员座舱或用于由不同的人从两个方向观看的显示装置)的增强。

最佳的扭曲角度为50至100度之间。

根据本发明液晶显示装置的第一优选实施例的特征在于补偿层具有与扭曲的液晶材料层相反扭曲的扭曲结构。补偿层最好具有与扭曲的液晶材料层相反的扭曲角度。

可以通过附加具有垂直于补偿层的光轴的延迟层得到进一步的增强。

还可以通过使用负双折射的材料，例如圆盘状(discotic)材料用于补偿层。

本发明上述以及其他方面的揭示将通过以下描述的相关实施例阐明。

附图中

图1是根据本发明显示装置的截面图，

图2为根据本发明显示装置某些部分的示意图，

图3为图1显示装置不同取向的示意图，

图4和5分别表示未利用和利用本发明手段的双重单元中作为视角函数的亮度，

图6表示不同的取向，以及

图7和8分别表示未使用和使用本发明手段的具有基于圆盘状(discotic)材料的补偿盒的显示装置中双绉单元的作为视角函数的亮度。

附图是示意性的并无按尺度绘制。相应的部分一般通过相同的数字进行标记。

图1的显示装置，由第一显示单元10与位于透明支撑板2,3之间的正各向异性液晶材料层11组成。在液晶材料的一侧电极12,13确定一个，例如，在支撑板2,3上呈现例如确定一个电极12、13的像素矩阵。像素可以直接通过行和列电极(阳极驱动)驱动。这个例子中，像素由图象电极12和反电极13的交迭部分确定，其中图象电极由经过行和列电极的转换元件(未示出)向像素提供像素电压(主动驱动)。驱动电压(选择和数据信号)被获得，例如通过将输入的信息8转换为所述的驱动电压，通过开关部件(未示出)施加于电极12,13上的驱动电路部件7而获得(此处示意性示出了通过设置于导线16,16’上的开关部件15)。在此例中同时还作为取向层的绝缘材料层14，，出现在层12,13上。层14在通过电极12,13的0伏电压下给予液晶分子一个扭曲角φ₁。扭曲角φ₁在50°和100°之间，本例中为90°。

本装置还包括一个补偿层，本例中，一个具有第二液晶材料层21的第二单元20，液晶材料位于两透明支撑板3,4之间，具有正各向异性介质。虽然可以简化制造，使双重单元保持较小的总厚度，支撑板3通常为单元10、20所共用，但并非是必需的，。用于绝缘和取向的层24位于支撑板3,4上。液晶材料21以及层24的定向效果选择为能使液晶分子相对于φ₁获得一个扭曲角φ₂。本例中取向的方向层14、24的相同。单元10和20处于偏振器6和检偏器5之间，其偏振方向相互垂直交叉。

根据本发明，像素中的一个取向层的部件14’以这种方式设置(例如，通过掩膜摩擦或蒸发沉积)，即两个复合像素中的液晶分子取向的方向基本上相差180°。图2中进一步示出支撑板2上的偏振器6，取向层的部件14’，位于支撑板3上的取向层14,24，位于支撑板4上的取向层24以及检偏器5。支撑板2上的取向层部件14’，支撑板3上的取向层14,24，以及支撑板4上的取向层24的取向方向分别通过数字27’,27”,27,28和29标记。其中方向27,28基本上垂直穿越其他的方向。