[发明专利]延迟器及包括延迟器的液晶显示器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及液晶显示器的零件，更具体地涉及包括双折射基板的延迟器。

背景技术

延迟器被用于改变穿过它们的偏光的相对相，因此，很适合用于需要控制偏光的应用上。例如，光学延迟器被用于补偿由其他光学设计的元件所引入的偏光的两种组分之间的相位差。

光学延迟层的一种特别重要的应用是为液晶显示器（LCD）面板提供偏光补偿。

LCD面板被广泛用在手表和时钟、照相机、技术仪器、计算机、平板电视、投影屏、控制板及大面积的信息提供设备。许多LCD面板中的信息以一排数字或符号的形式给出，这些数字或符号由排列成图案的许多分段电极生成。驱动电压被用于分段电极的组合并控制了通过该分段电极组合传输的光。也可通过像素矩阵实现图表信息，所述像素矩阵由两套垂直的导体之间的X-Y连续编址方案所连接。更先进的编址方案采用薄膜晶体管列阵控制单个像素中的驱动电压。这种方案被用于平面内开关模式液晶显示器以及高性能版本的垂直-配向模式的液晶显示器。

理想的显示器应该显示出相等的对比度和显色性同时能够在偏离垂直观察方向的不同角度下观看。然而，基于向列型液晶的不同种类的显示器具有对比度的角度依赖性。这意味着在偏离垂直的观察方向的角度处，对比度降低，信息的可见性减小。在向列型LCD中常用的材料为正光性单向双折射的，这意味着非寻常折射率n_e比寻常折射率n_o更大；Δn=n_e-n_o>0。在斜角下显示器的可见性可通过使用负双折射率（Δn<0）的光学补偿器而进行改善。对比度的损失也是由在大视角下通过黑态像素元件（black state pixel element）的光泄露造成的。在彩色液晶显示器中，这种渗漏也会对饱和及灰度级着色剂造成严重的色差。这些限制在用于航空器应用中的控制面板的显示器上尤为重要，此时副飞行员观看飞行员的显示器是很重要的。提供一种能够在宽视野下提供高质量、高对比度的图像的液晶显示器将会是本领域的一个重要的进步。

用于补偿器的化合物应该在工作的光谱波长范围内是透明的。大多数LCD设备适合于人眼，对于这些设备，工作范围是可见光谱范围。

尤其是随着显示器的新应用领域的发展，对于LCD的所有组件的耐久性和机械强度的要求正变得更高。保护基板被用于改善偏光片的耐久性和机械稳定性。三乙酰纤维素（TAC）被广泛用作保护基板的材料。这种材料具有高的透明度和对起偏振片的良好的粘附力。同时，TAC基板与其他聚合物基板相比具有多种缺点。TAC基板是一种昂贵的组分，具有低机械强度和硬度，以及高的吸水率。

本发明所公开的延迟器具有比市场上的延迟器更高的机械强度和硬度，更低的吸水率，以及更低的价格。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种包括至少一个基板，以及涂布在所述基板上的至少一个延迟层的延迟器。所述基板具有正A-型的各向异性特性，并且所述延迟层在可见光谱范围内对电磁辐射基本透明。延迟层的最低折射率的光轴和基板的最大折射率的光轴基本上彼此平行。

在本发明的第二方面，提供了一种液晶显示器，包括液晶盒、设置在液晶盒的每侧上的第一及第二偏光片，以及位于所述偏光片之间的至少一个延迟器。所述延迟器包括至少一个基板和涂布在所述基板上的至少一个延迟层。所述基板具有正A-型的各向异性特性，延迟层在可见光谱范围内对电磁辐射基本上透明，延迟层的最低折射率的光轴和基板的最大折射率的光轴基本上彼此平行。

附图说明

图1示出了B_A-型的延迟层的主折射率谱。

图2示出了PP-基板（1）、延迟层（2）和延迟器（3）的平面内延迟谱。

图3示出了在中央波长为550nm处的IPS设计的视角性能（对比度）。

图4POM示出了三级固溶（triple solution）的影像。

具体实施方式

已经对本发明进行了大体的描述，通过参考具体的优选实施方案可得到进一步的理解，在本说明书中给出的这些实施方案仅用于说明的目的，并非打算限制所附权利要求的范围。

在本发明的说明书及权利要求书中使用的各种术语的定义在下文中列出。

术语“可见的光谱范围”指的是下限大约等于400nm，上限大约等于750nm的光谱范围。