[发明专利]液晶显示器件

说明书

本发明涉及一种供计算机、字处理机等使用的液晶显示器件，更具体地说，本发明涉及一种其显示对比度与灰度视角相依特性有改进的液晶显示器件。

作为一种具有出众的视角特性的液晶显示模式，众所周知的一种方法是应用一种具有垂直(homeotropic)取向膜的液晶元件和一种N型向列液晶(日本公开第7-281176号)。根据这种传统方法，如图14A所示，在液晶元件的结构中设置了一对基板7和11，中间插一层由N型向列液晶制成的液晶层9，在基板7和11上形成垂直取向膜8和10并分别位于液晶层9的一面，另在液晶元件的两面设置相(位)差补偿膜6和12。或者，可以只在液晶元件的一面设置相(位)差补偿膜。

现在参见图14B描述相差补偿膜6和12。在直角坐标系中，假设三个主折射率是na、nb和nc，na＝nb＞nc，主折射率na与nb的方向处于基本上平行于显示器件基板表面的某一平面内，而主折射率nc的方向基本上垂直于基板表面。

这样，在这种液晶显示器件中，在不加电压时(即当把液晶分子对准成基本上垂直于基板表面时)，能在每一视角方向获得暗状态。在该状态中，相差补偿膜的作用是校正光从液晶层以任何斜线方向输出的延迟量。

在上述的液晶显示器件中，不管观看方向如何，不加电压时可获得满意的黑暗显示，因此可获得对比度出众的视角特性。然而，作灰度显示时，由于液晶元件的延迟和上述相差补偿膜的延迟校正特性，灰度特性在某一预定视角(如约10°～50°的某一视角)上被颠倒了。

本发明的液晶显示器件包括：一包括垂直取向膜的液晶元件，这些取向膜设置在基板上，基板在液晶层一侧上插一N型向列液晶层；一对用以插入液晶元件的偏振板；以及设置在一对偏振板中至少一块偏振板与液晶元件之间的相差补偿元件，其中，相差补偿元件折射率椭圆件三根主轴的一根主轴从法线偏向液晶元件表面，而且沿这根主轴的折射率小于沿另两根主轴的折射率。

在本发明的一个实施例中，相差补偿元件包括一层相差补偿膜。

在本发明的另一实施例中，相差补偿元件包括多层具有不同光轴极角的相差补偿膜，而且这些层迭的相差补偿膜的聚光轴从法线偏向相差补偿元件表面。

在本发明的再一个实施例中，相差补偿元件由层迭的相差补偿膜组成，这些补偿膜又包括多层具有不同光轴极角与不同方位角的相差补偿膜，且整个层迭的相差补偿膜的光轴从法线偏向该相差补偿元件表面。

在本发明的又一实施例中，相差补偿元件包括一块相差补偿膜，其中，光轴极角是连续变化的，且相差补偿膜的聚光轴从法线偏向该相差补偿元件表面。此外，该相差补偿元件由一块其光轴方位角连续变化的相差补偿膜组成，或由一块其光轴极角与方位角连续变化的相差补偿膜组成，且相差补偿膜的聚光轴从法线偏向该相差补偿元件表面。

在另一实施例的相差补偿元件中，当折射率椭圆体的多个主折射率为na、nb和nc且满足关系na＋nb＞nc时，主折射率na和nb中至少有一个方向位于基本上平行于该相差补偿元件表面的平面内，且主折射率nc的方向从法线偏向相差补偿元件表面。

在本发明再一个实施例的相差补偿元件中，当折射率椭圆体多个主折射率na、nb和nc满足关系na＞nc且nb＞nc时，主折射率nc的方向从法线偏向该相差补偿元件表面。

在本发明的另一个实施例中，上述液晶显示器件还包括第二相差补偿单元，其中一根主轴从法线倾斜到液晶元件的表面，因而，相差补偿单元在平行于液晶元件表面的平面内其折射率各向异性，并且第二相差补偿单元消除了相差补偿元件折射率的各向异性。

在本发明的另一个实施例中，第二相差补偿单元的折射率椭圆体的三根主轴中一根主轴在平行于液晶元件表面的平面内，沿该根主轴的折射率大于或小于沿另两根主轴的折射率。

在本发明的另一个实施例中，第二相差补偿元件至少包括一块相差补偿膜。

在本发明的另一个实施例中，上述液晶显示器件还包括第三相差补偿元件，设置在一对偏振板至少其中之一与液晶单元之间，其中第三相差补偿单元的折射率椭圆体的三根主轴中的两根主轴在平行于液晶单元表面的平面内，沿这两根主轴的折射率大小彼此不同，这两根主轴中折射率较大的主轴的方向垂直于相邻偏振板的吸收轴方向。

在本发明的另一个实施例中，第三相差补偿元件至少包括一块相差补偿膜。

因此，这里描述的本发明的优点在于提供一种宽视角范围的液晶显示器件，它没有在使用配备垂直取向膜的液晶元件和N型向列液晶时的灰度颠倒现象。

对于本领域的熟练人员，在阅读理解了下述结合附图所作的详细说明以后，本发明的种种优点将更加清楚。