具双轴折射补偿膜之液晶显示装置及其制造方法

摘要

一种具双轴折射补偿膜之液晶显示装置及其制造方法，公开了在透射以及半穿反显示装置中的宽视角圆偏振器的装置、设备、系统和方法。一种液晶显示构造可以包括两个堆叠的圆偏振器、液晶层、和在圆偏振器之一与液晶层之间的补偿膜以部分地或完全地补偿该液晶层。一个圆偏振器由线偏振片和单轴四分之一波片形成，另一个圆偏振器由线偏振片、单轴四分之一波片和插在它们之间的双轴膜形成。本发明的实施例可以获得宽视角的圆偏振器。

主权项

一种液晶显示装置，包括：一第一圆偏振器，包括一第一线偏振片和一第一四分之一波片；一第二圆偏振器，包括一第二线偏振片、一双轴膜和一第二四分之一波片，该双轴膜插在该第二线偏振片和该第二四分之一波片之间；一液晶单元，插在该第一圆偏振器和该第二圆偏振器之间；以及至少一个光延迟补偿膜，配置在该第一圆偏振器和该第二圆偏振器之间，其中该光延迟补偿膜部分地补偿该液晶单元的相位延迟；其中，该第一线偏振片和该第二线偏振片具有彼此基本垂直的吸收轴，该第一四分之一波片和该第二四分之一波片各由具有光折射率nx、ny和nz的单轴A膜形成，且该第一四分之一波片的光轴基本垂直于该第二四分之一波片的光轴，并且该双轴膜具有光折射率nx≠ny≠nz，在该第二圆偏振器中的该双轴膜具有平行于该第一线偏振片和该第二线偏振片的一个吸收轴配向的nx轴，并且该双轴膜是存在于该显示装置中的仅有的双轴膜，该双轴膜具有在大约0.1和0.6之间的Nz系数(@sIMGCHAR!d10036.TIF@eIMG!)，和在大约0.2和0.8之间的面内相位延迟值。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中设定该第一四分之一波片的光轴离该第一线偏振片的吸收轴大约为45°。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中该第一四分之一波片和该第二四分之一波片的中心波长的范围在大约450 nm到600 nm之间。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中该液晶单元包括一具有负介电各向异性的垂直配向液晶层，其中该液晶层的液晶分子基本垂直于该第一圆偏振器和该第二圆偏振器以进行初始配向。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中该液晶单元的相位延迟值d△n1/λ设定在0.45和0.72之间。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中该第一圆偏振器和该第二圆偏振器之间的该光延迟补偿膜至少包括具有光折射率的负单轴C片，并且该光延迟补偿膜的绝对相位延迟值d△nc/λ小于该液晶单元的相位延迟值。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中该液晶单元和在该第一圆偏振器与该第二圆偏振器之间的该光延迟补偿膜的组合相位延迟值d△n/λ在大约0.03到0.38的范围内。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中在该第一圆偏振器和该第二圆偏振器之间的该光延迟补偿膜的相位延迟值d△nc/λ的绝对值比液晶单元相位延迟值d△n1/λ在大约44%到95%的范围内。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中该液晶单元是透射液晶单元，并且该液晶显示装置的图像由背光单元照亮。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中该液晶单元是一半穿反液晶单元，其中该液晶显示装置具有透射和反射功能，并且该液晶显示装置的图像由该透射模式的背光单元和该反射模式的背景光照亮。如申请专利范围第1项所述的显示装置，其中该单轴A膜包括具有光折射率nx>ny=nz的正A膜。一种液晶显示装置，包括：一第一圆偏振器，具有一第一线偏振片和一第一四分之一波片；一第二圆偏振器，具有一第二线偏振片、一双轴膜和一第二四分之一波片，该双轴膜插在该第二线偏振片和该第二四分之一波片之间；一第一基板；一第二基板；一液晶单元，夹在该第一基板和第二基板之间，其中该液晶单元和该第一基板与该第二基板还插在该第一圆偏振器和该第二圆偏振器之间；至少一个光延迟补偿膜，配置在该第一圆偏振器和该第二圆偏振器之间；以及一转换电路，耦合至该液晶单元以基本在零和半波片值之间转换该液晶单元的液晶层的相位延迟，其中该第一线偏振片和该第二线偏振片具有彼此基本垂直的吸收轴，该第一四分之一波片和该第二四分之一波片之其中之一是由具有光折射率nx>ny=nz的单轴正A膜制成，而另一个是由具有光折射率nx<ny=nz的单轴负A膜制成，该第一四分之一波片的光轴基本平行于该第二四分之一波片的光轴，并且该双轴膜具有光折射率nx≠ny≠nz；其中在该第二圆偏振器中的该双轴膜具有平行于该第一线偏振片和该第二线偏振片的一个吸收轴配向的nx轴，并且该双轴膜是存在于该显示装置中的单一双轴膜，该双轴膜具有在大约0.3和0.7之间的Nz系数(@sIMGCHAR!d10037.TIF@eIMG!)，和在大约0.35和0.65之间的面内相位延迟值。如申请专利范围第12项所述的液晶显示装置，其中设定该第一四分之一波片的光轴离该第一线偏振片的吸收轴大约为45°。如申请专利范围第12项所述的液晶显示装置，其中该液晶层的相位延迟值d△n/λ设定在0.45和0.70之间。如申请专利范围第14项所述的液晶显示装置，其中该第一圆偏振器和该第二圆偏振器之间的该光延迟补偿膜至少包括具有光折射率的负单轴C片，并且其中该负单轴C片的相位延迟值基本上消除了该液晶层的相位延迟值。如申请专利范围第12项所述的液晶显示装置，其中该液晶层和在该第一圆偏振器与该第二圆偏振器之间的该光延迟补偿膜的组合相位延迟值在大约-0.1到0.1的范围内。一种液晶显示装置的制造方法，包括：形成一第一圆偏振器，其具有一第一线偏振片和一第一四分之一波片；形成一第二圆偏振器，其具有一第二线偏振片、一双轴膜和一第二四分之一波片，该双轴膜插在该第二线偏振片和该第二四分之一波片之间；在该第一圆偏振器和该第二圆偏振器之间插入一负补偿膜，其具有光折射率(nx+ny)/2>nz；在该负补偿膜和该第一圆偏振器与该第二圆偏振器之其中之一之间插入一液晶单元以形成一液晶显示装置，其中该负补偿膜系部分地补偿该液晶单元的相位延迟；使该双轴膜的nx轴平行于该第一线偏振片和该第二线偏振片的一个吸收轴配向，其中该双轴膜是存在于该液晶显示装置中的仅有的双轴膜；以及形成该双轴膜，其具有在大约0.1和0.7之间的Nz系数(@sIMGCHAR!d10038.TIF@eIMG!)，和在大约0.2和0.8之间的面内相位延迟值。如申请专利范围第17项所述的方法，其中该液晶单元的液晶层的相位延迟值d△n/λ设定在大约0.45和0.70之间，并且该液晶层和该负补偿膜的组合相位延迟值在大约0.03到0.38的范围内。如申请专利范围第17项所述的方法，还包括形成具有一背光单元的液晶显示装置，其中该背光单元紧邻该第二圆偏振器，并且该液晶单元插在该第二圆偏振器和该负补偿膜之间。