发明名称 液晶显示元件及光学各向异性元件
摘要 本发明的课题系为对视角依存性改善对比度,显示颜色的视角依存特性。其解决手段,系为在于具备至少1枚的极化板1,4及在2枚的基板3a,3b间夹持液晶3l的驱动用液晶格之液晶显示元件,具有较较厚方向连结光学各向异性单位而成之光学各向异性元件2,各别的光学各向异性单位的光轴角度对于较厚方向为不一在较厚方向被配列成旋光性为最小的状态,且前述光学各向异性单位的光学各向异性对于较厚方向为负号。另外,光学各向异性元件2的光轴与驱动用液晶格的基板表面所形成的角度系为朝光学各向异性元件的厚层方向连续性或是阶段性的变化。在该光学各向异性元件可以使其组成光学各向异性为正号的光学各向异性元件。
申请公布号 TW332870 申请公布日期 1998.06.01
申请号 TW085109904 申请日期 1996.08.14
申请人 东芝股份有限公司 发明人 田中康晴;石川正仁;羽藤仁;冈本真澄;真锅敦行
分类号 G02F1/13;G02F1/133 主分类号 G02F1/13
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种液晶显示元件,其特征系为:以至少1枚的极 化板 ,及在2枚的基板间夹持液晶的驱动用液晶格,及朝 较厚 方向连结复数个光学各向异性单位的至少1个光学 各向异 性元件所构成,前述光学各向异性元件系为前述光 学各向 异性单位的光学各向异性对于前述较厚方向为负 号,各个 光轴角度对于前述较厚方向为不一定,且被配列成 朝前述 较厚方向具有最小的旋转光性。2.如申请专利范 围第1项之液晶显示元件,其中构成各向 异性元件之光学各向异性单位的光轴与驱动用液 晶格的基 板表面而形成的角度,朝前述光学各向异性的层厚 方向连 续性或是阶段性变化。3.如申请专利范围第1或2项 之液晶显示元件,其中构成 光学各向异性元件之光学各向异性单位的光轴方 向,在驱 动用液晶格较近侧对基板表面几乎是平行,在从前 述基板 所远离侧于前述光学各向异性元件的层内变化使 其几乎是 沿着前述基板的法线。4.如申请专利范围第1或2项 之液晶显示元件,其中构成 光学各向异性元件之光学各向异性单位的光轴方 向,在驱 动用液晶格较近侧几乎是沿着基板的法线,在从前 述基板 所远离侧于前述光学各向异性的层内变化使其对 前述基板 表面几乎是平行。5.如申请专利范围第1或2项之液 晶显示元件,其中从驱 动用液晶格的基板法线观看时构成光学各向异性 元件之光 学各向异性单位的分个光轴方向集结在单一轴上 。6.如申请专利范围第1或2项之液晶显示元件,其 中从驱 动用液晶格的基板法线方向观看时构成光学各向 异性元件 之光学各向异性单位的光轴方向朝元件面方向扭 曲。7.如申请专利范围第1或2项之液晶显示元件, 其中构成 光学各向异性元件之光学各向异性单位的光轴角 度在驱动 用液晶格较接近侧对基板表面几乎是平行,在从前 述所远 离侧于前述光学各向异性的层内变化使其几乎是 沿着前述 基板的法线之第1光学各向异性元件,及构成光学 各向异 性元件之光学各向异性单位的光轴角度在驱动用 液晶格较 接近侧几乎是沿着基板的法线,在从前述基板所远 离侧于 前述光学各向异性元件的层内变化使其对前述基 板表面几 乎是平行之第2光学各向异性元件,以上2个至少被 配置 1个。8.如申请专利范围第1或2项之液晶显示元件, 其中光学 各向异性元件的光轴,在该光学各向异性元件的一 方面侧 对该面的法线方向几乎是平行,在从前述面所远离 侧在前 述光学各向异性元件的层内朝厚度方向变化使其 形成为10 -80。9.如申请专利范围第1或2项之液晶显示元件, 其中光学 各向异性元件的光轴与该光学各向异性元件的一 方之面所 形成的角度为在一方的面侧从10-90中选择的第1 角 度,在从前述面所远离的他方面侧于前述光学各向 异性元 件的层内变化,使其形成为比前述第1角度还小且 是0 -80的范围之第2角度。10.如申请专利范围第3项之 液晶显示元件,其中对构成 光学各向异性之光学各向异性单位的驱动用液晶 格之基板 表面几乎是平行之侧的光轴方向,在从前述基板的 法线方 向观看时,被配置成对于极化板的吸收轴几乎是平 行,或 是几乎是正交。11.如申请专利范围第4项之液晶显 示元件,其中对构成 光学各向异性之光学各向异性单位的驱动用液晶 格之基板 表面几乎是平行之侧的光轴方向,在从前述基板的 法线方 向观看时,被配置成对于极化板的吸收轴几乎是平 行,或 是几乎是正交。12.一种液晶显示元件,其特征系为 以至少1枚的极化板 ,及在2枚的基板间夹持液晶之驱动用液晶格,及1层 以 上的光学各向异性单位所形成的至少1个光学各向 异性元 件所构成,在构成前述光学各向异性元件之光学各 向异性 单位的前述驱动用液晶格较接近侧与较远侧之层 的光轴之 元件面所形成角几乎是相同,变化该中间之层的光 轴角度 ,且前述光学各向异性元件的光学各向异性对于较 厚方向 为负号。13.如申请专利范围第12项之液晶显示元 件,其中光学各 向异性元件的光轴与驱动用液晶格的基板表面所 形成的角 度在对前述驱动用液晶格较近侧与较远侧几乎是 相同,但 在中间部朝前述光学各向异性元件的层厚方向连 续性或是 阶段性变化。14.如申请专利范围第12项之液晶显 示元件,其中在从驱 动用液晶格的基板法线方向观看时,构成光学各向 异性元 件之光学各向异性单位的光轴方向为在单一轴上 。15.如申请专利范围第12项之液晶显示元件,其中 在从驱 动用液晶格的基板法线方向观看时,构成光学各向 异性元 件之光学各向异性单位的光轴方向为2方向以上。 16.如申请专利范围第12项之液晶显示元件,其中在 从驱 动用液晶格的基板法线方向观看时,构成光学各向 异性元 件之光学各向异性的光轴在元件面内连续性或是 阶段性扭 曲。17.如申请专利范围第1或12项之液晶显示元件, 其中在 极化板与光学各向异性元件之间配置延迟薄片而 成。18.如申请专利范围第1或12项之液晶显示元件, 其中光 学各向异性元件的光学各向异性物质层,以有机或 是无机 材料,或是高分子液晶所形成。19.如申请专利范围 第1或12项之液晶显示元件,其中光 学各向异性元件被配置在驱动用液晶格内。20.一 种光学各向异性元件,系为针复个光学各向异性单 位连结在较厚方向之光学各向异性元件,其特征为 :前述 光学各向异性元件的光轴与表面所形成的角度,前 述光学 各向异性元件中的上下之表面近旁为相异,前述光 学各向 异性元件的光学各向异性对于较厚方向为负号。 21.如申请专利范围第20项之光学各向异性元件,其 中构 成光学各向异性元件之光学各向异性单位的光轴 角度对于 光学各向异性元件表面为朝前述光学各向异性元 件的层厚 方向连续性或是阶段性变化。22.如申请专利范围 第20或21项之光学各向异性元件,其 中构成光学各向异性元件之光学各向异性单位的 元件面侧 之光轴方向对光学各向异性元件几乎是平行,前述 光学各 向异性的其他侧之光轴方向形成为元件法线,其中 间层的 光轴系为在前述光学各向异性元件的层内连续性 变化。23.如申请专利范围第20或21项之光学各向异 性元件,其 中构成光学各向异性元件之光学各向异性单位的 元件面侧 之光轴方向沿着光学各向异性元件表面的法线方 向,前述 光学各向异性元件的他侧之光轴对表面元件几乎 形成为平 行,其中间层的光轴系为在层内连续性变化。24.如 申请专利范围第20或21项之光学各向异性元件,其 中构成光学各向异性元件之光学各向异性单位的 各个光轴 方向从光学各向异性元件表面的法线方向观看时 成为集结 在单一轴上之配列。25.如申请专利范围第20或21项 之光学各向异性元件,其 中构成光学各向异性元件之光学各向异性单位的 各个光轴 方向从光学各向异性表面的法线方向观看时成为 朝元件面 方向扭曲而配列。26.一种光学各向异性元件,其特 征系为构成光学各向异 性元件之光学各向异性单位的光轴与表面所形成 的角度, 在一方侧及其他侧几乎是相同,但在于中间部变化 ,且前 述光学各向异性元件的光学各向异性对于较厚方 向为负号 。27.如申请专利范围第26项之光学各向异性元件, 其中构 成光学各向异性元件之光学各向异性单位的光轴 与表面所 形成的角度,在一方侧及其他侧几乎是相同,但在 中间部 朝前述光学各向异性元件的层厚方向连续性或是 阶段性变 化。28.如申请专利范围第26项之光学各向异性元 件,其中在 从光学各向异性元件表面的法线方向观看时,构成 前述光 学各向异性元件之光学各向异性单位的各个光轴 方向为在 单一轴上。29.如申请专利范围第26项之光学各向 异性元件,其中在 从光学各向异性元件表面的法线方向观看时,构成 前述光 学各向异性元件之光学各向异性单位的各个光轴 方向为2 方向以上。30.如申请专利范围第26项之光学各向 异性元件,其中在 从光学各向异性元件表面的法线方向观看时,构成 前述光 学各向异性元件之光学各向异性单位的各个光轴 为连续性 或是阶段性朝元件面方向扭曲。31.如申请专利范 围第20或26项之光学各向异性元件,其 中光学各向异性元件的光学各向异性物质层,以有 机或是 无机材料,或是高分子液晶所形成。32.一种具有光 学各向异性层之液晶显示元件,其特征为 :至少分别1层以上组合在2枚的基板间夹持液晶之 驱动 用液晶格,及光学各向异性单位的光学各向异性之 符号为 相互相异之光学各向异性层而被配置在至少2枚偏 光板之 间,在比前述所被组合的光学各向异性层之法线方 向还倾 斜的方向之旋转光性,比在法线方向的旋转光性还 大。33.如申请专利范围第32项之液晶显示元件,其 中光学各 向异性单位的光学各向异性为正号的光学各向异 性层之光 学各向异性单位的光轴对于光学各向异性层厚方 向为均一 倾斜,或是朝光学各向异性层厚方向连续性变化。 34.如申请专利范围第33项之液晶显示元件,其中光 学各 向异性层之光学各向异性单位的光轴对于光学各 向异性层 厚方向为均一倾斜,或是朝光学各向异性层厚方向 连续性 变化,前述光轴的方位配列成同一方向。35.如申请 专利范围第32项之液晶显示元件,其中将光学 各向异性单位的光学各向异性为负号的光学各向 异性层及 光学各向异性单位的光学各向异性为正号的光学 各向异性 层的组合体,配置在驱动用液晶格的两侧面而形成 。36.如申请专利范围第32或35项之液晶显示元件, 其中将 以负的光学各向异性之光学各向异性单位所形成 的光学各 向异性层,使其邻接在驱动用液晶格而配置。37.如 申请专利范围第36项之液晶显示元件,其中光学各 向异性层之光学各向异性单位的光轴对于光学各 向异性层 厚方向为连续性变化之光学各向异性层的光轴倾 斜角,较 小角之面使其邻接在前述驱动用液晶格而配置。 38.如申请专利范围第36项之液晶显示元件,其中光 学各 向异性单位的光学各向异性为正号之光学各向异 性层的光 轴方位,及光学各向异性单位的光学各向异性为负 号之光 学各向异性层的光轴方位,为相互正交而配置。39. 如申请专利范围第1项之光学各向异性元件,其中 光 学各向异性单位的光学各向异性为负号,在光学为 较厚轴 与层端面的某方向之轴所形成的面内,以朝较厚方 向连续 性变化之配列,在层端面前述光轴对于层端面几乎 是垂直 ,在他方的层端面前述光轴对于层端面为10-60倾 斜 。40.如申请专利范围第39项之光学各向异性元件, 其中光 学各向异性单位的光学各向异性为正号之光学各 向异性层 的光轴方位,及光学各向异性单位的光学各向异性 单为负 号之光学各向异性层的光轴方位,为相互正交而配 置。41.如申请专利范围第1或2项之液晶显示元件, 其中驱 动用液晶格的配列朝较厚方向连续性变化。图示 简单说明 :第一图系为表示本发明实施形态1的构成之断面 图。第 二图系为说明本发明实施形态,(a)为表示构成之分 解斜 视图。(b)为说明测定导电光学特性的座标系之图 。第三 图系为说明TN型液晶显示元件的动作原理之图。 第四图系 为说明TN型液晶显示元件的视角特性之发生原理 图。第五 图系为说明TN型液晶显示元件的视角特性之发生 原理图。 第六图系为表示本发明光学各向异性元件的配列 状态之图 。第七图系为说明使用本发明光学各向异性元件 时的光学 补偿原理之图。第八图系为表示电压加入时的驱 动格的屈 折率椭圆体之图。第九图系为表示在较厚方向屈 折率各向 异性为负号的光学各向异性元件的屈折率椭圆体 之图。第 十图系为实施形态1的液晶显示元件之导电光学特 性。第 十一图系为过去例的液晶显示元件之导电光学特 性。第十 二图系为说明实施形态2的构成之图。第十三图系 为说明 实施形态2的效果之图。第十四图系为说明实施形 态3的 效果之图。第十五图系为说明实施形态4的构成之 图。第 十六图系为说明实施形态4的效果之图。第十七图 系为说 明实施形态5的构成之图。第十八图系为说明实施 形态5 的构成之图。第十九图系为说明实施形态6的构成 之图。 第二十图系为说明实施形态6的作用之图。第二一 图系为 说明实施形态7的构成之图。第二二图系为说明实 施形态 9的构成之图。第二三图系为说明实施形态9的效 果之图 。第二四图系为表示本发明正的光学各向异性元 件的配列 状态之图。第二五图系为说明使用本发明正的光 学各向异 性元件的光学补偿原理之图。第二六图系为实施 形态9的 液晶显示元件之构成图。第二七图系为表示实施 形态9的 液晶显示元件的导电光学特性之曲线图。第二八 图系为表 示过去例液晶显示元件的导电光学特性之曲线图 。第二九 图系为表示比较例2的导电光学特性之曲线图。第 三十图 系为表示比较例3的导电光学特性之曲线图。第三 一图系 为实施形态11的液晶显示元件的断面图。第三二 图系为实 施形态11的液晶显示元件之构成图。第三三图系 为实施形 态11的液晶显示元件之模式图。第三四图系为实 施形态11 的液晶显示元件的导电光学特性之曲线图。第三 五图系为 表示过去TN型液晶显示元件的亮度的视角依存性 之曲线图 。
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