Жидкокристаллическое дисплейное устройство

Жидкокристаллическое дисплейное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому дисплейному устройству. Более конкретно, настоящее изобретение относится жидкокристаллическому дисплейному устройству, соответствующему жидкокристаллическим дисплейным устройствам, которые имеют оптимально рассчитанную характеристику дисперсии длины волны для жидкокристаллической ячейки и замедляющей пленки.

Уровень техники

Жидкокристаллические дисплейные устройства широко используют в качестве устройств отображения в компьютерах, телевизорах и других устройствах обработки информации. В частности, широко используют жидкокристаллические дисплеи с тонкопленочными транзисторами (в дальнейшем также называемые как «тонкопленочные транзисторы - жидкокристаллические дисплеи»), и ожидается сохранение роста сбыта их при сопутствующей потребности в еще лучшем качестве изображения. Приводимое ниже пояснение относится к примеру жидкокристаллического дисплея с тонкопленочными транзисторами, но настоящее изобретение не ограничено жидкокристаллическими дисплеями с тонкопленочными транзисторами и также применимо к жидкокристаллическим дисплеям с пассивной матрицей, жидкокристаллическим дисплеям с плазменной адресацией и т.п., а в общем случае применимо ко всем жидкокристаллическим дисплеям, в которых отображение осуществляют на основе жидкого кристалла, который заключен между парой подложек, имеющих соответствующие электроды, сформированные на них, при этом к электродам прикладывают напряжение.

До настоящего времени режимом, наиболее широко используемым в жидкокристаллических дисплеях с тонкопленочными транзисторами, является так называемый режим скрученного нематического кристалла, в котором молекулы жидкого кристалла, имеющего положительную диэлектрическую анизотропию, ориентированы горизонтально между взаимно противолежащими подложками. В жидкокристаллических дисплейных устройствах со скрученным нематическим кристаллом направление ориентации молекул жидкого кристалла вблизи одной из подложек закручено на 90° относительно направления ориентации молекул жидкого кристалла, которые находятся вблизи другой подложки. Такие жидкокристаллические дисплейные устройства со скрученным нематическим кристаллом изготавливают в соответствии с устоявшейся технологией изготовления, которая является недорогой и промышленно законченной, хотя остается возможность улучшения, поскольку трудно реализовывать высокий контраст.

Между тем раскрыты жидкокристаллические дисплейные устройства с так называемой вертикальной ориентацией молекул, в которых молекулы жидкого кристалла, имеющего отрицательную диэлектрическую анизотропию, ориентированы вертикально между взаимно противолежащими подложками (например, в патентном документе 1). Например, как раскрыто в патентном документе 1, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с вертикальной ориентацией молекул в случае, когда напряжение не приложено, молекулы жидкого кристалла ориентированы по существу в вертикальном направлении относительно поверхности подложки, и, следовательно, для жидкокристаллической ячейки фактически не характерны ни двулучепреломление, ни оптический поворот, и свет проходит через жидкокристаллическую ячейку почти без какого-либо изменения состояния поляризации его. Поэтому, когда напряжение не приложено, можно реализовать по существу полное воспроизведение черного цвета, расположив пару линейных поляризаторов с жидкокристаллической ячейкой между ними таким образом, чтобы оси поглощения их были по существу ортогональными друг к другу. После того как напряжение прикладывают, молекулы жидкого кристалла наклоняются, становясь по существу параллельными подложкам, и результат проявляется в большом двулучепреломлении, которое преобразуется в воспроизведение белого света. Поэтому в таких жидкокристаллических дисплейных устройствах с вертикальной ориентацией молекул можно легко реализовать очень высокий контраст, который невозможен в режиме скрученного нематического кристалла.

Однако в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с вертикальной ориентацией молекул, имеющем описанную выше конфигурацию, существует возможность улучшения, вызванная тем, что угол обзора нельзя легко расширить. Жидкокристаллические дисплейные устройства с вертикальной ориентацией молекул позволяют иметь по существу полное воспроизведение белого цвета, поскольку, как описано выше, жидкокристаллическая ячейка фактически не имеет двулучепреломления при наблюдении спереди, а два поляризатора являются полностью ортогональными друг к другу. Однако жидкокристаллическая ячейка имеет двулучепреломление и имеет кажущееся замедление при наклонном угле обзора. Кроме того, геометрическая относительная зависимость двух поляризаторов больше не имеет выраженной ортогональности, и, следовательно, происходит утечка света, которая приводит к меньшему контрасту и более узкому диапазону углов обзора. Поэтому в жидкокристаллических дисплейных устройствах с вертикальной поляризацией молекул часто располагают замедляющую пленку для исключения чрезмерного замедления жидкокристаллической ячейки при косом угле обзора и для поддержания ортогональности поляризаторов, расположенных по схеме ортогональных николей, при косом угле обзора. Например, известные раскрытые способы, предназначенные для расширения угла обзора, включают в себя размещение поляризаторов по обеим сторонам жидкокристаллической ячейки с вертикальной ориентацией молекул и размещение между поляризатором и жидкокристаллической ячейкой по меньшей мере одной замедляющей пленки из числа одноосной замедляющей пленки (так называемой положительной А-пластины), имеющей оптическую ось в плоскости, в которой показатель преломления необыкновенной волны больше показателя преломления обыкновенной волны, одноосной замедляющей пленки (так называемой отрицательной С-пластины), имеющей оптическую ось из плоскости (по нормальному направлению к пленке), и при этом показатель преломления необыкновенной волны меньше показателя преломления обыкновенной волны, или двуосной замедляющей пленки (например, из патентных документов с 1 по 4).

Для получения более широкого угла обзора в жидкокристаллическом дисплейном устройстве с вертикальной ориентацией молекул, описанном выше, важно (1) поддерживать ортогональность поляризаторов в схеме ортогональных николей при косом угле обзора, аналогично ортогональности при наблюдении спереди, и (2) сокращать чрезмерное замедление жидкокристаллической ячейки при косом угле обзора. Обычно (1) и (2) получают, размещая соответствующие замедляющие пленки. Этот способ расширения угла обзора путем использования замедляющих пленок является широко известным. Однако во всех обычных способах расчет условий замедления оптимизируют исключительно для единственной длины волны (обычно около 550 нм), и поэтому при воспроизведении черного цвета происходит утечка света при других длинах волн, а не при расчетной длине волны. Поэтому имеется возможность усовершенствования в части проявления окрашивания при косых углах обзора.

При решении указанных выше задач изобретатели подали предшествующую патентную заявку (например, см. патентный документ 5) на основе обнаружения того, что указанную выше задачу можно решить, используя замедляющие пленки с обратной дисперсией длины волны (замедляющие пленки дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны), в которых за счет характеристики дисперсии длины волны полностью разделены (1) сохранение ортогональности поляризаторов, расположенных по схеме ортогональных николей, при косом угле обзора тем же самым способом, как и при наблюдении спереди, во время воспроизведения черного цвета; и (2) сокращение чрезмерного замедления в жидкокристаллической ячейки при косом угле обзора, так что (1) и (2) уравновешиваются для каждой отдельной замедляющей пленки в жидкокристаллическом дисплейном устройстве.

[Патентный документ 1]

Публикация Japanese Kokai, № 2000-39610

[Патентный документ 2]

Публикация Japanese Kokai, № Hei-11-258606

[Патентный документ 3]

Публикация Japanese Kokai, № Hei-10-153802

[Патентный документ 4]

Публикация Japanese Kokai, № 2000-131693

[Патентный документ 5]

WO06/001448

Раскрытие изобретения

Однако согласно патентному документу 5 замедление |Rxy(550)| в плоскости при длине волны 550 нм, которое необходимо в каждом замедляющем слое, является существенным, и, следовательно, остается возможность улучшения, поскольку изготовление таких замедляющих пленок с обратной дисперсией длины волны обычно является трудной задачей вследствие того, что по своей природе замедляющие пленки с обратной дисперсией длины волны не обеспечивают замедления. Кроме того, все еще требуется дополнительное подавление окрашивания в диапазоне косых углов обзора.

В настоящем изобретении приняты во внимание упомянутые выше ситуации. Задача настоящего изобретения заключается в создании жидкокристаллического дисплейного устройства, имеющего высокий контраст, и которое свободно от окрашивания во время воспроизведения черного цвета в широком диапазоне углов обзора.

При решении описанных выше задач (1) и (2) и в результате проведения различных исследований относительно жидкокристаллических дисплейных устройств, имеющих высокий контраст и свободных от окрашивания в широком диапазоне углов обзора, изобретатели обнаружили, что окрашивание при косом угле обзора можно подавить, используя двуосную замедляющую пленку дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, имеющую небольшое замедление, компенсируя замедление, создаваемое составляющими материалами жидкокристаллической ячейки, помимо слоя жидкого кристалла (например, слоем цветного фильтра, материалами прозрачных электродов, такими как оксид индия и олова). Поэтому изобретатели сосредоточили внимание на замедлении замедляющих пленок и замедлении жидкокристаллической ячейки и обнаружили, что окрашивание при косом угле обзора можно эффективно подавлять даже в случае использования двуосных замедляющих пленок дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, имеющих сравнительно небольшое замедление в сопоставлении с обычными ситуациями, оптимизируя замедление замедляющих пленок при длине волны 450 нм, длине волны 550 нм и длине волны 650 нм и оптимизируя замедление в направлении толщины жидкокристаллической ячейки при длине волны 450 нм, длине волны 550 нм и длине волны 650 нм. Изобретатели пришли к настоящему изобретению на основании полученных сведений, указанных выше, что позволило решить описанные выше задачи.

Конкретно, жидкокристаллическое дисплейное устройство настоящего изобретения представляет собой жидкокристаллическое дисплейное устройство, включающее в себя:

первый поляризатор;

жидкокристаллическую ячейку;

второй поляризатор, имеющий азимут оси поглощения, который является ортогональным, при наблюдении сверху отображающей поверхности жидкокристаллической ячейки, к азимуту оси поглощения первого поляризатора, в таком порядке; и

замедляющую пленку, расположенную по меньшей мере один раз из между первым поляризатором и жидкокристаллической ячейкой и между вторым поляризатором и жидкокристаллической ячейкой,

при этом замедляющая пленка представляет собой двуосную замедляющую пленку дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, имеющую медленную ось в плоскости, которая является ортогональной, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к оси поглощения поляризатора на той же самой стороне относительно жидкокристаллической ячейки и удовлетворяющей уравнениям с (1) по (4), приведенным ниже, а

жидкокристаллическая ячейка представляет собой жидкокристаллическую ячейку с вертикальной ориентацией молекул, имеющую пару прозрачных подложек и расположенные между ними слой жидкого кристалла (ЖК) и по меньшей мере слои голубого, зеленого и красного цветных фильтров, которые выделяют три соответствующих цвета из голубого, зеленого и красного и удовлетворяют уравнениям (5) и (6), приведенным ниже,

R0(B)/R0(G)≤0,965	(1)
Rth(B)/Rth(G)≤0,965	(2)
R0(R)/R0(G)≥1,015	(3)
Rth(R)/Rth(G)≥1,015	(4)
Rth_ЖК(В)/Rth_ЖК(G)≤1,000	(5)
Rth_ЖК(R)/Rth_ЖК(G)≥1,000	(6),

где в уравнениях с (1) по (4) R0(B), R0(G) и R0(R) обозначают, соответственно, замедления в плоскости замедляющей пленки при длинах волн 450 нм, 550 нм и 650 нм,

Rth(B), Rth(G) и Rth(R) обозначают, соответственно, замедления в направлении толщины замедляющей пленки при длинах волн 450 нм, 550 нм и 650 нм, и

в уравнениях (5) и (6) Rth_ЖК(В), Rth_ЖК(G) и Rth_ЖК(R) обозначают, соответственно, замедления в направлении толщины жидкокристаллической ячейки при длинах волн 450 нм, 550 нм и 650 нм.

Настоящее изобретение подробно поясняется ниже.

Жидкокристаллическое дисплейное устройство настоящего изобретения имеет первый поляризатор, жидкокристаллическую ячейку, второй поляризатор, имеющий азимут оси поглощения, который является ортогональным, при наблюдении сверху отображающей поверхности жидкокристаллической ячейки, к азимуту оси поглощения первого поляризатора, в таком порядке, и замедляющую пленку между первым поляризатором и жидкокристаллической ячейкой и/или между вторым поляризатором и жидкокристаллической ячейкой. В настоящем описании термин «поляризатор» означает элемент, который преобразует естественный свет в линейно поляризованный свет. Кроме того, поляризатор может быть назван поляризационным устройством. Первый и второй поляризаторы скомпонованы таким образом, что один образует поляризатор (поляризатор задней стороны) и другой образует анализатор (поляризатор стороны наблюдения). Жидкокристаллическая ячейка обычно имеет пару подложек и слой жидкого кристалла, заключенный между парой подложек. Первый поляризатор и второй поляризатор расположены таким образом, что оси поглощения их являются взаимно ортогональными, при наблюдении сверху отображающей поверхности (схема ортогональных николей). В отсутствие прилагаемого напряжения в упомянутой выше жидкокристаллической ячейке фактически не проявляется двулучепреломление в направлении вперед. Поэтому в жидкокристаллическом дисплейном устройстве настоящего изобретения можно реализовывать по существу полное воспроизведение черного цвета в направлении вперед, когда напряжение не приложено. Жидкокристаллическое дисплейное устройство настоящего изобретения не ограничено осуществлением, в котором азимут (направление) оси поглощения первого поляризатора является точно ортогональным, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к азимуту (направлению) оси поглощения второго поляризатора. При условии, что высокий контраст может быть получен в направлении вперед, угол, образуемый азимутом оси поглощения первого поляризатора и азимутом оси поглощения второго поляризатора, может отклоняться от 90° на примерно ±1° (более предпочтительно, на ±0,5°). В настоящем изобретении предполагается, что используемый поляризатор представляет собой так называемый поляризатор O-типа, в котором имеется поливинилспиртовая пленка совместно с дихроичным анизотропным материалом, таким как комплекс йода, поглощенным и ориентационно упорядоченным. Поляризатор O-типа представляет собой поляризатор, который поглощает свет, генерируемый в конкретном направлении (определяемом как ось поглощения) в плоскости поляризатора, и который передает свет, генерируемый в направлении, ортогональном к оси поглощения в плоскости поляризатора, и также свет, генерируемый в нормальном направлении относительно поляризатора. В настоящем описании термин «замедляющая пленка» означает слой, имеющий оптическую анизотропию, и является синонимом двулучепреломляющего слоя, замедляющей пластины, оптически анизотропного слоя, двулучепреломляющей среды, оптически анизотропной пленки, фазовой компенсирующей пленки и т.д. Замедляющая пленка настоящего изобретения может быть листом.

Упомянутая выше замедляющая пленка представляет собой двуосную замедляющую пленку дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, медленная ось в плоскости которой является ортогональной, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к оси поглощения поляризатора, который находится на той же стороне относительно жидкокристаллической ячейки, и такую, что замедляющая пленка удовлетворяет уравнениям с (1) по (4), приведенным выше. Такая конфигурация позволяет оптимизировать условия замедления не только для зеленого света вблизи длины волны 550 нм, но также для голубого света вблизи длины волны 450 нм и красного света вблизи длины волны 650 нм, и позволяет получать высококонтрастное высококачественное жидкокристаллическое дисплейное устройство, которое свободно от окрашивания во время воспроизведения черного цвета в широком диапазоне углов обзора. Жидкокристаллическое дисплейное устройство настоящего изобретения не ограничено осуществлением, в котором медленная ось в плоскости замедляющей пленки является точно ортогональной, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к оси поглощения поляризатора на той же стороне относительно жидкокристаллической ячейки. При условии, что высокий контраст может быть получен в направлении вперед, угол, образуемый медленной осью в плоскости замедляющей пленки и осью поглощения поляризатора на той же стороне относительно жидкокристаллической ячейки, при наблюдении сверху отображающей поверхности, может отклоняться от 90° на около ±1° (более предпочтительно, на ±0,5°). Окрашивание голубым может возникать во время воспроизведения черного цвета, когда R0(B)/R0(G) и/или Rth(B)/Rth(G) превышает 0,965. Кроме того, окрашивание красным может возникать во время воспроизведения черного цвета, когда R0(R)/R0(G) и/или Rth(R)/Rth(G) меньше чем 1,015.

Жидкокристаллическая ячейка представляет собой жидкокристаллическую ячейку с вертикальной ориентацией молекул, имеющую пару прозрачных подложек и расположенный между ними слой жидкого кристалла и по меньшей мере слои голубого, зеленого и красного цветных фильтров, которые выделяют три соответствующих света, голубой, зеленый и красный, так что жидкокристаллическая ячейка удовлетворяет уравнениям (5) и (6), приведенным выше. Поэтому двуосную замедляющую пленку дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, имеющую сравнительно меньшее замедление в сопоставлении с обычными замедляющими пленками, можно использовать благодаря оптимизации замедления в направлении толщины жидкокристаллической ячейки при длине волны 450 нм, длине волны 550 нм и длине волны 650 нм. Замедление в направлении толщины жидкокристаллической ячейки является полной суммой замедлений в направлении толщины всех сред между парой прозрачных подложек, включая пару прозрачных подложек, то есть является замедлением в направлении толщины, измеренной с использованием всей жидкокристаллической ячейки в качестве образца. Когда другие составляющие элементы жидкокристаллической ячейки помимо слоя жидкого кристалла, а именно прозрачные подложки, слои цветных фильтров и т.д., также имеют замедление, то замедление в направлении толщины жидкокристаллической ячейки является полной суммой, включая замедления упомянутых выше элементов. В настоящем описании термин «красный» означает, предпочтительно, цвет, доминирующая длина волны которого находится в пределах от 620 нм до 680 нм, более предпочтительно, цвет, доминирующая длина волны которого находится в пределах от 630 нм до 670 нм. Термин «зеленый» означает, предпочтительно, цвет, доминирующая длина волны которого находится в пределах от 520 нм до меньше чем 580 нм, более предпочтительно, цвет, доминирующая длина волны которого находится в пределах от 530 нм до 570 нм. Термин «голубой» означает, предпочтительно, цвет, доминирующая длина волны которого находится в пределах от 420 нм до меньше чем 480 нм, более предпочтительно, цвет, доминирующая длина волны которого находится в пределах от 430 нм до 470 нм. Поэтому жидкокристаллическая ячейка может иметь пару прозрачных подложек и заключенный между ними слой жидкого кристалла, а также слой голубого цветного фильтра, который пропускает (выделяет) голубой цвет, слой зеленого цветного фильтра, который пропускает (выделяет) зеленый цвет, и слой красного цветного фильтра, который пропускает (выделяет) красный цвет.

При условии, что жидкокристаллическое дисплейное устройство настоящего изобретения содержит описанные выше составляющие элементы, без особых ограничений жидкокристаллическое дисплейное устройство также можно снабдить другими элементами в качестве составляющих элементов.

Ниже подробно поясняются предпочтительные осуществления жидкокристаллического дисплейного устройства согласно настоящему изобретению.

Упомянутое выше жидкокристаллическое дисплейное устройство может иметь первый поляризатор; первую замедляющую пленку; жидкокристаллическую ячейку; вторую замедляющую пленку; и второй поляризатор, имеющий азимут оси поглощения, который является ортогональным, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к азимуту оси поглощения первого поляризатора, в таком порядке, при этом первая замедляющая пленка представляет собой двуосную замедляющую пленку дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, медленная ось в плоскости которой является ортогональной, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к оси поглощения первого поляризатора, и такую, что первая замедляющая пленка удовлетворяет уравнениям с (1) по (4), приведенным выше, и при этом вторая замедляющая пленка представляет собой двуосную замедляющую пленку дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, медленная ось в плоскости которой является ортогональной, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к оси поглощения второго поляризатора, и такую, что вторая замедляющая пленка удовлетворяет уравнениям с (1) по (4), приведенным выше. Такая конфигурация позволяет предотвращать падение контраста в направлении вперед и позволяет реализовывать высокий контраст, отсутствие окрашивания в широком диапазоне углов обзора.

Описанное выше жидкокристаллическое дисплейное устройство может иметь (а) первый поляризатор; первую замедляющую пленку; жидкокристаллическую ячейку; вторую замедляющую пленку; и второй поляризатор, имеющий азимут оси поглощения, который является ортогональным, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к азимуту оси поглощения первого поляризатора, в таком порядке, при этом первая замедляющая пленка представляет собой двуосную замедляющую пленку дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, медленная ось в плоскости которой является ортогональной, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к оси поглощения первого поляризатора, и такую, что первая замедляющая пленка удовлетворяет уравнениям с (1) по (4), приведенным выше, а вторая замедляющая пленка представляет собой отрицательную С-пластину, медленная ось в плоскости которой является ортогональной или параллельной, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к оси поглощения второго поляризатора, такую, что отрицательная С-пластина удовлетворяет уравнениям с (1) по (4), приведенным выше. Как вариант жидкокристаллическое дисплейное устройство может иметь (b) первый поляризатор; первую замедляющую пленку; жидкокристаллическую ячейку; вторую замедляющую пленку; и второй поляризатор, имеющий азимут оси поглощения, который является перпендикулярным, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к азимуту оси поглощения первого поляризатора, в таком порядке, при этом первая замедляющая пленка представляет собой двуосную замедляющую пленку дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, медленная ось в плоскости которой является ортогональной, при наблюдении сверху отображающей поверхности, к оси поглощения первого поляризатора, и такую, что первая замедляющая пленка удовлетворяет уравнениям с (1) по (4), приведенным выше, а вторая замедляющая пленка представляет собой отрицательную С-пластину, замедление которой в плоскости равно нулю и которая удовлетворяет уравнениям (2) и (4), приведенным выше. Такая конфигурация позволяет предотвращать падение контраста в направлении вперед и позволяет реализовывать высокий контраст, отсутствие окрашивания в широком диапазоне углов обзора. Описанное выше осуществление (а) не ограничено конфигурацией, в которой медленная ось в плоскости второй замедляющей пленки является точно ортогональной к или параллельной, при наблюдении сверху отображающей поверхности, оси поглощения второго поляризатора. При условии, что высокий контраст может быть получен в направлении вперед, угол, образуемый медленной осью в плоскости второй замедляющей пленки и осью поглощения второго поляризатора, при наблюдении сверху отображающей поверхности, в случае ортогональных осей может отклоняться от 90° на примерно ±1° (более предпочтительно, на ±0,5°). В случае параллельных осей угол, образуемый медленной осью в плоскости второй замедляющей пленки и осью поглощения второго поляризатора, при наблюдении сверху отображающей поверхности, может отклоняться примерно на ±1° (более предпочтительно, на ±0,5°) от точной параллельности. Поэтому в настоящем описании ортогональность между двумя данными осями или направлениями означает, предпочтительно, что две оси или направления образуют точно угол 90°, но нет необходимости в том, чтобы угол был равен точно 90°, если только высокий контраст может быть получен в направлении вперед, и поэтому необходимо, чтобы две оси или два направления были только по существу ортогональными. В частности, положительный результат настоящего изобретения может быть получен при условии, что угол находится в пределах диапазона 90°±1° (более предпочтительно, 90°±0,5°). В настоящем описании параллельность между двумя данными осями или направлениями означает, предпочтительно, что две оси или направления образуют точно угол 0°, но нет необходимости, чтобы угол был точно равен 0°, при условии, что высокий контраст может быть получен в направлении вперед, и поэтому необходимо, чтобы две оси или два направления были только по существу параллельными. В частности, положительный результат настоящего изобретения может быть получен при условии, что угол находится в пределах диапазона 0°±1° (более предпочтительно, 0°±0,5°). Исходя из упрощения процесса изготовления и снижения стоимости изготовления, триацетилцеллюлозную пленку, которую обычно используют в качестве защитной пленки поляризаторов, предпочтительно использовать с качестве описанной выше второй замедляющей пленки.

С учетом подавления окрашивания голубым во время воспроизведения черного цвета предпочтительно, чтобы замедляющая пленка удовлетворяла R0(B)/R0(G)≤0,965 (более предпочтительно, 0,940). С учетом более эффективного подавления окрашивания голубым во время воспроизведения черного цвета путем уравнивания двуосного параметра голубого цвета с двуосным параметром зеленого цвета более предпочтительно, чтобы Rth(B)/Rth(G) в замедляющей пленке было по существу идентичным R0(B)/R0(G). С учетом более эффективного подавления окрашивания голубым во время воспроизведения черного цвета без увеличения толщины пленки более предпочтительно, чтобы замедляющая пленка удовлетворяла R0(B)/R0(G)≥0,818. Причина состоит в том, что хотя теоретическое оптимальное значение дисперсии длины волны в замедляющих пленках дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны обычно составляет R0(B)/R0(G)=0,818(=450/550), существует тенденция уменьшения замедления, которое вносит замедляющая пленка дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, и увеличения толщины замедляющей пленки при меньшем R0(B)/R0(G). В данном случае значение 0,828 является предпочтительным по сравнению с 0,808 при том же отклонении 0,010 от теоретического оптимального значения 0,818.

С учетом подавления окрашивания красным во время воспроизведения черного цвета предпочтительно, чтобы замедляющая пленка удовлетворяла R0(R)/R0(G)≥1,015 (более предпочтительно, 1,040). С учетом более эффективного подавления окрашивания красным во время воспроизведения черного цвета путем уравнивания двуосного параметра красного цвета и двуосного параметра зеленого цвета более предпочтительно, чтобы Rth(R)/Rth(G) в замедляющей пленке было идентичным R0(R)/R0(G). С учетом эффективного подавления окрашивания красным во время воспроизведения черного цвета без увеличения толщины пленки более предпочтительно, чтобы замедляющая пленка удовлетворяла R0(R)/R0(G)≤1,181. Причина состоит в том, что хотя теоретическое оптимальное значение дисперсии длины волны в замедляющих пленках дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны обычно равно R0(R)/R0(G)=1,181(=650/550), существует тенденция уменьшения замедления, которое вносит замедляющая пленка дисперсионного типа с обратной дисперсией длины волны, и увеличения толщины замедляющей пленки при большем R0(R)/R0(G). В данном случае значение 1,171 является предпочтительным по сравнению с 1,191 при том же отклонении 0,010 от теоретического оптимального значения 1,181.

С учетом подавления окрашивания голубым во время воспроизведения черного цвета предпочтительно, чтобы жидкокристаллическая (ЖК) ячейка удовлетворяла 0,818≤Rth_ЖК(В)/Rth_ЖК(G)≤1,000, более предпочтительно 0,818≤Rth_ЖК(В)/Rth_ЖК(G)≤0,965.

С учетом подавления окрашивания красным во время воспроизведения черного цвета предпочтительно, чтобы жидкокристаллическая ячейка удовлетворяла 1,000≤Rth_ЖК(R)/Rth_ЖК(G)≤1,181, более предпочтительно 1,015≤Rth_ЖК(R)/Rth_ЖК(G)≤1,181.

В описанном выше жидкокристаллическом дисплейном устройстве предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна из толщин d(R), d(G) и d(B) слоя жидкого кристалла, соответствующего областям, где соответственно расположены слои голубого, зеленого и красного цветных фильтров, отличалась от других толщин d(R), d(G) и d(B); более предпочтительно, чтобы d(R), d(G) и d(B) отличались друг от друга. Такие конфигурации позволяют легко реализовывать жидкокристаллическую ячейку, которая удовлетворяет уравнениям (5) и (6), приведенным выше.

Результат изобретения

Настоящее изобретение позволяет реализовать жидкокристаллическое дисплейное устройство, имеющее высокий контраст и отсутствие окрашивания во время воспроизведения черного цвета в широком диапазоне углов обзора.

Лучшие варианты осуществления изобретения

Ниже настоящее изобретение будет пояснено подробно на основе осуществлений с обращением к сопровождающим чертежам. Однако настоящее изобретение не ограничено исключительно этими осуществлениями.

[Первое осуществление настоящего изобретения]

Первое осуществление жидкокристаллического дисплейного устройства, в котором использовано настоящее изобретение, будет пояснено с обращением к фигурам с 1 по 4. На фиг.1 представлен схематичный разрез, иллюстрирующий конфигурацию жидкокристаллического дисплейного устройства из первого осуществления настоящего изобретения. На фиг.2 представлена диаграмма, предназначенная для пояснения перехода состояний поляризации в жидкокристаллическом дисплейном устройстве из первого осуществления настоящего изобретения, и показана плоскость S1-S3 в сфере Пуанкаре. На фиг.3 представлена диаграмма, предназначенная для пояснения перехода состояний поляризации в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве, где на (а) показан случай длины волны 450 нм, на (b) случай длины волны 550 нм и на (с) случай длины волны 650 нм. На фиг.4 представлена диаграмма, предназначенная для пояснения перехода состояний поляризации в жидкокристаллическом дисплейном устройстве из первого осуществления настоящего изобретения, где на (а) показан случай длины волны 450 нм, на (b) случай длины волны 550 нм и на (с) случай длины волны 650 нм.

Как показано на фиг.1, жидкокристаллическое дисплейное устройство настоящего изобретения включает в себя жидкокристаллическую ячейку 10 с вертикальной ориентацией молекул, пару поляризаторов 14f, 14r, расположенных так, что жидкокристаллическая ячейка 10 размещена между ними; первую двуосную замедляющую пленку 15r, расположенную между жидкокристаллической ячейкой 10 и первым поляризатором 14r; и вторую двуосную замедляющую пленку 15f, расположенную между жидкокристаллической ячейкой 10 и вторым поляризатором 14f. Первый поляризатор 14r и второй поляризатор 14f расположены таким образом, что оси поглощения их являются по существу ортогональными друг к другу (угол, образуемый осями, находится в пределах 90°±1°, более предпочтительно, в пределах 90°±0,5°), при наблюдении сверху отображающей поверхности жидкокристаллической ячейки 10 (схема ортогональных николей). Блок задней подсветки (непоказанный) в виде источника света расположен на внешней стороне относительно поляризующей пленки 14r так, что не находится непосредственно против жидкокристаллической ячейки 10. Защитные пленки, такие как триацетилцеллюлозные пленки, расположены на соответствующих внешних сторонах первого поляризатора 14r и второго поляризатора 14f. Кроме того, первая двуосная замедляющая пленка 15r и вторая двуосная замедляющая пленка 15f могут функционировать как защитные пленки, которые защищают первый поляризатор 14r и второй поляризатор 14f, соответственно. За исключением блока задней подсветки, все элементы соединены друг с другом посредством клея или связующего вещества. Жидкокристаллическая ячейка 10 включает в себя первую и вторую прозрачные подложки 11r, 11f; и слой 13 жидкого кристалла, расположенный между прозрачными подложками 11r, 11f и содержащий жидкие кристаллы, молекулы которых вертикально ориентированы относительно прозрачных подложек 11r, 11f. На прозрачной подложке 11f размещены в заданном порядке голубой пиксел, на котором расположен слой 12В голубого (В) цветного фильтра, зеленый пиксел, на котором расположен слой 12G зеленого (G) цветного фильтра, и красный пиксел, на котором расположен слой 12R красного (R) цветного фильтра. Для получения возможности воспроизведения различных цветов один пиксел включает в себя три взаимно прилегающих подпиксела, голубой, зеленый и красный. В первом осуществлении настоящего изобретения (фиг.1) слои 12В, 12G, 12R цветных фильтров образованы на стороне второй прозрачной подложки 11f, но могут быть образованы на стороне первой прозрачной подложки 11r.

Далее подробно поясняются различные составляющие элементы. Жидкокристаллическая ячейка 10 представляет собой жидкокристаллическую ячейку с вертикальной ориентацией, в которой черный цвет воспроизводится при вертикальной ориентации молекул жидкого кристалла в слое 13 жидкого кристалла относительно поверхности прозрачных подложек 11r, 11f. Примеры режимов работы жидкокристаллического дисплея, в которых воспроизведение черного цвета осуществляется путем вертикальной ориентации молекул жидкого кристалла в слое 13 жидкого кристалла относительно поверхности прозрачных подложек 11r, 11f, включают в себя, например, состояние скрученного нематического кристалла, режим электрически управляемого двулучепреломления, режим с вертикальной ориентацией молекул и режим оптически компенсированного изгиба. В настоящем описании термин «жидкокристаллическая ячейка с вертикальной ориентацией молекул» не всегда означает точную вертикальную ориентацию молекул жидкого кристалла относительно поверхности подложки и может означать жидкокристаллическую ячейку, в которой молекулы жидкого кристалла ориентированы по существу вертикально к поверхности подложки.

Обычные прозрачные подложки, например стеклянные подложки, могут быть соответствующим образом использованы в качестве прозрачных подложек 11r, 11f. Точно так же обычные поляризаторы можно использовать в качестве поляризаторов 14r, 14f, например, поливинилспиртовую пленку с дихроичным анизотропным материалом, таким как комплекс йода, адсорбированным и ориентационно упорядоченным на ней. Слой обычного жидкого кристалла можно использовать в качестве слоя 13 жидкого кристалла, например, нематического жидкого кристалла, имеющего отрицательную диэлектрическую анизотропию. Обычно вертикальная ориентация может быть реализована путем