CN101046574A - 双层型液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种常黑显示的双层型液晶显示装置，目的在于防止在显示部产生条纹图案，其具有驱动单元和补偿单元，该驱动单元通过对具有透明电极的一对透明基板之间装填的液晶施加电场，使液晶分子的扭曲取向状态变化；该补偿单元通过与上述驱动单元的液晶相反的扭曲取向，将扭曲角相等的液晶装填在一对透明基板之间，具有液晶显示组件，该液晶显示组件通过隔离物将这些驱动单元和补偿单元连接，平行配置于2个偏振片之间，作为驱动单元正面侧的透明基板的外表面上固定有不产生双折射的透明的TAC(三乙酸纤维素)膜。

Description

双层型液晶显示装置

技术领域

本发明涉及具有驱动单元和补偿单元的液晶双层结构的液晶显示装置。

背景技术

作为液晶双层结构的液晶显示装置，众所周知的是D-STN(双-超扭曲向列)结构的液晶显示装置。(比如，参见日本专利公开2003-315826号)

图5是此种液晶显示装置的简要结构图，如该图中所示，为驱动单元11和补偿单元12平行配置在2个偏振片13、14之间的液晶双层结构。

另外，上述驱动单元11、补偿单元12、偏振片13、14，与背景光组件15、驱动电路板16等一起，被树脂制的外壳17覆盖，构成为1个显示装置的显示组件。

再有，在以下的说明中，将背景光组件15所在一侧称为背面侧、偏振片14所在一侧称为正面侧。

图6是表示由上述驱动单元11、补偿单元12、偏振片13、14构成的显示组件的具体的结构实例的剖视图。

如图所示，驱动单元11通过形成了透明电极18、19的一对玻璃基板(透明基板)20、21夹持着液晶22。

另外，透明电极18、19在它们相对的面上设有取向膜23、24。

再有，密封材25将透明电极18、19的周围粘结，向玻璃基板20、21之间装填液晶22。

补偿单元12的结构如下：通过用密封材32将周围粘结的一对玻璃基板(透明基板)26、27，夹持液晶28。

再有，玻璃基板26、27在它们相对的面上设有取向膜29、30。

进而，该补偿单元12的结构如下：通过隔离物31将背面侧的玻璃基板26和上述驱动单元11的正面侧的玻璃基板21连接，由此平行配置在驱动单元11中。

如上所述，驱动单元11具有显示驱动用的透明电极18、19，而补偿单元12不是显示驱动的机构，故不具有透明电极。

另外，驱动单元11的液晶22和补偿单元12的液晶28使用相同的材料，而且，单元厚度也相同，两个单元的延迟相等。

但是，驱动单元11和补偿单元12中，液晶的扭曲方向相反。

为此，在驱动单元11的液晶22和补偿单元12的液晶28中添加有扭曲方向相反的手性材。再有，扭曲角(比如，180度)相同。

另一方面，如图7所示，驱动单元11的取向膜23、24与补偿单元12的取向膜29、30的打磨方向垂直相交，而且，偏振片13的偏光轴方向与偏振片14的偏光轴方向为垂直相交的正交棱镜的关系。

另外，图7(a)表示配置在背面侧的偏振片13的偏光轴；图7(b)实线表示驱动单元11的取向膜23的打磨方向，虚线表示取向膜24的打磨方向；图7(c)实线表示补偿单元12的取向膜29的打磨方向，虚线表示取向膜30的打磨方向；图7(d)表示配置在正面侧的偏振片14的偏光轴。

上述液晶双层型显示装置的对比度高，而且不容易受温度变化的影响，具有高品质的显示特性。

由此，需要2个液晶单元，虽然成本升高，但作为车载用等仍被广泛使用。

另外，驱动单元11与补偿单元12通过隔离物31，保持一定间隔(0.05mm～0.5mm左右)地安装。

其理由是，如果使驱动单元11和补偿单元12紧密接触的话，会产生光的干扰，当观看显示装置时，会看到干涉条纹。

但是，即使是在驱动单元11和补偿单元12之间设有一定间隔的上述那样的现有的液晶显示装置，如图8所示那样，也有很高机率会产生类似干涉条纹的条纹图案。

为此，在底色显示黑色(常黑(normally black)显示)的D-STN的液晶显示装置中，上述那样的条纹图案会导致显示品质的下降，故实际上这种产生条纹图案的产品将作为次品而处理。

而且，产品的次品是在组装了驱动电路、背景光等各零件的状态下初次发现的，故次品的处理是将产品直接废弃，成为降低制造成本的障碍。

再有，由于是以产品单位作为废弃物，故废弃物的量较多，使环境负担增大也是一个问题。

其结果，液晶显示装置的生产成本变高。

另外，考虑上述条纹图案可能并不是由普通的干涉现象产生的干涉条纹。

液晶显示装置是具有双折射的媒体夹在两个偏振片之间的结构，故推测会产生反射、折射、位相偏移、偏光轴偏移、甚至由它们的波长依赖性引起的复杂的现象复合地重叠，而产生与干涉条纹不同的条纹图案。

发明内容

要解决的问题在于，在常黑显示的双层型液晶显示装置中，防止显示部的条纹图案的产生。

为了解决上述技术问题，在本发明中，作为第1发明，提案有如下装置：一种双层型液晶显示装置，其特征在于，具有驱动单元，该驱动单元通过对具有透明电极的一对透明基板之间装填的液晶施加电场，使液晶分子的扭曲取向状态变化；补偿单元，该补偿单元通过与上述驱动单元的液晶相反的扭曲取向，将扭曲角相等的液晶装填在一对透明基板之间；2个偏振片，该偏振片使各个偏光轴垂直相交，将上述驱动单元和上述补偿单元平行配置在上述2个偏振片之间，进而，在位于上述驱动单元和补偿单元的相对侧的这些单元的至少一者的透明基板上，固定有不产生双折射的基本透明的膜。

作为第2发明，提案有如下装置：一种双层型液晶显示装置，其特征在于，具有驱动单元，该驱动单元通过对具有透明电极的一对透明基板之间装填的液晶施加电场，使液晶分子的扭曲取向状态变化；补偿单元，该补偿单元通过与上述驱动单元的液晶相反的扭曲取向，将扭曲角相等的液晶装填在一对透明基板之间；2个偏振片，该偏振片使各个偏光轴垂直相交，将上述驱动单元和上述补偿单元平行配置在上述2个偏振片之间，进而，在位于上述驱动单元和补偿单元的相对侧的这些单元的至少一者的透明基板上，形成有不产生双折射的基本透明的树脂材料的树脂膜。

作为第3发明，提案有如下装置：一种双层型液晶显示装置，其特征在于，具有驱动单元，该驱动单元通过对具有透明电极的一对透明基板之间装填的液晶施加电场，使液晶分子的扭曲取向状态变化；补偿单元，该补偿单元通过与上述驱动单元的液晶相反的扭曲取向，将扭曲角相等的液晶装填在一对透明基板之间；2个偏振片，该偏振片使各个偏光轴垂直相交，将上述驱动单元和上述补偿单元平行配置在上述2个偏振片之间，进而，使用不产生双折射，且折射率与玻璃折射率基本相等的物质，填充在上述驱动单元和补偿单元之间。

根据第1发明的液晶显示装置，通过在位于驱动单元和补偿单元相对侧的这些单元两者的透明基板或一者的透明基板上设置不发生双折射的透明膜这样简单的结构，可防止显示部的条纹图案的产生。

另外，这样设置的透明膜只要能确保一定程度的透射率则对材质、厚度等没有特别规定，不过，由于是配设在驱动单元和补偿单元之间，所以具有双折射的膜是不适合的。

根据第2发明的液晶显示装置，通过在位于驱动单元和补偿单元相对侧的这些单元两者或一者的透明基板上形成不发生双折射的透明树脂材料的树脂膜这样简单的结构，可防止显示部的条纹图案的产生。

本发明中可通过喷涂法、印刷法等形成树脂膜。

该树脂膜与第1发明的透明膜同样，只要能确保一定的透射率则对材质、厚度等没有特别规定，不过，具有双折射的树脂材料是不适合的。

根据第3发明的液晶显示装置，通过在驱动单元和补偿单元之间填充折射率与玻璃基本相等的物质这样简单的结构，可防止显示部的条纹图案的产生。

同样对于这样填充的物质，具有双折射的物质是不适合的。

附图说明

图1是作为第1实施形态表示的显示组件的剖视图。

图2是作为第2实施形态表示的与图1同样的显示组件的剖视图。

图3作为第3实施形态表示的与图1同样的显示组件的剖视图。

图4作为第4实施形态表示的与图1同样的显示组件的剖视图。

图5是作为现有实例表示的液晶显示装置的简要结构图。

图6是表示图5所示的现有的液晶显示装置的显示组件的剖视图。

图7(a)～图7(d)是表示具有图5所示的现有的液晶显示装置的驱动单元和补偿单元的打磨方向，和偏振片的偏光轴方向的图。

图8是表示在图5所示的现有的液晶显示装置中看到的条纹图案的照片。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施形态进行说明。

图1是第1实施形态，表示由驱动单元11、补偿单元12、偏振片13、14构成的显示组件的结构实例的剖视图。

本实施形态的特征在于，在位于驱动单元11的正面侧的玻璃基板(透明基板)21的外表面上粘贴TAC(三乙酸纤维素)膜35，以防止产生条纹图案，其他与图6所示的现有实例相同。

另外，在该实施形态中，使用了厚度30μm的透明的TAC膜35。

再有，该TAC膜35不具有双折射。

如上所述，将设置了TAC膜35的显示组件作为D-STN-LCD(D-STN-液晶显示装置)进行组装，进行显示动作的实验。

该实验的结果，没有发现在现有实例中看到的那样的条纹图案。

另外，在该实验中，在粘贴TAC膜之前和粘贴之后进行显示驱动，确认在膜粘贴前产生条纹图案，确认在膜粘贴后不产生条纹图案。

再有，通过实验确认，上述实施形态中，在驱动单元11的玻璃基板21上设置了TAC膜35，而在补偿单元12的玻璃基板26的外表面上粘贴TAC膜35，也获得同样的效果。

图2是作为第2实施形态表示的与图1相同的剖视图。

本实施形态的特征在于，在位于驱动单元11的正面侧的玻璃基板21的外表面上粘贴TAC膜35以外，在位于补偿单元12的背面侧的玻璃基板26的外表面上粘贴TAC膜36，以防止产生条纹图案。

将这样构成的显示组件作为D-STN-LCD进行组装，与上述同样地进行显示动作的实验。

该实验的结果，没有发现与上述第1实施形态同样的条纹图案。

图3是作为第3实施形态表示的与图1相同的剖面图。

本实施形态的特征在于，在位于驱动单元11的正面侧的玻璃基板21的外表面上形成树脂膜37，以防止产生条纹图案。

树脂膜37通过喷雾器涂敷丙烯酸树脂性的透明涂料而形成。

将该实施形态的显示组件作为D-STN-LCD进行组装，进行与上述相同的显示动作的实验。

该实验的结果，没有发现在现有实例中看到的那种条纹图案。

另外，通过实验确认，本实施形态中，在位于驱动单元11的正面侧的玻璃基板21上设置了树脂膜，而在位于补偿单元12的背面侧的玻璃基板26的外表面上形成树脂膜37，也获得同样的效果。

图4是作为第4实施形态表示的与图1相同的剖视图。

本实施形态的特征在于，在驱动单元11和补偿单元12之间流入折射率为1.49的光学粘结剂38，使其硬化，以防止产生条纹图案。

作为光学粘结剂38，可替换为不会双折射，折射率与玻璃基本相等的其他物质。

将本实施形态的显示组件作为D-STN-LCD进行组装，与上述同样进行显示动作的实验。

该实验的结果，将光学粘结剂38流入时，由于会有气泡进入，故虽可防止产生条纹图案，但还是一定程度地能观察到气泡。

因此，在将光学粘结剂38流入时，需要尽可能地减少气泡的产生。

另一方面，为了确认在本发明中，上述条纹图案的产生与普通的干涉现象不同，进行了实验。

该实验中，将图6所示那样的显示组件作为D-STN-LCD组件进行组装，使其进行显示动作，确认了该组件产生条纹图案。

之后，将该组件分解，将驱动单元和补偿单元取出，进一步将它们分解，将以组件状态相对的驱动单元的基板和补偿单元的基板与在组件状态时相同的状态进行重叠，用手按住，使其紧密重合，使其产生通常的干涉条纹，此时确认为与在组件状态下观察到的条纹图案明显形状不同的干涉条纹。

Claims (6)

1.一种双层型液晶显示装置，其特征在于，具有驱动单元，该驱动单元通过对具有透明电极的一对透明基板之间装填的液晶施加电场，使液晶分子的扭曲取向状态变化；

补偿单元，该补偿单元通过与上述驱动单元的液晶相反的扭曲取向，将扭曲角相等的液晶装填在一对透明基板之间；

2个偏振片，该偏振片使各个偏光轴垂直相交，

将上述驱动单元和上述补偿单元平行配置在上述2个偏振片之间，

进而，在位于上述驱动单元和补偿单元的相对侧的这些单元的至少一者的透明基板上，固定有不产生双折射的基本透明的膜。

2.一种双层型液晶显示装置，其特征在于，具有驱动单元，该驱动单元通过对具有透明电极的一对透明基板之间装填的液晶施加电场，使液晶分子的扭曲取向状态变化；

补偿单元，该补偿单元通过与上述驱动单元的液晶相反的扭曲取向，将扭曲角相等的液晶装填在一对透明基板之间，

2个偏振片，该偏振片使各个偏光轴垂直相交，

将上述驱动单元和上述补偿单元平行配置在上述2个偏振片之间，

进而，在位于上述驱动单元和补偿单元的相对侧的这些单元的至少一者的透明基板上，形成有不产生双折射的基本透明的树脂材料的树脂膜。

3.一种双层型液晶显示装置，其特征在于，具有驱动单元，该驱动单元通过对具有透明电极的一对透明基板之间装填的液晶施加电场，使液晶分子的扭曲取向状态变化；

补偿单元，该补偿单元通过与上述驱动单元的液晶相反的扭曲取向，将扭曲角相等的液晶装填在一对透明基板之间，

2个偏振片，该偏振片使各个偏光轴垂直相交，

将上述驱动单元和上述补偿单元平行配置在上述2个偏振片之间，

进而，使用不产生双折射，且折射率与玻璃折射率基本相等的物质，填充在上述驱动单元和补偿单元之间。

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