CN103969903B - 液晶显示装置和安装有液晶显示装置的设备 - Google Patents

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Abstract

液晶显示装置和安装有液晶显示装置的设备。一种液晶显示装置包括液晶显示元件；以及驱动电路，所述驱动电路在所述液晶显示元件的相对的电极之间施加电压以具有置于以0.5Hz至5Hz频率交替的亮/暗显示的显示区域，其中，在所述液晶显示元件的垂直配向膜和液晶层之间设置有设计为增强液晶分子的垂直配向控制的层，以及所述液晶层中的预倾斜角是87°以上89.52°以下。

Description

液晶显示装置和安装有液晶显示装置的设备
技术领域
本发明涉及液晶显示装置和安装有液晶显示装置的设备。
背景技术
通常，利用在大致以正交尼科耳结构设置的偏光板之间设置垂直配向的液晶单元来构造垂直配向型液晶显示元件。垂直配向的液晶单元是在上基板和下基板之间插入的液晶层的液晶分子相对于基板而大致地垂直配向的液晶单元。在垂直配向的液晶显示元件中，从基板法线方向观察的背景显示区域域（非施加电压的区域）的光透射率非常低，大致等于以正交尼科耳结构设置的两个偏光板的光透射率。因此，垂直配向的液晶显示元件能够相对容易地实现高对比度显示装置。
已知有多种用于均匀地配向液晶分子的方法。这些方法包括：（i）设计为经由表面轮廓效果来实现均匀配向的方法，其中，该表面轮廓效果可能是利用在基板的内表面上倾斜地蒸发沉积作为配向膜的金属氧化物（例如SiOx）并在沉积表面上形成锯齿形图案来形成的；（ii）所谓的光配向处理方法（例如，参见日本特许第2872628号公报），其被设计为利用沿着与基板法线方向倾斜的方向铺设聚酰亚胺或其它有机薄膜并利用紫外线对其进行辐射来在基板的内表面上形成有机配向膜，以及（iii）一种被设计为在基板的内表面上形成具有特定的表面自由能的配向膜并提供有摩擦处理的方法（例如，参见日本特开2005-34254号公报）。这些是单畴配向方法，其能够在非施加电压时段期间以特定的方向对垂直配向的液晶单元的液晶层中的液晶分子进行配向。
除了当从前方观察时的高对比度显示之外，单畴垂直配向的液晶显示元件利用至少在上基板和下基板任一以及偏振片之间设置具有负单轴和/或双轴光学各向异性的视角补偿片能够提供针对背景显示区域域和暗显示时段的宽视角特性。此外，由于在亮显示期间针对最佳可视方向和与该方向垂直的方向也具有良好的视角特性，因此，单畴垂直配向的液晶显示元件广泛应用于对于由左右方向和上方向，或者左右方向和下方向的三个方向的视角特性特别看重的应用中，例如在车载液晶显示装置中。
发明内容
图12是示出单畴垂直配向的液晶显示装置的示例的截面示意图。液晶层55被设置在由框状密封剂54包围并位于上基板（上侧基板）50a和下基板（下侧基板）50b之间的区域，其中上基板和下基板都起到电极和配向膜的作用。液晶层55是相对于基板50a和50b对液晶分子大致进行垂直配向的液晶层。为了在一个方向对液晶分子进行配向，已经向两个基板50a和50b的配向膜提供了配向处理。在位于液晶层55相对侧上的基板50a和50b的各个表面上，以诸如正交尼科耳结构来设置上偏振片56a和下偏振片56b。用这样的方式来液晶显示装置的液晶显示元件部分使其包括基板50a和50b、密封剂54、液晶层55和偏振片56a和56b。
具有光学膜58的背光59被设置在液晶显示元件部分的背面，例如光学膜58包括夹在层状液晶显示元件部分和背光59之间的扩散片和/或亮度提高膜。液晶显示元件、光学膜58和背光59被固定于壳体（底架）60内部合适的位置。
如果对单畴垂直配向的液晶显示装置施加振动，那么在照亮的显示区域内部有时会产生暗区，导致显示不均匀。当低频地（例如几个Hz或更少）进行明/暗闪烁显示时会发生上述情况。
图13A是示出在不施加振动的情况下当显示区域显示闪烁操作时，单畴垂直配向的液晶显示装置的亮显示状态的照片。液晶分子沿着照片从上到下的方向被配向。黑色绘制的交叉标记示出上偏振片和下偏振片的吸收轴。上偏振片和下偏振片的吸收轴的方向分别与液晶分子的配向方向顺时针和逆时针地成45°角。在矩形形状的显示区域域的表面内获得了均匀的亮显示状态。以3Hz进行用于交替亮/暗显示的闪烁。
图13B是示出当施加外部5Hz正弦振动时单畴垂直配向的液晶显示装置的显示区域的状态的照片。在显示区域中已经出现了暗区，并且沿着液晶分子的配向方向观察到划伤缺陷（摩擦）。
诸如行驶的机动车辆、轨道车辆或航空器以及安装有压力机和其它机械和设备的工厂中的显著特征是产生振动。因此，安装在这种工业机械上或者处于这种环境中的垂直配向的液晶显示装置很有可能发生在显示区域中出现暗区的故障。
本发明旨在提供一种具有良好显示性能的液晶显示装置以及安装有这种液晶显示装置的设备。
本发明的一个方面提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：液晶显示元件，该液晶显示元件包括：（i）彼此相对设置的第一基板和第二基板，在所述第一基板和所述第二基板的彼此相对的一对表面上具有构成显示区域的彼此相对的电极对以及垂直配向膜对，其中，对所述垂直配向膜中的至少一个进行了旨在向液晶层中引入预倾斜的配向处理；（ii）夹在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，该液晶层包括具有负介电各向异性的液晶材料并且被略微倾斜地垂直配向；（iii）至少设置在所述垂直配向膜中的一个与所述液晶层之间的层，该层被设计为增强对所述液晶层的所述液晶分子的所述垂直配向控制；以及（iv）第一偏振片和第二偏振片，其中，所述第一偏振片和所述第二偏振片以正交尼科耳结构设置在所述第一基板和所述第二基板的位于所述液晶层的相对侧的一对表面上，并且具有吸收轴，各个所述吸收轴与位于所述液晶层的中间厚度区中的所述液晶分子的所述配向方向成45°角，光源，该光源设置在所述液晶显示元件的所述第二偏振片侧，以及驱动电路，该驱动电路电连接到所述第一基板和所述第二基板的电极，其中：所述液晶显示元件的所述液晶层中的预倾斜角是87°以上89.52°以下，所述驱动电路在所述液晶显示元件的所述相对的电极施加电压以具有被置于以0.5Hz至5Hz频率交替亮/暗显示的显示区域，所述显示区域利用所述电压供电来执行闪烁操作，以及当被施加2Hz至30Hz的振动或0.5Hz至3Hz的外力时，所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
本发明的另一方面提供一种安装有液晶显示装置的设备，所述设备包括：如上所述的液晶显示装置，以及外部装置，该外部装置承载所述液晶显示装置并且使所述液晶显示装置经受2Hz至30Hz的振动或0.5Hz至3Hz的外力，其中，当被施加所述振动或外力时，所述液晶显示装置的所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
基于本发明，有可能提供一种具有良好显示性能的液晶显示装置和安装有这种液晶显示装置的设备。
附图说明
图1A和图1B是在实验中使用的单畴垂直配向的液晶显示装置的部分的截面视图和平面视图；并且图1C是示出单畴垂直配向的液晶显示装置的整体的截面示意图；
图2是示出各个振动频率可实现的最大加速度的曲线图；
图3是示出对施加到液晶显示装置的各个振动频率而不再能保持显示均匀性的加速度的研究结果的曲线图；
图4是横轴和纵轴代表预倾斜角和不再能保持显示均匀性的加速度的曲线图；
图5是示出针对施加到液晶显示装置的各个振动频率对预倾斜角89.59°的样品的显示区域域以1Hz、2Hz、3Hz、4Hz和5Hz的闪烁频率进行闪烁时，不再能获得显示均匀性时的加速度进行研究的结果的曲线图；
图6A是例示位于图1A所例示的单畴垂直配向的液晶显示元件的液晶层的中间厚度区中的液晶分子的配向模型的平面示意图；图6B是例示当在电极12a和电极1b上施加电压时，液晶层的中间厚度区分子15a的配向状态的平面示意图；
图7A是例示当在非施加时段期间被施加振动时，液晶显示元件的液晶层的中间厚度区分子15a的配向状态的平面示意图；图7B是例示当向液晶分子15a施加电压以获得亮显示（如在图7A中所示的状态）时，液晶层15的中间厚度区的平面示意图；
图8A是例示实验中使用的单畴垂直配向的液晶显示装置的截面示意图；图8B是示出被施加振动的液晶显示装置的液晶层的中间厚度区分子15a的配向状态的平面示意图；
图9是例示实施例1的单畴垂直配向的液晶显示装置的液晶显示元件部分的截面示意图；
图10是示出针对施加到液晶显示装置的各个振动频率，不再能保持显示均匀性的加速度的研究结果的曲线图；
图11是例示实施例3的安装有液晶显示装置的设备的一部分的示意图；
图12是例示单畴垂直配向的液晶显示装置的示例的截面示意图；
图13A是示出当不被施加振动的情况下进行闪烁操作时，单畴垂直配向的液晶显示装置的显示区域域的亮显示状态的照片；图13B是示出当被施加外部5Hz正弦振动时，单畴垂直配向的液晶显示装置的显示区域的照片。
具体实施方式
本申请的发明人对当垂直配向的液晶显示装置受到外部振动时的显示性能进行了各种实验。
图1A是例示实验中使用的单畴垂直配向的液晶显示装置的部分（液晶显示元件部分）的截面示意图。首先描述了准备方法。
向各个玻璃片基板的一面提供抛光处理，然后在该表面上顺序地形成SiO2底涂层和具有30Ω的面电阻的透明导电膜（ITO膜）来加工两片0.7mm厚的碱性玻璃片基板。在光刻步骤和蚀刻步骤中对这些基板进行ITO薄膜构图以制备上面形成了上透明电极12a（段电极）的上透明基板11a和上面形成了下透明基板11b的下透明电极12b（公共电极）。如果有必要，则在ITO电极12a和12b的表面上可形成SiO2或其它绝缘膜。
用碱性溶液等来清洗上面分别形成有电极12a和12b的透明玻璃基板11a和11b，并且利用柔性印刷方法将日产化工株式会社制造的垂直配向的薄膜材料涂覆在上面分别形成有电极12a和12b的透明玻璃基板的表面上并在无尘烘箱中以180℃烘烤30分钟。接下来，利用棉擦布对各个透明基板11a和11b进行摩擦处理（配向处理），并且在电极12a和12b上分别形成上配向膜13a和下配向膜13b。以这种方式，制备包括上透明基板11a、上透明电极12a和上配向膜13a的上基板10a，以及包括下透明基板11b、下透明电极12b和下配向膜13b的下基板10b。
采用干式喷洒法将积水化学工业株式会社制造的大约4μm直径的塑料间隔体颗粒散布到上面形成有配向膜13a的上基板10a的表面。利用分配器以预定图案将包含日本电气硝子株式会社（Nippon Electric Glass Co.,Ltd.）制造的大约4μm直径的棒状玻璃间隔体件的热固性密封材料施加到上面形成有配向膜13b的下基板10b的表面上。之后，将基板10a和10b设置在一起使得一方面在上面形成有电极12a和配向膜13a的表面与另一方面在上面形成有电极12b和配向膜13b的表面彼此相对并且它们的摩擦方向是反平行的，然后利用热压结合对密封剂14进行固化以完成空单元（cell）的形成。
采用真空注入法将DIC公司制造的具有负介电各向异性Δε的液晶材料注入空单元，然后密封并以120℃烘烤1小时。
上偏振片16a和下偏振片16b粘贴在位于液晶层15的相对侧的基板10a和10b的各个表面上使得它们以尼科耳结构设置并且它们的吸收轴的配向与根据两个基板上的摩擦方向确定的液晶层的中间厚度区分子（位于液晶层15的中间厚度区中的液晶分子）的配向方向分别成45°角。例如，可以采用宝莱株式会社（Polatechno Co.,Ltd）制造的SHC13U作为作为偏振片16a和16b。如果有必要，可以在基板10a和偏振片16a之间和/或基板10b和偏振片16b之间插入视角补偿片。在图1A所示的液晶显示元件的情况下，在基板10b和偏振片16b之间插入具有55nm的板内相位差和220nm的厚度方向相位差的负双轴光学各向异性的视角补偿片17。
利用调节摩擦条件将液晶层15中的预倾斜角设置为89.1°到89.95°。测量到的单元的厚度是大约3.6μm到3.8μm。液晶层15的延迟大约是330nm至360nm。
图1A所例示的液晶显示元件被构造成包括大致平行地、分开设置的并且彼此面对的上基板10a和下基板10b，并且在基板10a和10b之间插入液晶层15。
上基板10a包括上透明基板11a、形成在上透明基板11a的内侧表面上的上透明电极12a和形成在透明电极12a上的上配向膜13a。类似地，下基板10b包括下透明基板11b、形成在下透明基板11b的内侧表面上的下透明电极12b和形成在下透明电极12b上的下配向膜13b。彼此面对的上透明电极12a和下透明电极12b构成显示区域。
液晶层15被设置在由密封剂14包围并且夹在上基板10a的配向膜13a和下基板10b的配向膜13b之间的区域中。液晶层15是具有略微倾斜的垂直配向的液晶层。配向膜13a和13b已经提供了配向处理以在液晶层15中引入单畴垂直配向。
在与液晶层15分别相对的上基板10a和下基板10b的相应表面上设置有上偏振片16a和下偏振片16b。上偏振片和下偏振片大致地以正交尼科耳结构设置，它们的吸收轴与液晶层的中间厚度区分子的配向方向分别成45°角。在下基板10b和偏振片16b之间插入有视角补偿片17。
当将偏振片粘贴到液晶显示元件时，很难使上偏振片和下偏振片的吸收轴处于完美的正交尼科耳结构，也就是很难使它们的吸收轴投影到公共平面时以90°角彼此正交。针对成功粘贴的角度变化范围在90°±2°。在本申请中，利用采用落入到以上变化范围的粘贴角度来实现正交尼科耳结构。类似地，实际上很难将每个偏振片的各吸收轴与液晶层的中间厚度区分子的配向方向之间的角度设置为恰好45°，因此，在上下文中在本申请中将位于45°±2°范围内的所有角度表示为“45°”。
图1B是例示在实验中使用的部分单畴垂直配向的液晶显示装置的平面示意图。液晶显示装置被构造为包括图1A所例示的液晶显示元件和电路23。
当从上方观察时，液晶显示元件部分具有173mm宽和55mm长的矩形形状。在液晶显示元件中心的周围划界出70mm宽和28mm长的矩形形状的显示区域21。沿着水平侧中的一个形成22.5mm宽的端子区22。端子区22起到电极12a和16b的引线端子（外部端子）的作用。用于电极12a和12b的引线端子连接到引线框架端子，经由引线框架连接到电路23。电路23例如包括：驱动电路，该驱动电路设计为电驱动液晶显示元件；和控制电路，该控制电路设计为使液晶显示元件显示期望的图案。驱动电路在电极12a和12b之间施加电压以在显示区域21上显示交替的亮/暗状态；并且由所施加的电压供电，液晶显示区域21进行闪烁操作。控制电路对显示区域21的开/关状态进行控制并控制其它任务。
图1C是实验中使用的单畴垂直配向的液晶显示装置的截面示意图。
在液晶显示元件部分的背面设置配备有光学膜18（例如扩散片）的背光19。液晶显示元件和背光19固定在壳体（底架）20内部的预定位置处。
作为背光19，例如使用直下型背光或侧光型背光。例如，对于直下型，无机LED或其它光源被设置在与液晶显示元件的显示平面平行的平面中，并且设置有膜来在光源和液晶显示元件之间的空间中扩散光。对于侧光型，光源被设置在由树脂等形成的导光板的侧面，并且从大致平行于液晶显示元件的显示表面的导光板的面发射光。这里，采用侧光型背光19。
电路23设置在壳体20内部或外部。
本申请的发明人制备了具有预倾斜角89.91°,89.59°,89.38°和89.21°的四种液晶显示元件的样品并且对显示均匀性进行了实验。
从显示表面的最佳视角（图1B的6点方向）和在0°至40°的极角范围的各种角度可视觉地观察到液晶显示装置的交替的亮/暗闪烁状态，并且如果不像图13A中的照片所示的状态，而是出现指示在显示均匀性上的即使很小损伤的任何状态，例如图13B中的照片所例示的在显示区域21中识别出暗区的状态，那么就得出没有获得显示均匀性的评估。此时，将液晶显示装置的显示表面的法线方向限定为极角0°。
在这些实验中，作为原则，以1/4占空比和1/3偏压的多路驱动模式驱动液晶显示装置。利用帧反转波形作为驱动波形，在250Hz帧频率和5V驱动电压下操作该装置。利用在5Hz以下的范围内对闪烁频率进行调节来获得交替的亮/暗闪烁显示。
在这些实验中，将液晶显示装置安装在由IMV公司制造的电动振动测试设备型号VS-120-06的振动台上，并且沿着液晶显示装置的厚度方向（显示表面的法线方向）向液晶显示装置施加具有期望频率的正弦振动和加速度。例如在2Hz至30Hz的范围调节振动频率。但是，振动测试设备具有其位移振幅的上限，并且该上限对加速度的上限（最大加速度）产生限制。
图2是示出在各个振动频率处可实现的最大加速度的曲线图。曲线图的横轴表示以Hz为单位的振动频率，纵轴表示以m/s2为单位的最大加速度。例如当振动频率是2Hz时，可实现的最大加速度是大约2m/s2。类似地，当振动频率是6Hz时，可实现的最大加速度是大约15m/s2。振动频率变得越低，可实现的最大加速度越小。特别是当振动频率是6Hz以下时，对加速度的限制可能会在实验中带来问题。根据JISC60068-2-6，由算式（1）表示正弦振动的振幅加速度a（m/s2）、位移振幅d（mm）和振动频率f之间的关系。
[算式1]
a=(2πf)2×10-3×d…(1)
根据算式（1），例如当振动频率是2Hz时，位移振幅的上限是大约12.77mm。类似地，当振动频率是6Hz时，位移振幅的上限是大约10.5mm。例如利用振动测试设备VS-120-06，当施加的振动频率在2Hz至6Hz的范围内时，位移振幅被限制为13mm以下。
这些实验是在如上所述的与设备有关的限制下进行的。
本申请的发明人首先研究了显示均匀性对预倾斜角的依赖性。采用具有不同预倾斜角的四个样品，液晶显示装置的显示区域的闪烁频率固定于3Hz，并且针对施加到液晶显示装置的各个振动研究不再能获得显示均匀性的加速度。
图3是绘制不再能保持显示均匀性的加速度的曲线图。曲线图的横轴表示以Hz为单位的所施加的振动频率，纵轴表示以m/s2为单位的显示均匀性受到破坏时的加速度。菱形图标属于89.91°的预倾斜角的样品。方格图标和圆形图标分别属于预倾斜角89.59°和89.38°的样品。
参见菱形图标，具有89.91°预倾斜角的样品无论振动频率如何，在1m/s2至2m/s2加速度显示均匀性都会受到破坏。也就是说，仅在小于1m/s2至2m/s2的加速度范围内显示均匀性得以保持。
参见方形图标，如果振动频率在小于4Hz的范围，那么具有89.59°预倾斜角的样品展现出即使在小的加速度显示均匀性也会受到破坏的倾向。当所施加的振动频率是4Hz以上时，甚至在5m/s2以上的加速度保持显示均匀性。随着所施加的振动频率增大，不再能够保持显示均匀性的加速度趋向于增加（在高振动频率下的高显示稳定性），并且该倾向在小于4Hz的范围内明显。此外，在全部振动频率上，显示均匀性受到破坏时的加速度比89.91°预倾斜角的样品高两倍或更多倍。
参见圆形图标。即使施加了该振动测试设备能够生成的最大加速度的正弦振动，具有89.38°预倾斜角的样品也能够在小于4Hz的振动频率范围保持显示均匀性。在4Hz以上的振动频率，显示均匀性受到破坏，但是在6m/s2以上的加速度存在保持显示均匀性的可识别的倾向，其为具有89.59°预倾斜角的样品的同等值。具有89.38°预倾斜角的样品也存在这种情况，即随着所施加的振动频率增大，不再能够保持显示均匀性的加速度趋向增加（高振动频率下的高显示稳定性）。
此外，当对具有89.21°预倾斜角的样品进行实验时，即使施加该振动测试设备能够生成的最大加速度的正弦振动，也能够在2Hz至30Hz的振动频率范围内保持显示均匀性。也就是说，在这四个样品当中，具有89.21°预倾斜角的样品对于振动具有最高的显示稳定性，并且可以得知在6Hz以上的振动频率下，在15m/s2（约1.5G）以上的加速度，保持显示均匀性（参见图2）。
图4是横轴和纵轴代表预倾斜角和不再能够保持显示均匀性的加速度的曲线图。图4包括已在图3中绘制的部分数据的重绘图（replot）。菱形、圆形、三角形和方形表示施加到显示装置的5Hz、10Hz、15Hz和20Hz的振动频率。
可以清楚识别这样的倾向，即随着预倾斜角减小，对于各个振动频率，使显示均匀性受到破坏的加速度增加（预倾斜角越小，显示稳定性越高）。还可以识别另一种倾向，即当预倾斜角接近90°时，无论振动频率如何，即使在小加速度，显示均匀性也会受到破坏，但是随着预倾斜角减小，依赖于振动频率的差别出现。在此情况下，如参照图3所描述的，当所施加的振动频率低时，即使小的加速度也使得不能保持显示均匀性。所施加的正弦振动的位移振幅也被认为有关于使显示均匀性受到破坏的加速度。
显示均匀性依赖于预倾斜角。如果预倾斜角小，那么能够在大的加速度保持显示均匀性（针对振动的高的显示稳定性）。只要预倾斜角是89.21°以下，即使例如在沿液晶显示装置的厚度方向（显示表面的法线方向）向液晶显示装置施加了2Hz至30Hz的振动频率的正弦振动时，也保持了显示均匀性。
从防止非施加电压时段期间液晶显示元件光泄露的角度，优选地，预倾斜角是87°以上，更优选地是88°以上。
然后，本申请的发明人对显示均匀性对亮/暗闪烁频率的依赖性进行了研究。
图5是示出针对施加到液晶显示装置的各个振动频率，使具有预倾斜角89.59°的样品的显示区域域以1Hz、2Hz、3Hz、4Hz和5Hz的闪烁频率闪烁时，不再能够获得显示均匀性的加速度进行研究的结果的曲线图。曲线图的两个轴表示与图3的曲线图的相同分量。菱形图标、方形图标、三角形图标和圆形图标分别表示1Hz、2Hz、3Hz和4Hz的闪烁频率。黑色方形图标表示5Hz的闪烁频率。
当所施加的振动频率在5Hz至7Hz的范围时，如果以低闪烁频率驱动该装置，那么存在即使在很大的加速度也保持显示均匀性的可辨别的倾向，尽管在其它振动范围内没有观察到与特别闪烁频率有关的差别。图5中所示的结果暗示显示均匀性对亮/暗闪烁频率的依赖性小。结果就是，在5Hz以下的闪烁频率范围（假设0.5Hz至5Hz），具有诸如89.21°以下的预倾斜角的液晶显示装置能够在2Hz至30Hz的振动频率范围内不受振动的影响而保持显示均匀性，尽管实验本身是在1Hz至5Hz的闪烁频率范围内进行的。
接下来，本申请的发明人对显示均匀性对驱动条件和驱动方法的依赖性进行了研究。在此实验中采用了具有89.21°预倾斜角的样品。
首先，在多路驱动模式（multiplex drive mode）下，在驱动波形从帧反转改变成线反转之后施加振动。当利用在30Hz以下的振动频率范围改变频率和加速度来施加振动随后观察外观时，在0.5Hz至5Hz的亮/暗闪烁频率范围，显示均匀性不受到破坏。然后，在1/16占空比以下的范围改变占空比，施加当从前部观察时提供最大对比度的驱动电压，但是保持了显示均匀性。此外，尽管以大约2.9Vrms的驱动电压进行了静态驱动（等于以1/4占空比和1/3偏压的5V驱动），但是证实保持了显示均匀性。当以0.5Hz至5Hz的亮/暗闪烁频率范围操作具有89.21°倾斜角的液晶显示装置同时液晶显示装置经受30Hz以下的振动频率的振动时，保持了显示均匀性，没有受到驱动条件和驱动方法带来的任何特别限制。具有诸如1/16占空比以下的占空比的多路驱动能够实现均匀显示。
尽管在实验中使用了以将液晶显示元件和背光19固定在壳体20内部为特征的液晶显示装置，但是本申请的发明人在将背光19安装到液晶显示元件的发光表面上并且在液晶显示元件的一部分上（例如除了显示区域21以外的区间）应用胶带以使液晶显示元件和背光19处于适合的完全接触和固定状态（在不使用壳体20的情况下，使液晶显示元件和背光19实现完全接触和固定状态）之后也进行了振动测试。在此情况下，获得了与将液晶显示元件和背光19固定在壳体20内部为特征的液晶显示装置获得的结果相似的结果。
如以下所描述的，本申请的发明人假设破坏显示均匀性的原因。
图6A是例示位于图1A所示的单畴垂直配向的液晶显示元件的液晶层的中间厚度区中的液晶分子15a的配向模型的平面示意图。如该图所例示，与摩擦处理方向或其它配向方向一致，液晶分子15a在非施加电压时段期间统一地进入具有略微倾斜的或多或少的垂直配向状态。在该图的左边，用箭头示出了液晶层的中间厚度分子15a的配向方向。在该图的右上角示，出了以正交尼科耳结构设置的上偏振片16a和下偏振片16b的吸收轴方向。
图6B是例示当在电极12a和12b之间施加电压时液晶层的中间厚度区分子15a的配向状态的平面示意图。电压的施加使得液晶分子15a的配向根据预定配向方向统一地且急剧大的地倾斜。
让我们考虑这样的样品，在该样品中基于利用电路23交替地施加等于或高于阈值电压的电压和低于该阈值电压的电压而执行闪烁操作（交替亮/暗显示）的液晶显示元件施加外部振动。
图7A是例示在施加低于阈值电压的电压时（非施加电压时段期间）当施加振动时液晶显示元件的液晶层的中间厚度区分子15a的配向状态的平面示意图。由振动施加的压力使基板10a和10b弯曲，并且其结果是形成了区域S，在该区域S中液晶分子15a以不同于由配向处理限定的配向方向的方向略微倾斜。
图7B是例示当向处于图7A所例示的状态的液晶分子15a施加等于或高于阈值电压的电压（获得亮显示的电压）时液晶层15的中间厚度区的平面示意图。由于电压的应用，在区域S中液晶层的中间厚度区分子15a沿着不同于配向处理限定的配向方向的方向（与偏振片16a或16b的吸收轴方向成45°）倾斜。这被认为会使区域S在亮显示期间变暗。
液晶分子15a以不同于由配向处理限定的配向方向的方向倾斜的原因可能在于，在几乎90°的预倾斜角的垂直配向的液晶显示元件的情况下，向基板10a和10b提供与液晶层15的界面的基板10a和10b的表面仅具有弱的配向控制（基板10a和10b对面内方向配向具有的控制）。如果预倾斜角小，那么基板10a和10b对面内方向配向具有强的控制。该事实被认为可解释预倾斜角越小，液晶显示元件越不受大加速度的影响而保持显示均匀性的上述实验结果，其中89.21°的预倾斜角的液晶显示元件中没有发生显示均匀性受到破坏。在小加速度不容易发生显示不均匀的事实被认为归因于基板10a和10b经受小的形变。尤其是，即使施加了振动，水平配向的液晶显示元件也不产生暗区。
本申请的发明人进行了实验以验证以上提出的产生暗区的原因。
图8A是例示在实验中使用的单畴垂直配向的液晶显示装置的截面示意图。该图中所例示的液晶显示装置不同于图1C的液晶显示装置，区别在于该图中的液晶显示装置包括在具有光学膜18的背光19和液晶显示元件之间设置的凸起物24。该凸起物24是刚性的、大致成圆锥形约1mm高的凸起。利用凸起物24的顶点与液晶显示元件的背面（下偏振片16b）保持接触，对以1Hz的亮/暗闪烁频率闪烁的液晶显示装置施加振动。然后可观察到如下现象：在明亮的显示区域21中出现暗区，该暗区以凸起物24为中心并且像字母X，其中笔画大致平行于上偏振片16a和下偏振片16b的吸收轴方向。当使用89.91°的预倾斜角的样品作为液晶显示元件时，在2m/s2加速度识别出大致成X形状的暗区。
图8B是例示被施加振动的液晶显示装置的液晶层的中间厚度区分子15a的配向状态的平面示意图。在该图中示出了在暗显示时段（非施加电压的周期）期间的配向状态。凸起物24使基板10a和10b局部弯曲成以对应于凸起物24位置的点为中心的坑状。结果，液晶层的中间厚度区分子15a沿着以对应于凸起物24位置的点为中心的放射方向倾斜。如果当液晶层的中间厚度区分子15a处于该状态时施加用于亮显示的电压，那么液晶分子15a在保持放射状配向的同时进一步倾斜。这被认为造成了具有与偏振片16a和16b的吸收轴方向大致平行的辐射线条（spokes）的放射状配向区变暗并最终被或多或少地观察为X形状。
本申请的发明人进一步进行了实验，在该实验中用手指轻拍或按压正在进行交替亮/暗闪烁显示的液晶显示装置。更具体地，采用图1C所示的液晶显示装置，并且将闪烁频率设定为1Hz。用足够小以维持液晶分子的或多或少的垂直配向状态（从前方观察时以正交尼科耳结构设置的偏振片的暗状态）的压力轻拍或按压显示区域21的非加电区。在0.5Hz至3Hz的振动范围内调节轻拍或按压周期。依赖于轻拍或按压的周期或压力，有时在与发生轻拍或按压的位置相距大约1cm的明亮的显示区域内观察到暗区。
用手指周期性地轻拍或按压的动作是向液晶显示元件的基板10a的表面直接地且周期性地施加外部压力并造成基板10a形变的动作。为此，如同在其中引入了凸起物24的实验的情况，基板10a和10b弯曲成以发生轻拍或按压的位置以及其周围区域为中心的坑状，并且由于该影响，在暗显示周期期间，液晶层的中间厚度分子15a进入与由配向处理限定的配向方向不同的配向状态。相信施加用于亮显示的电压造成液晶分子15a在仍处于误配向状态的同时倾斜，因此导致形成暗区。
当进行包括凸起物24的实验以及被设计为周期性地施加外力的实验、并且在这两种情况下在0.5Hz至5Hz范围调节闪烁频率时，在全部闪烁频率大致相等地发生暗区。此外，当对不同预倾斜角的两个或更多个样品进行实验时，89.21°预倾斜角的样品在0.5Hz至5Hz范围内的任何任何闪烁频率都不产生暗区。在以等于0.5Hz至3Hz的间隔周期性地施加外力的环境中，如果以0.5Hz至5Hz的亮/暗闪烁频率进行操作，那么89.21°以下的预倾斜角的液晶显示装置保持显示均匀性。
[实施例1]
为了实现高显示质量，例如，当利用无源矩阵驱动方法驱动垂直配向的液晶显示装置时，重要的是光电特性是陡峭的。作为提高光电特性的陡峭度的方法，已知将预倾斜角设置为接近90°。但是根据本申请的发明人进行的实验，为了在即使施加了振动或外力的环境中也实现良好均匀闪烁显示，需要将预设角度设定为诸如89.21°以下。鉴于此，在施加了振动或外力的环境中很难同时实现陡峭的光电特性和亮显示均匀性。
本申请的发明人假设作为施加例如振动的结果，液晶分子的配向在不同于由配向处理限定的配向方向上的倾斜是造成产生暗区的原因。本申请的发明人进一步假设这归因于在垂直配向的液晶显示元件中，在液晶层和垂直配向膜之间的边界具有的垂直配向控制弱。基于这些假设，利用增强垂直配向控制，本申请的发明人设计出即使在接近90°的预倾斜角也能够产生良好均匀显示的液晶显示装置。该液晶显示装置也能够在施加了振动或外力的环境中调和诸如陡的光电特性和亮显示的均匀性。
图9是例示实施例1中单畴垂直配向的液晶显示装置的一部分（液晶显示元件部分）的截面示意图。其不同于图1A所示的液晶显示元件，在于实施例1中在垂直配向膜13a和13b的液晶层15侧的表面上（分别在一方面垂直配向膜13a和13b与另一方面液晶层15之间）形成有配向控制增强层13c和13d。实施例1的液晶显示装置在其它方面具有与诸如图1A至图1C所示的液晶显示装置相同的构造。
在形成垂直配向膜13a和13b之后的步骤（例如液晶注入步骤）方面，用于实施例1的液晶显示装置的液晶显示元件部分的制备方法不同于用于图1A所例示的液晶显示元件的制备方法。
在图1A所例示的液晶显示元件的制备中，采用真空注入法将由DIC公司制造的具有负介电各向异性Δε的液晶材料注入到空单元中，然后进行密封和加热处理以完成液晶单元。对于实施例1，采用真空注入法将液晶组合物注入到空单元并密封，其中，该液晶组合物是利用将由DIC公司制造的2wt%（重量百分比）的紫外光固化液晶树脂UCL011加入到由DIC公司制造的具有负介电各向异性Δε的液晶材料而制成的。之后，利用以高压水银灯作为光源的紫外曝光设备用365nm波长的紫外光在大约16mW/cm2的亮度照射液晶材料以在液晶单元的整个表面实现1J/cm2的辐射能量密度。接着，在比相变温度高了20℃的120℃温度进行1小时各项同性热处理以完成液晶单元。
在以上示例中，尽管包含在液晶组合物中的紫外光固化树脂具有液晶属性，但是也可以使用与液晶材料良好兼容的非液晶紫外光固化树脂。
本申请的发明人针对实施例1的液晶显示装置的液晶显示元件部分和图1A所示的液晶显示元件的基板10a和10b的液晶层15侧的表面的表面自由能。利用以下步骤进行上述计算：将基板10a和10b从液晶单元剥离、用丙酮清洗与液晶层15接触的表面并去除液晶材料，然后测定针对作为试剂的清水和二碘甲烷的接触角。图1A所示的液晶显示元件的基板10a和10b的液晶层15侧的表面的表面自由能是大约36mN/m，而实施例1相应特征是大约50mN/m。基于该结果，例如相信在实施例1中的液晶显示装置中，在垂直配向膜13a和13b上形成了具有与垂直配向膜13a和13b（配向控制增强层13c和13d）不同的表面自由能的紫外固化液晶树脂层。
实施例1的液晶显示装置的预倾斜角被测定为89.52°。
当沿着实施例1的液晶显示装置的厚度方向（显示表面的法线方向）向实施例1的液晶显示装置施加2Hz至30Hz的振动频率的正弦振动时，本申请的发明人在视觉上观察了亮显示的显示均匀性。以1/4占空和1/3偏压的多路驱动模式驱动液晶显示装置，并且在3Hz的闪烁频率产生交替的亮/暗闪烁显示。
图10是示出不再能够保持显示均匀性的加速度的曲线图。曲线图的横轴表示所施加的以Hz为单位的正弦振动的频率，纵轴表示以m/s2为单位的不再能够保持显示均匀性的加速度。三角形图示出实施例1的液晶显示装置的结果。方形图标示出作为比较例的图1A至图1C所示的液晶显示装置（具有89.59°预倾斜角的样品）的结果。比较例图标与图3中的方形图标相同。
对于比较例的液晶显示装置，在例如4Hz至30Hz的振动频率范围，在6m/s2以下的加速度显示均匀性受到破坏。相比之下，即使当施加了振动测试设备能够产生的最大加速度的正弦振动，实施例1的液晶显示装置在小于7Hz的振动频率范围也不表现出显示均匀性受到破坏。此外，只要振动频率处于7Hz以上的范围，就可在小于12m/s2的加速度保持显示均匀性。实施例1的液晶显示装置是高可靠性液晶显示装置，其能够抵抗具有例如大于1G的大加速度的振动而保持显示均匀性。
尽管图10示出了结果的实验是利用将闪烁频率设置为3Hz来进行的，但是如果采用在0.5Hz至5Hz范围内的闪烁频率，也将获得类似的结果。实施例1的液晶显示装置能够不仅抵抗振动而且也抵抗外力（例如以0.5Hz至3Hz施加周期性的外力以使基板弯曲）而产生良好的均匀显示。
在垂直配向膜13a和13b上的紫外固化液晶树脂层（配向控制增强层13c和13d）具有对液晶层15中的液晶分子增强垂直配向控制的功能，并且因此，抑制当例如施加振动或外力时液晶分子沿着不同于配向处理所限定的配向方向的方向倾斜。因此，实施例1的液晶显示装置表现出高显示均匀性。即使预倾斜角例如大于89.21°，实施例1的液晶显示装置也能够抵抗振动和外力而产生良好的均匀显示。实施例1的液晶显示装置还能够在施加振动或外力的环境中同时实现陡峭的电光特性和显示均匀性。
尽管实施例1的液晶显示装置的预倾斜角是89.52°，但是只要预倾斜角是89.52°以下，就至少可获得可比较的效果。向基板10a和10b（配向膜13a和13b）提供配向处理以使得在液晶层15的液晶分子中引入87°以上且89.52°以下的预倾斜角，更优选地88°以上且89.52°以下的预倾斜角是足够的。将预倾斜角设置为87°以上，更优选地88°以上使得能够防止光泄露。
尽管图10中示出结果的实验是利用液晶显示元件和背光19固定在壳体20内的液晶显示装置进行的，但是当在不使用壳体20的情况下将液晶显示元件和背光19被置于完全接触和固定状态时可获得类似的结果。
例如如图1B和1C所示，实施例1的液晶显示装置包括设置在液晶显示单元的背侧的背光19和电连接到基板10a和10b（电极12a和12b）并被设计为使液晶显示元件以0.5Hz至5Hz的闪烁频率下执行闪烁操作的电路23。电路23能够以例如1/16占空比以下的占空比以多路驱动模式驱动液晶显示元件。
实施例1的液晶显示装置以0.5Hz至5Hz的闪烁频率执行闪烁操作并且能够抵抗30Hz以下的振动频率（例如2Hz至30Hz）的振动和以0.5Hz至3Hz的频率周期性施加的外力而保持良好的均匀显示（在亮显示期间显示区域的显示均匀性）。振动可以是诸如沿着液晶显示装置的厚度方向（显示表面的法线方向）施加的正弦振动。外力可以例如是使基板10a和10b弯曲的力。实施例1中的液晶显示装置能够抵抗具有例如大于1G的加速度的振动而保持显示均匀性。
[实施例2]
根据由本发明的发明人进行的各种实验，如果对基板10a和10b（配向膜13a和13b）进行配向处理以使得在液晶层15的液晶分子中引入87°以上且89.21°以下的预倾斜角，更优选地88°以上且89.21°以下的预倾斜角，那么有可能将图1A至图1C所例示的液晶显示装置转换成实现没有光泄露或不产生暗区的实现良好均匀显示的液晶显示装置的液晶显示元件部分（实施例2的液晶显示装置）。实施例2的液晶显示装置进一步包括设置在液晶显示单元的背侧的背光19和电连接到基板10a和10b（电极12a和12b）并被设计为使液晶显示元件在0.5Hz至5Hz的闪烁频率下执行闪烁操作的电路23。电路23能够以例如1/16占空比以下的占空比以多路驱动模式驱动液晶显示元件。
实施例2的液晶显示装置以0.5Hz至5Hz的闪烁频率执行闪烁操作并且能够抵抗30Hz以下的振动频率（例如2Hz至30Hz）的振动和以0.5Hz至3Hz的频率周期性施加的外力而保持良好的均匀显示（在亮显示期间显示区域的显示均匀性）。振动可以是诸如沿着液晶显示装置的厚度方向（显示表面的法线方向）施加的正弦振动。外力可以例如是使基板10a和10b弯曲的力。实施例2中的液晶显示装置在例如6Hz以上的振动频率范围能够抵抗被测量为例如大约1.5G以上的加速度的振动而保持显示均匀性。
[实施例3]
图11是例示安装有实施例1或实施例2的液晶显示装置的设备（实施例3的安装有液晶显示装置的设备）的一部分的示意图。安装有液晶显示装置的设备的样品包括机动车辆、轨道车辆、航空器、压力机以及其它及其和设备。安装有液晶显示装置的设备包括液晶显示装置和携带该液晶显示装置的外部装置，所述外部装置使该液晶显示装置经受30Hz以下（例如2Hz至30Hz）的频率范围的振动或者使其经受0.5Hz至30Hz频率范围的周期性外力。振动例如可以是具有沿着液晶显示装置的厚度方向产生的振幅的正弦振动。外力可以例如是使基板10a和10b弯曲的力。
实施例3的安装有液晶显示装置的设备即使由于其操作而向其液晶显示装置部分施加振动或外力，也能够在0.5Hz至5Hz的频率范围内很好地执行闪烁的液晶显示。
尽管采用以上具体的实验和样品描述了本发明，但本发明并不局限于此。
尽管在实施例1和实施例2中对基板10a和10b都进行了旨在在液晶层中引入预倾斜的配向处理，但是也可以对基板10a或10b进行这种处理。
尽管在实施例1中配向控制增强层13c、13d都形成在配向膜13a和13b上，但是这样的层形成在任一配向膜的液晶层侧的表面上（配向膜和液晶层之间）是足够的。
除了以上所描述的样品，本发明允许多种其它变形、改进、组合或类似物，并且这对于本领域技术人员来说应当是清楚的。
实施例1和实施例2的液晶显示装置适于用作例如高对比度负液晶显示装置。将其用作车载信息显示装置（例如HVAC显示单元或速度计）是尤其有益的。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
液晶显示元件，该液晶显示元件包括：(i)彼此相对设置的第一基板和第二基板，在所述第一基板和所述第二基板的彼此相对的一对表面上具有构成显示区域的彼此相对的电极对以及垂直配向膜对，其中，对所述垂直配向膜中的至少一个进行了旨在向液晶层中引入预倾斜的配向处理；(ii)夹在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，该液晶层包括具有负介电各向异性的液晶材料并且被略微倾斜地垂直配向；(iii)至少设置在所述垂直配向膜中的一个与所述液晶层之间的层，该层被设计为增强对所述液晶层的所述液晶分子的所述垂直配向控制；以及(iv)第一偏振片和第二偏振片，其中，所述第一偏振片和所述第二偏振片以正交尼科耳结构设置在所述第一基板和所述第二基板的位于所述液晶层的相对侧的一对表面上，并且具有吸收轴，各个所述吸收轴与位于所述液晶层的中间厚度区中的所述液晶分子的所述配向方向成45°角，
光源，该光源设置在所述液晶显示元件的所述第二偏振片侧，以及
驱动电路，该驱动电路电连接到所述第一基板和所述第二基板的电极，其中：
所述液晶显示元件是单畴液晶显示元件，
所述液晶显示元件的所述液晶层中的预倾斜角是87°以上89.91°以下，
所述驱动电路在所述液晶显示元件的所述相对的电极间施加电压以使显示区域以0.5Hz至5Hz的频率交替地进行亮/暗显示，
所述显示区域进行基于所述电压的闪烁动作，以及
在由在暗显示期间所施加的频率为2Hz至30Hz且加速度小于1m/s2的振动来使所述第一基板和所述第二基板形变的情况下，所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
2.一种安装有液晶显示装置的设备，所述设备包括：
根据权利要求1所述的液晶显示装置，以及
外部装置，该外部装置承载所述液晶显示装置并且使所述液晶显示装置经受频率为2Hz至30Hz且加速度小于1m/s2的振动，其中，
当被施加所述振动时，所述液晶显示装置的所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
3.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
液晶显示元件，该液晶显示元件包括：(i)彼此相对设置的第一基板和第二基板，在所述第一基板和所述第二基板的彼此相对的一对表面上具有构成显示区域的彼此相对的电极对以及垂直配向膜对，其中，对所述垂直配向膜中的至少一个进行了旨在向液晶层中引入预倾斜的配向处理；(ii)夹在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层包括具有负介电各向异性的液晶材料并且被略微倾斜地垂直配向；(iii)至少设置在所述垂直配向膜中的一个与所述液晶层之间的层，该层被设计为增强对所述液晶层的所述液晶分子的所述垂直配向控制；以及(iv)第一偏振片和第二偏振片，其中，所述第一偏振片和所述第二偏振片以正交尼科耳结构设置在所述第一基板和所述第二基板的位于所述液晶层的相对侧的一对表面上，并且具有吸收轴，各个所述吸收轴与位于所述液晶层的中间厚度区中的所述液晶分子的所述配向方向成45°角，
光源，该光源设置在所述液晶显示元件的所述第二偏振片侧，以及
驱动电路，该驱动电路电连接到所述第一基板和所述第二基板的电极，其中：
所述液晶显示元件是单畴液晶显示元件，
所述液晶显示元件的所述液晶层中的预倾斜角是87°以上89.59°以下，
所述驱动电路在所述液晶显示元件的所述相对的电极间施加电压以使显示区域以0.5Hz至5Hz的频率交替地进行亮/暗显示，
所述显示区域进行基于所述电压的闪烁动作，并且
在由在暗显示期间所施加的频率为4Hz至30Hz且加速度等于或小于5m/s2的振动来使所述第一基板和所述第二基板形变的情况下，所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
4.一种安装有液晶显示装置的设备，所述设备包括：
根据权利要求3所述的液晶显示装置，以及
外部装置，该外部装置承载所述液晶显示装置并且使所述液晶显示装置经受频率为4Hz至30Hz且加速度等于或小于5m/s2的振动，其中，
当被施加所述振动时，所述液晶显示装置的所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
5.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
液晶显示元件，该液晶显示元件包括：(i)彼此相对设置的第一基板和第二基板，在所述第一基板和所述第二基板的彼此相对的一对表面上具有构成显示区域的彼此相对的电极对以及垂直配向膜对，其中，对所述垂直配向膜中的至少一个进行了旨在向液晶层中引入预倾斜的配向处理；(ii)夹在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层包括具有负介电各向异性的液晶材料并且被略微倾斜地垂直配向；(iii)至少设置在所述垂直配向膜中的一个与所述液晶层之间的层，该层被设计为增强对所述液晶层的所述液晶分子的所述垂直配向控制；以及(iv)第一偏振片和第二偏振片，其中，所述第一偏振片和所述第二偏振片以正交尼科耳结构设置在所述第一基板和所述第二基板的位于所述液晶层的相对侧的一对表面上，并且具有吸收轴，各个所述吸收轴与位于所述液晶层的中间厚度区中的所述液晶分子的所述配向方向成45°角，
光源，该光源设置在所述液晶显示元件的所述第二偏振片侧，以及
驱动电路，该驱动电路电连接到所述第一基板和所述第二基板的电极，其中：
所述液晶显示元件是单畴液晶显示元件，
所述液晶显示元件的所述液晶层中的预倾斜角是87°以上89.38°以下，
所述驱动电路在所述液晶显示元件的所述相对的电极间施加电压以使显示区域以0.5Hz至5Hz的频率交替地进行亮/暗显示，
所述显示区域进行基于所述电压的闪烁动作，并且
在由在暗显示期间所施加的频率为4Hz至30Hz且加速度等于或小于6m/s2的振动来使所述第一基板和所述第二基板形变的情况下，所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
6.一种安装有液晶显示装置的设备，所述设备包括：
根据权利要求5所述的液晶显示装置，以及
外部装置，该外部装置承载所述液晶显示装置并且使所述液晶显示装置经受频率为4Hz至30Hz且加速度等于或小于6m/s2的振动，其中，
当被施加所述振动时，所述液晶显示装置的所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
7.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
液晶显示元件，该液晶显示元件包括：(i)彼此相对设置的第一基板和第二基板，在所述第一基板和所述第二基板的彼此相对的一对表面上具有构成显示区域的彼此相对的电极对以及垂直配向膜对，其中，对所述垂直配向膜中的至少一个进行了旨在向液晶层中引入预倾斜的配向处理；(ii)夹在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层包括具有负介电各向异性的液晶材料并且被略微倾斜地垂直配向；(iii)至少设置在所述垂直配向膜中的一个与所述液晶层之间的层，该层被设计为增强对所述液晶层的所述液晶分子的所述垂直配向控制；以及(iv)第一偏振片和第二偏振片，其中，所述第一偏振片和所述第二偏振片以正交尼科耳结构设置在所述第一基板和所述第二基板的位于所述液晶层的相对侧的一对表面上，并且具有吸收轴，各个所述吸收轴与位于所述液晶层的中间厚度区中的所述液晶分子的所述配向方向成45°角，
光源，该光源设置在所述液晶显示元件的所述第二偏振片侧，以及
驱动电路，该驱动电路电连接到所述第一基板和所述第二基板的电极，其中：
所述液晶显示元件是单畴液晶显示元件，
所述液晶显示元件的所述液晶层中的预倾斜角是87°以上89.52°以下，
所述驱动电路在所述液晶显示元件的所述相对的电极间施加电压以使显示区域以0.5Hz至5Hz的频率交替地进行亮/暗显示，
所述显示区域进行基于所述电压的闪烁动作，并且
在由在暗显示期间所施加的频率为7Hz至30Hz且加速度小于12m/s2的振动来使所述第一基板和所述第二基板形变的情况下，所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
8.一种安装有液晶显示装置的设备，所述设备包括：
根据权利要求7所述的液晶显示装置，以及
外部装置，该外部装置承载所述液晶显示装置并且使所述液晶显示装置经受频率为7Hz至30Hz且加速度小于12m/s2的振动，其中，
当被施加所述振动时，所述液晶显示装置的所述显示区域在亮显示期间保持显示均匀性。
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