CN1090651A - 液晶显示补偿器 - Google Patents

Abstract

液晶显示器包括起偏层，检偏器，它们之间的液 晶层，靠近液晶层第一主表面的第一电极及靠近液晶 层第二主表面的第二电极。将第一和第二电极接在 电压源上后可施加穿过液晶层的电压。在起偏器和 检偏器之间设置多层薄膜补偿器，它包括具有第一折 射率和第一厚度的第一组膜层，它与具有第二折射率 和第二厚度的第二组膜层相互交插。第一和第二折 射率及厚度数值使得在一定视角范围内由多层薄膜 产生的相位延迟与同向排列的液晶层所产生的大小 相等符号相反。

Description

本发明涉及一种液晶显示装置的设计，特别是一种使显示视场为最大的技术。

由于穿过液晶薄层的光线受到液晶层双折射的影响，而这可由穿过该层的电压控制，所以液晶常用于电子显示装置中。液晶显示装置比较适用是由于控制从外光源（包括自然光）反射或透射的光线所需的电源功率要比在其它显示装置中发光材料所需的功率小得多。目前，广泛应用于数字式手表、计算器、袖珍计算机以及其它多种电子设备中的液晶显示装置具有寿命长、工作电压低及功率小等优点。

许多液晶显示的信息被表示成一行数字或字符，它们由若干排列成一图案的分段电极所产生。各段由单独的接头连接到驱动电路上，它将电压加到电极段的适当组合上，通过控制透过电极段的光线来显示所需的信息。图象信息或电视画面可通过象素阵列来得到，象素由两个相互垂直的导体间的X-Y顺序寻址方式而相互连接。更为先进的寻址方案采用薄膜晶体管阵列来控制各象素处的驱动电压。这种方案主要用于扭曲向列相液晶显示装置中，但也应用于高性能的超扭曲型液晶显示装置。

对比度是确定液晶显示装置质量的最重要的因素之一。限制液晶显示装置对比度的主要因素是在暗态下通过显示器泄漏的光线量。在明亮的环境中，例如在阳光下，有大量反射及散射背景光时，这个问 题更加突出。此外，液晶装置所产生图象的清晰度与视角有关，在具有大量扫描电极的阵列寻址式装置中尤其如此。典型的液晶显示装置的图象对比度在相对于垂直入射线很小的视角内为最大值，而在视角增加时对比度下降。这种对比度损失是由于在大视角下透过暗态象素泄漏的光线造成的。在彩色液晶显示器中，光线泄漏也会造成饱和颜色和灰度颜色的严重色偏离。这些限制对于航空电子学应用来说是至关重要的，因为副驾驶员对驾驶员显示器的观察是很重要的。这样，提供一种可在宽视场中产生高质量高对比度图象的液晶显示器就将是对已有技术的重要改进。

通过在液晶显示器中装入的特殊设计的多层薄膜;并补偿在这种显示器中固有的相位延迟，本发明可对该显示装置在倾斜视角上的观察对比度及彩色效果作出惊人的改进。

按照本发明的液晶显示器包括：一个起偏层，一个检偏层，一个置于该起偏层及检偏层之间的液晶层，一个邻近液晶层第一主表面的第一电极，以及一个邻近于液晶层第二主表面的第二电极。当电极被连到电压源时，它们可施加一个穿过液晶层的电压。在起偏层和检偏层之间设置一个多层薄膜补偿器，该补偿器包括第一组膜层，每层具有第一折射率和第一厚度，它们与第二组膜层相互交插，而第二组膜层的每层具有第二折射率和第二厚度。第一和第二折射率及厚度的数值使得在一定视角范围内多层薄膜的相位延迟与同向排列状态下的液晶层的相位延迟大小相等而符号相反。

在更特定的实施例中，液晶层具有厚度d_L及双折射△n_L，而多层补偿器厚度及双折射为d_C及△n_C，且｜△n_L｜d_L＝｜△n_C｜d_C。为了在宽视角范围内提供最佳补偿而设计的实施例中，液晶层 的o光折射率及e光折射率为n_oL及n_eL，而多层薄膜的o光折射及e光折射率分别为n_oC及n_eC，n_eC＝n_eL，n_oC＝n_eL，且d_L＝d_C。此外，多层薄膜的等效折射率满足下式：

其中nO是多层薄膜的等效O光折射率，ne是多层薄膜的等效e光折射率，n₁为第一折射率，n₂为第二折射率，d₁为第一厚度，d₂为第二厚度，而∧＝d₁+d₂为多层薄膜的周期。

图1是在各种状态下液晶器件各位置上液晶分子倾斜角度的曲线图;

图2是表示在施加强电场时在液晶器件间隙中液晶定向元取向的示意图;

图3是表示典型的白色扭曲向列型器件在大角度下随所加电压的光透射曲线图;

图4是扭曲向列型透射式液晶显示装置的侧面截面图;

图5是图4中多层薄膜部分的放大图。

在平板显示器中广泛采用几种典型的液晶器件。主动式阵列寻址使得这种显示装置可以在可观的更换速度下产生高分辨率的全色图象。当正对着液晶显示器观看时可看到高质量图象，但在大视角时图象变差且对比度下降。这是由于液晶器件是通过液晶介质的双折射效应工作的，液晶介质含有大量各向异性的液晶分子。这种材料为正单轴双 折射（ne＞no，即e光折射率ne大于O光折射率no），而e光折射率与长分子轴的排列相关。材料对透光的相位延迟效果随着光线的倾角而改变，使得在大视角时图象质量较差（参见Penz所著"Viewing    Characteristics    of    the    Twisted    Nematic    Display"，Proceeding    of    the    S.I.D，19卷，第43页（1978）;Grinberg等人所著"Transmission    Characteristics    of    a    Twisted    Nematic    Liquid-Crystal    Layer"，Journal    of    the    Optical    Society    of    America，66卷，第1003页（1976））。但是，对液晶器件采用一种光学补偿元件就可以校正不需要的角度效果，从而尽可能在大视角上保持高对比度。

所需的光学补偿类型是根据所用的显示器类型（常黑或常白）而确定的。在常黑显示器中，扭曲向列器件置于光轴相互平行的两个偏振器之间，且偏振器光轴在器件背面（即远离观察者的一侧）与液晶定向元取向相同。在未加电压状态下，从背光源垂直入射的光线被第一偏振器起偏振，并在通过器件时偏振方向由器件的扭曲角度而转动。这由绝热跟随（也称为波导效应）而引起。扭曲角度定为90°以使光线被输出偏振器阻挡。当对器件加电压时，液晶分子被迫按电场而趋于排列，消除了扭曲向列型对称性。在这种取向下，器件的光轴（C轴）垂直于器件壁。液晶层对垂直入射光线显示各向同性，消除了波导效应，从而光线穿过液晶层时偏振态不变，这样光线可穿过输出偏振器。可通过在待照亮区域选择性地施加电压就可以在显示器上绘以图案。

但在大角度观察时，常黑显示器的暗区（未加电压区）将出现光线，这是由于在这种角度下穿过液晶层的光线所产生的角相关延迟效应而造成的，即非正入射光线产生偏振态的角相关变化。可采用光学 对称性与扭曲单元相似但可反转其效应的补偿元件来恢复对比度。一种方法是在工作的液晶层后面设置一个螺旋相反的扭曲器件。另一方法是采用一个或多个A-板补偿器。这些补偿方法起作用是由于补偿元件与扭曲向列型器件的光学对称性一致，两者都是单轴双折射材料，其e光光轴垂直于法向入射光传播方向。由于易于得到具有所需光学对称性的材料，这些补偿方法被广泛应用。采用液晶和A-板延迟器的反相扭曲器件可由拉伸聚合物（例如聚乙烯醇（PVA））来制成。

尽管这些补偿技术有效果，但对于常黑工作状态该方法还有缺陷。常黑显示器的图象与器件间隙很有关系。这样，为了保持均匀的黑图象就应使液晶器件很厚，这导致了液晶反映时间太长，或在Gooch-Tarry极小值状态下工作（参见Gooch等所著“The    Optical    Properties    of    Twisted    Nematic    Liquid    Crystal    Structures    with    Twist    Angles≤90°"，Journal    of    Physics    D，8卷，第1575页（1975））然而这种方法使得液晶器件间隙的制造公差难于达到。另外，反相扭曲补偿技术需要在光路中插入第二个液晶器件，大大增加了成本、重量及体积。由于这些原因，很需要补偿常白显示器以避免这些缺点。

在常白显示器结构中，90°扭曲向列型器件被置于正交的偏振器之间，使得各偏振器的透射轴与邻近它的区域中液晶分子的定向元取向相平行。这与常黑显示器相比其亮与暗的区域相反。在常白显示器中未加电压的区域呈现亮态，而加电压区域呈现暗态。虽然在大角度观察时仍然存在在表观暗区透光的问题，但造成这个问题的原因不同，而它的校正需要另一种光学补偿元件。在加电压区域液晶分子随所加电场而排列。若这种排列是理想的，则器件中所有液晶分子的长 轴均垂直于玻璃基板。这种称为同向构造的排列具有正双折射C-板的光学对称性。在加电压状态下常白显示器对垂直入射光显示各向同性，则光线被正交的偏振器阻断。

在以一定角度观察时产生对比度损失是由于同向液晶层对非正入射光不显现各向同性。由于该层的双折射，以一定角度入射的光以两种模式传输，而两种模式间的相移随光线的入射角度而增加。位相对入射角度的相关性产生了椭圆偏振态，而它不能被第二偏振器完全消除，则产生了光线泄漏。由于C-板对称性，这种双折射没有水平相关性。显然光学补偿元件所需的也是C-板对称性，但具有负双折射（ne＜no）。这种补偿器产生的相移与液晶层产生的相移符号相反，从而恢复原始偏振态，使光线被输出偏振器阻断。过去没有采用这种技术是由于很难或不可能构成具有所需光学对称性的C-板补偿器。过去没有发现拉伸或压缩聚合物以形成具有负C-板光学对称性的大面积均匀薄膜的方法，也不可能用蓝宝石等负双折射晶体来制作补偿器。为使这种补偿器有效，该板的相位延迟数值必须与液晶产生的相位延迟相同，而且相位延迟随视角的变化速度也必须与液晶相同。这些限制意味着负补偿板的厚度应为10微米数量级，这使这种方法很难于实现，因为需要抛光一个极薄的具有正确（负）双折射的板，同时要求板的表面保持平行。由于这种显示器尺寸较大，这种尺寸的负双折射晶体的获取也是主要困难之一。已有的补偿技术采用正交的A-板补偿器。然而这种构造不能产生具有水平（C-板）对称性的补偿器。由于这些困难，本领域中倾向采用常黑显示器，尽管常白显示器若有适当补偿器便可产生高质量图象。本发明第一次提出了这种补偿器的解决方案。

实际上，即使施加高电压也不能使显示器件中液晶分子获得理想的同向排列。这是因为液晶分子附着在玻璃基板上的方式避免了玻璃附近的分子倾斜以随电场排列。但离基板较远的分子基本上随电场而排列，所以液晶层的总体光学对称性可被认为是正双折射C-板。图1是在扭曲向列型液晶器件中各位置上倾斜角的曲线图，表示在无外加电场（粗虚线）、强电场（实线）、及理想同向（短虚线）状态下整个液晶层中分子倾斜角的典型分布。该倾斜角是分子长轴（定向元）与玻璃基板表面的角度。应注意到在强电场条件下大部分分子近似为同向排列。

图2是在器件间隙中外加强电场时液晶定向元取向的示意图。连续的变化可被分解为三个液晶区，每一区都具有各自的光学对称性。靠近各玻璃基板处为对称性为A-板的区域，其e光光轴按基板磨擦方向排列。在其间是一个具有正C-板对称性的较大区域。负C-板补偿器是用来校正通过该区域的光线产生的角度相关的相移。有效的程度取决于该区域的光学对称性在液晶器件某一特定状态中是否占主导地位，即分子随电场而排列的程度。这意味着在选定状态中采用强电场可使补偿有效，因为它使分子更接近于同向排列。

未经补偿的全色液晶显示器一般在视场范围内具有较大的颜色变化。相应地，在垂直角度观察时具有一种颜色的区域在大角度观察时也许会显示不饱和色，或甚至显现出它的补色。其成因于与导致大角度对比度下降，即表观暗区漏光相同的物理机制。

全色显示是通过在显示象素处设置红、绿、蓝透射滤光器而实现的。在常白型彩色显示器中，通过选择（加电压于）蓝色及绿色象素以使它们不透光，同时使红色象素处于未选择状态来显示出红色区域。 在垂直观察时这种方案可以正常工作，但在大角度时蓝色及绿色象素开始透光，从而使红色被冲掉。在常白显示器中通过C-板补偿器可以减小这种效果。通过减小暗态漏光可消除颜色不饱和性。

图3是在大角度观察典型的常白扭曲向列型器件时光透射随外加电压变化的曲线图。该实例画出在水平面偏离法线40°且在垂直平面偏离法线8°的视角下所获得的数据。图中画出了未补偿（实线）及C-板补偿（虚线）两种显示器的透射曲线。在补偿显示器中变化趋势有反转，所以在高电压下的透射率可超过中等电压时的数值。在显示器以灰度方式工作时，即采用中等电压来驱动亮区以便显示较低照度时，这尤其会带来麻烦。在选择电压以使亮区具有很低的照度时，名义上为暗象素的透光率也许会超过该亮区的透光率。在未补偿的情况下，灰度颜色会显现补色，而不是简单地冲掉原色。例如，正入射时为暗红色的区域在一定角度观察时会显现青色。通过在透射曲线消除这种变化趋势的反转，在常白显示器中C-板补偿器可减小颜色的反转。

本发明的一个显著特征是采用由不同折射率的材料的交替薄膜构成的层叠介质来获得所需的补偿。这种层叠结构可以作为一种人造双折射薄板来使用。按此方式构成的多层薄膜补偿器可以显示负双折射，此外，通过选择适当的膜层厚度及材料，可以精确地设计多层薄膜结构所需的双折射性能。这种薄膜结构提供了一种用于有效地补偿液晶显示器中同向排列状态下产生的不利相位延迟的有力手段。

现在介绍本发明的光学理论基础，考虑一个偏离法线的60°视角，液晶材料的正双折射产生的相位延迟Γ约为：

Γ＝ 1/2 (2π)/(λ) （n_eL-n_oL）d_L（1）

其中n_eL和n_oL为同向排列的液晶折射率，d_L为液晶器件的厚度，λ为光线波长（应注意n_eL随视角而变化）。例如，假定液晶的d_L＝6微米，而n_eL-n_oL＝0.1，则对于波长为0.6微米的光线来说相位延迟为Π。这种相位延迟数值使得液晶在倾斜视角上产生严重漏光。

一种周期性分层介质显示C-板对称性的双折射特性。对于光传输来说，这种介质的性质类似于均匀单轴双折射材料。在波长远大于膜层厚度时，对于双材料多层薄膜来说，其等效折射率n_o和n_e由下式确定：

其中n₁和n₂为第一及第二膜层材料的折射率，d₁是由第一材料构成膜层的厚度，d₂是由第二材料构成膜层的厚度，∧＝d₁+d₂为多层薄膜的周期（见Yeh所著“Optical Waves in Layered Media”，第135页（Wiley 1988））。应注意由（2）、（3）式给出的近似仅适用于光波波长远离于λ/4结构的主反射带，因为这些表达式没有考虑四分之一波带的色散。可以看到这种周期性结构在其周期远小于波长时其双折射总是负的（即n_o＞n_e）。通过选择具有适当折射率和厚度的膜层材料，复合的多层薄膜的n_o和n_e均可被精确设定。

在将这种分层介质加入液晶显示器件后，同向排列的液晶所产生的相位延迟可被补偿。若n_oL和n_eL为同向排列的液晶的O光折射率 及e光折射率，为获得最佳补偿，膜层材料应选择得使液晶层的双折射与其厚度之积与多层薄膜的双折射与其厚度之积相等且相反。为了在所有角度上获得对相位延迟的最佳补偿，C-补偿器的折射率应设定为：

n_eC＝n_oL

及

n_oC＝n_eL（4）

其中n_ec和n_oc为补偿器的e光和O光折射率。此外，对于所有角度上，最有效的补偿来说，C-补偿器的厚度应当等于液晶层的厚度。但本领域的技术人员都知道，液晶的同向排列部分的等效长度（即图2中标为“C-对称”的部分）应当凭经验确定。这样，对于给定的液晶器件，多层薄膜C-补偿器的最佳厚度最好由实验确定。

图4是根据本发明的扭曲向列型透射式常白液晶显示器（LCD）的截面示意图。该显示器包括起偏器层402和检偏器层404，它们之间设置有由向列相液晶材料构成的液晶层406。对于常白显示器，由标号408（表示偏振方向处于图面表面）标出的起偏器和检偏器的偏振方向相互成90°。在邻近于液晶层相对的两表面处设置第一透明电极412及第二透明电极414，从而可通过电压源416施加穿过液晶层的电压。此外液晶层被夹在一对玻璃板418，420之间。如下所述，玻璃板418、420邻近液晶层406的内表面通过擦拭而进行物理处理。基板422、424对显示器的上述膜层提供支撑。

在LCD领域都知道（例如参见Kahn所著“The    Molecular    Physics    of    Liquid-Crystal    Devices”，Physics    Today，等68页（5月，1982年）），当液晶层406的材料处于向列相而板418 和420的内表面（靠近液晶层406的表面）被擦拭，且擦拭方向相互垂直的情况下，在未加任何电压时，液晶材料的定向元n在靠近板418和420的区域内会随擦拭方向而排列。此外，定向元沿层406中的路径从靠近板418的第一主表面到靠近板420的第二主表面平滑地扭转90°角。这样，在未加外电场时，输入的偏振光在穿过液晶层时其偏振方向被转动90°。当玻璃板和液晶层置于正交的偏振器（例如起偏器408及检偏器410）之间时，由起偏器408起偏振并通过显示器的光线（如光线426所代表）将沿检偏器410的偏振方向排列，并通过检偏器。但在电极418及420上加以足够大的电压后，外加电场使液晶材料的定向元转而平行于电场排列。当液晶材料处于这种状态时，通过起偏器408的光线（由光线428表示）会被检偏器410阻挡掉。这样，加电压的电极对会产生显示的暗区域，而光线通过未加电场的区域会产生照亮区域。在LCD领域都知道，采用以选定的结合方式驱动的适当电极图案就可以显示字符或图象信息。

本发明的显著特征是提供了在显示器中置于起偏层和检偏层之间的多层薄膜补偿器430，以在宽视角范围内提高液晶显示器的观察特性。该补偿器包括具有第一折射率的第一组膜层，它与具有第二折射率的第二组膜层相互交插。第一和第二折射率数值以及第一组和第二组膜层的厚度应当选择为使得多层薄膜的相位延迟与液晶层的相位延迟大小相等但符号相反。在图5中画出了多层薄膜430的放大截面侧视图。图中示出具有第一厚度d₁的第一组膜层432、434、436……，以及具有第二厚度d₂的第二组膜层438、440、442……。光学薄膜领域的技术人员清楚，为了有效地表示出本发 明的概念，膜层的厚度相对于多层薄膜的实际尺寸来说被夸大了，而且画出的膜层数目低于在实际的多层薄膜中一般采用的数目，如多层薄膜中部的虚线所示。

尽管这里给出的最佳实施例中包括一种由二种光学材料构成的二组交替膜层形成的多层薄膜补偿器，但本领域技术人员知道，多层薄膜补偿器的概念也可应用于更复杂的多层薄膜结构，它可包括由三种或更多种材料构成的周期膜层结构，或者其中某种材料的不同膜层厚度不同。此外，本发明的概念可应用于反射型及透射型液晶显示器。

另一种可采用本发明的液晶显示器是超扭曲向列型器件，它对电压的反应特性使得它可通过简单的倍增来寻址，从而避免了主动阵列寻址带来的成本及制作上的困难。超扭曲结构是通过在向列型液晶材料中掺入手性添加剂而得到的，它使器件有270°的总扭曲。超扭曲向列型器件一般用于常黑结构中，它经常采用上述用于常黑显示器的补偿技术。然而这种器件也可以在常白方式下工作，这种常白超扭曲显示器可通过附加本发明的多层薄膜补偿器来增强视场。进而，本发明的补偿机制可应用于任何一种以同向排列状态为其部分工作状态的液晶显示器中。其它类型的液晶显示器，例如铁电型液晶显示器则可通过本发明在具有C-轴对称性的排列状态下获得宽视场而得以改进。

上面介绍了本发明的最佳实施例。但对本领域的技术人员来说，改进及其它实施例都是显而易见的。例如，另一种实施例可采用分层介质作为显示器的一个基板。本发明也可用于彩色显示器，其中滤色器置于显示器的电极阵列。此外，可用等效元件替代这里给出的元件，其部分或相互关系可以颠倒或交换，而且本发明的某些特征可以单独 使用。另外，液晶显示器的详细结构，例如主动阵列寻址电路在此设有进行介绍是由于这些细节是液晶显示领域公知的。相应地，实施例仅为示意性而非排它性的，而权利要求更进一步指出本发明的全部范围。

上文未堤及的本发明的参考文献：

Kaneko，Lipuid-Crystal    Matrix    Displays，in    Advances    in    Image    Pickup    and    Display，Volume    4，Pages    2-86（B.Kazan    ed.1981）

Claims (12)

1、一种液晶显示器，包括：

一个起偏层；

一个检偏层；

一个置于起偏层和检偏层之间的液晶层；

一个靠近液晶层第一主表面的第一电极；

一个靠近液晶层第二主表面的第二电极；在将第一和第二电极接到电压源上时它们可施加一个穿过液晶层的电压；

一个置于起偏层和检偏层之间的多层薄膜补偿器，包括具有第一折射率及第一厚度的第一组膜层，它与具有第二折射率及第二厚度的第二组膜层相互交插，第一和第二折射率和厚度的数值使得在一定的视角范围内由多层膜产生的相位延迟与同向排列状态的液晶层产生的相位延迟大小相等而符号相反。

2、如权利要求1的显示器，其特征在于：液晶层厚度为d_L，其双折射为△n_L;而多层薄膜厚度为d_C，双折射为△n_C;

则有｜△n_L｜d_L＝｜△n_C｜d_C。

3、如权利要求2的显示器，其特征在于：液晶层O光折射率为n_oL，e光折射率为n_eL;而多层薄膜的O光折射率为n_oC，其e光折射率为n_eC;则有：

n_eC＝n_oL;

n_oC＝n_eL;

d_L＝d_C.

4、如权利要求2的显示器，其特征在于：多层薄膜的等效折射率满足下式：

其中n_o是多层薄膜的等效O光折射率，ne是多层薄膜的等效e光折射率，n₁为第一折射率，n₂为第二折射率，d₁为第一厚度，d₂为第二厚度，而∧＝d₁+d₂为多层薄膜的周期。

5、一种液晶显示器，包括起偏层，检偏层，置于起偏层和检偏层之间的液晶层，靠近液晶层第一主表面和第一电极，靠近液晶层第二主表面的第二电极，在将第一电极和第二电极接到电压源上后它们可以施加穿过液晶层的电压，其改进包括：

一个置于起偏层及检偏层之间的多层薄膜补偿器，包括具有第一折射率及第一厚度的第一组膜层，它与具有第二折射率及第二厚度的第二组膜层相互交插，第一和第二折射率和厚度的数值使得在一定视角范围内由多层薄膜产生的相位延迟与同向排列状态下的液晶层产生的相位延迟大小相等而符号相反。

6、如权利要求5的显示器，其特征在于：液晶层的厚度为d_L，其双折射为△n_L;而多层薄膜的厚度为d_C，双折射为△n_C;则｜△n_L｜d_L＝｜△n_C｜d_C。

7、如权利要求6的显示器，其特征在于：液晶层O光折射率为n_oL，其e光折射率为n_eL;多层薄膜的O光折射率为n_oC，其e光折射率为n_eC;则有：

n_eC＝n_oL;

n_oC＝n_eL;

d_L＝d_C.

8、如权利要求6的显示器，其特征在于：多层薄膜的等效折射率满足下式：

其中n_o为多层薄膜的等效O光折射率，ne为多层薄膜的等效e光折射率，n1为第一折射率，n2为第二折射率，d1为第一厚度，d2为第二厚度，而∧＝d1+d2为多层薄膜的周期。

9、一种补偿液晶显示器中相位延迟的方法，该显示器包括一个起偏器，一个检偏器，置于起偏器和检偏器之间的液晶层，靠近液晶层第一主表面的第一电极，靠近液晶层第二主表面的第二电极，在将第一和第二电极接到电压源上后它们可施加穿过液晶层的电压，该方法包括以下步骤：

将多层薄膜补偿器置于起偏层和检偏层之间，该多层薄膜补偿器包括具有第一折射率和第一厚度的第一组膜层，它与具有第二折射率和第二厚度的第二组膜层相互交插，第一和第二折射率和厚度的数值使得在一定的视角范围内由多层薄膜产生的相位延迟与同向排列状态的液晶层产生的相位延迟大小相等而符号相反。

10、如权利要求9的方法，其特征在于：液晶层厚度为d_L，其双折射为△n_L;多层薄膜的厚度为d_C，双折射为△n_C;则｜△n_L｜d_L＝｜△n_C｜d_C。

11、如权利要求10的方法，其特征在于：液晶层的O光折射率为n_oL，e光折射率为n_eL，而多层薄膜的O光折射率为n_oC，而e光折射率为n_eC;则有：

n_eC＝n_oL;

n_oC＝n_eL;

d_L＝d_C.

12、如权利要求10的方法，其特征在于：对第一和第二折射率及厚度进行选择以使其满足下式：

$n_0{}^2=\frac{d_1}{\wedge }{n}_1{}^2+\frac{d_2}{\wedge }{n}_2{}^2\frac{1}{n_e{}^2}\frac{d_1}{\wedge }\frac{1}{n_I{}^2}\frac{d_2}{\wedge }\frac{1}{n_2{}^2}$

其中n_o为多层薄膜的等效O光折射率，ne为多层薄膜的等效e光折射率，n₁为第一折射率，n₂为第二折射率，d₁为第一厚度，d₂为第二厚度，而∧＝d₁+d₂为多层薄膜的周期。

Images