CN1284708A - 液晶显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明的液晶显示设备中的一个液晶显示器件,包括:一对发光基片;一个透射电极层和一个校准膜,提供在每一个发光基片的一个表面上,该表面面对发光基片的另一个;和一个插入在该对发光基片之间的一个液晶层,其中:该液晶层包括液晶分子;在每一个校准膜的一个表面上的液晶分子被在相同的方向预倾斜,并且有与在另一个校准膜表面上的液晶分子相同的角度;在该液晶显示器件的不同侧面上的一对偏振器,以及至少一个倾斜相移板,包括具有三个主折射指数na、nb和nc的一个指数椭面,其中:na、nb和uc满足关系na=nb>nc。

Description

液晶显示设备

本发明涉及一个液晶显示设备，尤其涉及采用了液晶显示器和相移板结合的一个液晶显示设备，从而改进显示屏幕的响应特性和观察视角特性。

使用向列型液晶显示器件的液晶显示装置已经被广泛使用在数字段类型的显示器件中，例如时钟和台式计算器。最近几年，这种液晶显示器件也已经被使用在文字处理机、笔记本个人计算机、汽车液晶电视机等中。

一个液晶显示设备通常包括一个光发光基片，其上提供有电极线等等，用于通/断像素的发光。例如，在一个有源矩阵型液晶显示设备中，诸如薄膜晶体管的有源元件提供在该基片上，连同电极线一起作为切换装置，用于有选择地驱动，以把电压加到液晶层像素电极。在彩色液晶显示设备中，该基片上提供有滤色器层，所用于提供例如RGB的彩色。

能够根据液晶分子的扭转角而选择供这种液晶显示器件的每一个使用的一个适当的液晶显示模式。例如，有源驱动型扭转向列型液晶显示模式(下称＂TN＂模式)和多路复用驱动型超扭转向列型液晶显示模式(下称＂STN＂模式)在本领域中是公知的技术。

在TN模式中，向列型液晶分子以90°扭转导向，以便沿着该扭转导光，从而产生一个显示。STN模式实际上利用这样的现象，即当向列型液晶分子的扭转角增加到大于90°时，贯穿其中的传输在加在液晶层的门限电压的附近快速地改变电压。

在STN模式中，因为该STN模式利用一个液晶材料的双折射作用，该显示屏幕的背景会由于颜色干扰而以唯一的色彩着色。为了解决此问题，以便产生STN模式的黑白显示，人们相信采用光补偿器将会有收效。采用光补偿器的显示模式通常能够被划分成双重超级扭转向列相补偿模式(以下称＂DSTN＂模式＂)和其中采用光学各向异性薄膜的薄膜型相位失真补偿模式(以下称＂薄膜附加模式＂)。

DSTN模式采用一个双层结构，包括一个显示液晶单元层，其中液晶分子在一个确定的方向中扭转；以及另一液晶单元层，其中液晶分子在相反的方向中扭转。薄膜附加模式采用一个其中提供有一个光学各向异性薄膜的结构。该薄膜附加模式确信的优点是其重量轻而成本低。由于以STN模式实现的黑白显示特性已经通过采用这种相位失真补偿方法而被改进，所以在本专业中已经实现了彩色STN液晶显示设备，其中在一个STN模式显示设备中提供一个滤色器层。

另一方面，TN模式通常能够被划分成标准黑模式和标准白模式。在这种标准黑模式中，设计一对偏振器以使它们的极化方向彼此并行，从而在没有接通电压通过该液晶层(即断开状态中)的情况下产生一个黑色显示。在标准白色模式中，一对偏振器设计成使它们的极化彼此正交，从而在断开状态中产生白色显示。从显示对比度、色彩可重现性、显示的观察视角的相关性的角度看，该标准白色模式是有优势的。

然而，上述TN模式的液晶显示设备有如下问题。在一个TN模式的液晶显示设备中，液晶分子具有一个折射指数各向异性Δn，并且该液晶分子在相对于上下基片的一个倾斜方位。结果是，观察视角相关性可以实质上使得显示图像的对比度随着观察者观看该显示的方向和角度而实质地变化。

图34图示地示出一个TN液晶显示器件的结构的截面图。在如图所示的状态中，灰色电平电压被加到液晶层，从而该液晶分子被稍微提高。利用此状态中的TN液晶显示器件，线性偏振光以垂直于这对基片的表面的方向(＂法线方向＂)穿过这液晶分子，其穿过的角度不同于线性偏振光在相对于经过这液晶分子的法线方向的一个倾斜的方向穿过的角度。由于液晶分子具有折射指数各向异性Δn，所以来自不同方向的线性偏振光的穿过将产生具有相位差的法线光和非法线光。通过这种相位差，入射光被转换成椭面形偏振光，从而引起观察视角的相关性。

在一个实际液晶显示器件中的液晶层内，在基片之间中点附近的液晶分子具有不同于在基片上或接近基片的其它液晶分子倾角，并且在基片之间该液晶分子具有关于法线方向的一个90°的扭转。

因此，经过该液晶层的线性偏振光受到因方向和角度而异的各种程度的双折射影响，从而展现一个复杂的观察视角相关性。

这种观察视角相关性引起例如下列现象：当观察视角从垂直于屏幕的方向朝法线观看方向倾斜时，即朝向屏幕的下侧倾斜一个确定的或更大角度时，显示屏幕被着色(下称＂着色现象＂)；以及黑和白色被颠倒的现象(以下称＂黑白颠倒现象＂)。当观察视角在朝相对法线观看方向倾斜时，即朝屏幕的上侧倾斜时，对比度迅速地降低。

上述液晶显示设备具有如下另一问题。显示屏幕越大，观察视角越窄。当在距屏幕一个短距离内，观察者从法线方向观看一个大液晶显示器时，由于观察视角相关性的影响，显示屏幕上部分的色彩可能不同于屏幕的下部分的显示彩色。这是因为观察者太接近于该屏幕的原因，虽然在法线方向中使该环境实质上与从一个倾斜方向观看一个小显示屏幕的环境相同。

为了解决与观察视角相关性有联的问题，本专业中已经建议插入一个相移板(一个相移薄膜)，作为在液晶显示器件和一对偏振器之一之间的一个光学各向异性的光学元件(例如见日本待公开申请5-313159)。

依据这种方法，相移板被提供在具有折射指数各向异性的液晶层的一侧或两侧上。经过该已经折射指数各向异性液晶层并且因此转换成椭面偏振光的线性偏振光穿过相移板，以便补偿在法线光和非法线光之间出现的在观察视角中的相位差的改变，从而重新把椭面偏振光转换成线性偏振光。因此改进该观察视角的相关性。

然而，即使利用相移板，在法线观看方向中的颠倒现象以及在相对法线观看方向中的对比度降低现象不能被同时充分地改进。

考虑到这种问题，日本待公开申请6-75116建议一个采用相移板的方法，其中指数椭面体的一个主折射指数方向相对垂直于该相移板的表面的方向倾斜。在该方法中，使用下列两个类型的相移板。

两个类型相移板之一如下。指数椭面的三个主折射指数的最小主折射指数的方向并行于相移板的表面。剩余两个主折射指数之一的方向相对于该相移板的表面以角度θ倾斜，另一主折射指数的方向相对于垂直该相移板表面的方向以角度θ倾斜。θ的值满足关系20°≤θ≤70°。

两个类型相移板的另外一个类型如下。指数椭面体的三个主折射指数na、nb、nc满足关系na=nc＞nb。与该相移板表面垂直方向平行并且与同平面主折射指数nc(或na)之一正交的该主折射指数nb的方向关于沿同平面主折射指数na(或nc)之一方向的一个轴顺时针方向或反时针方向倾斜。

上述两个相移板类型的前者可以是单光轴或双光轴的。第二类型的相移板可以是单一相移板或是这两种相移板的结合，其中一个相移板的主折射指数nb的方向是在相对于该另外一个相移板的主折射指数nb的方向90°的方向。

在如上所述的在液晶显示器件和偏振器之间提供至少一个相移板的液晶显示设备中，在显示图像中的随着观察视角的改变出现的对比度中的改变、着色现象以及颠倒现象能够在某种程度上改进。

然而，TN模式和STN模式共同具有的问题是液晶材料的低响应速率。通常，在TN模式中的响应时间是大约30ms，STN模式中的响应时间是大约100ms。一般说来，图像信号是以60Hz的频率更新，意味着一个新图像以每一帧周期显示，即每个16.7ms用于每一帧周期。因此，用这种低响应速率的液晶模式，该液晶材料不能在一个帧周期之内完全地响应一个图像信号。实际上，在一个运动图像显示中，现有的液晶显示设备具有一个重影问题，表示显示质量上的重大降低。

均匀取向模式在本专业中公知为具有比TN和STN模式短的响应时间的一种液晶模式。在此模式中，分别在两个玻璃基片上的校准薄膜具有彼此对向和并行(逆向平行)的摩擦方向，并且没有添加剂加到该液晶材料。结果是，不象TN模式或STN模式中那样有液晶分子的扭转。由于简单的取向，确信该均匀取向模式的响应时间比扭转模式短。实际上，该均匀取向模式给出的响应速率大约是TN模式响应速率的一半或更小。

然而，均匀取向模式也具有如下的某些问题。

首先，以图35中所示的一种结构，获得图36中所示的电压传输曲线，其表明对于在几伏特之上的一个电压范围没有获得一个充分黑的显示。为了解决此问题，本专业中已经采用了图37所示的一种单光轴吸进薄膜。因此，获得图38所示的电压传输曲线，从而实现在大于电压范围之上的一个黑显示。

然而，如图39所示，这种显示器件的观察视角特性是不理想的。同时本专业公知的技术是通过添加一种负相移板301而改进观察视角特性，该负相移板301具有如图40所示的一种负折射指数各向异性，该观察视角特性中的改进可能象能够从图41看到的那样，是不充分的。

本专业公知的一个负倾斜相移板被广泛地采用一种TN平面中，对于观察视角补偿目的(US专利5，506，706，Sharp公司)。然而人们相信本专业中通常最好不把一个负倾斜相移板与一个ECB模式(例如均匀取向模式、STN取向模式等)结合采用，其原因如下。

在采用一个倾斜相移板的场合，设计最佳化由如下三个参数限制：同平面阻滞；沿着厚度方向的阻滞；以及包括在这相移板中、相对于该薄膜表面的该指数椭面的对称轴(在本发明中的nz方向)的倾斜角度。原则上，通过适当地设置该三个参数，该倾斜相移板能与许多液晶模式一起使用。

然而在实际生产过程中，一旦把三个参数的两个，例如同平面阻滞和倾斜角度固定，该沿着厚度方向的阻滞将自动地确定。因此，不可能得到所有的参数都最佳的结果。有可能避免此问题。然而，将需要被改变的不只是该薄膜的厚度，而且该液晶模式或面板间隙的每次改变都需要改变该相移板本身的材料。因此，考虑到实际生产过程，采用其中三参数是最佳的一种相移板已经是不切实际的。

近来，由于如下原因，此技术已经广泛使用在TN液晶模式中。由于在上和下基片上的摩擦方向彼此正交，当加在这液晶层的电压超过一种确定的电平(在大多数情况下设置为4-5V)时，该液晶层的同平面的剩余阻滞事实上变成零(即不需要补偿)。因此，通过采用一个上和下薄膜，能够利用沿着厚度方向以及倾斜角方向的阻滞，该上和下薄膜的每一个具有一个任意的同平面阻滞，以使它们的摩擦方向彼此正交的。

根据本发明的一个方面，提供一个液晶显示设备，包括：一个液晶显示器件，该液晶显示器件包括：一对发光基片；一个透射电极层和一个校准膜，提供在每一个发光基片的一个表面上，该表面面对发光基片的另一个；和一个插入在该对发光基片之间的一个液晶层，其中：该液晶层包括液晶分子；在每一个校准膜的一个表面上的液晶分子被在相同的方向预倾斜，并且有与在另一个校准膜表面上的液晶分子相同的角度；并且该液晶层具有一个均匀取向；提供在该液晶显示器件的不同侧面上的一对偏振器，以及至少一个倾斜相移板，该倾斜相移板包括具有三个主折射指数na、nb和nc的一个指数椭面，其中：指数椭面的三个主折射指数na、nb和nc满足关系na＝nc＞nb；主折射指数na和nb的每一个是沿着倾斜相移板的一个表面中的一个方向的主折射指数，并且该主折射指数nc是沿着垂直于该倾斜相移板的该表面的一个方向的主折射指数；通过把主折射指数nc的方向以及同平面主折射指数na和nb之一的方向关于一个沿着该同平面主折射指数na和nb的另一个的方向延伸的轴彼此相对地进行倾斜而倾斜指数椭面；该倾斜的相移板提供在该液晶显示器件和至少偏振器之一之间；以及，该倾斜的相移板被设计成使得投影在发光基片之一的表面上的该指数椭面的一个倾斜方向是通常平行或逆向平行于这液晶分子的一个取向方向。

在本发明的一个实施例中，该液晶显示设备还包括至少一个负相移板，包括具有分别沿着x轴、y轴和z轴的三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该三个主折射指数nx、ny和nz满足关系nx=ny＞nz；该x轴和y轴在该负相移板的表面中延伸，而z轴在垂直于该负相移板的该表面的一个方向中延伸；以及，该负倾斜的相移板提供在该液晶显示器件和至少偏振器之一之间。

在本发明的一个实施例中，该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，包括具有三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该主折射指数nx和ny分别沿着x轴和y轴；该主折射指数nx和ny满足关系nx＞ny；该x轴和该y轴在该正相移板的表面中延伸；该正相移板提供在该液晶显示器件和至少偏振器之一之间；每一个偏振器具有一个吸收轴，并且该正相移板被设计成使得该y轴实质上与该吸收轴重合。

在本发明的一个实施例中，该液晶显示设备还包括至少一个负相移板，包括具有三个主折射指数nx1、ny1和nz1的一个指数椭面，该主折射指数nx1、ny1和nz1分别沿着x1轴、y1轴和z1轴；该三个主折射指数nx1、ny1和nz1满足关系nx1=ny1＞nz1：该x1轴和y1轴在该负相移板的表面中延伸，而z1轴在垂直于该负相移板的该表面的一个方向中延伸；该负相移板提供在该液晶显示器件和至少偏振器之一之间；该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，包括具有三个主折射指数nx2、ny2和nz2的一个正指数椭面，该主折射指数nx2、ny2和nz2分别沿着x2轴、y2轴和z2轴；该主折射指数nx2和ny2满足关系nx2＞ny2，该x2轴和y2轴在该正相移板的表面中延伸；该正相移板提供在该液晶显示器件和至少偏振器之一之间；每一个偏振器具有一个吸收轴；并且该正相移板被设计成使得该y2轴实质上与该吸收轴重合。

在本发明的一个实施例中，该倾斜相移板被设计成使得该指数椭面的倾斜方向和该液晶分子的预倾斜方向实质上是彼此相反。

根据本发明的另一方面，提供一个液晶显示设备，包括：一个液晶显示器件，该液晶显示器件包括：一对发光基片；一个透射电极层和一个校准膜，提供在每一个发光基片的一个表面上，该表面面对发光基片的另一个；和一个插入在该对发光基片之间的一个液晶层，其中：该液晶层包括液晶分子；在每一个校准膜的一个表面上的液晶分子被在相同的方向预倾斜，并且有与在另一个校准膜表面上的液晶分子相同的角度；该液晶层具有一个均匀取向；提供在液晶显示器件的分别侧面的一对偏振器；以及至少一个包括具有三主折射指数na、nb和nc的一个指数椭面的倾斜的相移板，其中：指数椭面的三个主折射指数na、nb和nc满足关系na=nc＞nb；主折射指数na和nb的每一个是沿着倾斜相移板的一个表面中的一个方向的主折射指数，并且该主折射指数nc是沿着垂直于该倾斜相移板的该表面的一个方向的主折射指数；通过把主折射指数nc的方向以及同平面主折射指数na和nb之一的方向关于一个沿着该同平面主折射指数na和nb的另一个的方向延伸的轴彼此相对地进行倾斜而倾斜指数椭面；该倾斜的相移板提供在该液晶显示器件和至少偏振器之一之间；该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，包括具有三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该主折射指数nx和ny分别沿着x轴和y轴；该主折射指数nx和ny满足关系nx＞ny；该x轴和该y轴在该正相移板的表面中延伸；该正相移板提供在该液晶显示器件和至少偏振器之一之间；每一个偏振器具有一个吸收轴；该正相移板被设计成使得该y轴实质上与该液晶分子的取向方向重合；以及，该倾斜的相移板被设计成使得投影在发光基片之一的表面上的该指数椭面的一个倾斜方向是通常平行或逆向平行于这液晶分子的一个取向方向。

在本发明的一个实施例中，该液晶显示设备还包括至少一个负相移板，包括具有三个主折射指数nx1、ny1和nz1的一个指数椭面，该主折射指数nx1、ny1和nz1分别沿着x1轴、y1轴和z1轴；该三个主折射指数nx1、ny1和nz1满足关系nx1=ny1＞nz1；该x1轴和y1轴在该负相移板的表面中延伸，而z1轴在垂直于该负相移板的该表面的一个方向中延伸；以及，该负倾斜的相移板提供在该液晶显示器件和至少偏振器之一之间。

在本发明的一个实施例中，该指数椭面的倾斜角度等于或大于10°，并且小于或等于80°。

在本发明的一个实施例中，该指数椭面的倾斜角度等于或大于20°，并且小于或等于50°。

在本发明的一个实施例中，该倾斜的相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上，主折射指数na和主折射指数nc之间的差与倾斜相移板的厚度d的乘积(na-nc)xd被设置为在15nm到700nm的范围内；并且该倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(na-nc)xd被设置为在30nm到1500nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该倾斜的相移板提供在液晶显示器件的两侧上，该乘积(na-nc)xd被设置为在33nm到159nm的范围内；并且该倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(na-nc)xd被设置为在66nm到318nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该倾斜的相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上，主折射指数na和主折射指数nc之间的差与倾斜相移板的厚度d的乘积(na-nc)xd被设置为在1nm到200nm的范围内；并且该倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(na-nc)xd被设置为在2nm到400nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该倾斜的相移板提供在液晶显示器件的两侧上，该乘积(na-nc)xd被设置为在30nm到150nm的范围内；并且该倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(na-nc)xd被行为为在60nm到300nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，每一个偏振器具有一个吸收轴；并且在吸收轴的一个方向与该倾斜相移板中的该指数椭面的倾斜方向之间的角度是大于-5°且小于50°。

在本发明的一个实施例中，在液晶分子的一个取向方向与该倾斜相移板中的该指数椭面的倾斜方向之间的角度是大于-5°且小于5°。

在本发明的一个实施例中，在液晶分子的一个取向方向与该倾斜相移板中的该指数椭面的倾斜方向之间的角度是0°。

在本发明的一个实施例中，在液晶分子的一个取向方向与该倾斜相移板中的该指数椭面的倾斜方向之间的角度是大于40°且小于50°。

在本发明的一个实施例中，在液晶分子的一个取向方向与该倾斜相移板中的该指数椭面的倾斜方向之间的角度是45°。

在本发明的一个实施例中，该负相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上，主折射指数nx和主折射指数nz之间的差与该负倾斜相移板的厚度d的乘积(nx-nz)xd被设置为在5nm到200nm的范围内；并且该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-nz)xd被设置为在10nm到400nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-nz)xd被设置为在35nm到105nm的范围内；并且该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-nz)xd被设置为在70nm到210nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该负相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上，主折射指数nx和主折射指数nz之间的差与该负倾斜相移板的厚度d的乘积(nx-nz)xd被设置为在1nm到100nm的范围内；并且该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-nz)xd被设置为在2nm到200nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-nz)xd被设置为在1nm到30nm的范围内；并且该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-nz)xd被设置为在2nm到60nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该正相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上，主折射指数nx和主折射指数ny之间的差与该正倾斜相移板的厚度d的乘积(nx-ny)xd被设置为在1nm到125nm的范围内；并且该正倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-ny)xd被设置为在2nm到250nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该正倾斜的相移板提供在液晶显示器件的两侧上，该乘积(nx-ny)xd被设置为在30nm到90nm的范围内；并且该正倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-ny)xd被设置为在60nm到180nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该正相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上，主折射指数nx和主折射指数ny之间的差与该正倾斜相移板的厚度d的乘积(nx-ny)xd被设置为在1nm到100nm的范围内；并且该正倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-ny)xd被设置为在2nm到200nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该正相移板提供在液晶显示器件的两侧上，该乘积(nx-ny)xd被设置为在5nm到40nm的范围内；并且该正倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上，该乘积(nx-ny)xd被设置为在10nm到80nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该倾斜的相移板包括一个由透明有机的聚合物制造的支撑件，和以一个倾斜取向固化在该支撑件上的一个discotic液晶材料。

在本发明的一个实施例中，该倾斜的相移板包括一个由透明有机的聚合物制造的支撑件，和以一个混合取向固化在该支撑件上的一个discotic液晶材料。

在本发明的一个实施例中，该液晶层的厚度和该液晶层折射指数各向异性(Δn)的乘积是在180nm到500nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该液晶层的厚度和该液晶层折射指数各向异性(Δn)的乘积是在220nm到350nm的范围内。

在本发明的一个实施例中，该液晶显示设备还包括一个用于在朝着上与下方向观看的法线以及近法线中散射透射光的元件。

在本发明的一个实施例中，该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，包括具有三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该主折射指数nx和ny分别沿着x轴和y轴；该主折射指数nx和ny满足关系nx＞ny；该x轴和该y轴存在于该正相移板的表面中；该正相移板提供在该倾斜的相移板和该液晶显示器件之间；每一个偏振器具有一个吸收轴；属于是该正相移板的慢轴的x轴与投影在该发光基片之一表面上的倾斜的相移板的指数椭面的一个倾斜方向实质上平行或实质上正交；并且，在每一个偏振器的吸收轴与该正相移板的该慢轴之间的角度实质上是45°。

在本发明的一个实施例中，该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，包括具有三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该主折射指数nx和ny分别沿着x轴和y轴；该主折射指数nx和ny满足关系nx＞ny；该x轴和该y轴存在于该正相移板的表面中；该正相移板提供在该倾斜的相移板和至少偏振器之一之间；每一个偏振器具有一个吸收轴；属于是该正相移板的慢轴的x轴与投影在该发光基片之一表面上的倾斜的相移板的指数椭面的一个倾斜方向实质上平行或实质上正交；并且，在每一个偏振器的吸收轴与该正相移板的该慢轴之间的角度实质上是45°。

在本发明的一个实施例中，在(1)和(2)之间的差是在±10nm之内，其中(1)是：该负倾斜相移板的同平面阻滞与该正倾斜相移板的同平面阻滞之和；其中(2)是当该液晶显示设备显示黑色时该液晶层的阻滞。

在本发明的一个实施例中，该负倾斜相移板的同平面阻滞与该正倾斜相移板的同平面阻滞之和小于等于100nm。

利用上述结构，即使当线性偏振光经过双折射液晶层而由于因此产生的法线光和非法线光之间的相位差而把该线性偏振光变换成椭面偏振光的时候，这种椭面偏振光也能够通过利用光学相移板而被补偿，其该光学相移板中的包括该主折射指数nc的该指数椭面的短轴相对垂直于该光学相移板的表面的方向倾斜。

而且，具有均匀取向的液晶显示器件可带有一个负相移板，其中该相移板的指数椭面所沿的方向在与该液晶分子预倾斜角度的相反方向上倾斜。在此情况中，即使当观察视角是很大地倾斜时，也有可能在灰级显示或黑色显示中补偿该液晶分子的光学各向异性。

而且，具有均匀取向的液晶显示器件可带有一个正相移板，其中该相移板的指数椭面所沿的方向在与该液晶分子预倾斜角度的相反方向上倾斜。在此情况中，即使当观察视角是很大地倾斜时，也有可能在灰级显示或黑色显示中补偿该液晶分子的光学各向异性。

而且，具有均匀取向的液晶显示器件可带有一个正相移板和一个负相移板，其中该相移板的指数椭面所沿的方向在与该液晶分子预倾斜角度的相反方向上倾斜。在此情况中，即使当观察视角是很大地倾斜时，也有可能在灰级显示或黑色显示中补偿该液晶分子的光学各向异性。该正相移板和该负相移板能够被替换为单一双光轴相移板，该双光轴相移板既具有正相移板的特性又具有负相移板的特性。

而且，具有均匀取向的液晶显示器件可带有一个相移板，其中该相移板的指数椭面所沿的方向在与该液晶分子预倾斜角度的相反方向上倾斜。在此情况中，即使当观察视角是很大地倾斜时，也有可能在灰级显示或黑色显示中补偿该液晶分子的光学各向异性。虽然该光学相移板最好提供在该液晶显示器件的两侧上，但是该光学相移板也可以被选择只提供在该液晶显示器件的一侧，并且仍然能够获得该观察视角特性的改进。

而且，具有一个均匀取向的液晶显示器件的法线观看方向显示特性能够通过利用一个正相移板而被光学地补偿，而该倾斜观看方向显示特性能够通过利用其中的指数椭面被倾斜的一个倾斜相移板而被光学地补偿。因此，有可能获得一个具有宽观察视角的液晶显示设备。

在本发明的一个液晶显示设备中，在玻璃基片附近的液晶分子的光学补偿是通过其中的指数椭面被倾斜的该倾斜相移板提供的。在本发明的另一液晶显示设备中，对于沿着厚度方向的该液晶层的中部的液晶分子的光学补偿是进一步由负相移板提供的。因此，即使当观察视角中很大地倾斜时，也有可能在灰度显示或黑色显示中补偿该液晶分子的光学各向异性。

该两个相移板，即其中指数椭面被倾斜的倾斜相移板和负相移板，能够被替换为单一双光轴或混合取向，其获得这两种相移板的组合光特性。

把其中nx＜ny的一个正相移板与一个负倾斜相移板组合的效果将被描述。如已经讨论的那样，一个倾斜相移板具有三个参数，并且三个参数的每一个由另外两个参数的一个函数表示。因此，除了TN模式外，由于其引发对于材料选择和淀积过程的过度负担，所以实际难于同时优化这三个参数。

如上讨论，我们已经发现了在当前存在的材料和过程中的最佳参数。然而，液晶板的设计很大地取决于其应用，并且不可能总是实现这些最佳参数。进一步的研究已经显示，如果强调改进观察视角特性，则重要的是根据倾斜角度调节沿着厚度方向的阻滞，并且平面内的阻滞只对于该观察视角特性有小的效果。

已经还发现，该同平面阻滞的贡献主要是对液晶层的黑色显示中的其余同平面阻滞的补偿，并且该同平面阻滞对该观察视角特性没有实质贡献。当一个黑色显示液晶层中的同平面阻滞不超过100nm时，能够获得用于倾斜观察视角的一个实际充分的对比度。

因此，该液晶层的同平面阻滞和该倾斜相移板的同平面阻滞之间的差值能够通过提供一个正相移板补偿，以使该慢轴与该液晶层的摩擦方向平行或正交。在此情况中，改进的观察视角特性可与只用一个最佳倾斜相移板获得的观察视角特性相比，并且有可能通过利用一个适当的正相移板提供一个理想的法线观看方向对比度，而与该倾斜相移板的同平面阻滞无关。如果液晶层、倾斜相移板和正相移板的分别同平面阻滞值的和能够被设置为小于等于±10nm，就有可能获得200或更大的实际充分的对比度。

根据本发明，该正相移板被设计成使得nx＜ny。然而在实践中，因为该目标是补偿液晶层的阻滞，所以该正相移板可以被设计成使得nx＞ny。在一个倾斜相移板的实际设计中，随着倾斜角度的增加，相移板的生产变得更困难，并且经常出现的情况是，该同平面阻滞不足以供该液晶层使用。考虑到这一点，本发明采用nx＜ny，以使该设计能够被各种应用采用。

该正相移板能够以多样方法的任意一种设计。例如，正相移板可以提供在该液晶层的一侧或两侧上，或提供在该倾斜相移板和液晶层之间，或提供在倾斜相移板和偏振器之间。在实践中，无论其放置在那里，正相移板都实际上起作用。从获得更对称观察视角特性和图像更容易观看的角度考虑，并且从该屏面生产的角度考虑，最好是把实质上具有相同阻滞的两个正相移板放置在液晶层的分别的两侧。

在上面描述的每一个装置中，液晶层具有均匀取向，该液晶层的获得是通过把两个基片组合在一起，以使它们的摩擦方向彼此逆向平行。在液晶取向中不存在扭转的一个均匀取向的采用导致一个改进，通常在对外加电压的响应速率上比通过传统液晶显示设备中广泛采用的TN模式获得的响应速率高出两倍。结果是，改进了传统液晶显示设备的高速运动图像显示中的显示质量。

如上所述的本发明提供的效果充分地改进了液晶显示设备的观察视角。

然而，本发明获得的宽观察视角特性实质上是左右观察视角的对称，而对于上下观察视角的观察视角特性是不对称的。考虑到这一点，上述提供的透镜元件要使之获得具有高程度的圆柱对称的观察视角特性。因此，本发明提供了一个液晶显示设备，比较而言，其实质上没有当前主流使用的电视显示器的CRT的缺点。

因此，与一个专用型而且结构不同于传统的相移板的一个相移板结合，描述的本发明有可能通过采用具有高响应速率的均匀取向的液晶显示器件而提供具有宽观察视角、高显示质量和高响应速率的一个液晶显示设备，以便改进观察视角相关性。

当参照附图阅读和理解如下详细描述时，本领域技术人员将显见本发明的这些和其它优点。

附图描述：

图1是根据本发明实施例1的一个倾斜相移板的透视示意图；

图2是根据本发明实施例1的液晶显示设备的截面图：

图3示出一个传统的液晶显示设备；

图4是曲线图，示出在一个传统液晶显示设备的电压和透光之间的关系；

图5示出根据本发明实施例1的一个液晶显示设备；

图6是曲线图，示出在根据本发明实施例1的液晶显示设备的电压和透光之间的关系；

图7是根据本发明实施例1的一个倾斜相移板的操作原理的说明；

图8示出根据本发明实施例1的一个指数椭面；

图9是一个曲线图，示出根据本发明实施例1的电压和该指数椭面的透光之间的关系；

图10示出根据本发明实施例2的一个预倾斜角度；

图11是一个示意图，示出根据本发明实施例2的预倾斜角度和倾斜相移板之间的关系；

图12是一个示意图，示出根据本发明实施例2的上、下、左、右观察视角；

图13是根据本发明实施例2的液晶显示设备的一个等对比度示意图；

图14示出根据本发明实施例3的一个液晶显示设备；

图15是根据本发明实施例3的液晶显示设备的一个等对比度示意图；

图16示出根据本发明实施例4的一个液晶显示设备；

图17是根据本发明实施例4的液晶显示设备的一个等对比度示意图；

图18是说明根据本发明实施例4的阻滞和对比度之间关系的曲线图；

图19示出根据本发明实施例5的一个液晶显示设备；

图20是根据本发明实施例5的液晶显示设备的一个等对比度示意图；

图21是说明根据本发明实施例5的阻滞和对比度之间关系的曲线图；

图22示出根据本发明实施例6的一个液晶显示设备；

图23是根据本发明实施例6的液晶显示设备的一个等对比度示意图；

图24示出根据本发明实施例7的一个液晶显示设备；

图25是根据一个发明实施例7的液晶显示设备的另一等对比度示意图；

图26示出根据本发明实施例7的另一液晶显示器件；

图27示出根据本发明实施例8的一个液晶显示设备；

图28示出根据本发明实施例8的另一液晶显示设备；

图29示出根据本发明实施例8的又一个液晶显示设备；

图30示出根据本发明实施例8的又一个液晶显示设备；

图31示出根据本发明实施例8的又一个液晶显示设备；

图32示出根据本发明实施例8的又一个液晶显示设备；

图33是根据一个发明实施例8的液晶显示设备的一个等对比度示意图；

图34是TN液晶器件的一个截面图；

图35示出一个传统的液晶显示设备；

图36是曲线图，示出在该传统液晶显示设备的电压和透光之间的关系；

图37示出另一传统的液晶显示设备；

图38是曲线图，示出在另一个传统液晶显示设备的电压和透光之间的关系；

图39是另一个传统液晶显示设备的等对比度示意图；

图40是曲线图，示出在另一个传统液晶显示设备的电压和透光之间的关系；和

图41是该另一传统的液晶显示器的等对比度示意图。

现在将描述本发明的各种实施例。本发明决不受下面描述的实施例所限制。

(实施例1)

图1是根据本发明实施例的一个倾斜相移板102的透视示意图。该倾斜的相移板102包括一个由透明有机的聚合物，例如聚碳酸酯或多元酯制造的支撑件，和以一个倾斜取向或混合取向固化在该支撑件上的一个discotic液晶材料。其中使用的＂混合取向＂是指一个液晶取向，其中接近上基片的液晶分子具有不同于接近下基片的液晶分子的一个取向(预倾斜角度)，在它们之间的其它液晶分子具有连续变化的取向。

倾斜相移板102的光特性能够由一个指数椭面102P描述如下。指数椭面102P具有三个主折射指数：na、nb和nc，满足关系na-nb＞nc。通过把主折射指数nc的轴＂c＂和主折射指数nb的轴＂b＂绕轴＂a＂沿着表面102S中的主折射指数na的方向顺时针方向或反时针方向地转动一个倾斜角度θ1，指数椭面102P被倾斜，其轴＂c＂原本并行于垂直于该倾斜相移板102该表面102SZ方向延伸，而轴＂b＂原本在表面102S中延伸。结果是，轴＂a＂仍然在表面102S，轴＂b＂相对于倾斜相移板102的表面102S倾斜角度θ1，而轴＂c＂相对于垂直该倾斜相移板102的表面102S的方向Z倾斜角度θ1。其中，从法线方向Z倾斜的轴＂c＂的方向称为该倾斜相移板102的＂倾斜方向102D＂。显见，即使当轴＂a＂和轴＂b＂互相交换时，也能获得具有实质上相同特性的相移板。

图2是根据本发明的液晶显示设备100的截面图。该液晶显示设备100包括一个液晶显示器件105。液晶显示器件105包括一对发光基片103。每一基片103包括一个玻璃基片103R、由ITO(铟锡氧化物)制成的透射电极层103P、和由聚酰亚氨(一种聚乙烯醇)制成的校准薄膜103Q等。液晶显示器件105还包括一个液晶层104，包括例如一种向列型液晶材料的液晶分子104Q，插入在一对基片103之间。液晶层104由树脂等制成的一个密封层104P所密封。一对偏振器101A和101B提供在液晶显示器件105的分别的两侧上。图1示出的上述倾斜相移板102插入在液晶显示器件105和偏振器101A和101B的每一个之间。

调整使用在液晶显示器件105中的液晶层104，以使其折射指数各向异性(Δn)是0.06，厚度被4.5μm。提供用于玻璃基片103R的校准薄膜和在它们之间的插入液晶分子104Q用软布分别以箭头103QA和103QB表示的方向摩擦。摩擦方向103QA和103QB彼此逆向平行。一对儿偏振器101A和101B具有彼此正交的不同吸收轴101AX和101BX(图5)，而且吸收轴101AX和101BX相对于摩擦方向103QA和103QB分别是45°的角度。

首先，图4示出了图3中示出的液晶显示设备900的法线观看方向电压传输曲线(只示出液晶分子104Q、发光基片103、偏振器101A和101B)，其不包括本发明的倾斜相移板102。

当外加电压是零或接近零时(即0V到2V的范围内)，以最大值透光，并且随着外加电压增加减小透光。这表明其显示模式是一种普通的白色模式。然而，即使7V或更大的外加电压仍不达到零透光，表明其没有获得一种充分的黑色显示。因此没有获得一个充分的对比度。

图6示出图5中示出的包括本发明的倾斜相移板102的液晶显示设备100的法线观看方向电压传输曲线。

该倾斜相移板102具有如下性质：主折射指数na=nb=1，500，并且nc=1.497；倾斜角度θ1=40°；并且厚度=15μm。

倾斜相移板102附加到上述液晶显示器件105的每一侧，以使投影在发光基片103之一表面的倾斜方向102D是通常平行或逆向平行于该摩擦方向(取向方向)103QA、103QB。图4和图6之间的差值是显见的。采用本发明倾斜相移板102的液晶显示设备100以7V的外加电压实现充分的黑色显示，并且实现100或更大的对比度。

液晶显示设备100的操作原理将参照图7描述。在液晶显示装置100中，在没有外加电压的情况下液晶分子104Q的取向方向实质上平行于发光基片103，从而给出最大的阻滞。随着外加电压增加，液晶分子104Q逐渐地从发光基片103的表面提升，从而减少阻滞。

因此，由于液晶分子104Q的双折射的透光减小。然而，由于来自校准薄膜103Q的泊固力(anchoringforce)的作用，校准薄膜103Q之一附近的某些液晶分子104Q不能响应外加电压上升。因此，如上所述，由于校准薄膜103Q附近的那些液晶分子104Q的原因，即使存在7V的外加电压，该阻滞也没有完全达到0，因此不能产生充分的黑色显示。

如果指数椭面102P的倾斜角度θ1是0°，则图1示出的倾斜相移板102的法线观看方向阻滞是0。然而，随着指数椭面102P增加的阻滞是倾斜的。

这能够参考图8理解，其中当倾斜角是0°时该指数椭面102P展现一个完全圆的形状，但是随着倾斜角度增加，该圆的形状逐渐地改变成一个更椭面的形状。因此，如果倾斜方向投影在发光基片103之一的表面，并且摩擦方向(取向方向)103QA、103QB通常彼此平行或逆向平行，则在出现7V外加电压的情况下由于校准薄膜103Q之一的附近的液晶分子引发的阻滞与倾斜相移板102的法线观看方向阻滞彼此抵消，从而把液晶显示设备100的总传输降低到零，即产生一个黑色显示。

倾斜相移板102的法线观看方向阻滞能够根据指数椭面102P的主折射指数、倾斜角度和厚度而加以控制。法线观看方向阻滞中的变化将改变用于液晶显示器件105的阻滞以便抵消法线观看方向阻滞所需要的外加电压。因此，有可能把该激励电压控制到任意值或任意值的范围。

图9示出当指数椭面102P的厚度被变化而该主折射指数和倾斜角度保持恒定时获得的各种法线观看方向电压传输曲线。能够看出，该电压传输曲线通过控制倾斜相移板102的一个特性而被控制。从上述讨论显见，当控制倾斜角度和/或主折射指数而不是该倾斜相移板102的厚度时，能够获得类似的效果。

以此方式，有可能获得具有一个实际充分的法线观看方向对比度的液晶显示设备100。虽然在本实施例中该倾斜相移板102是附加到液晶显示器件105的每一侧，但是即使当该倾斜相移板102被只附加到该液晶显示器件105一侧时也能够获得类似的效果。

(实施例2)

在本实施例中，使用液晶显示器件105和液晶显示设备100。然而附加到液晶显示设备的倾斜相移板102在本实施例中是如下设计的。

参考图10，液晶显示器件的校准薄膜103Q能够预先在分别的摩擦方向103QA和103QB上摩擦。因此，有可能根据摩擦方向103QA和103QB控制液晶分子104Q的取向方向。而且在大多数情况下，在校准薄膜103Q上的液晶分子104Q具有一个预倾斜角度θPC。

预倾斜角度θPC能够示出在图10中。因此，即使在没有外加电压的情况下，液晶分子104Q也稍从每一发光基片103的表面提升。在本实施例中，预倾斜角度θPC大约是2°。其中，在没有外加电压条件下该液晶分子104Q从玻璃基片103按照预倾斜角度θPC上升的方向被称为预倾斜方向PCD。预倾斜方向PCD对应于没有外加电压条件下的该液晶分子104Q的长轴方向，即表示液晶分子104Q的指数椭面的最大主折射指数的方向。

倾斜相移板102的设计使得倾斜相移板102中的指数椭面102P的倾斜方向102D对向表示液晶分子104Q的预倾斜角度θPC的方向PCD。

如图11示出，在没有外加电压的情况下，液晶分子104Q以预倾斜角度θPC在预倾斜方向PCD上从玻璃基片103反时针方向上升。在倾斜相移板102中，倾斜相移板102的指数椭面102P的最小主折射指数nc的方向的轴＂c＂在垂直于包括摩擦方向103QA和103QB的基片103的平面的一个平面中从法线方向z反时针方向倾斜该倾斜角θ1。因此，倾斜相移板102的设计使得从法线方向z反时针倾斜的方向倾斜对应于倾斜方向102D的倾斜角θ1。

因此，例如液晶分子104Q的预倾斜方向PCD和倾斜相移板102的倾斜方向102D彼此是相反的，这种倾斜相移板102的设计是指倾斜相移板102的设计之一，其使得一个平面垂直于包括摩擦方向103QA和103QB的玻璃基片103的平面，在没有外加电压情况下该液晶分子104Q从玻璃基片103的平面上升的方向是与该倾斜相移板102从法线方向倾斜的该指数椭面102P的倾斜方向102D相反。

如上面讨论的实施例1，倾斜相移板的法线观看方向阻滞能够通过控制主折射指数、倾斜角度以及该指数椭面102P的厚度进行控制。在本实施例中，倾斜角度θ1和厚度d在固定该主折射指数的同时而被变化，以使利用7V的外加电压总是能够实现一个黑色显示。

具体地说，倾斜角度θ1和厚度远距离传输随主折射指数na=nb=1.500以及nc=1.497变化，以使法线观看方向阻滞是18.6nm。

下面的表1示出各种倾斜相移板102的各种厚度和倾斜角度θ1，以及获得对比度为10的上、左-右和下观察视角。其中，上、左、右和下观察视角的定义如图12所示。

表1中，每一阻滞值是指(na=nc)×d(nm)。

表1

各种的相移板和它们的观察视角特性之间的关系

倾斜角	10	20	30	40	50	60	70	80
									厚度	205	53	25	15	11	8.3	7.0	6.4
阻滞	615	159	75	45	33	25	21	19
									上观察视角	15	29	59	44	39	34	32	30
左观察视角	20	67	53	46	42	42	42	42
									下观察视角	40	37	37	39	42	43	44	45

单位：倾斜角度(°)，厚度(μm)，阻滞(nm)，观察视角(°)。

如能够从表1中看到的那样，已经发现当倾斜相移板102的倾斜角度θ1是在30°的附近时，获得最宽的观察视角特性。图13是针对倾斜角度θ1=30°的一个等对比度示意图，其中0°、90°、180°和270°分别表示上、左、下和右观察视角。内部等高线表示10的对比度，外部等高线表示5的对比度。此情况适用于在此处讨论的全部等对比度示意图。

从上面示出的数据以及实际的图像估算，证实当倾斜角θ1是10°到80°，而最好是20°到50°时，其中提供了增加该观察视角的效果。从阻滞的角度讲当阻滞是15到700nm最好33到159nm时证实了在显示质量中的实质上的改进。还证实，当该倾斜相移板102只提供在液晶显示器件105的一侧时，该阻滞应该最好加倍。

现将描述能够增加该观察视角的原理。该液晶显示设备实质上与实施例1的液晶显示设备相同，因此在校准膜103Q之一附近的液晶分子104Q会由于来自校准膜103Q的泊固力的原因而不能响应所加的7V电压而充分地升高。因此，可以认为在该校准薄膜103Q之一附近区域表示液晶分子104Q的指数椭面近似是一个正指数椭面，其最大主折射指数方向稍从该发光基片103的平面提升。为了增加观察视角，由校准薄膜103Q的附近的液晶分子104Q引起的阻滞应该不仅在法线观看方向而且在一个宽观察视角的范围上消除。

本发明的倾斜相移板102具有指数椭面102P，其主折射指数具有关系：na=nb＞nc。因此，实际上本发明的倾斜相移板102可以被认为是一个负相移板。在本发明中，指数椭面102P是倾斜的。因此，如果该倾斜相移板102的设计使得液晶分子104Q的预倾斜方向PCD与倾斜相移板102的倾斜方向102D相反，则由在校准薄膜103Q附近的液晶分子104Q引起的阻滞和倾斜相移板102该阻滞能够被彼此消除。

结果是，有可能不只在法线观看方向而在一个宽观察视角的范围上产生一个黑色显示。

因此，有可能获得一个具有实际足够宽观察视角特性的液晶显示设备。

在本实施例中，相移板被提供在该液晶显示器件的每一侧。然而，即使当该相移板仅提供在该液晶显示器件的一侧时，也有可能提供一种增加该观察视角的补偿用于实际足够的显示质量的目的，尽管其可能在左右方向中稍有非对称。

(实施例3)

图14示出根据本实施例的一个液晶显示设备300。在本实施例中，由聚碳酸酯制成的具有负折射指数各向异性的一个负相移板插入在实施例2的偏振器101A和101B的每一个之间。

使用在本实施例中，实施例2倾斜相移板102具有40°的倾斜角度和15μm的厚度。

下面的表2示出具有负折射指数各向异性的负相移板301的各种阻滞，以及获得对比度为10的上、左-右和下观察视角。其中，该阻滞由如下表示式给出：阻滞=(nx-nx)xd，其中nx(=ny)表示该同平面折射指数，nz表示该沿着该法线方向的折射指数，而d表示厚度。

如实施例2中那样，上、左、右和下观察视角的定义如图12所示。

表2

各种的相移板和它们的观察视角特性之间的关系

阻滞	0	35	70	105
					上观察视角	44	53	62	58
左观察视角	46	56	68	65
					下观察视角	39	43	47	44

单位：阻滞(nm)，观察视角(°)。

如能够从表2中看到的那样，已经发现当负相移板301的阻滞是在70nm的附近时，获得最宽的观察视角特性。图15是用于70nm阻滞的等对比度示意图。

从上面示出的数据以及实际的图像估算，证实当阻滞是5到200nm，最好是35到105nm时，提供了增加该观察视角的影响。还证实，当该负相移板301只提供在液晶显示器件105的一侧时，该阻滞应该最好加倍。

现将描述能够增加该观察视角的原理。在本实施例的液晶显示设备300中，液晶分子104Q响应一个电压的作用从该玻璃基片的表面提升，随着法线观看方向阻滞的减小，该传输被改变。虽然在校准薄膜103Q之一附近的那些液晶分子104Q不能被充分地提升，但是其中指数椭面102P被倾斜的该倾斜相移板102对该阻滞作补偿，从而产生一个黑色显示，如上述实施例1和2描述的那样。

在沿着厚度方向的液晶层104中间的那些液晶分子104Q实质上响应外加电压而被完全提升。因此，液晶层104的此部分实质上不具有法线观看方向阻滞，并因此无助于该法线观看方向传输。所以，在沿着厚度方向的液晶层104的中间的指数椭面具有一个正折射指数各向异性，其给出最大主折射指数的轴实质上垂直于发光基片103。如上所述，当从垂直于该发光基片103的方向观看时，在沿着厚度方向的液晶层104中间的指数椭面不展现各向异性，而当从一个倾斜的方向观看时展现各向异性。因此，对于法线观看方向的阻滞是零，对于倾斜观看方向的阻滞不是零。在由法线观看方向观看到一个黑色显示的同时，在倾斜的方向出现某些光漏泄。

为了防止这种光漏泄，可以提供一个正指数椭面，其给出沿着垂直于发光基片103方向的最大主折射指数，以便对该光漏泄做光学补偿。这可以通过提供一个负指数椭面实现，其负指数椭面沿着垂直于发光基片103的方向给出最小的主折射指数。

通过另外提供具有如上所述的一个负折射指数各向异性的负相移板301，有可能增加该观察视角。

在本实施例中，该负相移板301被提供在该液晶显示器件105的每一侧。然而，即使当该相移板仅提供在该液晶显示器件的一侧时，也有可能提供一种增加该观察视角的补偿用于实际足够的显示质量的目的，尽管其可能在左右方向中稍有非对称。即使当倾斜相移板102和负相移板301的位置可以互相切换时也能获得类似的效果。

一种可选的单一相移板或相移板组，即与倾斜相移板102和负相移板301的结合光学等效的组合可被用于取代该倾斜相移板102和负相移板301。即使利用其光特性沿着厚度方向不均匀的一个混合的取向，也能获得类似的效果。

(实施例4)

图16示出根据本实施例的一个液晶显示设备400。在本实施例中，由多元酯制成的具有正折射指数各向异性的正相移板插入在实施例2的偏振器401A和401B的每一个之间。

使用在本实施例中，实施例2倾斜相移板102具有40°的倾斜角度和15μm的厚度。

下面的表3示出根据本实施例获得对比度10的上、下、左、右观察视角。

其中，该阻滞由如下表示式给出：阻滞=(nx-ny)xd=70nm，其中nx和ny的每一个表示一个同平面折射指数，d表示厚度。

如实施例2，上、左、右和下观察视角的定义如图12所示。

表3

观察视角特性

上观察视角	68
		左观察视角	67
下观察视角	50

单位：观察视角(°)

图17示出本实施例的等对比度示意图。该图说明在阻滞和每一不同观察视角的对比度之间的关系(即，60°的上观察视角、50°的下观察视角和60°的左观察视角)。从上面示出的数据以及实际的图像估算，证实当阻滞在125nm，最好在10到90nm时，提供了增加该观察视角的效果。还证实，当该正倾斜相移板401A或401B只提供在液晶显示器件105的一侧时，该阻滞应该最好加倍。

现将描述能够增加该观察视角的原理。使用在本实施例中的正相移板401A和401B每一个由具有正折射指数各向异性的指数椭面表示。正相移板401A和401B的设计使得它们的轴401AX和40IBX沿着最大折射指数提供，分别与相邻的偏振器101A和101B的吸收轴101AX和101BX正交。因此，正相移板401A和401B对法线观看方向双折射没有贡献，即对透光没有贡献。然而，如在实施例3中所述，当从一个倾斜方向观看时，该正相移板401A和401B具有对黑色显示的液晶层104的阻滞进行补偿的效果。

通过另外提供具有如上所述的一个正折射指数各向异性的正相移板401A和401B，有可能增加该观察视角。

在本实施例中，具有正折射指数各向异性的正相移板401A和401B被提供在液晶显示器件105的每一侧。然而，即使把该正相移板仅提供在该液晶显示器件的一侧，也有可能提供一种增加该观察视角的效果用于实际足够的显示质量的效果，尽管其可能在左右方向中稍有非对称。

其中正相移板401A和401B提供在该液晶显示器件105的每一侧，该最大折射指数轴401AX和401BX无须分别与相邻偏振器101A和101B的吸收轴101AX和101BX正交。只要轴401AX和401BX彼此正交，便能提供增加观察视角的效果。然而，在正相移板401A和401B提供在该液晶显示器件105的每一侧的场合，除非该轴401AX和401BX分别与相邻偏振器101A和101B的吸收轴101AX和101BX正交，否则该法线观看方向对比度可能被明显降低。

(实施例5)

图19示出根据本实施例的一个液晶显示设备500。在本实施例中，正相移板401A和401B被加到图14示出的实施例3的液晶显示设备300(具有负折射指数各向异性的一个相移板的阻滞是70nm)。正相移板401A和401B分别插入在该负相移板301和偏振器101A和101B之间。

下面的表4示出具有正折射指数各向异性的正相移板401A和401B的各种阻滞，以及获得对比度为10的上、左-右和下观察视角。其中，具有一个正折射指数各向异性的正相移板401A和401B的阻滞由如下表示式给出：阻滞=(nx-ny)xd，其中nx和ny的每一个表示一个同平面折射指数。如实施例2中那样，上、左、右和下观察视角的定义如图12所示。

表4

各种的相移板和它们的观察视角特性之间的关系

阻滞	0	40	80	120
					上观察视角	44	65	69	72
左观察视角	46	72	77	77
					右观察视角	46	73	＞80	＞80
下观察视角	39	47	48	49

单位；阻滞(nm)，观察视角(°)

如能够从表4中看到的那样，已经发现当正相移板401A和401B的阻滞是在120nm的附近时，获得最宽的观察视角特性。当阻滞是80nm或更大时，在下观察视角中出现严重的颠倒现象(其中接近黑灰色电平被颠倒)。结果是，在40nm的阻滞显示的质量似乎是最理想的质量，其中的设备具有宽观察视角，在该观察视角的范围内获得优良的对比度，同时实质上没有颠倒现象被观测到。图20示出用于40nm阻滞的等对比度示意图。

该图21说明阻滞和每一不同观察视角的对比度之间的关系(即对于本实施例而言的60°上观察视角、50°下观察视角和60°的左观察视角)。能够从该数据中看出，如果对比度被认为最显著同时忽略灰等级颠倒现象，最佳阻滞在60到70nm(当只在液晶显示器件的一侧提供相移板时，应该加倍到120到140nm)。

将不描述如何增加观察视角的原理，因为该原理与如上在实施例和中所述的原理相同。

在本实施例中，具有正折射指数各向异性的正相移板401A和401B被提供在液晶显示器件105的每一侧。然而，即使当该正相移板仅提供在该液晶显示器件的一侧时，也有可能提供一种增加该观察视角的效果用于实际足够的显示质量的效果，尽管其可能在左右方向中稍有非对称。

从上面示出的数据以及实际的图像估算，证实当阻滞是1到125nm，最好是10到90nm时，提供了增加该观察视角的效果。在仅在液晶显示器件的一侧提供相移板401A和401B的场合(如在本实施例中)，当阻滞加倍时，也证实有类似的效果。

从光学分析中显见，正相移板401A和401B以及负相移板301能够以具有一个双光轴指数椭面的单一相移板替换。

(实施例6)

参照图22描述本实施例的液晶显示设备600。在本实施例中，其中有倾斜指数椭面是的倾斜相移板的设计与其它实施例很不同。具体地说，如实施例2那样，倾斜相移板102的取向被分别旋转45°，以使投影在发光基片103之一的表面的倾斜方向102D与偏振器101A和101B的吸收轴101AX和101BX分别平行或正交的(最好平行)。

由多元酯制成并且具有正折射指数各向异性的一个相移板401被调整成具有18.6nm的阻滞，并且插入在每一个发光基片103和相邻的一个倾斜相移板102之间。该阻滞等于例如使用在实施例2中的倾斜相移板102的同平面相位差(倾斜角度：40°，厚度15μm)。

该正相移板401的设计使得其慢轴(X轴)与摩擦方向103QA、103QB正交。因此，液晶取向方向与正相移板401的Y轴重合。

因此，在存在外加电压的校准薄膜103Q之一附近中的液晶分子104Q的阻滞能够由正相移板401补偿。

在本实施例中，倾斜相移板102的性质被变化。更具体地说，在保持主折射指数na=nb=1.500和nc=1.497的同时，倾斜角度和厚度变化如下。下面的表5-7分别示出用于各种厚度和倾斜角度的获得10的一个对比度的上、左、和下观察视角。如实施例2中那样，上、左、右和下观察视角的定义如图12所示。

表5

获得对比度为10的上观察视角

单位：倾斜角度(°)，厚度(μm)，观察视角(°)

表6

获得对比度为10的左观察视角

单位：倾斜角度(°)，厚度(μm)，观察视角(°)

表7

获得对比度为10的下观察视角

单位：倾斜角度(°)，厚度(μm)，观察视角(°)

当倾斜角度大约是30°以及厚度大约是30μm时获得一个宽的观察视角显示。图23示出用于这种设置的等对比度示意图。

从实际的图像估算，证实当阻滞是1到100nm，最好是5到40nm时，提供了增加该观察视角的影响。

从补偿法线观看方向阻滞的方式的角度看，本实施例不同于上述的实施例。

当倾斜相移板102的折射指数的波长分散特性显著地不同于液晶分子104Q的波长分散特性时，可能出现显示中的着色现象，从而劣化该显示质量。

在实施例1到5中，法线观看方向阻滞由该倾斜相移板102补偿。如果在这些实施例的设计中出现着色现象，能够采用本实施例的设计。这是因为，与倾斜相移板102比较，该正相移板401允许在材料选择中的更大自由，从而更容易控制该折射指数的波长分散特性。

以此方式，有可能容易地获得一个液晶显示设备，其具有实质上降低的着色现象，就象从法线观看方向观看的那样。

(实施例7)

参照图24描述根据本发明的实施例7的一个液晶显示设备650。如图24所示，该负相移板301能够被插入在倾斜相移板102和每一个偏振器101A及101B之间。补偿的原理与如上所述的实施例3相同。当倾斜相移板102具有大约30°的倾斜角以及大约30μm的厚度时，证实进一步增加观察视角中。

下面的表8示出具有负折射指数各向异性的负相移板301的各种阻滞，以及获得对比度为10的上、左-右和下观察视角。具有负折射指数的负相移板301的阻滞由如下表示式给出：阻滞=(nx-nz)×d，其中nx(=ny)是一个同平面折射指数。如实施例2中那样，上、左、右和下观察视角的定义如图12所示。

表8

获得对比度为10的观察视角

沿厚度方向阻滞	0	20	30	70
					上观察视角	＞80	＞80	70	65
左观察视角	67	75	79	80
					下观察视角	42	44	46	47

单位：沿着厚度方向的阻滞(nm)，观察视角(°)

(该负相移板的阻滞由(nx-nz)×d，其中nx=ay)给出)

即使当该负相移板301仅提供在该液晶显示器件的一侧时，通过加倍该阻滞也能够获得实质上与如图所示相同的观察视角特性。图25示出用于一个具有一或两个负相移板301的、20nm阻滞的等对比度示意图。

参照图26描述根据本发明的实施例7的另一液晶显示设备700。本实施例的液晶显示设备700类似于参照图22的上述实施例6的液晶显示设备600，但是，液晶显示设备700包括负相移板301，具有负折射指数各向异性，附加地提供在该倾斜相移板102和偏振器101A及101B的每一个之间。

每一个倾斜相移板的轴＂a＂与相邻的偏振器101A和101B之一的吸收轴101AX或101BX正交或平行。其中该倾斜相移板102提供在液晶显示器件105的每一侧，倾斜相移板102的每一个轴＂a＂正交于该倾斜相移板102的另一个的轴＂a＂。

正相移板401的nx轴是指一个慢轴。ny轴是指一个快轴。其中，保持nx＞ny。通常，在大多数情况下，一个单光轴吸收薄膜的吸收方向是该慢轴的方向(尽管这要看具体薄膜材料的情况而定)。对于负相移板301，保持nx=ny＞nz。nz轴对应于垂直于该薄膜的方向。nx轴和ny轴存在于该薄膜的平面中。

在上面的实施例1到7中，液晶层104具有4.5μm的厚度，液晶分子104Q具有Δn=0.06的折射指数各向异性，即270nm的阻滞。已经证实，该阻滞可以适当地在180到500nm，最好是220到350nm，只要能增加观察视角并且保持其它的显示质量，例如一个实际足够的亮度。

实施例1到7的每一个采用一个＂逆向平行摩擦单元＂(也称之为一个＂均匀单元＂)模式，其中的校准薄膜103Q都在逆向平行方向摩擦。该液晶模式与倾斜相移板102相结合提供如上实施例1到所述的观察视角的增加。还证实，在这些实施例中的响应时间大约是以传统TN模式通常获得的响应时间的一半(30ms)。

可以理解，该响应时间被如此降低是由于取向结构的简单，因为该均匀取向不具有在TN取向中的扭转。

当液晶层的厚度是4.5μm时，TN模式中的折射指数各向异性通常大约是Δn=0.08，而在本发明中的该折射指数各向异性通常是Δn=0.06。因此有可能根据本发明从一个传统的液晶模式降低Δn的值。通常，如果Δn的值被降低，该液晶材料的粘滞性降低，这还对于液晶材料的响应时间具有降低效果。

象在已有技术中那样，使用具有大约Δn=0.08的折射指数各向异性的液晶材料，但液晶层的厚度能够从已有技术的厚度降低。在此情况中，该响应速率能够与厚度变化的平方成正比地降低。因此，通过采用一个均匀取向，当显示一个运动图像时，本发明不仅改进了该观察视角特性，而且改进了显示质量。

当其中的指数椭面被倾斜的倾斜相移板102的倾斜方向是在相对于偏振器101A和101B的吸收轴101AX和101BX的-5°到50°的一个角度时，被证实其中提供一种增加观察视角的效果。然而应该理解，可能需要调节倾斜相移板102或附加提供该正相移板401，以便根据上述实施例2到6的原理抵消在黑色显示中的液晶分子104Q的阻滞。

在实施例1到5中，当其中指数椭面102P被倾斜的该倾斜相移板102的倾斜方向是在相对于液晶分子的取向方向的-5°到5°(最好0°)的范围中时，上述效果被明显地提供。

在实施例6和7中，当其中指数椭面102P被倾斜的该倾斜相移板102的倾斜方向是在相对于液晶分子104Q的取向方向的40°到50°(最好45°)的范围中时，上述效果被明显地提供。

当在法线及接近法线观看的方向上朝着上和下方向散射透射光的一个光学元件(即只在一阶方向中具有透镜效果的一种元件)被提供在本发明的液晶显示设备的表面上时，该液晶显示设备展现一个特别宽的观察视角，使得该显示的图像从任何观察视角上观看都没有实质上的改变。

如在上述实施例中描述的那样，本发明的液晶显示设备在上、下左和右方向具有超过传统的液晶显示设备的观察视角特性。虽然本发明的液晶显示设备相对于左右观察视角具有实质上对称的观察视角特性，但是在上-下观察视角方面是不对称的。还可以从上述各实施例的等对比度示意图看到这一点。通过提供如上所述的透镜元件，有可能获得实质上柱状对称的观察视角特性，并且实现可与当前使用在电视机中的主流显示器件CRT相当的显示质量。

(实施例8)

图27示出根据本发明实施例8的一个液晶显示设备800。具有与实施例1到7示出的相同参考数字的那些元件将不作进一步描述。

液晶显示设备800包括液晶显示器件105、偏振器101A和101B、负倾斜相移板802和正相移板401。液晶显示器件105包括发光基片103和液晶层104。偏振器101A和101B分别具有吸收轴101AX和101BX。负倾斜相移板802具有与图1示出的倾斜相移板102相同的构造。在负倾斜相移板802中，指数椭面倾斜，以使最小主折射指数nc的方向轴＂c＂相对垂直于该负倾斜相移板802的方向Z倾斜角度θ1，并且该负倾斜相移板802具有一个倾斜轴(倾斜方向)802X。该正相移板401具有一个慢轴401X。

吸收轴101AX和101BX设计成彼此正交。发光基片103分别在逆向平行方向摩擦。液晶层104的液晶分子104Q具有恒定的倾斜方向。正相移板401的慢轴401X与液晶层104的摩擦方向103QA和103QB并行或正交。

如图11中示出，在没有外加电压条件下，该液晶分子104Q从玻璃基片103的平面按照预倾斜角度θPC顺时针方向上升。该负倾斜相移板802设计成使得该负倾斜相移板802的倾斜轴802X从一个平面中的法线方向z反时针倾斜，该平面垂直于包括摩擦方向103QA和103QB的玻璃基片103的平面。

该负倾斜相移板102设计成使得该负倾斜相移板802的倾斜轴802X(倾斜方向)从一个平面中的法线方向倾斜，该法线方向与在没有外加电压时该液晶分子104Q从该玻璃基片103平面上升的方向相反。

在出现一个黑色显示电压的情况下，正相移板401和负倾斜相移板802补偿该液晶层104的阻滞。在出现一个黑色显示电压的情况下，正相移板401和负倾斜相移板802补偿该液晶层104的阻滞。正相移板401的慢轴401X相对于偏振器101A的吸收轴101AX和偏振器101B的吸收轴101BX的每一个构成大约45°的角度。而且，投影在发光基片一的表面上的负倾斜相移板802的倾斜轴(倾斜方向)802X的方向相对于偏振器101A的吸收轴101AX和偏振器101B的吸收轴101BX的每一个构成大约45°的角度。

图28示出根据本发明实施例8的另一液晶显示设备900。图28中具有与实施例1到7示出的相同参考数字的元件将不作进一步描述。参考图28，正相移板401提供在偏振器101B和负倾斜相移板802之间。

图29到32的每一个示出根据本发明实施例8的另外的液晶显示设备。图29到32中示出的每一个液晶显示设备以负倾斜相移板802和正相移板401的设计构成图27的液晶显示设备800的变形。利用图29到32的任意一个方案，有可能获得可与图27所示的液晶显示设备相当的性能。液晶显示设备1300将参照图32描述。

类似于实施例1的一个对应的液晶显示设备被产生如下。具有图5中所示结构的液晶显示设备100首先通过产生液晶显示设备的已知方法产生。倾斜相移板102是na=nb=1.500、nc=1.497、倾斜角度=30°。液晶层104的厚度是3μm，并且液晶分子的双折射(Δn)是1.0。当7V电压加到液晶显示设备100时，观测不到理想的黑色显示，并且该法线观看方向对比度大约是50。在明亮显示中观测的是一个接近白色的灰色电平的颠倒。

这能被说明如下。随着倾斜相移板102的倾斜角度降低，该薄膜同平面阻滞被降低，同时液晶分子的双折射(Δn)被增加，从而增加剩余阻滞。结果是，该阻滞不由一个期望电压变成零。因为该初始液晶阻滞增加超出半波长条件，所以出现接近白色灰度级的颠倒。

通过把具有20nm阻滞的两个正相移板401添加到具有图5示出结构的液晶显示设备，产生具有图32中示出结构的液晶显示设备1300。当外加电压是5.0V时的一个电压传输特性测量表明该透光被最小化并且对比度是200。同时，还消除一个接近白色灰度级的颠倒。这是因为，由于两个类型的薄膜在没有外加电压的条件下的该液晶层的阻滞被降低，所以总阻滞从300nm降低到大约240nm。图33中示出的等对比度示意图表明理想的观察视角特性。通过采用具有单方向扩散特性的透镜元件，还消除了摩擦方向中的不对称性。

如上所述，根据本发明，提供一个包括一个相移板和一个液晶显示器件的液晶显示设备，该相移板具有一个倾斜的指数椭面，该液晶显示器件具有均匀取向，其中该观察视角相关性被改进，并且该响应速率被降低。因此，本发明提供的液晶显示设备具有超过传统液晶显示设备的改进的观察视角、改进的显示质量和改进的响应速率。

而且，根据本发明，一个正相移板与一个负倾斜相移板结合采用，而该正相移板的设计使得其最大折射指数轴与该液晶层的摩擦方向重合或正交。因此，有可能获得一个具有高对比度和宽观察视角的液晶显示设备。

该观察视角特性实质上与优化负倾斜相移板获得的观察视角特性相同。因此，许多不同液晶单元间隙能被容纳以单一类型的倾斜相移板。

而且，有可能调节该电压以便最大化在法线观看方向上的对比度(即黑色显示电压)，从而极大地增加效率。

本领域技术人员在不背离本发明精神范围的条件下显见能够轻易地构成各种其它修改。因此，所附的权利要求的范围不打算局限于在此阐明的说明，而是广义地解释该权利要求。

Claims (35)

1．一个液晶显示设备，其特征在于，包括；

一个液晶显示器件，该液晶显示器件包括：一对发光基片；一个透射电极层和一个校准膜，提供在每一个发光基片的一个表面上，该表面面对发光基片的另一个；和一个插入在该对发光基片之间的一个液晶层，其中：该液晶层包括液晶分子；在每一个校准膜的一个表面上的液晶分子被在相同的方向预倾斜，并且有与在另一个校准膜表面上的液晶分子相同的角度；和，该液晶层具有一个均匀取向；

提供在液晶显示器件的分别侧面的一对偏振器；和

至少一个包括具有三主折射指数na、nb和nc的一个指数椭面的倾斜的相移板，其中：

该指数椭面的这三个主折射指数na、nb和nc满足关系na=nb＞nc；

主折射指数na和nb的每一个是沿着倾斜相移板的一个表面中的一个方向的主折射指数，并且该主折射指数nc是沿着垂直于该倾斜相移板的该表面的一个方向的主折射指数；

通过把主折射指数nc的方向以及同平面主折射指数na和nb之一的方向关于一个沿着该同平面主折射指数na和nb的另一个的方向延伸的轴彼此相对地进行倾斜而倾斜指数椭面；

该倾斜相移板提供在该液晶显示器件和至少一个偏振器之间；和

该倾斜的相移板被设计成使得投影在发光基片之一的表面上的该指数椭面的一个倾斜方向是通常平行或逆向平行于这液晶分子的一个取向方向。

2．根据权利要求1的液晶显示设备，其特征在于：

该液晶显示设备还包括至少一个负相移板，包括具有三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该主折射指数nx和ny分别沿着x轴和y轴和z轴；

该三个主折射指数nx、ny和nz满足关系nx=ny＞nz；

该x轴和y轴在该负相移板的表面中延伸，而z轴在垂直于该负相移板的该表面的一个方向中延伸；以及，

该负倾斜的相移板提供在该液晶显示器件和至少一个偏振器之间。

3．根据权利要求1的液晶显示设备，其特征在于：

该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，包括具有三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该主折射指数nx和ny分别沿着x轴和y轴；

该主折射指数nx和ny满足关系nx＞ny；

该x轴和该y轴在该正相移板的表面中延伸；

该正相移板提供在该液晶显示器件和至少一个偏振器之间；

每一个偏振器具有一个吸收轴；和

该正相移板中设计成使得该y轴实质与该吸收轴重合。

4．根据权利要求1的液晶显示设备，其特征在于：

该液晶显示设备还包括至少一个负相移板，该负相移板包含具有三个主折射指数nx1、ny1和nz1的一个指数椭面，该主折射指数nx1、ny1和nz1分别沿着x1轴、y1轴和z1轴；

该三个主折射指数nx1、ny1和nz1满足关系nx1=ny1＞nz1；

该x1轴和y1轴在该负相移板的表面中延伸，而z1轴在垂直于该负相移板的该表面的一个方向中延伸；

该负相移板提供在该液晶显示器件和至少一个偏振器之间；

该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，该正相移板包含具有三个主折射指数nx2、ny2和nz2的一个正指数椭面，该主折射指数nx2、ny2和nz2分别沿着x2轴、y2轴和z2轴；

该主折射指数nx2和ny2满足关系nx2＞ny2；

该x2轴和该y2轴在该正相移板的表面中延伸；

该正相移板提供在该液晶显示器件和至少一个偏振器之间；

每一个偏振器具有一个吸收轴；和

并且该正相移板中设计成使得该y2轴实质上与该吸收轴重合。

5．根据权利要求1的液晶显示设备，其特征在于，该预倾斜相移板被设计成使得该指数椭面的预倾斜方向和该液晶分子的预预倾斜方向实质上是彼此相反。

6．一种液晶显示设备，其特征在于，包括：

一个液晶显示器件，该液晶显示器件包括：一双发光基片：一个透射电极层和一个校准膜，提供在每一个发光基片的一个表面上，该表面面对发光基片的另一个，和一个插入在该对发光基片之间的一个液晶层，其中：该液晶层包括液晶分子；在每一个校准膜的一个表面上的液晶分子被在相同的方向预倾斜，并且有与在另一个校准膜表面上的液晶分子相同的角度；该液晶层具有一个均匀取向；

提供在液晶显示器件的分别侧面的一对偏振器；和

至少一个包括具有三主折射指数na、nb和nc的一个指数椭面的倾斜的相移板，其中：

该指数椭面的这三个主折射指数na、nb和nc满足关系na=nb＞nc；

主折射指数na和nb的每一个是沿着倾斜相移板的一个表面中的一个方向的主折射指数，并且该主折射指数nc是沿着垂直于该倾斜相移板的该表面的一个方向的主折射指数；

通过把主折射指数nc的方向以及同平面主折射指数na和nb之一的方向关于一个沿着该同平面主折射指数na和nb的另一个的方向延伸的轴彼此相对地进行倾斜而倾斜指数椭面；

该倾斜相移板提供在该液晶显示器件和至少一个偏振器之间；

该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，该正相移板包含具有三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该主折射指数nx和ny分别沿着x轴和y轴；

该主折射指数nx和ny满足关系nx＞ny；

该x轴和该y轴在该正相移板的表面中延伸；

该正相移板提供在该液晶显示器件和至少一个偏振器之间；

每一个偏振器具有一个吸收轴；

该正相移板被设计成使得该y轴实质上与该液晶分子的取向方向重合；和该倾斜的相移板被设计成使得投影在发光基片之一的表面上的该指数椭面的一个倾斜方向通常是平行或逆向平行于这液晶分子的一个取向方向。

7．根据权利要求6的液晶显示设备，其特征在于：

该液晶显示设备还包括至少一个负相移板，该负相移板包含具有三个主折射指数nx1、ny1和nz1的一个指数椭面，该主折射指数nx1、ny1和nz1分别沿着x1轴、y1轴和z1轴；

该三个主折射指数nx1、ny1和nz1满足关系nx1=ny1＞nz1；

该x1轴和y1轴在该负相移板的表面中延伸，而z1轴在垂直于该负相移板的该表面的一个方向中延伸；和

该负倾斜的相移板提供在该液晶显示器件和至少—个偏振器之间。

8．根据权利要求1的一种液晶显示设备，其特征在于，该指数椭面的倾斜角度等于或大于10°而小于等于80°。

9．根据权利要求8的一种液晶显示设备，其特征在于，该指数椭面的倾斜角度等于或大于20°而小于等于50°。

10．根据权利要求1的液晶显示设备，其特征在于：

在该倾斜的相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上的场合，主折射指数m和主折射指数nc之间的差与倾斜相移板的厚度d的乘[q(na-nc)×d被设置在15nm到700nm的范围；并且

在该倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(na-nc)×d被设置在30nm到1500nm的范围。

11．根据权利要求1 0的液晶显示设备，其特征在于：

在该倾斜的相移板提供在液晶显示器件的两侧上的场合，该乘积(na-nc)×d被设置在33nm到159nm的范围；和

在该倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(na-nc)×d被设置在66nm到318nm的范围。

12．根据权利要求6的液晶显示设备，其特征在于：

在该倾斜的相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上的场合，主折射指数m和主折射指数nc之间的差与倾斜相移板的厚度d的乘积(na-nc)×d被设置在15nm到700nm的范围；和

在该倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(na-nc)×d被设置在2nm到400nm的范围。

13．根据权利要求12的液晶显示设备，其特征在于：

在该倾斜的相移板提供在液晶显示器件的两侧上的场合，该乘积(na-nc)×d被设置在30nm到150nm的范围：和

在该倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(na-nc)×d被设置在60nm到300nm的范围。

14．根据权利要求1的液晶显示设备，其特征在于：

每一个偏振器具有一个吸收轴；并且在吸收轴的一个方向与该倾斜相移板中的该指数椭面的倾斜方向之间的角度是大于-5°且小于50°。

15．根据权利要求1的一种液晶显示设备；其特征在于，在液晶分子的一个取向方向与该倾斜相移板中的该指数椭面的倾斜方向之间的角度是大于-5°且小于5°。

16．根据权利要求1的液晶显示设备，其特征在于，在液晶分子的一个取向方向和在该倾斜相移板中的指数椭面的一个倾斜方向之间的角度是0°。

17．根据权利要求6的液晶显示设备，其特征在于，在液晶分子的一个取向方向和在该倾斜相移板中的指数椭面的一个倾斜方向之间的角度大于40°且小于50°。

18．根据权利要求6的液晶显示设备，其特征在于，在液晶分子的一个取向方向和在该倾斜相移板中的指数椭面的一个倾斜方向之间的角度是45°。

19．根据权利要求2的液晶显示设备，其特征在于：

在该负相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上的场合，主折射指数nx和主折射指数nz之间的差与该负倾斜相移板的厚度d的乘积(nx-nz)×d被设置在5nm到200nm的范围；并且

在该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(nx-nz)xd被设置在10nm到400nm的范围。

20．根据权利要求19的液晶显示设备，其特征在于：

在该负倾斜的相移板提供在液晶显示器件的两侧上的场合，该乘积(nx-nz)×d被设置在35nm到105nm的范围；并且

在该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(ax-nz)×d被设置在70nm到210nm的范围。

21．根据权利要求7的液晶显示设备，其特征在于：

在该负相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上的场合，主折射指数nx和主折射指数nz之间的差与该负倾斜相移板的厚度d的乘积(nx-nz)×d被设置在1nm到100nm的范围；和

在该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(nx-nz)×d被设置在2nm到200nm的范围。

22．根据权利要求21的液晶显示设备，其特征在于：

在该负倾斜的相移板提供在液晶显示器件的两侧上的场合，该乘积(nx-nz)×d被设置在1nm到30nm的范围；并且

在该负倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(nx-nz)×d被设置在2nm到60nm的范围。

23．根据权利要求3的液晶显示设备，其特征在于：

在该正相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上的场合，主折射指数nx和主折射指数ny之间的差与该正倾斜相移板的厚度d的乘积(nx-ny)×d被设置在1nm到125nm的范围；并且

在该正倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(nx-ny)×d被设置在2nm到250nm的范围内。

24．根据权利要求23的液晶显示设备，其特征在于：

在该正倾斜的相移板提供在液晶显示器件的两侧上的场合，该乘积(nx-ny)×d被设置在30nm到90nm的范围；并且

在该正倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(nx-ny)×d被设置在60nm到180nm的范围。

25．根据权利要求6的液晶显示设备，其特征在于：

在该正相移板是提供在该液晶显示器件的两侧上的场合，主折射指数nx和主折射指数ny之间的差与该正倾斜相移板的厚度d的乘积(nx-ny)×d被设置在1nm到125nm的范围；并且

在该正倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(nx-ny)×d被设置在2nm到200nm的范围内。

26．根据权利要求25的液晶显示设备，其特征在于：

在该正相移板提供在液晶显示器件的两侧上的场合，该乘积(nx-ny)×d被设置在5nm到40nm的范围；并且在该正倾斜的相移板只提供在液晶显示器件的一侧上的场合，该乘积(nx-ny)×d被设置在10nm到80nm的范围。

27．根据权利要求1的一种液晶显示设备，其特征在于，该倾斜的相移板包括一个由透明有机的聚合物制造的支撑件，和以一个倾斜取向固化在该支撑件上的一个discotic液晶材料。

28．根据权利要求1的一种液晶显示设备，其特征在于，该倾斜的相移板包括一个由透明有机的聚合物制造的支撑件，和以一个混合取向固化在该支撑件上的一个discotic液晶材料。

29．根据权利要求1的一种液晶显示设备，其特征在于，该液晶层的厚度和该液晶层折射指数各向异性(Δn)的乘积是在180nm到500nm的范围内。

30．根据权利要求29的一种液晶显示设备，其特征在于，该液晶层的厚度和该液晶层折射指数各向异性(Δn)的乘积是在220nm到350nm的范围内。

31．根据权利要求1的一种液晶显示设备，其特征在于，还包括一个在朝着上与下方向观看的法线以及近法线中用于散射透射光的元件。

32．根据权利要求1的液晶显示设备，其特征在于：

该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，该正相移板包含具有三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该主折射指数nx和ny分别沿着x轴和y轴；

该主折射指数nx和ny满足关系nx＞ny；

该x轴和该y轴存在于该正相移板的表面中；

该正相移板提供在该倾斜的相移板和该液晶显示器件之间；

每一个偏振器具有一个吸收轴；

属于是该正相移板的慢轴的x轴与投影在该发光基片之一表面上的倾斜的相移板的指数椭面的一个倾斜方向实质上平行或实质上正交；并且

在每一个偏振器的吸收轴与该正相移板的该慢轴之间的角度实质上是45°。

33．根据权利要求1的液晶显示设备，其特征在于：

该液晶显示设备还包括至少一个正相移板，该正相移板包含具有三个主折射指数nx、ny和nz的一个指数椭面，该主折射指数nx和ny分别沿着x轴和y轴；

该主折射指数nx和ny满足关系nx＞ny；

该x轴和该y轴存在于该正相移板的表面中；

该正相移板提供在该倾斜相移板和至少一个偏振器之间；

每一个偏振器具有一个吸收轴；

属于是该正相移板的慢轴的x轴与投影在该发光基片之一表面上的倾斜的相移板的指数椭面的一个倾斜方向实质上平行或实质上正交；并且

在每一个偏振器的吸收轴与该正相移板的该慢轴之间的角度实质上是45°。

34．根据权利要求32的一种液晶显示设备，其特征在于，在(1)和(2)之间的差是在±10nm之内，其中的(1)是：该负倾斜相移板的同平面阻滞与该正倾斜相移板的同平面阻滞之和；其中的(2)是当该液晶显示设备显示黑色时该液晶层的阻滞。

35．根据权利要求34的一种液晶显示设备，其特征在于，该负倾斜相移板的同平面阻滞与该正倾斜相移板的同平面阻滞之和小于等于100nm。

Images