CN1697998A - 半透射型液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
半透射型液晶显示元件具备:由分别配置反射部与透射部的多个像素构成的液晶板7、相对于液晶板7配置于观看者侧的偏光板1、夹着液晶板7并与偏光板1对置的偏光板2,构成液晶板7的各像素的液晶分子的扭曲角为44度以下46度以下,偏光板1的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为80度以下85度以下,偏光板2的吸收轴与其相邻的液晶分子构成的角度为50度以上55度以下。
Description
发明领域
本发明涉及具备由分别配置反射部与透射部的多个像素构成的液晶板的半透射型液晶显示元件。
背景技术
特开2000-137217号公报和特开2003-233069号公报中揭示了以往的半透射型液晶显示元件的构成。在具备由分别配置反射部与透射部的多个像素构成的液晶板的半透射型液晶显示元件中,期望提高反射特性与透射特性之间的平衡性、且生成率高的显示元件。
半透射型液晶显示元件中所设的半透射用膜的构成的基础在于构成理想的圆偏光板。要构成这种理想的圆偏光板,只要对准理想的λ/4板的光轴,使得对于Po1吸收轴构成45度的角度就可。
然而,由于现实中不存在全波长范围中具有λ/4功能的理想的λ/4板,故一般采用组合λ/4相当的RF与λ/2相当的RF来接近理想的λ/4板的方法。
这样,在组合λ/4相当的RF与λ/2相当的RF,接近理想的λ/4板时,重要之点在于对于液晶单元如何倨化λ/4相当的RF、λ/2相当的RF与Po1的各自的轴角度配置和R值。
一般,利用LCD标准等的仿真工具对于液晶单元优化轴角度配置和R值,然而这种方法中,每当改变液晶单元和RF中的液晶材料、RF材料以及扭曲角等光学常数时,必须对轴角度配置和R值进行优化,因此存在效率不高的问题。
为解决这样的问题,提出一种决定对于液晶单元和RF中的光学常数变化依赖关系小的轴角度构成的方法。
首先,说明决定相对于液晶单元的液晶分子导向偶极子的λ/4板的光轴角度的方法。虽然通常对于与基板相邻的液晶分子决定光轴的角度,但当对于液晶分子导向偶极子优化λ/4板的光轴角度时,能够不取决于液晶分子的扭曲角变化,使λ/4板的光轴角度优化。以下具体说明该优化方法。
首先假定,组合λ/4相当的RF与λ/2相当的RF来构成的λ/4板的光轴存在于沿各光轴的合成矢量的方向上。然后,使λ/4相当的RF的光轴与液晶分子导向偶极子的方向相一致,对λ/2相当的RF的光轴与Po1吸收轴构成的角度进行优化。这时,假设λ/4板与λ/2板构成的角度为α,λ/4板与Po1的夹角和λ/2板与Po1的夹角之间小的一方为β时,则必须成立下式的关系:
35≤(α/2)+β≤55 (式1)
这样,要想做成圆偏光板,理想的λ/4板的光轴与Po1形成的角度就必须为35度以上55度以下。
然后,调整λ/2板与Po1之间的角度,使得满足该(式1)所示的条件。
图4示出以往的半透射型液晶显示元件中所设置的液晶分子的扭曲角与透射率之间的关系曲线。图4中示出的是根据上述方法决定的轴角度构成的扭曲角与透射率之间的关系。横轴表示液晶分子的扭曲角,纵轴表示用62度规一化后的透射率。该透射率根据从液晶单元依次透射λ/4相当的RF与λ/2相当的RF的透射光的偏光方向与偏光板的透射轴构成的角度x,利用下面所示的(式2)求得。
透射率=cos2(x) (式2)
因此,当所述的透射光的偏光方向与偏光板的透射轴相一致时,透射率为100%。
如图4所示,液晶分子的扭曲角为0度时,透射率是2,液晶分子的扭曲角为45度时,透射率是1.4,如将液晶分子的扭曲角为62度时的透射率当作1,那末液晶分子的扭曲角为45度时透射率就是1.4,液晶分子的扭曲角为0度时透射率就是2。这样,液晶分子的扭曲角越增大,透射率越减小。
其次说明表示半透射型液晶显示元件的制作难易程度的制造余量与光学特性之间的平衡关系。图5示出以往的半透射型液晶显示元件中设置的液晶分子的扭曲角与间隙变动宽度Δd之间的关系。
当对各扭曲角研究反射光学特性可容许的间隙变动宽度Δd时,结果如图5所示。液晶分子的扭曲角为0度时,间隙变动宽度Δd为±0.1μm。液晶分子的扭曲角为45度时,间隙度动宽度为±0.4μm,液晶分子的扭曲角为62度时,间隙变动宽度Δd为±0.8μm。
根据图4和图5所示的结果,当液晶分子的扭曲角为0度时,透射率虽为最高的2.0,但表示对于反射特性的间隙余量的间隙变动宽度Δd很狭,为±0.1μm,因此半透射型液晶显示元件非常难以制作。这是因为,半透射型液晶显示元件在通常制造工艺中的间隙变动宽度Δd需要约±0.3μm的宽度。
这样,由于半透射型液晶显示元件在通常制造工艺中的间隙变动宽度Δd需要约±0.3μm的宽度,故液晶分子的扭曲角是间隙变动宽度Δd为接近于约±0.3μm的±0.4μm时的45度为好。
然而,如上所述,若根据表示半透射型液晶显示元件的制作难易程度的制造余量的观点,使液晶分子的扭曲角为45度,则与液晶分子的扭曲角为0度时相比,存在透射率显著降低的问题。
本发明的目的在于提供透射率不降低且制作容易的半透射型液晶显示元件。
发明内容
本发明的半透射型液晶显示元件,具备:
由分别配置反射部与透射部的多个像素构成的液晶板、
相对于所述液晶板在观看者侧配置的第1偏光板、以及
夹着所述液晶板并与所述第1偏光板对置的第2偏光板,
在构成所述液晶板的各像素的液晶分子的扭曲角为44度以上46度以下的半透射型液晶显示装置中,
所述第1偏光板的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为80度以上85度以下,
所述第2偏光板的吸收轴与其相邻的液晶分子构成的角度为50度以上55度以下。
附图说明
图1示出本实施形态的半透射型液晶显示元件的构成断面图。
图2为说明本实施形态的半透射型液晶显示元件中所设的偏光板的偏光轴以及λ/2板和λ/4板的滞后轴用的平面示意图。
图3示出本实施形态的半透射型液晶显示元件中所设的液晶分子的扭曲角与透射率之间的关系曲线。
图4示出以往的半透射型液晶显示元件中所设的液晶分子的扭曲角与透射率之间的关系曲线。
图5示出以往的半透射型液晶显示元件中所设的液晶分子的扭曲角与间隙变动宽度之间的关系。
具体实施方式
本实施形态的半透射型液晶显示元件中,构成液晶板的各像素的液晶分子的扭曲角为44度以上46度以下,第1偏光板的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为80度以上85度以下,第2偏光板的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为50以上55度以下。因此,能得到可不降低反射特性、提高透射特性、且生产率高的半透射型液晶显示元件。
本实施形态中,进一步具备配置于所述液晶板与所述第1偏光板之间的第1λ/2板、配置于所述第1λ/2板与所述液晶板之间的第1λ/4板,所述第1λ/2板的滞后轴与所述第1λ/4板的滞后轴构成的角度为60度以上70度以下为好。
进一步具备配置于所述液晶板与所述第2偏光板之间的第2λ/2板、配置于所述第2λ/2板与所述液晶板之间的第2λ/4板,所述第2λ/2板的滞后轴与所述第2λ/4板的滞后轴构成的角度为60度以上70度以下为好。
配置于各像素的所述反射部的延迟Δnd为160nm以上250nm以下为好。
配置于各像素的所述透射部的延迟Δnd为280nm以上350nm以下为好。
进一步具备为了对所述液晶板的所述液晶分子供给背照光、而相对于所述第2偏光板设于所述液晶板的反面侧的背照光供给器为好。
以下参照附图说明本发明的实施形态。
图1示出本实施形态的半透射型液晶显示元件100的构成断面图。图2为说明半透射型液晶显示元件100中所设的偏光板的偏光轴以及λ/2板和λ/4板的滞后轴用的平面示意图。
半透射型液晶显示元件100具备液晶板7。液晶板7由多个像素构成,各像素上分别配置反射部与透射部。
液晶板7的各像素由液晶分子构成。液晶分子的扭曲角为44度以上46度以下。
配置于液晶板7的各像素的反射部的延迟Δnd为160nm以上250nm以下。配置于液晶板7的各像素的透射部的延迟Δnd为280nm以上350nm以下。
半透射型液晶显示元件100具备偏光板1。偏光板1相对于液晶板7配置于观看者侧。偏光板1的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为80度以上85度以下。
半透射型液晶显示元件100具备偏光板2。偏光板2夹着液晶板7与偏光板1对置。偏光板2的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为50度以上55度以下。
半透射型液晶显示元件100具备λ/2板3。λ/2板3配置于液晶板7与偏光板1之间。
半透射型液晶显示元件100具备λ/4板5。λ/4板5配置于λ/2板3与液晶板7之间。λ/2板3的滞后轴12与λ/4板5的滞后轴11构成的角度22为60度以上70度以下。角度22为65度较好。本实施形态中,偏光板1的偏光轴13与λ/2板3的滞后轴12构成的角度23为70度。
半透射型液晶显示文件100具备λ/2板4。λ/2板4配置于液晶板7与偏光板2之间。
半透射型液晶显示元件100具备λ/4板6。λ/4板6配置入λ/2板4与液晶板7之间。λ/2板4的滞后轴15与λ/4板6的滞后轴14构成的角度21为60度以上70度以下。角度21为60度较好。本实施例中偏光板2的偏光轴16与λ/2板4的滞后轴15构成的角度20为23.5度。
半透射型液晶显示元件100具备背照光供给器8。背照光供给器8用于对液晶板7的液晶分子供给背照光,相对于偏光板2设置于液晶板7的反面侧。
图3示出本实施形态的半透射型液晶显示元件100中所设的液晶分子的扭曲角与透射率之间的关系曲线。
如上所述,半透射型液晶显示元件100中所设的构成液晶板7的各像素的液晶分子的扭曲角为44度以上46度以下,偏光板1的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为80度以上85度以下,偏光板2的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为50度以上55度以下。这样构成的扭曲角44度以上46度以下的半透射型液晶显示元件100的透射率如图3所示,比上述以往的半透射型液晶显示元件的透射率1.4更提高约17%,达1.65。
这样,根据本实施形态,构成液晶板7的各像素的液晶分子的扭曲角为44度以上46度以下,偏光板1的吸收轴与其相邻的液晶分子的长度构成的角度为80度以上85度以下,偏光板2的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为50度以上55度以下。因此,能得到可提高透射率、且间隙变动宽度Δd充分展宽达到生产率高的程度的扭曲角44度以上46度以下的半透射型液晶显示元件。
工业上的实用性
如上所述,根据本发明,能提供不降低透射率、且制作容易的半透射型液晶显示元件。
Claims (6)
1.一种半透射型液晶显示元件,其特征在于,具备:
由分别配置反射部与透射部的多个像素构成的液晶板、
相对于所述液晶板配置于观看者侧的第1偏光板、以及
夹着所述液晶板并与所述第1偏光板对置的第2偏光板,
在构成所述液晶板的各像素的液晶分子的扭曲角为44度以上46度以下的半透射型液晶显示装置中,
所述第1偏光板的吸收轴与其相邻的液晶分子的长轴构成的角度为80度以上85度以下,
所述第2偏光板的吸收轴与其相邻的液晶分子构成的角度为50度以上55度以下。
2.如权利要求1所述的半透射型液晶显示元件,其特征在于,进一步具备:
配置于所述液晶板与所述第1偏光板之间的第1λ/2板、和
配置于所述第1λ/2板与所述液晶板之间的第1λ/4板,
所述第1λ/2板的滞后轴与所述第1λ/4板的滞后轴构成的角度为60度以下70度以下。
3.如权利要求1所述的半透射型液晶显示元件,其特征在于,进一步具备:
配置于所述液晶板与所述第2偏光板之间的第2λ/2板、和
配置于所述第2λ/2板与所述液晶板之间的第2λ/4板,
所述第2λ/2板的滞后轴与所述第2λ/4板的滞后轴构成的角度为60度以上70度以下。
4.如权利要求1所述的半透射型液晶显示元件,其特征在于,
配置于各像素的所述反射部的延迟Δnd为160纳米(nm)以上250纳米(nm)以下。
5.如权利要求1所述的半透射型液晶显示元件,其特征在于,
配置于各像素的所述透射部的延迟Δnd为280纳米(nm)以上350纳米(nm)以下。
6.如权利要求1所述的半透射型液晶显示元件,其特征在于,进一步具备:
为了对所述液晶板的所述液晶分子供给背照光、而相对于所述第2偏光板设于所述液晶板的反面侧的背照光供给器。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |