液晶显示设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液晶显示设备。
【背景技术】
[0002] 在液晶显示设备中，（i)TN液晶单元（其中，液晶分子相对于基板水平配向，并且 液晶分子的配向方向在上基板和下基板之间扭转90° )，（ii)设置在以大致平行尼科尔 (Nicol)布置的方式设置的两个偏振器（polarizer)之间，使得在一个基板的表面上的液 晶分子的配向方向可以平行于或者垂直于偏振器的吸收轴，在液晶显示设备中，透射光强
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[0003]
[0004] 此处，u是被表示为以下关系表达式⑵的值。
[0005]
[0006] 在关系表达式（2)中，Δ η表示液晶材料的折射率各向异性（双折射），d表示上 基板和下基板之间的距离（单元的厚度），以及λ表示将入射到液晶显示设备上的光的波 长。
[0007] 图5是示出关系表达式（1)分别在λ = 450nm、550nm和650nm处的透射光强度 T的曲线图。该曲线图中的横轴表示以"μπι"为单位的And，纵轴表示透射光强度T。
[0008] 可以看出，获得最小值，在该最小值处透射光强度T变为零（在最低△ nd处获得 第一个最小值，并且此后，随着And增加，获得第二个最小值和第三个最小值）。还可以看 出，用于给出最小值的And的值根据入射光的波长λ改变。
[0009] 为此，在常黑的TN液晶显示设备中，认为很难获得优异的无彩色暗状态。此外，在 相关技术的常白的TN液晶显示设备中，△ nd通常被设置在第一个最小值。
[0010] 在90°扭转的TN液晶单元中，在液晶层的延迟（retardation) And比入射光的 波长λ大很多（And? λ)的情况下，从液晶单元的一个基板的表面入射的线偏振光在该 偏振光在液晶层内对于其所有波长的状态方面不改变，并且光学旋转90°，从而作为线偏 振光从另一个基板的表面被发射。该条件被称为Mauguin条件。然而，如果And不显著增 加，则很难获得理想特性，并且因此该条件是不实际的。
[0011] 本文中，提出了用于液晶显示元件的两种类型的构造，其典型示例分别是日本未 审查专利申请公开No. 1-216318和日本未审查专利申请公开No. 2001-147414。
[0012] 日本未审查专利申请公开No. 1-216318描述了一种用于常黑的TN液晶显示元件 的发明，其中，在至少一个基板的内表面上提供很多微小凹凸（unevenness)，并且液晶层的 延迟And被设置为1.4μπι至2.2μπι，以及扭转角分别被设置为60°至150°，以改进对比 度并且实现具有很少着色的背景。由于用于给出透光率的最小值的And的值根据入射光 的波长λ而改变，如参考图5描述的，所以将具有不同厚度的单元区域分布在液晶层中，以 实现其平均背景，并且从而执行用于背景的无彩色的处理。
[0013] 日本未审查专利申请公开No. 2001-147414公开了一种用于TN液晶显示元件的发 明，其中，在基板表面上不提供凹凸，并且液晶层的延迟A nd被设置为大于2 μ m。在该情况 下，可以实现负性显示（negative display)，其中，背景透光率相对较低，并且对比度高。
[0014] 如在日本未审查专利申请公开No. 2001-147414中所描述的，近来，具有更简单结 构的负性（常黑）液晶显示元件被广泛使用。
[0015] 提出了一种用于改进用于负性显示的TN液晶显示元件中的视角特性的方法（例 如，日本未审查专利申请公开No. 2-125224)。日本未审查专利申请公开No. 2-125224描述 了一种技术，其中，一对相位差（延迟）板被设置在平行尼科尔偏振器（其设置在例如被插 入在偏振器之间的90°扭转的TN液晶单元的前部和后部上）之间，以平行于邻近该相位差 板的偏振器的透射轴布置相位差板的慢轴，并且因此可以改进视角特性。在日本未审查专 利申请公开No. 2-125224的实施方式中，使用90°扭转的TN液晶单元，其中，液晶层的延迟 △ nd为470nm。然而，未描述在所使用的相位差板中的折射率的分布或者用于面内相位差 值的范围。
【发明内容】
[0016] -种液晶显示设备可以使用用于负性显示的TN液晶显示元件来配置，该TN液 晶显示元件如日本未审查专利申请公开No. 1-216318以及日本未审查专利申请公开 No. 2001-147414中所描述那样被配置。例如，在一个偏振器的后表面上设置背光单元。该 背光单元包括作为示例的白光源，并且照射液晶显示元件的至少有效显示区域。此外，液晶 显示元件连接到用于在显示部分的亮与暗之间进行电切换的驱动装置，并且还连接到用于 控制该驱动装置以显示期望图像的控制装置。
[0017] 在这样的液晶显示设备中，当以从液晶显示元件（显示表面）的法线方向在向左 方向或者向右方向上倾斜40°或者更多的角度观察所显示部分时，特别地，亮显示期间的 亮度显著变暗。另外，当视角进一步更深时，出现黑屏（blackout)，并且因此可能存在所显 示部分不能被观察的情况。
[0018] 作为这样的现象，由于背光单元的光源的颜色，导致可能产生差异。例如，为了人 为地实现与荧光显示管相同的亮显示颜色，在使用具有蓝光源的背光单元的情况下，或者 在在具有白光源的背光单元的发光表面上设置蓝滤色器的情况下，亮显示的透光率显著降 低，并且因此，液晶显示设备的显示质量变得不令人满意。
[0019] 在第一个最小值以及第二个最小值的条件下，不出现这样的现象，其中，液晶层的 延迟Δ nd大约是0· 5 μ m至L 2 μ m。
[0020] 图6A和图6B是示出使用在例如日本未审查专利申请公开No. 2001-147414中描 述的液晶显示元件（TN液晶显示元件，其中，在基板表面上不提供凹凸，并且液晶层的延迟 Δ nd大于2 μ m)配置的液晶显示设备中的透光率特性的曲线图。
[0021] 特别地，在平行尼科尔偏振器之间设置90°左扭转的液晶单元，其中，液晶层的延 迟A nd被设置为2. 76 μ m( Δ n = 〇. 23,以及液晶层的厚度为12 μ m)，并且最佳观察方向是 十二点钟方向。液晶单元的下侧（后侧）基板的摩擦方向大致平行于偏振器的吸收轴。在 下偏振器的后表面上提供背光单元。本文中，使用白背光单元（其包括用于发射白光的LED 光源）或者蓝背光单元（其包括用于发射中心波长（峰值波长）为490nm的蓝光的LED光 源）。在驱动液晶显示元件的情况下，使用以1/4占空比（duty)和1/3偏压（bias)执行多 路（multiplex)驱动的驱动装置，并且施加驱动电压5V和0V。
[0022] 图6A和6B中的曲线图分别示出了在九点钟至三点钟的方向上的用于亮显示的透 射光强度和用于背景的透射光强度。该曲线图的每个横轴都指示当液晶显示元件（显示表 面）的法线方向被假设为0°时以" ° "为单位的视角。视角在九点钟方向上倾斜的情况被 表示为负（minus)，以及视角在三点钟方向上倾斜的情况被表示为正（plus)。该曲线图的 每个纵轴都指示当背光单元的发光强度被假设为"1"时的透射光强度。两个曲线图指示在 使用具有白光源的背光单元的情况下的透射光强度特性、以及在使用具有蓝光源的背光单 元的情况下的透射光强度特性。
[0023] 参考图6A，与使用具有白光源的背光单元的情况相比较，在使用具有蓝光源的背 光单元的情况下，当在平面图中观察时，用于亮显示的透射光强度大约为3/4。此外，在视角 在±45°与±50°之间的范围内的情况下，用于亮显示的透射光强度大致等于或小于二 分之一。如上所述，在使用具有蓝光源的背光单元的情况下，可以看出，亮显示透光率显著 降低（用于观察所显示部分的能力显著降低）。
[0024] 参考图6B，还甚至在用于背景的透射光强度的情况下，可以看出，蓝光源与白光源 之间存在差异。然而，可以看出这样的现象，其中，不管背光单元的发光颜色如何，在±30° 或者更多的范围内，视角变得越深，光泄漏的量增加得越多。因此，将理解，这样的现象将导 致显示质量劣化。
[0025] 本申请的发明人仔细研究了液晶层的延迟Δ nd大于2 μ m的TN液晶显示设备。
[0026] 因此，本发明的一个目的是提供一种执行优异显示的液晶显示设备。
[0027] 根据本发明的一方面，提供一种液晶显示设备，其包括：第一基板，该第一基板包 括第一电极；第二基板，该第二基板与第一基板相对并且大致平行于第一基板设置，并且 该第二基板包括第二电极；扭转向列液晶层，该扭转向列液晶层设置在第一基板与第二基 板之间，并且由介电各向异性为正的液晶材料形成，并且其中，液晶分子在第一基板和第二 基板上大致水平地配向，并且液晶分子的配向状态在第一基板与第二基板之间被扭转大约 90° ;第一偏振器，该第一偏振器设置在第一基板的一侧上，与第一基板的面向液晶层的另 一侧相反；第二偏振器，该第二偏振器设置在第二基板的一侧上，与第二基板的面向液晶层 的另一侧相反，并且相对于第一偏振器以大致平行尼科尔布置的方式设置；以及光学膜， 该光学膜设置在第一