專利名稱：具有兩個或更多的色散率值不同的c板的復(fù)合光補償c板及其液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于LCD的視角補償膜，并且更具體地涉及一種用于如填充具有負介電各向異性(Δε＜0)的液晶的VA-LCD(垂直排列液晶顯示器，見美國專利第4,889,412號)、IPS-LCD(平面內(nèi)切換液晶顯示器)和TN-LCD(扭曲向列液晶顯示器)的LCD的視角補償膜，該視角補償膜能夠在不同視角實現(xiàn)優(yōu)良的對比度特性，并且能夠使黑態(tài)中根據(jù)不同視角變化的色調(diào)變化最小化。
背景技術(shù)：
通常，液晶具有雙折射特性，即，液晶分子的縱軸方向的光折射率與液晶分子的橫軸方向的光折射率不同。由于液晶的這種雙折射特性，人們根據(jù)他們相對于LCD的位置可以感覺到不同的光折射率。因此，當(dāng)線性偏振光通過液晶時，光的偏振狀態(tài)以不同的比率被改變，所以人們感覺到的光的量和色彩特性可以根據(jù)他們相對于LCD的位置而改變。因此，具有扭曲向列結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置可以根據(jù)視角表現(xiàn)不同的對比度、色移、和灰階反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
為了補償液晶單元中產(chǎn)生的相差，已經(jīng)開發(fā)了使用相差補償膜的TN LCD技術(shù)。根據(jù)該TN LCD技術(shù)，通過相差補償膜的方式補償了液晶單元中產(chǎn)生的光的相差，因而上述源于視角的問題可以被解決。但是，只有當(dāng)視角相對于偏振板的透射軸形成45°角時，使用負相差補償膜的TN LCD才能夠改善灰階特性，同時表現(xiàn)出不均勻的圖像質(zhì)量和半色調(diào)灰階反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。同時，已開發(fā)出使用具有負介電各向異性的液晶的VATN-LCD(垂直排列的TN-LCD)。與TN-LCD相比，VATN-LCD能以低成本和簡單的工藝被制造，同時表現(xiàn)出優(yōu)良的對比度、低的閾電壓和快速響應(yīng)時間。
在TN-LCD的情況下，如果不對液晶施加電壓，則液晶分子的縱軸與襯底平行成螺旋形地扭曲。在這種情形下，如果對液晶施加電壓，則液晶分子的縱軸與襯底垂直排列。相反，在VATN-LCD的初始階段，VATN-LCD的液晶分子的排列與已施加電壓的TN-LCD的液晶分子的排列相似。在這種情況下，如果對VATN-LCD的液晶施加電壓，則VATN-LCD的液晶分子被扭曲。
在VATN-LCD的關(guān)閉狀態(tài)下，液晶分子被垂直排列，并且如果視角與液晶分子的排列方向相配則不出現(xiàn)光的延遲。所以，在上述的視角可以得到優(yōu)良的對比度。但是，如果視角與液晶分子的排列方向不匹配，則由于液晶的雙折射可能出現(xiàn)光的延遲，從而引起較差的對比度。具體地，當(dāng)視角與偏振板的透射軸形成45°角時，對比度被極大地降低。
含有垂直排列的分子的液晶具有與正雙折射的C板的特性相同的特性。因此，上述的液晶的雙折射可以通過由具有負雙折射的C板制成的補償膜的方式被補償。優(yōu)選地，由C板制成的補償膜的最佳延遲值基本上與由于液晶單元的雙折射產(chǎn)生的延遲值相同。
美國專利第4,889,412號公開了一種關(guān)于負(-)C板的技術(shù)。該負C板的主要功能為在無電壓狀態(tài)或低電壓狀態(tài)下補償VA-LCD的黑態(tài)。但是，常規(guī)的負C板表現(xiàn)出有限的相差波長色散率值 所以常規(guī)的負C板不能在不同的視角完全地補償黑態(tài)和RGB的色調(diào)變化。
例如，LCD面板的波長色散率值具有正常的波長色散特性，那么則需要具有超高波長色散特性的C板以補償LCD面板中產(chǎn)生的黑態(tài)和RGB的色調(diào)變化。但是，通過使用一張常規(guī)的相差膜很難實現(xiàn)這種超高波長色散特性。
在黑態(tài)下，VA-LCD表現(xiàn)出與正(+)C板的特性相同的特性。為了通過使用負C板來完全補償正C板，負和正C板必須具有相同的波長色散特性。用于LCD的液晶具有正常的波長色散特性，并且其波長色散率值 較大。因此，通過使用具有有限的相差波長色散率值的常規(guī)的負C板很難制造適于VA-LCD的液晶的波長色散特性的相差膜。
正C板已被用于使CLC偏振板(用于亮度增加)在不同的視角的色調(diào)變化最小化。但是，正C板也具有有限的相差波長色散率值 所以正C板表現(xiàn)出與負C板相同的問題。
例如，為了使CLC偏振板的色調(diào)變化最小化，正C板必須具有超高波長色散特性，但是常規(guī)的C板相差膜不能提供具有超高波長色散特性的正C板。
在CLC偏振板的情況下，提供表現(xiàn)出與CLC的波長色散特性相同的波長色散特性的正C板是必要的。但是，由于CLC的波長色散率值非常大，所以通過使用常規(guī)的正C板很難制造適于CLC的波長色散特性的相差膜。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為了完全補償LCD單元中相差值的變化，有必要提供一種具有包括超高波長色散特性、反轉(zhuǎn)波長色散特性、中間波長色散特性、和混合波長色散特性的寬帶波長色散特性的C板。
本發(fā)明是基于如下發(fā)現(xiàn)，如果使用包括至少兩個表現(xiàn)出不同的色散率值、相差值的C板的復(fù)合光補償C板，即，這些C板在厚度方向的延遲值在相同的波長處可以被加和，于是與只包括一個具有有限的相差色散率值 的C板的常規(guī)的C板不同，提供具有寬帶波長色散特性的復(fù)合光補償C板是可能的。
所以，本發(fā)明的目的是提供具有寬帶波長色散特性的復(fù)合光補償C板的設(shè)計和制造方法。
為了實現(xiàn)上述目的，提供了包括至少兩個分別表現(xiàn)出不同的色散率值的C板的復(fù)合光補償C板。
具體地，本發(fā)明提供了包括m個正C板和n個負C板的復(fù)合光補償C板，其中至少兩個C板的色散率值 彼此不同。這里，m＝0或正整數(shù)，n＝0或正整數(shù)，m+n≥2；R＝(nz-ny)×d表示在厚度方向的相差值，nx和ny為膜的表面折射率，nz為在膜的厚度方向的折射率，d為膜的厚度；R450c為在450nm波長處C板的相差值，R550c為在550nm波長處C板的相差值。
在這種情況下，當(dāng)m個正C板與n個負C板層疊在一起時，不管其層疊順序，通過將計算m個正C板的相差值的總和得到的R值與計算n個負C板的相差值總和得到的R′值相加得到層疊的C板的總的相差值(Rtot)。即，Rtot＝R+R′。這里，R為正值而R′為負值。
根據(jù)本發(fā)明由復(fù)合C板制成的補償膜能夠在不同視角處改善液晶顯示裝置的對比特性，并且具有能夠?qū)⒃贚CD的黑態(tài)下根據(jù)不同視角的色調(diào)變化最小化的寬帶波長色散特性。


圖1為顯示本發(fā)明的復(fù)合光補償C板在液晶顯示裝置中的位置的例子的示意圖，其中標(biāo)記數(shù)字1～4分別表示上偏振板1、下偏振板2、LCD面板3、和背后照明4，標(biāo)記數(shù)字5和6表示單軸A板或雙軸A板，及標(biāo)記數(shù)字7和8表示復(fù)合光補償C板，其中A板的位置可以與復(fù)合光補償C板的位置互換。
圖2為顯示正C板的折射率的圖。
圖3為顯示負C板的折射率的圖。
圖4為顯示常規(guī)C板的波長色散特性(在厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值)的圖。
圖5為顯示包括正C板和負C板的復(fù)合正C板的超高波長色散特性的圖。
圖6為顯示包括正C板和負C板的復(fù)合負C板的超高波長色散特性的圖。
圖7為顯示包括正C板和負C板的復(fù)合正C板的反轉(zhuǎn)波長色散特性的圖。
圖8為顯示包括正C板和負C板的復(fù)合負C板的反轉(zhuǎn)波長色散特性的圖。
圖9為顯示包括兩個正C板的復(fù)合正C板的中間波長色散特性的圖。
圖10為顯示包括兩個負C板的復(fù)合負C板的中間波長色散特性的圖。
圖11為顯示具有可變的標(biāo)志并且包括正C板和負C板的復(fù)合C板的混合波長色散特性的圖，其中，如果具有零相差值的波長為參照波長，則具有反轉(zhuǎn)波長色散特性的負C板屬于具有比參照波長長的波長的區(qū)域，而具有正常波長色散特性的正C板屬于具有比參照波長短的波長的區(qū)域。
圖12為顯示具有復(fù)合可變的標(biāo)志并且包括負C板和正C板的C板的混合波長色散特性的圖，其中，如果具有零相差值的波長為參照波長，則具有正常波長色散特性的負C板屬于具有比參照波長短的波長的區(qū)域，而具有反轉(zhuǎn)波長色散特性的正C板屬于具有比參照波長長的波長的區(qū)域。
圖13為顯示包括兩個正C板和一張負C板的復(fù)合C板的反轉(zhuǎn)波長色散特性的圖。
具體實施例方式
現(xiàn)給出本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
在下文中，本發(fā)明的優(yōu)選實施方案將參照附圖來描述。
圖2和3分別顯示正(+)C板和負(-)C板的折射率。C板表示在其厚度方向具有相差值的相差膜。在相差膜的厚度方向的相差值按照如下定義R＝(nz-ny)×dR＞0正C板R＜0負C板其中，ny為膜的表面折射率值中最小的折射率值，nz為在膜的厚度方向的折射率，而d為膜的厚度。
正C板可以由具有正雙折射、雙軸拉伸的聚合物或UV固化的向列液晶聚合物制成。負C板可以由TAC(三醋酸纖維素)、基于環(huán)烯的共聚物膜、雙軸拉伸的聚合物膜、或UV固化的短節(jié)距(short pitch)膽甾型液晶膜制成。
作為C板的波長的函數(shù)的相差值被稱為“相差膜的波長色散特性”并按照如下定義R(λ)=d×Δn(λ)=(d×Δn(550nm))(A+B(λ-λ1)2)]]>其中，A和B表示根據(jù)材料確定的科希系數(shù)，而λ1表示吸收波長。
圖4為顯示常規(guī)的正和負C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的相差絕對值的圖。如作為圖表的圖4所示，當(dāng)波長增加時具有減小的相差絕對值的膜被稱為具有正常的波長色散特性的相差膜。
C板的色散特性 是由膜的材料決定的特性。
C板的波長色散特性可以通過使用在兩個波長(R450R550,R650R550)]]>處的色散率值作為參數(shù)來描述。這里，R450、R550、R650分別表示在450nm、550nm和650nm波長處的相差值。
在常規(guī)C板的情況下，在450nm和550nm波長處的相差率值限于1<R450R550<1.2]]>的范圍內(nèi)，而在550nm和650nm波長處的相差率值限于0.9<R650R550<1]]>的范圍內(nèi)。
在透明材料的情況下，由于主要的光吸收可能出現(xiàn)在短波長處，所以主要的相差色散表現(xiàn)在具有短波長的可見光區(qū)。因此，在短波長處 的波長色散率值比在長波長處 的波長色散率值大兩倍。由于如上述的在短波長處的光吸收，C板的波長色散率值受到限制。
例如，當(dāng)光吸收出現(xiàn)在短波長時，在科希等式中包括系數(shù)B的最后項的分母值變小，并且根據(jù)波長的相差值的變差變大，所以在短波長處的相差值和在長波長處的相差值的差值被更加增大。
由于材料幾乎都是在短波長區(qū)(UV區(qū))表現(xiàn)出光吸收，所以這些材料具有正常的波長色散率值。為了表現(xiàn)出超高波長色散特性，光吸收必須表現(xiàn)在400nm波長處。但是，如果吸收波長存在于可見區(qū)，則該材料不適合用于相差膜。因此，波長色散率值受到限制。此外，制造當(dāng)在可見區(qū)波長增加時相差值增大的具有反轉(zhuǎn)波長色散特性的相差膜也是不可能的。
在C板中的波長色散率值的局限性可以通過使用分別表現(xiàn)出不同的色散率值的兩個C板(第一C板C1和第二C板C2)來解決。
因此，本發(fā)明的特征在于通過使用表現(xiàn)出不同的色散率值的兩個C板(C1和C2)來調(diào)整C板的波長色散特性到任一水平。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，通過包括滿足如下等式的兩個C板(C1和C2)提供了具有寬譜帶波長色散特性的復(fù)合C板。
(R450)C1(R550)C1≠(R450)C2(R550)C2]]>其中，R＝(nz-ny)×d為在厚度方向的相差值，(R450)C1為C板C1在450nm處的相差值，(R550)C1為C板C1在550nm處的相差值，(R450)C2為C板C2在450nm處的相差值，和(R550)C2C板C2在550nm處的相差值。此外，各膜必須滿足如下等式nz≠nx＝ny其中，nx和ny表示膜的表面折射率，nz表示在膜的厚度方向的折射率，而d表示膜的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，通過包括正和負C板提供了具有超高波長色散特性的復(fù)合光補償正C板(具有大的波長色散率 值的復(fù)合正C板)。
假定形成具有超高波長色散特性的復(fù)合光補償正C板的兩個膜為C1和C2，其中C1為正C板(nz＞nx＝ny)而C2為負C板(nz＜nx＝ny)，具有互相層疊的兩個膜的復(fù)合光補償正C板必須滿足如下等式以實現(xiàn)超高色散特性。
(R550)C1>|(R550)C2|]]>(R450)C1(R550)C1>(R450)C2(R550)C2]]>其中，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，以及(R550)C2表示C板C2在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值。
圖5為分別顯示正C板C1、負C板C2和復(fù)合正C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值的圖，其中復(fù)合正C板具有超高波長色散特性。
例如，如果正C板C1在550nm波長處在其厚度方向具有400nm的相差值，且在450nm波長處在其厚度方向具有550nm的相差值，則正C板C1的色散率值表示為(R450)C1(R550)C1=500nm400nm=1.25.]]>另外，如果負C板C2在550nm波長處在其厚度方向具有-300nm的相差值，該負C板C2具有在可見區(qū)范圍內(nèi)在負C板的厚度方向表現(xiàn)出幾乎相似的相差值的平波長色散特性，則負C板C2的色散率值表示為(R450)C2(R550)C2=-300nm-300nm=1.]]>
這時，復(fù)合C板在550nm波長處具有(R550)＝400nm-300nm＝100nm的相差值，而在450nm波長處具有(R450)＝500nm-300nm＝200nm的相差值。所以，復(fù)合光補償正C板為具有(R450)C(R550)C=200nm100nm=2]]>的超高色散率值的正C板。
正C板可以執(zhí)行相延遲的功能，而負C板可以執(zhí)行促進相移的功能。所以，當(dāng)兩個相差膜彼此層疊時，復(fù)合正C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的相差值表示在各波長處正C板和負C板的絕對相差值之間的差值(見圖5)。
具有超高波長色散特性的復(fù)合光補償正C板的 值可以等于或大于1.2，其可以通過使用一張膜來實現(xiàn)，即，(R450R550)C_total≥1.2.]]>具有超高色散特性的復(fù)合光補償正C板適用于IPS-LCD和如CLC偏振板的亮度改善膜。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施方案，通過包括正和負C板提供了具有超高波長色散特性的復(fù)合光補償負C板(該復(fù)合負C板具有大的波長色散率 值)。
假定形成具有超高波長色散特性的復(fù)合光補償負C板的兩個膜為C1和C2，其中C1為負C板(nz＜nx＝ny)，而C2為正C板(nz＞nx＝ny)，具有彼此層疊的兩個膜的復(fù)合光補償負C板必須滿足如下等式，以實現(xiàn)超高色散特性。
|(R550)C1|>(R550)C2]]>(R450)C1(R550)C1>(R450)C2(R550)C2]]>其中，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，而(R550)C2表示C板C2在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值。
圖6為分別顯示負C板C1、正C板C2和復(fù)合負C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值的圖，其中復(fù)合負C板具有超高波長色散特性。
例如，如果負C板C1在550nm波長處在其厚度方向具有-400nm的相差值，且在450nm波長處在其厚度方向具有-500nm的相差值，則負C板C1的色散率值表示為(R450)C1(R550)C1=-500nm-400nm=1.25.]]>另外，如果正C板C2在550nm波長處在其厚度方向具有300nm的相差值，該正C板C2具有在可見區(qū)范圍內(nèi)在正C板的厚度方向表現(xiàn)出幾乎相似的相差值的平波長色散特性，則正C板C2的色散率值表示為(R450)C2(R550)C2=300nm300nm=1.]]>
這時，復(fù)合C板在550nm波長處具有(R550)＝-400nm+300nm＝-100nm的相差值，而在450nm波長處具有(R450)＝-500nm+300nm＝-200nm的相差值。所以，本發(fā)明的復(fù)合光補償負C板具有(R450)C(R550)C=-200nm-100nm=2]]>的超高色散率值。
具有超高波長色散特性的復(fù)合光補償負C板的 值可以等于或大于1.2，其可以通過使用一個膜來實現(xiàn)。
具有超高色散特性的復(fù)合光補償負C板適用于IPS-LCD和如CLC偏振板的亮度改善膜。
同時，根據(jù)圖1中所示的A板的波長色散特性，具有低波長色散特性、平波長色散特性、或反轉(zhuǎn)波長色散特性的C板可以與A板結(jié)合，從而作為視角補償膜用于IPS-LCD。
根據(jù)本發(fā)明的第四實施方案，通過包括正和負C板提供了具有低波長色散特性(1<(R450R550)C_total<1.2),]]>平波長色散特性((R450R550)C_total=1)]]>或反轉(zhuǎn)波長色散特性(0<(R450R550)C_total<1)]]>的復(fù)合光補償正C板。
假定形成具有低波長色散特性、平波長色散特性或反轉(zhuǎn)波長色散特性的復(fù)合光補償正C板的兩個膜為C1和C2，其中C1為正C板(nz＞nx＝ny)而C2為負C板(nz＜nx＝ny)，具有彼此層疊的兩個膜的復(fù)合光補償正C板必須滿足如下等式，以實現(xiàn)低波長色散特性、平波長色散特性或反轉(zhuǎn)波長色散特性。
(R550)C1>|(R550)C2|]]>(R450)C1(R550)C1<(R450)C2(R550)C2]]>其中，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，而(R550)C2表示C板C2在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值。
圖7為分別顯示正C板C1、負C板C2和復(fù)合正C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值的圖，其中復(fù)合正C板具有反轉(zhuǎn)波長色散特性。
例如，如果正C板C1在550nm波長處在其厚度方向具有500nm的相差值，該正C板C1具有在可見區(qū)范圍內(nèi)在其厚度方向表現(xiàn)出幾乎相似的相差值的平波長色散特性，則正C板C1的波長色散特性表示為(R450)C1(R550)C1=500nm500nm=1.]]>另外，如果負C板C2在550nm波長處在其厚度方向具有-350nm的相差值，而在450nm波長處在其厚度方向具有-400nm的相差值，則負C板C2的色散率值表示為(R450)C2(R550)C2=-400nm-350nm=1.14.]]>
這時，復(fù)合C板在550nm波長處具有(R550)＝500nm-350nm＝150nm的相差值，而在450nm波長處具有(R450)＝500nm-400nm＝100nm的相差值。所以，復(fù)合光補償正C板為具有((R450)C(R550)C=100nm150nm=0.67<1)]]>的反轉(zhuǎn)色散特性的正C板。
具有反轉(zhuǎn)波長色散特性的復(fù)合光補償正C板的 值為0<R450R550<1.]]>此外，具有平波長色散特性的復(fù)合光補償正C板的 值為1。
如圖1中所示，復(fù)合光補償C板可以與A板結(jié)合以用于LCD中。此外，復(fù)合光補償C板可以根據(jù)LCD面板中所用的液晶和A板的波長色散特性來選擇。當(dāng)LCD面板中所用的液晶和A板的波長色散特性表現(xiàn)出平波長色散特性或低波長色散特性時，可以使用具有平波長色散特性或低波長色散特性的復(fù)合光補償C板。當(dāng)LCD面板中所用的液晶具有正常的波長色散特性并且A板具有正常波長色散特性時，可以使用具有反轉(zhuǎn)波長色散特性的復(fù)合光補償C板。
根據(jù)本發(fā)明第五實施方案，通過包括正和負C板提供了具有低波長色散特性(1<(R450R550)C_total<1.2),]]>平波長色散特性((R450R550)C_total=1)]]>或反轉(zhuǎn)波長色散特性(0<(R450R550)C_total<1)]]>的復(fù)合光補償負C板。
假定形成具有低波長色散特性、平波長色散特性或反轉(zhuǎn)波長色散特性的復(fù)合光補償負C板的兩個膜為C1和C2，其中C1為負C板(nz＜nx＝ny)而C2為正C板(nz＞nx＝ny)，具有彼此層疊的兩個膜的復(fù)合光補償負C板必須滿足如下等式，以實現(xiàn)低波長色散特性、平波長色散特性或反轉(zhuǎn)波長色散特性。
|(R550)C1|>(R550)C2]]>(R450)C1(R550)C1<(R450)C2(R550)C2]]>其中，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，而(R550)C2表示C板C2在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值。
圖8為分別顯示負C板C1、正C板C2和復(fù)合負C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值的圖，其中復(fù)合負C板具有反轉(zhuǎn)波長色散特性((R450)(R550)<1).]]>例如，如果負C板C1在550nm波長處在其厚度方向具有-500nm的相差值，該負C板C1具有在可見區(qū)范圍內(nèi)在其厚度方向表現(xiàn)出幾乎相似的相差值的平波長色散特性，則負C板C1的波長色散率值表示為(R450)C1(R550)C1=-500nm-500nm=1.]]>另外，如果正C板C2在550nm波長處在其厚度方向具有350nm的相差值，而在450nm波長處在其厚度方向具有400nm的相差值，則正C板C2的色散率值表示為(R450)C2(R550)C2=400nm350nm=1.14.]]>這時，復(fù)合C板在550nm波長處具有(R550)＝-500nm+350nm＝-150nm的相差值，而在450nm波長處具有(R450)＝-500nm+400nm＝-100nm的相差值。所以，復(fù)合光補償C板為具有((R450)C(R550)C=-100nm-150nm=0.67<1)]]>的反轉(zhuǎn)色散特性的負C板。
如圖1中所示，復(fù)合光補償C板可以與A板結(jié)合以用于LCD中。此外，復(fù)合光補償C板可以根據(jù)LCD面板中所用的液晶和A板的波長色散特性來選擇。當(dāng)LCD面板中所用的液晶和A板的波長色散特性表現(xiàn)出平波長色散特性或低波長色散特性時，可以使用具有平波長色散特性或低波長色散特性的復(fù)合光補償負C板。當(dāng)LCD面板中所用的液晶具有正常的波長色散特性并且A板具有正常波長色散特性時，可以使用具有反轉(zhuǎn)波長色散特性的復(fù)合光補償負C板。
根據(jù)本發(fā)明的第六實施方案，通過包括表現(xiàn)出不同的波長色散特性的兩個正C板，提供了具有中間波長色散特性的復(fù)合光補償正C板。
假定形成具有中間波長色散特性的復(fù)合光補償正C板的兩個膜為C1和C2，其中C1為第一正C板(nz＞nx＝ny)，C2為第二正C板(nz＞nx＝ny)，并且C1和C2表現(xiàn)出不同的波長色散特性，圖9分別顯示了兩個膜和復(fù)合正C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值。
例如，如果第一正C板C1在550nm波長處在其厚度方向具有200nm的相差值，且在450nm波長處在其厚度方向具有240nm的相差值，則第一正C板C1的波長色散特性表示為(R450)C1(R550)C1=240nm200nm=1.2.]]>另外，如果第二正C板C2在550nm波長處在其厚度方向具有300nm的相差值，且在450nm波長處在其厚度方向具有330nm的相差值，則第二正C板C2的色散率值表示為(R450)C2(R550)C2=330nm300nm=1.1.]]>這時，復(fù)合光補償C板在550nm波長處具有(R550)＝200nm+300nm＝500nm的相差值，而在450nm波長處具有(R450)＝240nm+330nm＝570nm的相差值。所以，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合光補償正C板為具有((R450)C(R550)C=570nm500nm=1.14)]]>的中間色散特性的正C板。
具有兩個C板的中間波長色散特性的復(fù)合光補償正C板可以具有超過1的 值。
具有中間波長色散特性的復(fù)合光補償正C板可以用于表現(xiàn)出低波長色散特性的IPS-LCD面板。
根據(jù)本發(fā)明的第七實施方案，通過包括表現(xiàn)出不同的波長色散特性的兩個負C板，提供了具有中間波長色散特性的復(fù)合光補償負C板。
假定形成具有中間波長色散特性的復(fù)合光補償負C板的兩個膜為C1和C2，其中C1為第一負C板(nz＜nx＝ny)，C2為第二負C板(nz＜nx＝ny)，并且C1和C2表現(xiàn)出不同的波長色散特性，圖10分別顯示了兩個膜和復(fù)合負C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值。
例如，如果第一負C板C1在550nm波長處在其厚度方向具有-200nm的相差值，且在450nm波長處在其厚度方向具有-240nm的相差值，則第一正C板C1的波長色散特性表示為(R450)C1(R550)C1=-240nm-200nm=1.2.]]>另外，如果第二負C板C2在550nm波長處在其厚度方向具有-300nm的相差值，且在450nm波長處在其厚度方向具有-330nm的相差值，則第二正C板C2的色散率值表示為(R450)C2(R550)C2=-330nm-300nm=1.1.]]>這時，復(fù)合光補償C板在550nm波長處具有(R550)＝-200nm-300nm＝-500nm的相差值，而在450nm波長處具有(R450)＝-240nm-330nm＝-570nm的相差值。所以，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合光補償負C板為具有((R450)C(R550)C=-570nm-500nm=1.14)]]>的中間色散特性的負C板。
具有兩個C板的中間波長色散特性的復(fù)合光補償負C板可以具有超過1的 值。
具有中間波長色散特性的復(fù)合光補償負C板可以用于表現(xiàn)出低波長色散特性的VA-LCD面板。
根據(jù)本發(fā)明的第八實施方案，提供了在預(yù)定的波長(λ0)處表現(xiàn)出標(biāo)志反轉(zhuǎn)特性的混合光補償C板，其中混合光補償C板在比預(yù)定波長λ0短的波長處變成正C板，而在比預(yù)定波長λ0長的波長處變成負C板。
假定形成在預(yù)定波長(λ0)處具有標(biāo)志反轉(zhuǎn)特性的混合光補償C板的兩個膜為C1和C2，其中C1為正C板(nz＞nx＝ny)而C2為負C板(nz＜nx＝ny)，具有彼此層疊的兩個膜的混合光補償C板必須滿足如下等式，以實現(xiàn)上述波長色散特性。
(Rλ0)C1=|(Rλ0)C2|]]>[如果滿足上述等式的波長存在于可見光范圍，則450＜λ0＜650可以實現(xiàn)。](R450)C1(R550)C1>(R450)C2(R550)C2]]>其中，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，而(R550)C2表示C板C2在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值。
圖11分別顯示了C1、C2和混合光補償C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值，其中混合光補償C板以在比預(yù)定波長λ0短的波長處變成正C板，而在比預(yù)定波長λ0長的波長處變成負C板的方式在預(yù)定波長λ0處表現(xiàn)出標(biāo)志反轉(zhuǎn)特性。
根據(jù)本發(fā)明的第九實施方案，提供了在預(yù)定的波長處表現(xiàn)出標(biāo)志反轉(zhuǎn)特性的混合光補償C板，其中混合光補償C板在比預(yù)定波長λ0短的波長處變成負C板，而在比預(yù)定波長λ0長的波長處變成正C板。
假定形成在預(yù)定波長λ0處具有標(biāo)志反轉(zhuǎn)特性的混合光補償C板的兩個膜為C1和C2，其中C1為負C板(nz＜nx＝ny)而C2為正C板(nz＞nx＝ny)，具有彼此層疊的兩個膜的混合光補償C板必須滿足如下等式，以實現(xiàn)上述波長色散特性。
|(Rλ0)C1|=(Rλ0)C2]]>[如果只有在可見光范圍的一個波長滿足上述等式，則450＜λ0＜650可以實現(xiàn)。](R450)C1(R550)C1>(R450)C2(R550)C2]]>其中，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處在膜的厚度方向的相差值，而(R550)C2表示C板C2在550nm波長處在膜的厚度方向的相差值。
圖12分別顯示了C1、C2和混合光補償C板在厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值，其中混合光補償C板以在比預(yù)定波長λ0短的波長處變成負C板，而在比預(yù)定波長λ0長的波長處變成正C板的方式在預(yù)定波長λ0處表現(xiàn)出標(biāo)志反轉(zhuǎn)特性。
本發(fā)明中描述的兩個C板，即，C板C1和C2可以分別通過使用多個分層來制造。
即使復(fù)合光補償C板通過使用三張C板或多于三張C板來制造，根據(jù)本發(fā)明的包括表現(xiàn)出不同的色散率值的C板的復(fù)合光補償C板，得到具有寬譜帶波長色散特性的復(fù)合C板也是可能的。
例如，圖13顯示了復(fù)合C板在其厚度方向作為波長的函數(shù)的絕對相差值，其中復(fù)合C板通過包括兩個正C板和一張負C板而具有反轉(zhuǎn)波長色散特性。在這種情況下，三張C板分別表現(xiàn)出不同的波長色散特性。
同時，在本發(fā)明中C板的層疊順序是不重要的。
盡管已就目前被認為最可行的和優(yōu)選的實施方案描述了本發(fā)明，應(yīng)理解本發(fā)明不限于公開的實施方案和附圖，而相反，本發(fā)明的目的是要包括所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合光補償C板，包括至少兩個分別表現(xiàn)出不同的色散率值的C板(nz≠nx＝ny)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中該復(fù)合光補償C板包括m個正C板(nz＞nx＝ny)和n個負C板(nz＜nx＝ny)，并且至少兩個C板的色散率值 彼此不同，其中m＝0或正整數(shù)，n＝0或正整數(shù)，m+n≥2；R＝(nz-ny)×d表示在厚度方向的相差值，nx和ny為膜的表面折射率，nz為在膜的厚度方向的折射率，d為膜的厚度；R450c為C板在450nm波長處的相差值，R550c為C板在550nm波長處的相差值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中復(fù)合光補償C板包括第一C板C1(nz≠nx＝ny)和第二C板C2(nz≠nx＝ny)，并且滿足如下波長色散特性(R450)C1(R550)C1≠(R450)C2(R550)C2]]>其中，R＝(nz-ny)×d表示在厚度方向的相差值，(R450)C1表示第一C板C1在450nm波長處的相差值，(R550)C1表示第一C板C1在550nm波長處的相差值，(R450)C2表示第二C板C2在450nm波長處的相差值，(R550)C2表示第二C板C2在550nm波長處的相差值，nx和ny為膜的表面折射率，nz為膜的厚度方向的折射率，和d為膜的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中該復(fù)合光補償C板為具有正C板C1(nz＞nx＝ny)和負C板C2(nz＜nx＝ny)，并且滿足如下波長色散特性的復(fù)合光補償正C板(R550)C1>|(R550)C2|]]>(R450)C1(R550)C1>(R450)C2(R550)C2]]>其中，R＝(nz-ny)×d表示在厚度方向的相差值，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處的相差值，(R550)C2表示C板C2在550nm波長處的相差值，nx和ny為膜的表面折射率，nz為膜的厚度方向的折射率，和d為膜的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中該復(fù)合光補償C板為具有負C板C1(nz＜nx＝ny)和正C板C2(nz＞nx＝ny)，并且滿足如下波長色散特性的復(fù)合光補償負C板|(R550)C1|>(R550)C2]]>(R450)C1(R550)C1>(R450)C2(R550)C2]]>其中，R＝(nz-ny)×d表示在厚度方向的相差值，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處的相差值，而(R550)C2表示C板C2在550nm波長處的相差值，nx和ny為膜的表面折射率，nz為膜的厚度方向的折射率，和d為膜的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中該復(fù)合光補償C板為具有正C板C1(nz＞nx＝ny)和負C板C2(nz＜nx＝ny)，并且滿足如下波長色散特性的復(fù)合光補償正C板(R550)C1>|(R550)C2|]]>(R450)C1(R550)C1<(R450)C2(R550)C2]]>其中，R＝(nz-ny)×d表示在厚度方向的相差值，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處的相差值，而(R550)C2表示C板C2在550nm波長處的相差值，nx和ny為膜的表面折射率，nz為膜的厚度方向的折射率，和d為膜的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中該復(fù)合光補償C板為具有負C板C1(nz＜nx＝ny)和正C板C2(nz＞nx＝ny)，并且滿足如下波長色散特性的復(fù)合光補償負C板|(R550)C1|>(R550)C2]]>(R450)C1(R550)C1<(R450)C2(R550)C2]]>其中，R＝(nz-ny)×d表示在厚度方向的相差值，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處的相差值，而(R550)C2表示C板C2在550nm波長處的相差值，nx和ny為膜的表面折射率，nz為膜的厚度方向的折射率，和d為膜的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中該復(fù)合光補償C板為具有第一正C板C1(nz＞nx＝ny)和第二正C板C2(nz＞nx＝ny)的復(fù)合光補償正C板，所述的C1和C2表現(xiàn)出不同的色散率值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中該復(fù)合光補償C板為具有第一負C板C1(nz＜nx＝ny)和第二負C板C2(nz＜nx＝ny)，及第二正C板C2(nz＞nx＝ny)的復(fù)合光補償負C板，所述的C1和C2表現(xiàn)出不同的色散率值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中該復(fù)合光補償C板在預(yù)定波長λ0處表現(xiàn)出相差值標(biāo)志反轉(zhuǎn)特性，具有正C板C1(nz＞nx＝ny)和負C板C2(nz＜nx＝ny)，并且滿足如下波長色散特性(Rλ0)C1=|(Rλ0)C2|]]>(R450)C1(R550)C1>(R450)C2(R550)C2]]>其中，R＝(nz-ny)×d表示在厚度方向的相差值，(Rλ0)C1為正C板C1在λ0波長處在厚度方向的相差值，(Rλ0)C2為負C板C2在λ0波長處在厚度方向的相差值，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處的相差值，(R550)C2表示C板C2在550nm波長處的相差值，nx和ny為膜的表面折射率，nz為膜的厚度方向的折射率，和d為膜的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中復(fù)合光補償C板在預(yù)定波長λ0處表現(xiàn)出相差值標(biāo)志反轉(zhuǎn)特性，具有負C板C1(nz＜nx＝ny)和正C板C2(nz＞nx＝ny)，并且滿足如下波長色散特性|(Rλ0)C1|=(Rλ0)C2]]>(R450)C1(R550)C1>(R450)C2(R550)C2]]>其中，R＝(nz-ny)×d表示在厚度方向的相差值，(Rλ0)C1為負C板C1在λ0波長處在厚度方向的相差值，(Rλ0)C2為正C板C2在λ0波長處在其厚度方向的相差值，(R450)C1表示C板C1在450nm波長處的相差值，(R550)C1表示C板C1在550nm波長處的相差值，(R450)C2表示C板C2在450nm波長處的相差值，(R550)C2表示C板C2在550nm波長處的相差值，nx和ny為膜的表面折射率，nz為膜的厚度方向的折射率，和d為膜的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～11的任一項中所述的復(fù)合光補償C板，其中C板C1和C2分別由多個分層形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光補償C板，其中該復(fù)合光補償C板具有包括第一正C板C1(nz＞nx＝ny)、第二負C板C2(nz＜nx＝ny)、和第三正C板(nz＞nx＝ny)或第三負C板(nz＜nx＝ny)的三個C板。
14.一種包括權(quán)利要求1～13的任一項中所述的復(fù)合光補償C板的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包括至少兩個分別表現(xiàn)出不同的色散率值的C板的復(fù)合光補償C板。該復(fù)合光補償C板改善了液晶顯示裝置在不同的視角的對比度特性，并且具有能夠使在LCD的黑態(tài)中根據(jù)不同的視角改變的色調(diào)變化最小化的寬帶波長色散特性。
文檔編號C08G69/26GK1806192SQ200480016263
公開日2006年7月19日 申請日期2004年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月14日
發(fā)明者全柄建, 謝爾蓋耶·別利亞夫, 劉正秀, 尼古拉·馬里姆嫩科 申請人:Lg化學(xué)株式會社