[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，特别是，适合采用液晶显示板作为光阀的投射式液晶显示装置。

背景技术

液晶显示板包括夹设在两个基板之间的液晶层，并且与偏振片结合用作电视机或者个人电脑的显示器，或者用作投射式显示装置的光阀(液晶显示投影仪)。

这些显示装置所需的重要性能包括透射率(亮度)和对比度(白/黑照度)。高透射率提供明亮的图像，并且同时对于投影仪而言减少光源(如LED、荧光灯或者超高功率(UHP)灯)的电力消耗。另外，高对比度提供高清晰度图像。

然而，在采用上述液晶显示板的液晶显示装置中，液晶显示层的相位差是对比度下降的原因之一。更具体地讲，尽管入射在液晶显示器上的线性偏振光理想地射出为线性偏振光，但是因为靠近基板界面的液晶分子的取向即使在施加一定电压时也不改变，所以实际上射出椭圆偏振光。另外，带有极角的入射光沿着液晶分子的光轴不透射，并且因此也射出为椭圆偏振光。然后，当从液晶面板射出椭圆偏振光时，产生所谓的光泄漏，其中在黑色显示期间光通过射出侧的偏振片。这导致对比度的下降。

因此，在液晶显示装置中，提供用于补偿液晶显示层产生的光学相位差的光学补偿层，由此实现黑色水平显示(black level display)而没有光泄漏。这样的光学补偿层包括例如以预定状态取向的液晶材料膜。另外，在例如液晶投影仪的液晶面板部分中，从光入射侧依次设置入射侧偏振片、液晶面板、单层或者双层光学补偿层(光学补偿元件)和射出侧偏振片。在此状态下，光学补偿层可以设置成光学补偿层与液晶面板紧密接触的状态(参照日本未审查专利申请公开No.2002-14345，29-30和46段)。

然而，在具有上述结构的液晶显示装置中，光学补偿层设置成使得该光学补偿层暴露于空气。因此，存在由于接触氧和湿气而使该光学补偿层易于退化的问题。特别是，在投影式液晶显示装置中，因为液晶面板受到强光照射，所以由有机材料(例如上述的液晶材料膜)制造的光学补偿层由于氧和湿气的存在而受到极大损坏，并且需要具有耐光性。

因此，本发明的目的是提供这样的液晶显示装置，其除了液晶面板外还包括光学补偿层，并且能够防止光学补偿层的退化，由此提供显示特性上的长期高可靠性。

发明内容

根据本发明用于解决上述问题的液晶显示装置包括液晶面板，其中液晶层设置在两个基板之间。另外，保护基板设置在液晶面板的至少一侧上，并且光学补偿层设置在保护基板和液晶面板之间。

在具有上述结构的液晶显示装置中，因为光学补偿层设置在液晶面板和保护基板之间，所以光学补偿层设置为使得光学补偿层与氧和湿气隔绝。因此，防止光学补偿层退化。例如，即使在强光照射的环境下，也保持光学补偿层的光学特性。

如上所述，在根据本发明的液晶显示装置中，可以防止光学补偿层的退化。因此，能够提高显示特性的长期可靠性。特别是，即使在强光照射的环境下，也保持光学补偿层的光学特性。因此，即使在用强光照射液晶面板的投射式液晶显示装置中，也可以提高显示特性的长期可靠性。

附图说明

图1是显示应用本发明的液晶显示装置的整体结构的示意图。

图2是第一实施例的液晶显示器中设置的液晶面板部分的主要部分的示意性截面图。

图3是显示光学补偿层的膜厚和液晶显示装置的对比度改变率之间关系的曲线图。

图4是显示构成光学补偿层的液晶材料的取向的示意图。

图5是显示投影透镜的焦点和焦深的示意图。

图6是显示投影透镜的焦点和散焦距离之间关系的示意图。

图7是显示液晶面板部分的制造工艺的示意图。

图8是图解采用粘合剂制造第一实施例的液晶面板部分的情况的示意性截面图。

图9是第二实施例的液晶面板部分的示意性截面图。

图10是第三实施例的液晶面板部分的示意性截面图。

图11是显示设置在液晶面板部分中的多个光学补偿层上的光入射角和相位差之间关系的曲线图。

图12是图解图11所示的曲线图中的光入射方向的平面图。

图13是显示第三实施例的液晶面板部分的第一变型的截面图。

图14是显示第三实施例的液晶面板部分的第二变型的截面图。

图15是显示第三实施例的液晶面板部分的第三变型的截面图。

图16是显示第三实施例的液晶面板部分的第四变型的截面图。

图17是显示第三实施例的液晶面板部分的第五变型的截面图。

图18是显示采用粘合剂制造第三实施例的液晶面板部分实例的示意性截面图。