CN109496279A - 液晶显示面板及液晶显示装置 - Google Patents
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- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/05—Single plate on one side of the LC cell
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- G02F2413/06—Two plates on one side of the LC cell
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- G02F2413/08—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with a particular optical axis orientation
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Abstract
本发明提供在暗处及亮处的视认性优异,且即便在高温、高湿环境下使用也难以产生显示不均的液晶显示面板及液晶显示装置。本发明的液晶显示面板自观察者侧起顺次具有第一线性偏振板,第一λ/4波长层,具有彩色滤光片、黑色矩阵和第二λ/4波长层的第一基板,液晶层,第二基板,及第二线性偏振板;进一步具有密封材料,其以在俯视下包围上述液晶层的方式进行配置;上述第二λ/4波长层配置为比上述彩色滤光片及上述黑色矩阵更靠上述液晶层侧,且上述第二λ/4波长层的外缘配置为比上述密封材料的配置区域更靠内侧,上述第一λ/4波长层与上述第二λ/4波长层以滞相轴相互正交的方式进行配置。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示面板及液晶显示装置。更详细而言,涉及具有内嵌式相位差层的液晶显示面板、及具有该液晶显示面板的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置是利用液晶组合物进行显示的显示装置,其代表性显示方式是自背光源对在一对基板间封入有液晶组合物的液晶显示面板照射光,对液晶组合物施加电压而使液晶分子的取向变化,由此控制透过液晶显示面板的光量。此种液晶显示装置具有薄型、轻量及低功耗的优点,因此用于电视、智能手机、平板电脑、汽车导航等电子设备中。
在室外使用液晶显示面板的情况下,会在液晶显示面板的内部及表面反射外光而造成视认性降低。作为改善室外的视认性的技术,近年来研究了在液晶显示面板内形成相位差层的内嵌型液晶显示面板(例如专利文献1、2等)。
现有技术文献
专利文件
[专利文献1]国际公开第2008/102640号
[专利文献2]专利特开2012-78431号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在室外等亮处环境下使用液晶显示面板的情况下,存在如下现象:反射外光,难以视认显示图像。作为视认性在亮处环境下降低的原因,认为有例如配置在液晶显示面板的观察者侧表面的偏振板的表面处的反射、彩色滤光片基板所具有的黑色矩阵等液晶显示面板内的构成构件的界面处的反射。
在专利文献1中研究了如下方法:在内嵌型显示面板中,为了使密封区域的相位差层与液晶显示面板用基材的基础基材的密接性提高,在至少包含相位差层的待密封区域的区域中,使聚合性液晶在并不取向的各向同性的状态下聚合而固化。
然而,根据本发明者等人的研究,在液晶显示面板内具有相位差层的液晶显示面板中,在高温、高湿环境下使用的情况下,有时确认显示不良。例如,在显示格子旗图案的情况下,显示图像的边界可能会变得不清楚。
本发明是鉴于上述现状而成的,其目的在于提供暗处及亮处的视认性优异,且即便在高温、高湿环境下使用也难以产生显示不均的液晶显示面板及液晶显示装置。
解决问题的方案
本发明者等人着眼于如下方法:通过在液晶显示面板的观察者侧的基板面配置第一线性偏振板和第一λ/4波长层,将自液晶显示面板的观察者侧射入的光转换为圆偏振光,从而抑制液晶显示面板内的构成构件的界面处的反射。另外,在液晶显示面板的背面侧配置背光源等光源而进行透射显示的情况下存在如下现象:由于液晶显示面板的取向模式,即便通过对液晶层施加电压而使液晶分子的取向方位变化,透射率也不变化,从而无法进行黑白显示。
因此,本发明者等人发现通过以与第一λ/4波长层滞相轴正交的方式在观察者侧的基板内配置第二λ/4波长层,对于自液晶显示面板的背面侧射入的光,使其在上述两个λ/4波长层中所产生的相位差相互抵消,因此可获得实质上与并未配置上述两个λ/4波长层的情况同等的光学特性。发现由此可抑制液晶显示面板内的构成构件的界面处的反射,进行透射显示。
本发明者等人进一步对高温、高湿环境下的显示不良进行了研究,发现在内嵌式相位差面板中,相位差层在液晶显示面板的侧面露出,因此水分等杂质从露出的相位差层的外缘渗入到面板内部,造成电压保持率(VHR:Voltage Holding Ratio]降低,其结果产生显示不良。而且,发现由于相位差层自身吸收来自外部的水分而使相位差值变化,产生显示不均。
对于该问题,本发明者等人发现通过将第二λ/4波长层的外缘配置于较密封材料的配置区域更靠内侧,从而使第二λ/4波长层的外缘并不露出液晶显示面板的侧面,因此可防止水分等杂质从第二λ/4波长层的外缘渗入。想到由此可令人满意地解决上述课题,从而完成本发明。
亦即,本发明的一形态可以是一种液晶显示面板,其自观察者侧起顺次具有第一线性偏振板,第一λ/4波长层,具有彩色滤光片、黑色矩阵和第二λ/4波长层的第一基板,液晶层,第二基板,及第二线性偏振板;进一步具有密封材料,其以在俯视下包围上述液晶层的方式进行配置;上述第二λ/4波长层配置为比上述彩色滤光片及上述黑色矩阵更靠上述液晶层侧,且上述第二λ/4波长层的外缘配置为比上述密封材料的配置区域更靠内侧,上述第一λ/4波长层与上述第二λ/4波长层以滞相轴相互正交的方式进行配置。而且,本发明的另一形态是一种液晶显示装置,其于本发明的液晶显示面板的上述第二线性偏振板侧具有背光源。
发明效果
根据本发明可提供在暗处及亮处的视认性优异,且即便在高温、高湿环境下使用也难以产生显示不均的液晶显示面板及液晶显示装置。
附图说明
图1是第一实施方式及实施例1的液晶显示面板的示意性剖视图。
图2是第一实施方式及实施例1的液晶显示面板的示意性平面图。
图3是实施例2的液晶显示面板的示意性剖视图。
图4是实施例3的液晶显示面板的示意性剖视图。
图5是实施例4的液晶显示面板的示意性剖视图。
图6是实施例5的液晶显示面板的示意性剖视图。
图7是实施例6的液晶显示面板的示意性剖视图。
图8是实施例7的液晶显示面板的示意性剖视图。
图9是实施例8的液晶显示面板的示意性剖视图。
图10是比较例1的液晶显示面板的示意性剖视图。
图11是比较例2的液晶显示面板的示意性剖视图。
具体实施方式
以下,揭示实施方式,参照附图对本发明加以更详细说明,但本发明并不仅限于这些实施方式。而且,各实施方式的构成可以在不偏离本发明的主旨的范围内适宜组合,也可以变更。
本说明书中,所谓两个轴(方位)正交是指两者所成的角度(绝对值)在90±3°的范围内,优选为90±1°的范围内,更优选为90±0.5°的范围内,特别优选为90°(完全正交)。所谓两个轴(方位)平行是指两者所成的角度(绝对值)在0±3°的范围内,优选为0±1°的范围内,更优选为0±0.5°的范围内,特别优选为0°(完全平行)。所谓两个轴(方位)成45°的角度是指两者所成的角度(绝对值)在45±3°的范围内,优选为45±1°的范围内,更优选为45±0.5°的范围内,特别优选为45°(完全为45°)。
[第一实施方式]
图1是第一实施方式的液晶显示面板的示意性剖视图。图2是第一实施方式的液晶显示面板的示意性平面图。在图1中例示FFS模式的液晶显示面板。如图1所示,本第一实施方式的液晶显示面板自观察者侧起顺次配置:第一线性偏振板11,第一λ/4波长层21,具有彩色滤光片32、黑色矩阵33和第二λ/4波长层22的第一基板30,液晶层40,第二基板50,第二线性偏振板12。而且,如图2所示,具有以在俯视下包围液晶层40的方式进行配置的密封材料60。所谓观察者侧是射出来自光源的光之侧的面,进行显示的面。将与上述观察者侧相反侧的面称为背面侧。
第一线性偏振板11及第二线性偏振板12是从射入到第一线性偏振板11及第二线性偏振板12的未偏振光提取线性偏振光的偏振元件。将所提取的线性偏振光的振动方向称为透射轴。优选第一线性偏振板11的透射轴与第二线性偏振板12的透射轴正交。第一线性偏振板11及第二线性偏振板12例如可使用利用TAC(三醋酸纤维素)膜夹着聚乙烯醇(PVA)膜等偏振膜而成的吸收型偏振板等。上述偏振膜例如可列举使聚乙烯醇(PVA)膜染色或吸附碘络合物(或染料)等各向异性材料后进行延伸取向而成的膜。
第一λ/4波长层21是配置在第一基板30外侧(观察者侧)的外挂式相位差层。第一λ/4波长层21是至少对波长为550nm的光赋予1/4波长面内相位差的相位差层。第一λ/4波长层21的下述式(1)所表示的面内相位差Re1可以是100nm以上、176nm以下。
Re1=|nx1-ny1|×d1 (1)
nx1:第一λ/4波长层的面内的滞相轴的折射率
ny1:第一λ/4波长层的面内的快轴的折射率
d1:第一λ/4波长层的厚度
第一λ/4波长层21可以是在将面内的滞相轴的折射率设为nx1,将面内的快轴的折射率设为ny1,将厚度方向的主折射率设为nz1时,满足nx1>ny1=nz1的关系的正A板,也可以是满足nx1<ny1=nz1的关系的负A板。
第一线性偏振板11的透射轴与第一λ/4波长层的滞相轴也可以成40°~50°。通过如上所述地配置第一线性偏振板11与第一λ/4波长层,可使液晶显示面板100A的来自观察者侧的入射光成为圆偏振光,抑制外光反射。更优选第一线性偏振板11的透射轴与第一λ/4波长层的滞相轴成45°。
第一λ/4波长层21可列举取向层21a与液晶性聚合物21b的层压体;将方解石、云母或水晶等无机材料切薄而成的板;含有具有双折射的高分子材料的延伸膜等。其中优选取向层21a与液晶性聚合物21b的层压体。
取向层21a是控制所层压的液晶性聚合物21b的取向的层。在取向层21a上层压液晶性单体,使其聚合,由此可将其规定于规定的取向方位上,形成具有所需相位差的相位差层。取向层21a可使用与后述的取向膜74及75中所使用的取向材料同样的材料。优选对取向层21a实施取向处理。取向处理方法例如可列举摩擦法、光取向法等。
上述液晶性单体是具有折射率各向异性的聚合性单体。上述液晶性单体例如可列举单轴性液晶(例如向列型液晶)、圆盘状的盘状液晶等,优选使用可容易地固定其取向状态的化合物。上述液晶性单体可以是单体自身具有相位差的单体,也可以是可以在上述实施了取向处理的取向层21a上聚合上述液晶性单体时,表现出相位差的单体。上述液晶性单体例如通过照射偏振紫外线等而聚合,形成液晶性聚合物21b。
上述液晶性单体例如可列举下述化学式(1-1)~(1-14)所表示的化合物(向列型液晶)。
[化1]
(式中,X1及X2相同或不同,表示氢原子或甲基。g是1~18的整数。h及i相同或不同,为1~18的整数。j及k相同或不同,为1~12的整数。)
在第一λ/4波长层21为正A板的情况下,优选取向层21a是显示水平取向性的取向层,液晶性聚合物21b中所使用的液晶性单体是显示水平取向性的单体(例如向列型液晶)。在第一λ/4波长层21为负A板的情况下,优选取向层21a为显示垂直取向性的取向层,液晶性聚合物21b中所使用的液晶性单体为盘状液晶。上述负A板例如可通过日本专利特开2001-56411号公报中所揭示的方法而制造。
第一λ/4波长层21的厚度优选为1.0μm以上、3.0μm以下。上述厚度的更优选的下限为1.2μm,更优选的上限为2.0μm。
第一基板30是彩色滤光片(CF)基板。第一基板30例如可列举在透明基板31上具有彩色滤光片32、黑色矩阵33及第二λ/4波长层22的构成。透明基板31例如可列举玻璃基材或塑料基材。
彩色滤光片32及黑色矩阵33并无特别限定,可使用在液晶显示面板领域中所通常使用者。彩色滤光片32可使用颜料系或染料系的任意有色材料,优选使用颜料系彩色光阻剂。颜色的组合并无特别限定,例如包含红色的彩色滤光片32R、绿色的彩色滤光片32G及蓝色的彩色滤光片32B。可进一步包含黄色的彩色滤光片。黑色矩阵33例如优选使用黑色的颜料系彩色光阻剂。
第一基板30可以在彩色滤光片32及黑色矩阵33的液晶层40侧具有第一介电层34。通过具有第一介电层34,可使彩色滤光片32及黑色矩阵33等的阶差变平坦。通过具有第一介电层34,可平坦地形成后述的第二λ/4波长层22,且可使第二λ/4波长层22的密接性提高。
第一介电层34可使用无机膜及有机膜的任意种。上述无机膜例如可列举含有氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)等的无机膜。其中,自透明度高、且致密性高考虑,优选SiO2、SiNx。上述有机膜可列举含有光固化树脂或热固性树脂的有机膜。
第一介电层34的相对介电常数ε可以是1.0<ε<9.0。上述相对介电常数的更优选的下限为3.0,更优选的上限为7.5。另外,空气的相对介电常数为1.00059,SiO2的相对介电常数为3.5、SiN的相对介电常数为7.0,ITO的相对介电常数为9.0。
第一介电层34的膜厚优选为50nm~1000nm。上述膜厚的更优选的下限为80nm,更优选的上限为500nm,进一步更优选的下限为100nm,进一步更优选的上限为300nm。第一介电层34例如可使用溅射法、蒸镀法、等离子体化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition:CVD)法等而成膜。
第二λ/4波长层22是配置在第一基板30内的内嵌式相位差层,配置为比彩色滤光片32及黑色矩阵33更靠液晶层40侧。第一λ/4波长层21与第二λ/4波长层22以滞相轴相互正交的方式进行配置。由于上述两个相位差层的滞相轴正交,对于液晶显示面板100A的背面侧射入的光,使其在上述两个λ/4波长层中所产生的相位差相互抵消,因此可获得实质上与并未配置上述两个λ/4波长层的情况同等的光学特性。而且,并不夹着液晶层40而配置第一λ/4波长层21及第二λ/4波长层22,而是将其配置在第一基板30侧,因此液晶显示面板100A的显示模式是在对于液晶层40施加电压的状态、未施加电压的状态下,液晶分子均取向于液晶显示面板的面内的横向电场型显示模式,可以进行透射显示。具体地说明,从液晶显示面板100A的背面侧射入的光透过第二线性偏振板12,转换为线性偏振光而射入到液晶层40。上述两个相位差层可以如上所述地视为并未进行光学配置者,因此线性偏振光可直接射出到观察者侧,进行透射显示。
第二λ/4波长层22配置为第二λ/4波长层22的外缘比密封材料60的配置区域更靠内侧,在密封材料60与第一基板30之间并未插入第二λ/4波长层22。上述“密封材料的配置区域”是在贴合第一基板30与第二基板50的工序中,在贴合两基板之前,在第一基板30及第二基板50的任一个上配置密封材料60的区域。在贴合两基板时,存在密封材料60扩散的现象,但在密封材料60固化后,在液晶显示面板100A的剖面视图中,在密封材料60与第一基板30之间并未插入第二λ/4波长层22,第二λ/4波长层22的外缘比密封材料60更靠内侧即可,在俯视中,密封材料60的一部分也可以与第二λ/4波长层22的外缘重叠。第二λ/4波长层22的外缘并不从液晶显示面板100A的外部露出,因此并不存在来自外部的水等杂质经由第二λ/4波长层22而浸入的现象,因此即便在高温、高湿环境下,也可以抑制VHR降低。而且,可抑制由于相位差层自身吸收来自外部的水分而造成产生显示不均的现象。第二λ/4波长层22的外缘是指在俯视下,第二λ/4波长层22的外周部分。
第二λ/4波长层22是至少对波长为550nm的光赋予1/4波长面内相位差的相位差层。第二λ/4波长层22的下述式(2)所表示的面内相位差Re2可以是100nm以上、176nm以下。
Re2=|nx2-ny2|×d2 (2)
nx2:第二λ/4波长层的面内的滞相轴的折射率
ny2:第二λ/4波长层的面内的快轴的折射率
d2:第二λ/4波长层的厚度
第二λ/4波长层22可以是在将面内的滞相轴的折射率设为nx2、将面内的快轴的折射率设为ny2、将厚度方向的主折射率设为nz2时,满足nx2>ny2=nz2的关系的正A板,也可以是满足nx2<ny2=nz2的关系的负A板。
第一λ/4波长层21及第二λ/4波长层22也可以是正A板。正A板由于可容易地制造且廉价而优选使用。在第一λ/4波长层21及第二λ/4波长层22此两者为正A板的情况下,可以如图7所示那样,进一步在第一λ/4波长层21及第二λ/4波长层22之间具有正C板78。由此,不仅可以对于来自液晶显示面板100A的法线方向的入射光,使其在第一λ/4波长层21或第二λ/4波长层22产生的相位差抵消,而且对于来自斜方向的入射光也同样如此,因此可使视角特性提高。
正C板78在将面内的滞相轴的折射率设为nx3、将面内的快轴的折射率设为ny3、将厚度方向的主折射率设为nz3时,满足nx3=n y3<nz3的关系。而且,上述正C板的下述式(3)所表示的厚度方向的相位差Rth可以是50nm以上、150nm以下。
Rth=(nz3-ny3)×d3 (3)
ny3:正C板的面内的折射率
nz3:正C板的厚度方向的折射率
d3:正C板的厚度
上述正C板可列举取向层与液晶性聚合物的层压体等。上述正C板的取向层可使用具有垂直取向性的取向层与上述第一λ/4波长层21中所记载的液晶性聚合物(向列型液晶)的层压体。
正C板78可以与第一λ/4波长层21层压,也可以与第二λ/4波长层22层压。自可使液晶显示面板100A内的构成简略化的观点考虑,优选将正C板78配置于第一λ/4波长层21侧。正C板78例如可以配置于第一λ/4波长层21与屏蔽电极72之间,也可以配置于透明基板31与屏蔽电极72之间,也可以配置于第一线性偏振板11与第一λ/4波长层21之间。
第一λ/4波长层21及第二λ/4波长层22的任一个是正A板,另一个是负A板。通过将正A板与负A板组合使用,不仅可以对于来自液晶显示面板100A的法线方向的入射光,使其在第一λ/4波长层21与第二λ/4波长层22之间所产生的相位差抵消,而且对于来自斜方向的入射光也同样如此,因此可使视角特性提高。
还可以进一步具有视角补偿膜。通过具有上述视角补偿膜,(可抑制黑色显示时自斜方向漏光,且使斜向对比度提高。上述视角补偿膜可使用在液晶显示面板区域中所通常使用的水平取向模式用视角补偿膜。例如可列举通过如下方法而制成的视角补偿膜:在高分子膜的单面或双面上粘接收缩性膜而形成层压体,对该层压体进行加热延伸处理。上述视角补偿膜例如可配置于第一线性偏振板11与透明基板31之间、透明基板51与第二线性偏振板12之间。
上述视角补偿膜可以是至少对波长为550nm的光赋予1/2波长面内相位差的λ/2波片。上述视角补偿膜在将面内的滞相轴的折射率设为nx4、将面内的快轴的折射率设为ny4、将厚度方向的主折射率设为nz4的情况下,下述式(4)所表示的面内相位差Re4可以是250nm以上、290nm以下。
Re4=|nx4-ny4|×d4 (4)
nx4:视角补偿膜的面内的滞相轴的折射率
ny4:视角补偿膜的面内的快轴的折射率
d4:视角补偿膜的厚度
而且,上述视角补偿膜优选下述式(5)所表示的值(N)为0.4~0.6。
N=(nx4-nz4)/(nx4-ny4) (5)
第二λ/4波长层22可以是取向层22a与液晶性聚合物22b的层压体。上述取向层22a与液晶性聚合物22b的层压体可使用在上述第一λ/4波长层21中所记载者。取向层22a与液晶性聚合物22b的层压体比后述的取向膜74及75、第二介电层76更容易吸湿、或者与密封材料60的密接性不充分,因此在第二λ/4波长层22为上述层压体的情况下,可更有效地抑制显示不均的产生。
内嵌式相位差层的制造方法可列举将在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等基材上顺次层压有取向层22a、液晶性聚合物22b的层压体,经由粘接层贴合(转印)于彩色滤光片32及黑色矩阵33、或第一介电层34上的方法(制造方法1)。在制作第二λ/4波长层22后,经由粘接层77而贴附于彩色滤光片32上,由此可以在形成第二λ/4波长层22时,防止彩色滤光片32的成分溶出。在上述制造方法1的情况下,第一基板30在第二λ/4波长层22与彩色滤光片32之间具有粘接层77。粘接层77并无特别限定,可使用紫外线固化性粘接剂。例如可列举丙烯酸类、环氧类等粘接剂。粘接层77的厚度例如为1μm~5μm。作为其他方法,可列举在彩色滤光片32及黑色矩阵33、或第一介电层34上顺次直接层压取向层22a、液晶性聚合物22b的方法(制造方法2)。通过并不介隔粘接层77而直接形成内嵌式相位差层,可使液晶层40与彩色滤光片32的距离变短,因此可减低自斜向视角的混色。而且,具有可使液晶显示面板的厚度变薄、可减少制造工序数等优点。
作为对第二λ/4波长层22进行图案化的方法,在上述制造方法1的情况下,例如可列举通过各种图案印刷方法来形成粘接层的膜,于其上转印第二λ/4波长层22,将不存在粘接层的部分剥离的方法。在上述制造方法2的情况下,例如可列举通过各种图案印刷方法进行成膜的方法,或者通过各种印刷方法形成λ/4波长层的整体膜之后,通过各种蚀刻方法进行图案化的方法。
第二λ/4波长层22的厚度优选为1.0μm以上、3.0μm以下。上述厚度的更优选的下限为1.2μm,更优选的上限为2.0μm。
液晶层40含有液晶组合物,通过对液晶层40施加电压,使液晶组合物中的液晶分子的取向状态根据所施加的电压变化,由此控制光的透过量。未施加电压状态下的液晶层中的液晶分子的取向方位可以与上述第一线性偏振板的透射轴或上述第二线性偏振板的透射轴平行或正交。由此可设为常黑模式,亦即在未施加电压状态下成为黑色显示。上述液晶分子的取向方位是指投影在基板面上时所看到的液晶分子的朝向,不考虑自基板面的法线方向起的倾斜角(极角、预倾角)。例如,在x轴和与x轴正交的y轴形成与基板面平行的xy平面的情况下,如果将x轴方向设为0°,则以逆时针方向为正值的方式确定方位。所谓未施加电压状态包括未对液晶层40施加电压的情况,及对液晶层40的施加电压不足液晶分子的阈值电压的情况。
上述液晶分子的下述式(6)所定义的介电各向异性(Δε)可以具有负值,也可以具有正值。自可更加提高响应速度的观点考虑,可使用具有正介电各向异性的液晶分子。自即便在施加电场时产生混乱的情况下,液晶分子的取向状态也难以混乱,或难以产生光散射而使透射率提高的观点考虑,可使用具有负介电各向异性的液晶分子。
Δε=(长轴方向的介电常数)-(短轴方向的介电常数) (6)
可以进一步在第二λ/4波长层与液晶层40之间具有至少覆盖第二λ/4波长层22的取向膜74。而且,可以在第二基板50与液晶层40之间具有取向膜75。取向膜74及75具有控制液晶层40中的液晶分子的取向的功能,在对液晶层40的施加电压不足阈值电压(包括未施加电压)时,主要通过取向膜74及75的作用控制液晶层40中的液晶分子的取向。优选取向膜74及75配置于第一基板30及第二基板50的液晶层40侧的最表面。通过使取向膜74至少覆盖第二λ/4波长层22,可防止杂质从第二λ/4波长层22溶出到液晶层40中。
取向膜74及75例如可通过涂布含有聚酰胺酸、聚酰亚胺、丙烯酸类、甲基丙烯酸类、马来酰亚胺、聚硅氧烷等的有机系取向材料或含有硅酸盐的无机系取向材料,进行干燥、焙烧等而进行成膜。取向膜74优选进行取向处理。上述取向处理的方法并无特别限定,可列举摩擦法、光取向法等。
取向膜74及75可以是光取向膜。在上述取向膜为光取向膜的情况下,优选含有具有光反应性官能基的聚合物。另外,所谓光反应性官能基是表示可通过照射紫外光、可见光等光(电磁波)而产生结构变化的官能基。光反应性官能基的结构变化例如可列举二聚化(形成二聚体)、异构化、光弗里斯重排、分解等。由于光反应性官能基的结构变化,表现出上述取向膜的取向限制力,上述取向膜的取向限制力的大小及/或朝向变化。所谓取向限制力是指限制取向膜附近所存在的液晶分子的取向的性质。上述光反应性官能基的具体例例如可列举偶氮苯基、查尔酮基、肉桂酸酯基、香豆素基、二苯乙炔基、芪基等。
通过取向膜74及75所赋予的液晶分子的预倾角的大小并无特别限定,取向膜74及75可以使液晶层30中的液晶分子大致水平地取向(水平取向膜),也可以使液晶层30中的液晶分子大致垂直地取向(垂直取向膜)。在液晶显示面板为横向电场型显示模式的情况下,取向膜74及75优选为水平取向膜。
可以进一步在第二λ/4波长层22与液晶层40之间具有至少覆盖第二λ/4波长层22的介电层(第二介电层76)。通过使第二介电层76至少覆盖第二λ/4波长层22,可防止杂质从第二λ/4波长层22溶出到液晶层40中。即便在第一基板30与密封材料60之间插入第二介电层76,密接性也不降低,因此第二介电层76可配置于第一基板30的整个面。通过配置在第一基板30的整个面,可省略将其与密封材料60重叠的部分除去的工序。而且,通过配置第二介电层76,使间隔物73的密接性提高,且使液晶显示面板100A的可靠性提高。虽然存在由于第二λ/4波长层22的材料而造成与间隔物73的密接性降低的现象,但是通过配置第二介电层76,可不考虑与间隔物73的密接性地选择第二λ/4波长层22的材料。第二介电层76可使用与第一介电层34同样者。
第二介电层76可配置于第二λ/4波长层22与取向膜74之间。取向膜74通过涂布含有聚酰胺酸等的取向材料,进行干燥、焙烧等而成膜,在上述取向材料的溶剂中,有时以调整粘度或使润湿性提高为目的而使用含有γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丁基溶纤剂等的混合溶剂等有机溶剂。如果在第二λ/4波长层22上涂布含有上述有机溶剂的取向材料,则存在如下现象:上述有机溶剂溶解第二λ/4波长层22,第二λ/4波长层22并不表现出所期望的相位差。通过在第二λ/4波长层22与取向膜74之间配置第二介电层76,可防止第二λ/4波长层22溶解于上述取向材料中所含的有机溶剂中。进一步可抑制第二λ/4波长层22或彩色滤光片32的成分溶入到液晶层40中,因此可实现较高的电压保持率。
可以进一步在第一基板30的与液晶层40的相反侧具有屏蔽电极72。屏蔽电极72作为静电所造成的显示不良的对策而配置于液晶显示面板的观察者侧。屏蔽电极72至少配置在与形成有像素电极的显示区域重叠的区域即可。优选屏蔽电极72的一部分例如接地或与导电性框架等电连接。屏蔽电极72优选为透明电极。具体而言,例如可列举锡氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等薄膜。屏蔽电极72的配置位置如果是比透明基板11更靠观察者侧,则并无特别限定,但由于屏蔽电极72的表面的反射影响较大,因此优选如图1所示那样,屏蔽电极72配置在透明基板31与第一λ/4波长层21之间。
可以进一步在第一线性偏振板11的与第一λ/4波长层21相反侧的面具有抗反射膜71。通过具有抗反射膜71,可抑制液晶显示面板的表面的反射,可进一步提高亮处的视认性。自进一步提高抗反射效果的观点考虑,优选抗反射膜71配置于液晶显示面板100A的观察者侧的最表面。抗反射膜例如可列举抗反射(AR:Anti Reflective)膜、低反射(LR:LowReflection)膜、在表面具有凹凸结构的膜等,该凹凸结构以可见光的波长以下的间距设有多个凸部。而且,抗反射膜71例如可以形成在第一线性偏振板11所具有的TAC膜上,与第一线性偏振板11一体化。
第二基板50例如可以是薄膜晶体管阵列(TFT)基板。TFT基板可使用在液晶显示面板的领域中所通常使用者。作为俯视TFT基板时的构成,可列举在透明基板51上设置有如下构件的构成:多根平行的栅极信号线;在相对于栅极信号线而正交的方向上延伸、且相互平行地形成的多根源极信号线;与栅极信号线和源极信号线的交点对应配置的薄膜晶体管(TFT)等有源元件;在由栅极信号线与源极信号线划分的区域内配置为矩阵状的像素电极54等。在液晶显示面板100A为横向电场型显示模式的情况下,进一步设置:公共配线;与公共配线连接的公共电极52等。像素电极54与公共电极52也可以介隔绝缘层53而层压。
也可以在第一基板30与第二基板50之间配置间隔物73。间隔物73例如突出到液晶层40侧而形成在第一基板30及第二基板50的至少一个表面上。间隔物73的形状例如可列举圆柱、棱柱、平截头圆锥体、球等。间隔物73中所使用的树脂例如可列举丙烯酸类树脂等光感光性树脂。间隔物73可使用光刻法而形成。间隔物73的高度例如为2.0μm~4.0μm。
上述液晶显示面板可以是横向电场型显示模式。横向电场型显示模式是通过主要在相对于基板面而平行的面内旋转而控制液晶分子的取向的显示模式,容易获得广视角特性。在横向电场型显示模式中,在对液晶层40施加电压的状态、未施加电压的状态下,均是液晶分子与第一基板30及第二基板50平行地在液晶显示面板的面内取向。因此,在如VA(Vertical Alignment)模式等垂直取向模式的情况那样,夹着液晶层,将一对λ/4波长层配置为滞相轴相互正交的构成中,在对液晶层40施加电压的状态、未施加电压的状态下均是透射率并不变化,无法进行黑白显示。在第一实施方式中,并不夹着液晶层40而配置第一λ/4波长层21及第二λ/4波长层22,而是将其配置在第一基板30侧,因此即便是横向电场型显示模式,也可以抑制液晶显示面板内的构成构件的界面反射,进行透射显示。
横向电场型显示模式例如可列举面内切换(IPS:In-Plane Swi tching)模式或边缘场切换(FFS:Fringe Field Switching)模式。
在FFS模式中,例如在第一基板30及第二基板50的至少一个上设置包含面状电极(公共电极52)、狭缝电极(像素电极54)、配置在上述面状电极及上述狭缝电极之间的绝缘膜53的结构(FFS电极结构),在液晶层40中形成斜向电场(边缘场)。通常情况下,自液晶层40侧起顺次配置狭缝电极、绝缘膜、面状电极。狭缝电极例如可使用:具有其周边被电极包围的线状开口部作为狭缝的狭缝电极;或具有多个梳齿部,且配置于梳齿部之间的线状切口构成狭缝的梳型形状的狭缝电极。
在IPS模式中,例如在第一基板30及第二基板50的至少一个上设置一对梳形电极(像素电极54及公共电极52),在液晶层30中形成横向电场。一对梳形电极例如可使用分别具有多个梳齿部、且以梳齿部相互咬合的方式配置的电极对。
本发明的另一形态可以是在本发明的液晶显示面板的第二线性偏振板12侧具有背光源的液晶显示装置。上述背光源可使用在液晶显示装置领域中所通常使用者。上述背光源的方式并无特别限定,例如可列举侧光方式、直下型方式等。上述背光源的光源种类并无特别限定,例如可列举发光二极管(LED)、冷阴极管(CCFL)等。
上述液晶显示装置除了上述液晶显示面板及背光源以外,还包括TCP(带载封装)、PCB(印刷线路板)等外部电路;亮度提高膜等光学膜;带槽框(框架)等多个构件,根据构件,还可以将其组装到其他构件中。关于已经说明的构件以外的构件,并无特别限定,可使用在液晶显示装置领域中所通常使用的构件,因此省略说明。
以下,使用图1说明第一线性偏振板11及第二线性偏振板12的透射轴、与第一λ/4波长层21及第二λ/4波长层22的滞相轴、与液晶层40中的液晶分子的取向方位的关系的一例。
例如,如果将第二线性偏振板12的透射轴设为0°,则第一线性偏振板11的透射轴为90°。以第一线性偏振板11的透射轴与第一λ/4波长层21的滞相轴成45°的方式进行配置。由此获得在液晶显示面板100A的观察面侧配置圆偏振板的构成。因此,来自液晶显示面板100A的观察面侧的入射光在透过第一线性偏振板11及第一λ/4波长层21时转换为圆偏振光,因此可抑制自第一基板30反射。
第一λ/4波长层21与第二λ/4波长层22以滞相轴相互正交的方式进行配置,分别为45°、135°。通过使上述两个相位差层的滞相轴正交,可获得实质上与并未配置上述两个λ/4波长层的情况同等的光学特性。因此,可使自液晶显示面板100A的背面侧由背光源等射入的光成为线性偏振光而射出到观察者侧。在未对液晶层40施加电压的状态(未施加电压状态)下,液晶分子的取向方位如图1的灰色的双箭头所示那样与第一线性偏振板的透射轴正交,因此成为黑色显示。如果是对液晶层40施加电压的状态(电压施加状态),则液晶分子的取向方位如图1的中空双箭头所示那样与第一线性偏振板11及第二线性偏振板12的透射轴成45°,因此成为白色显示。如上所示,可实现使用圆偏振板的横向电场型显示模式的显示。
以下,列举实施例而对本发明加以更详细说明,但本发明并不限定于这些例子。
[实施例1]
实施例1的液晶显示面板是FFS模式的液晶显示面板,具有图1及图2所示的构成。图1也是实施例1的液晶显示面板的示意性剖视图。图2也是实施例1的液晶显示面板的示意性平面图。
<取向材料的制备>
在市售的聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型、和光纯药工业株式会社制造)中加入水而以100℃进行1小时加热,制备取向材料(固形物成分量为2%)。
<含有液晶性单体的组合物的制备>
以相对于组合物全体,作为液晶性单体的下述化学式(2)所表示的化合物(巴斯夫公司制造)成为19.2重量%、聚合引发剂(日本巴斯夫公司制造、Irgacure(注册商标)907)成为0.5重量%、均化剂(日本毕克化学公司制造、BYK361N)成为重量0.1%、反应添加剂(日本巴斯夫公司制造、Laromer(注册商标)LR-9000)成为1.1重量%、作为溶剂的丙二醇-1-单甲醚-2-乙酸酯(PGMEA)成为79.1重量%的方式进行混合,制备含有液晶性单体的组合物。
[化2]
<介电层的形成>
在透明基板31上形成ITO(氧化铟锡)薄膜而制作屏蔽电极72。
<第一λ/4波长层的形成>
第一λ/4波长层21可通过上述制造方法1而制作。首先,通过旋涂法将上述调整的取向材料涂布于PET膜上,进行干燥后,以200℃进行40分钟焙烧。其后,实施摩擦处理而形成取向层21a。使用棒式涂布机将上述调整的含有液晶性单体的组合物涂布在所获得的取向层21a上,以100℃进行1分钟干燥后,使用高压水银灯照射紫外线,由此形成液晶性聚合物21b,形成第一λ/4波长层21。上述紫外线照射是在氮气氛围下,波长365nm的累计光量为1200mJ/cm2下进行。用激光显微镜测定第一λ/4波长层21的膜厚,结果为1.8μm。其后,对于第一λ/4波长层21的液晶性聚合物21b侧,介隔粘着剂(凡纳克公司制造、PD-S1、厚度为25μm),以成为液晶性聚合物21b、取向层21a的顺序将第一λ/4波长层21转印于屏蔽电极72上。以相对于透明基板31的长边方向或短边方向,滞相轴成45°的方式转印第一λ/4波长层21。
<CF基板的制作>
在透明基板31的与形成屏蔽电极72及第一λ/4波长层21的面相反侧的面上配置彩色滤光片32(其包含红色的彩色滤光片32R、绿色的彩色滤光片32G及蓝色的彩色滤光片32B)和黑色矩阵33,形成由热固性树脂构成的介电层(第一介电层)34来进行平坦化。其后,通过上述制造方法2在介电层34上形成第二λ/4波长层22。在介电层34上涂布上述取向材料,与上述第一λ/4波长层21同样地进行焙烧,实施摩擦处理而形成取向层22a。在所获得的取向层22a上涂布上述含有液晶性单体的组合物,与上述第一λ/4波长层21同样地进行而形成液晶性聚合物22b,形成第二λ/4波长层22。在形成第一λ/4波长层21时,通过光刻法将与密封材料60重叠的部分除去。以第二λ/4波长层22的滞相轴与第一λ/4波长层21的滞相轴正交的方式形成。由此制作CF基板30。
<TFT基板的制作>
形成在透明基板51上层压有公共电极52、绝缘膜53、像素电极54的FFS电极结构和TFT,制作TFT基板50。
<间隔物及取向膜的制作>
在CF基板30的第二λ/4波长层22上,使用光感光性树脂而形成高度为3.3μm的光刻型间隔物73。使用柔性版印刷法,在CF基板30的形成有第二λ/4波长层22及光刻型间隔物73的面、和TFT基板50的形成有像素电极54等的面涂布含有表现出水平取向性的聚酰亚胺的取向材料,形成涂膜。以并不与密封材料60的配置区域重叠的方式涂布取向材料。使上述涂膜干燥后,以200℃进行40分钟的焙烧,制成取向膜74及75。所获得的取向膜74及75是水平取向膜,膜厚均为100nm。其后,对取向膜74及75进行摩擦处理。
<液晶层的制作>
使用热固性密封剂作为密封材料60,通过描绘装置在CF基板30上描绘密封材料60,贴合TFT基板50。其后,在140℃的烘箱中进行1小时的焙烧,制成液晶单元。利用真空注入法在液晶单元中封入含有液晶分子的液晶组合物。液晶分子使用介电各向异性(Δε)为负(-4.0)、折射率(Δn)为0.095的液晶分子。液晶层40的厚度为3.3μm。第二λ/4波长层22的外缘配置为比密封材料60的配置区域更靠内侧。
<线性偏振板的贴附>
将第一λ/4波长层21上的PET膜剥离,在TFT基板50及CF基板30的与液晶层40相反侧的表面上,以透射轴相互正交的方式贴附第一线性偏振板11及第二线性偏振板12(均由日东电工(株)制造、CVT-1764FCUHC)。第一线性偏振板11的透射轴与第一λ/4波长层21的滞相轴成45°。
<抗反射膜的贴附>
在第一线性偏振板11上贴附作为抗反射膜的日油株式会社制造的ReaLook(注册商标)X4301,完成实施例1的液晶显示面板100A。
在液晶显示面板100A中,如果将第二线性偏振板12的透射轴设为0°,则第二λ/4波长层的滞相轴为135°、第一λ/4波长层21的滞相轴为45°、第一线性偏振板11的透射轴为90°。第一λ/4波长层21是正A板,面内相位差为137.5nm。第二λ/4波长层22是正A板,面内相位差为137.8nm。而且,如果将第二线性偏振板12的透射轴设为0°,则未施加电压状态的液晶分子的取向方位为0°,施加电压状态的液晶分子的取向方位为45°。
[实施例2]
图3是实施例2的液晶显示面板的示意性剖视图。如图3所示,实施例2的液晶显示面板100B除了取向膜74覆盖第一基板30的液晶层40侧的表面以外,具有与实施例1同样的构成。
在实施例1中,以并不与密封材料60的配置区域重叠的方式涂布上述取向材料,但在实施例2中,在第一基板30及第二基板50的整个面涂布上述取向材料而形成涂膜,使上述涂膜干燥后,在200℃下进行40分钟的焙烧,制成取向膜74及75。取向膜74的膜厚与实施例1同样为100nm。除此以外,与实施例1同样地进行而制作实施例2的液晶显示面板100B。
[实施例3]
图4是实施例3的液晶显示面板的示意性剖视图。如图4所示,实施例3的液晶显示面板100C在第二λ/4波长层22与液晶层40之间具有第二介电层76,除此以外具有与实施例1同样的构成。
在实施例3中,与实施例1同样地形成第二λ/4波长层22后,在第二λ/4波长层22上涂布热固性树脂,进行加热而形成第二介电层76。其后,与实施例1同样地进行而在第二介电层76上形成光刻型间隔物。除此以外,与实施例1同样地进行而制作实施例3的液晶显示面板100C。
[实施例4]
图5是实施例4的液晶显示面板的示意性剖视图。如图5所示,实施例4的液晶显示面板100D在第二λ/4波长层22与彩色滤光片32之间具有粘接层77,除此以外具有与实施例1同样的构成。
在实施例4中,通过上述制造方法1制作第二λ/4波长层22。与实施例1同样地进行,在彩色滤光片32及黑色矩阵33上形成第一介电层34,通过光刻法将第一介电层34的与密封材料60重叠的部分除去。其次,与实施例1的第一λ/4波长层21同样地在PET膜上形成取向层22a及液晶性聚合物22b,形成第二λ/4波长层22。其后,通过柔性版印刷法在第一介电层34上的与显示区域重叠的区域涂布紫外线固化性粘接剂,将上述粘接剂与第二λ/4波长层22的液晶性聚合物22b侧的面贴合。此时,以第二λ/4波长层22的滞相轴与第一λ/4波长层21的滞相轴正交的方式进行贴合,进行紫外线照射使粘接剂固化而形成粘接层77。其后,将PET膜剥离而制作CF基板30。除此以外,与实施例1同样地进行而制造实施例4的液晶显示面板100D。第二λ/4波长层22是正A板,面内相位差为137.8nm。
[实施例5]
图6是实施例5的液晶显示面板的示意性剖视图。如图6所示,实施例5的液晶显示面板100E在第二λ/4波长层22与彩色滤光片32之间具有粘接层77,且在第一基板30的第二λ/4波长层22上具有第二介电层76,除此以外具有与实施例1同样的构成。
在实施例5中,与实施例4同样地进行而形成第一基板30的第二λ/4波长层22后,在第二λ/4波长层22上形成由热固性树脂构成的第二介电层76。其后,与实施例1同样地进行而在第二介电层76上形成光刻型间隔物。除此以外与实施例1同样地进行而制作实施例5的液晶显示面板100E。
在上述实施例1~5中,第一λ/4波长层及第二λ/4波长层均为正A板,以下制作进一步具有正C板的液晶显示面板、第一λ/4波长层及第二λ/4波长层的任一个是负A板的液晶显示面板。
[实施例6]
图7是实施例6的液晶显示面板的示意性剖视图。如图7所示,实施例6的液晶显示面板100F在第一λ/4波长层21与第一基板30之间具有正C板78,除此以外具有与实施例1同样的构成。正C板78是具有垂直取向性的取向层78a与液晶性聚合物78b的层压体。在图7中,正C板78配置于第一λ/4波长层21与屏蔽电极72之间,但也可以配置于透明基板31与屏蔽电极72之间,也可以配置于第一线性偏振板11与第一λ/4波长层21之间。
<正C板的制成>
利用凹板式涂布机在厚度为75μm的PET膜(东丽株式会社制造、S-27E)上涂布硅酸乙酯溶液(COLCOAT株式会社制造、“乙酸乙酯、异丙醇的混合溶液、2wt%”),在130℃的空气循环式恒温烘箱中使其干燥1分钟,制作具有厚度为0.1μm的玻璃质高分子膜(取向层78a)的PET膜。将液晶化合物(日本巴斯夫公司制造、PaliocolorLC242)20重量%及聚合引发剂(日本巴斯夫公司制造、Irgacure 907)1.25重量%加以混合,制备液晶性组合物,将所获得的液晶性组合物溶解于环己酮78.75重量%中而制作涂布溶液。使用棒式涂布机将上述涂布溶液涂布在上述PET膜的玻璃质高分子膜(取向层78a)上,在80℃的空气循环式恒温中干燥2分钟后,冷却至室温(23℃),在基材上形成取向为垂直排列的液晶性组合物的固化层。其次,在30℃的空气氛围下,自涂布了上述涂布溶液之侧,使用以金卤灯为光源的照射装置而照射紫外线400mJ/cm2(测定波长365nm的值),在基材上形成取向为垂直排列的(液晶性聚合物78b)。将上述液晶性聚合物78b经由粘着剂(凡纳克公司制造、PD-S1、厚度为25μm)而转印到屏蔽电极72上,将PET膜剥离而层压正C板78。所获得的正C板78的厚度相位差(Rth)为95nm。
[实施例7]
图8是实施例7的液晶显示面板的示意性剖视图。如图8所示,实施例7的液晶显示面板100G除了第一λ/4波长层23为负A板以外,具有与实施例1同样的构成。第一λ/4波长层23是含有具有双折射的高分子材料的延伸膜。另外,在实施例7中,即便第一λ/4波长层是正A板、第二λ/4波长层是负A板,也获得同样的效果。
<负A板的制成>
装入作为聚合溶剂的甲苯400ml、作为聚合引发剂的过氧化新癸酸叔丁酯0.001摩尔、N-(2-甲基苯基)马来酰亚胺0.42摩尔、异丁烯4.05摩尔,在聚合温度为60℃、聚合时间为5小时的聚合条件下进行聚合反应,获得N-(2-甲基苯基)马来酰亚胺-异丁烯交替共聚物。调整包含所获得的N-(2-甲基苯基)马来酰亚胺-异丁烯交替共聚物20重量%与二氯甲烷80重量%的溶液,将该溶液流延于PET膜上,使二氯甲烷自溶液中挥发而进行固化后,将所形成的N-(2-甲基苯基)马来酰亚胺-异丁烯交替共聚物膜剥离。将剥离后的该膜进一步以100℃进行4小时干燥,自120℃至160℃以10℃的间隔分别进行1小时干燥,其后利用真空干燥机以180℃进行4小时的真空干燥而获得具有100μm厚度的膜。使用延伸装置,在温度为220℃、延伸速度为15mm/min的条件下对所获得的膜进行55%单轴延伸,由此获得负A板。所获得的负A板的面内相位差(Re)为137.0nm。在上述负A板上涂布粘接剂,层压于屏蔽电极72上而制成第一λ/4波长层23。
[实施例8]
图9是实施例8的液晶显示面板的示意性剖视图。如图9所示,实施例8的液晶显示面板100H在第一线性偏振板11与第一λ/4波长层21之间具有视角补偿膜79,除此以外具有与实施例1同样的构成。以如果将第二线性偏振板12的透射轴设为0°,则滞相轴成为0°的方式配置视角补偿膜79。视角补偿膜79的面内相位差为270nm,上述式(5)所表示的值为0.5。
[比较例1]
图10是比较例1的液晶显示面板的示意性剖视图。如图10所示,比较例1的液晶显示面板200除了第二λ/4波长层22的外缘与密封材料60重叠以外,具有与实施例1同样的构成。
在实施例1中,在形成第二λ/4波长层22时,将与密封材料60重叠的部分除去,但在比较例1中并未除去与密封材料60重叠的部分,在第二λ/4波长层22上涂布密封材料60而与TFT基板50贴合。除此以外,与实施例1同样地进行而制作比较例1的液晶显示面板200。比较例1的液晶显示面板在第一基板30的第一介电层34与密封材料60之间插入第二λ/4波长层22,第二λ/4波长层22的外缘露出到液晶显示面板的外部。
[比较例2]
图11是比较例2的液晶显示面板的示意性剖视图。如图11所示,比较例2的液晶显示面板300除了不具有第一λ/4波长层21及第二λ/4波长层22以外,具有与实施例1同样的构成。比较例2的液晶显示面板300如果将第二线性偏振板12的透射轴设为0°,则未施加电压状态的液晶分子的取向方位为0°,施加电压状态的液晶分子的取向方位为45°,第一线性偏振板11的透射轴为90°。
[评价试验]
在实施例1~7、比较例1及2中所制作的液晶显示面板的背面配置背光源,进行透射显示,通过下述方法进行(1)暗处的对比度、(2)亮处的视认性、及(3)显示不均的评价,将结果表示于下述表1中。
(1)暗处的对比度
关于实施例1~7、比较例1及2的各个液晶显示面板,在暗处环境下(0lx)以255灰阶进行白色显示,以0灰阶进行黑色显示而测定亮度。在上述亮度的测定中使用TOPCON公司制造的分光放射亮度计“SR-UL1”。根据所获得的值,通过下述式(7)算出对比度(CR)。
CR=(255灰阶的亮度)/(0灰阶的亮度)(7)
(2)亮处的视认性
在实施例1~7、比较例1及2的各个液晶显示面板上,在照度为1000lx及20000lx的环境下显示图像,由10名受验者观察上述图像,评价画面的易观看性。将判断为容易看到画面的人数为8人以上的情况评价为○,将4人以上不足8人的情况评价为△,将不足4人的情况评价为×。
(3)显示不均
将实施例1~7、比较例1及2的各个液晶显示面板在显示格子旗图案的状态下,在设定为高温、高湿(温度:60℃、湿度:95%)的试验槽中放置1000小时。其后,自上述试验槽取出液晶显示面板,进行32灰阶的整个面显示,评价是否在图案的边界附近产生显示不均。将在取出之后并未产生上述显示不均或取出后30分钟以内消失的情况评价为○,将取出后30分钟以上、1小时以内消失的情况评价为△,将取出后1小时以上也未消失的情况评价为×。
[表1]
如表1所示,实施例1~7的液晶显示面板均是暗处及亮处的视认性优异,且即便在高温、高湿环境下使用,也难以产生显示不均。关于亮处的视认性,在实施例1~7及比较例1中,在1000lx及20000lx的任意条件下均是○的评价。其原因在于:由于第一线性偏振板与第二线性偏振板的层压所带来的圆偏振板的效果,减低面板的内部反射,外光的影响变轻微,因此变得容易视认透射显示的图像。另一方面,并不具有第一λ/4波长层及第二λ/4波长层的比较例2的液晶显示面板由于面板的内部反射大,因此外光越变亮则越变得难以看到,在照度为20,000lx时成为×的评价。关于显示不均,在实施例1~7及比较例1中为○的评价,但在比较例1中为△的评价。其原因在于:在密封材料下存在相位差层,因此水分自面板的媒部渗入而造成显示不均的消失变慢。
进一步关于实施例6~8的液晶显示面板而评价视角特性。视角特性的评价是在亮处(1000lx)进行黑色显示,自斜方向观察液晶显示面板,目视观察与从法线方向观察的情况相比而言黑色亮度是否增加。在实施例6中,通过将作为正A板的第一λ/4波长层21与正C板层压而获得与负A板同等的光学特性,因此视角特性良好。在实施例7中,第一λ/4波长层21是负A板,第二λ/4波长层22是正A板,因此可抵消来自液晶显示面板的斜方向的入射光,因此视角特性良好。在实施例8中,具有视角补偿膜,因此视角特性提高。另外,实施例8的液晶显示面板100H与实施例1的液晶显示面板100A同等地在暗处及亮处的视认性优异,且即便在高温、高湿环境下使用也难以产生显示不均。
[附记]
本发明的一形态可以是一种液晶显示面板,其自观察者侧起顺次具有第一线性偏振板,第一λ/4波长层,具有彩色滤光片、黑色矩阵和第二λ/4波长层的第一基板,液晶层,第二基板,及第二线性偏振板;进一步具有密封材料,其以在俯视下包围上述液晶层的方式进行配置;上述第二λ/4波长层配置为比上述彩色滤光片及上述黑色矩阵更靠上述液晶层侧,且上述第二λ/4波长层的外缘配置为比上述密封材料的配置区域更靠内侧,上述第一λ/4波长层与上述第二λ/4波长层以滞相轴相互正交的方式进行配置。
上述第二λ/4波长层可以是取向层与液晶性聚合物的层压体。
上述第一λ/4波长层及上述第二λ/4波长层可以是正A板。在这种情况下,可以进一步在上述第一λ/4波长层与上述第一基板之间具有正C板。
可以上述第一λ/4波长层及上述第二λ/4波长层的任一个是正A板,另一个是负A板。
可以进一步在上述第一线性偏振板的与上述第一λ/4波长层相反侧的面具有抗反射膜。
可以进一步在上述第一基板的与上述液晶层的相反侧具有屏蔽电极。
上述液晶显示面板可以是横向电场型显示模式。
未施加电压状态下的液晶层中的液晶分子的取向方位可以与上述第一线性偏振板的透射轴或上述第二线性偏振板的透射轴平行或正交。
上述第一线性偏振板的透射轴与上述第一λ/4波长层的滞相轴可以成40°~50°。
可以进一步在上述第二λ/4波长层与上述液晶层之间具有至少覆盖上述第二λ/4波长层的取向膜。
可以进一步在上述第二λ/4波长层与上述液晶层之间具有至少覆盖上述第二λ/4波长层的介电层。
上述第一基板可以在上述第二λ/4波长层与上述彩色滤光片之间具有粘接层。
本发明的另一形态可以是一种液晶显示装置,其在本发明的液晶显示面板的上述第二线性偏振板侧具有背光源。
附图标记说明
11:第一线性偏振板
12:第二线性偏振板
21、23:第一λ/4波长层
21a、22a、78a:取向层
21b、22b、78b:液晶性聚合物
22:第二λ/4波长层
30:第一基板(CF基板)
31、51:透明基板
32:彩色滤光片
32B:蓝色的彩色滤光片
32G:绿色的彩色滤光片
32R:红色的彩色滤光片
33:黑色矩阵
34:第一介电层
40:液晶层
50:第二基板(TFT基板)
60:密封材料
52:公共电极
53:绝缘层
54:像素电极
71:抗反射膜
72:屏蔽电极
73:间隔物
74、75:取向膜
76:第二介电层
77:粘接层
78:正C板
79:视角补偿膜
100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、200、300:液晶显示面板
Claims (14)
1.一种液晶显示面板,其特征在于,自观察者侧起顺次具有:
第一线性偏振板;
第一λ/4波长层;
具有彩色滤光片、黑色矩阵和第二λ/4波长层的第一基板;
液晶层;
第二基板;及
第二线性偏振板,
进一步具有密封材料,其以在俯视下包围所述液晶层的方式进行配置;
所述第二λ/4波长层配置为比所述彩色滤光片及所述黑色矩阵更靠所述液晶层侧,且所述第二λ/4波长层的外缘配置为比所述密封材料的配置区域更靠内侧,
所述第一λ/4波长层与所述第二λ/4波长层以滞相轴相互正交的方式进行配置。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于:
所述第二λ/4波长层是取向层与液晶性聚合物的层压体。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶显示面板,其特征在于:
所述第一λ/4波长层及所述第二λ/4波长层是正A板。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板,其特征在于:
进一步在所述第一λ/4波长层与所述第一基板之间具有正C板。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶显示面板,其特征在于:
所述第一λ/4波长层及所述第二λ/4波长层的任一个是正A板,另一个是负A板。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的液晶显示面板,其特征在于:
进一步在所述第一线性偏振板的与所述第一λ/4波长层相反的一侧的面具有抗反射膜。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的液晶显示面板,其特征在于:
进一步在所述第一基板的与所述液晶层相反的一侧具有屏蔽电极。
8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的液晶显示面板,其特征在于:
所述液晶显示面板是横向电场型显示模式。
9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的液晶显示面板,其特征在于:
未施加电压状态下的液晶层中的液晶分子的取向方位与所述第一线性偏振板的透射轴或所述第二线性偏振板的透射轴平行或正交。
10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的液晶显示面板,其特征在于:
所述第一线性偏振板的透射轴与所述第一λ/4波长层的滞相轴成40°~50°。
11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的液晶显示面板,其特征在于:
进一步在所述第二λ/4波长层与所述液晶层之间具有至少覆盖所述第二λ/4波长层的取向膜。
12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的液晶显示面板,其特征在于:
进一步在所述第二λ/4波长层与所述液晶层之间具有至少覆盖所述第二λ/4波长层的介电层。
13.根据权利要求1至权利要求12中任一项所述的液晶显示面板,其特征在于:
所述第一基板在所述第二λ/4波长层与所述彩色滤光片之间具有粘接层。
14.一种液晶显示装置,其特征在于,
在权利要求1至权利要求13中任一项所述的液晶显示面板的所述第二线性偏振板侧具有背光源。
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