CN109683375B - 液晶模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供耐久性及制造成本优异、且在极角大的情况下黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均得以抑制的液晶模块。本发明的液晶模块具备液晶面板及背光源,所述液晶面板从背面侧朝向观察面侧具有第一偏振光元件、第一基板、液晶层、内置式相位差层(nx>ny=nz的λ/4板)、第二基板、外置式相位差层(nx>ny≧nz的λ/4板)及第二偏振光元件,所述背光源具备:具有第一棱线的第一棱镜片,及配置得比所述第一棱镜片靠背面侧且具有与所述第一棱线正交的第二棱线的第二棱镜片,所述第一棱线与黑显示时在倾斜方向上所述液晶面板的透射率为最大的方位平行。

Description

液晶模块
技术领域
本发明涉及一种液晶模块。更详细来说,涉及一种具备棱镜片的液晶模块。
背景技术
液晶模块(液晶显示装置)是利用液晶组合物以进行显示的显示装置,其代表性的显示方式是通过从背光源对在一对基板间封入了液晶组合物而成的液晶面板照射光,且对液晶组合物施加电压而使液晶分子的取向变化,由此对透射液晶模块的光量进行控制。这种液晶模块因具有薄型、轻量及低耗电等优点,所以被用于电视、智能手机、平板终端、汽车导航等电子设备。
液晶模块中所使用的背光源例如具备:光源、使来自所述光源的光扩散的扩散板及棱镜片。作为具备棱镜片的液晶模块,例如在专利文献1中公开了如下的液晶显示装置,其具备液晶显示元件、及用于对所述液晶显示元件进行照明的背光源结构体,所述背光源结构体在至少具有扩散板及配置于所述扩散板与所述液晶显示元件之间且在所述液晶显示元件侧的面具有多个微细棱镜槽的两块棱镜片的液晶显示装置中,使所述两块棱镜片的棱镜槽的槽方向与所述液晶显示元件的像素的重复方向具有规定的角度,并且使所述两块棱镜片的槽方向彼此正交配置而成。
专利文献2中公开了如下的液晶显示装置,其具有照明装置,所述照明装置包括光源、导光板、及具有多个棱镜的棱镜片,所述棱镜片包含具有扩散各向异性的各向异性粒子,所述多个棱镜的排列方向与所述各向异性粒子的长度方向在所述棱镜片的平面方向上错开大于0度且小于5度的角度。
专利文献3中公开了如下的液晶显示装置,即,在将构成液晶显示装置的液晶显示面板的像素排列的方向设为X1方向,且构成背光源模块的棱镜片的三角柱状的棱镜元件列在X2方向上延伸时,X1方向及X2方向不完全一致。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利特开平8-68997号公报
[专利文献2]国际公开第2009/084177号
[专利文献3]日本专利特开2008-32841号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
图20是比较方式一的液晶模块的剖面示意图。图21是比较方式二的液晶模块的剖面示意图。
比较方式一的液晶模块1R是当前所使用的FFS(Fringe Field Switching:边缘场切换)模式的液晶模块的一例,如图20所示,从观察面侧起依次具备液晶面板10R及背光源20R。比较方式一的液晶模块1R具备的液晶面板10R从背面侧朝向观察面侧依次具备:第一偏振光元件110R,具有薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)的第一基板(TFT基板)120R,液晶层130R,具有彩色滤光片(CF:Color Filter)的第二基板(CF基板)150R,透明导电膜(例如氧化铟锡(ITO:Indium Tin Oxide:)薄膜)160R,及第二偏振光元件182R。液晶层130R由密封材料135R所密封。第二基板150R中设置有彩色滤光片层151R、黑色矩阵层152R及绝缘基板153R。
比较方式二的液晶模块1R是在比较方式一的液晶模块1R中设置反射防止膜及外置式相位差层的液晶模块。即,比较方式二的液晶模块1R在透明导电膜160R与第二偏振光元件182R之间具备外置式相位差层181R,并且,在第二偏振光元件182R的观察面侧具备反射防止膜190R,除此以外具有与比较方式一的液晶模块1R相同的构成。
图20所示的比较方式一的液晶模块1R在室外等光线环境下使用时,因画面发生强反射,所以不易视觉辨认出显示图像。该情况是受到了如图20所示透明导电膜160R中的界面反射较大的影响所致,所述透明导电膜160R是为了防止第二偏振光元件182R表面处的反射、液晶面板10R的第二基板150R具备的黑色矩阵层152R中的界面反射、及由静电引起的显示不良而配置于液晶面板10R的表面。
作为抑制这些界面反射的方法,可列举如下两个方法。首先,作为第一个方法,可列举为了抑制第二偏振光元件182R表面处的反射,如图21所示采用反射防止膜190R的方法。作为抑制界面反射的第二个方法,可列举为了抑制透明导电膜160R或黑色矩阵层152R的界面处的反射,如图21所示采用将作为λ/4板的外置式相位差层181R及第二偏振光元件182R组合而成的圆偏振光板180R。
在为了抑制界面处的反射,如图21所示设置作为λ/4板的外置式相位差层的情况下,有时会进一步设置所述外置式相位差层与迟相轴正交的λ/4板,以使外置式相位差层的相位差消除。以前,VA(Vertical Alignment:垂直对准)模式的液晶模块中,以将两块λ/4板以彼此的迟相轴正交的方式配置于液晶面板的上下。然而,当在液晶分子始终在面内取向的FFS模式的液晶模块中采用该构成时,透射率无关于液晶分子的取向方位而成为固定,从而无法进行白黑显示。因此,FFS模式的液晶模块中,无法采用VA模式的液晶模块中所采用的构成。
图22是与比较方式三的液晶模块相关的图,图22(a)是剖面示意图,图22(b)是立体分解示意图。图23是表示比较方式三的液晶模块具备的液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图。所述标准化透射率的模拟是极角60°时的模拟。而且,所述标准化透射率的模拟是使用在极角60°时从方位角0°到360°的标准化亮度为1.0的背光源来进行的。比较方式三的液晶模块1R如图22所示,除在液晶层130R与第二基板150R之间设置内置式相位差层140R以外,具有与比较方式二的液晶模块1R相同的构成。即,比较方式三的液晶模块1R中,在第二基板150R与液晶层130R之间设置内置式相位差层140R,在第二基板150R的观察面侧设置外置式相位差层181R。比较方式三的液晶模块1R中的内置式相位差层140R及外置式相位差层181R为λ/4板,内置式相位差层140R的迟相轴与外置式相位差层181R的迟相轴彼此正交。
比较方式三的液晶模块1R中,通过将第二偏振光元件182R与外置式相位差层181R组合使用,而能够作为圆偏振光板180R发挥功能,透明导电膜160R处的反射及黑色矩阵层152R处的反射被圆偏振光板180R切断。而且,第二偏振光元件182R的表面处的反射能够被反射防止膜190R切断。进一步地,因内置式相位差层140R及外置式相位差层181R的迟相轴彼此正交,所以能够使内置式相位差层140R及外置式相位差层181R的相位差彼此消除,从而在透射显示时,能够实质地等同于不存在内置式相位差层及140R及外置式相位差层181R的状态。其结果,能够实现低反射并且获得与通常的FFS模式等同的光学特性。
然而,比较方式三中,在从黑显示中极角大的方向测定液晶模块1R的亮度时,存在亮度根据方位角而产生不均这一问题,测定方向的极角越大,亮度的不均也越大。其原因在于,作为λ/4板的内置式相位差层140R及外置式相位差层181R的各自三个主折射率nx、ny及nz满足nx>ny≧nz的关系,即,内置式相位差层140R及外置式相位差层181R均是满足nx>ny≧nz的关系的A板,如图23所示,在极角大的情况下(例如极角60°时),比较方式三的液晶模块1R具备的液晶面板10R的标准化透射率根据方位角而不均。
作为这种解决在黑显示中极角大的情况下根据方位角而液晶模块1R的亮度中产生不均这一问题的方法之一,有内置式相位差层中使用正A板(nx>ny=nz)而外置式相位差层中使用负A板(ny<nx=nz)的方法。由此,在极角大的情况下,几乎不再有黑显示时依方位角而产生的液晶面板的透射率的不均。然而,负A板在制造成本或膜的耐久性方面存在问题。
所述专利文献1的液晶显示装置中,使两块棱镜片的棱镜槽的槽方向与液晶显示元件的像素的重复方向具有规定的角度,并且使所述两块棱镜片的槽方向彼此正交配置,由此抑制莫尔条纹。然而,所述专利文献1中,关于具备棱镜片的液晶模块,未对极角大的情况下产生的黑显示时的亮度的方位角依存性(深极角的亮度变化)进行任何研究。同样地,所述专利文献2及3中,也未对在极角大的情况下产生的黑显示时的液晶模块的亮度的方位角依存性进行任何研究。
本发明是鉴于所述现状而完成的,其目的在于提供一种耐久性及制造成本优异、且在极角大的情况下黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均得以抑制的液晶模块。
解决问题的方案
本发明者等人对耐久性及制造成本优异、且在极角大的情况下黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均得以抑制的液晶模块进行了各种研究后,着眼于液晶面板的透射率特性及使用了棱镜片的背光源的亮度特性。然后发现:使配置于最靠观察面侧的棱镜片的凹凸形状部中的棱线与黑显示时在倾斜方向上液晶面板的透射率为最大的方位一致,由此能够将液晶面板的透射率与背光源的亮度彼此相互补偿,从而即便不使用负A板,也能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的液晶模块的峰值亮度的不均。由此,想到能够彻底解决所述问题,从而达成本发明。
即,本发明的一方式可以是液晶模块,包括液晶面板及设置于所述液晶面板的背面侧的背光源,所述液晶面板包括:第一基板;第二基板,其配置于所述第一基板的观察面侧;液晶层,其设置于所述第一基板与所述第二基板之间;第一偏振光元件,其设置于所述第一基板的背面侧;内置式相位差层,其设置于所述第二基板与所述液晶层之间;及圆偏振光板,其设置于所述第二基板的观察面侧,所述圆偏振光板具有第二偏振光元件、及设置于所述第二基板与所述第二偏振光元件之间的外置式相位差层,所述内置式相位差层为λ/4板,且,三个主折射率满足nx>ny=nz的关系,所述外置式相位差层为λ/4板,且,三个主折射率满足nx>ny≧nz的关系,所述背光源具备:第一棱镜片,其具备具有第一棱线的凹凸形状部;以及第二棱镜片,其配置得比所述第一棱镜片靠背面侧,且,具备具有与所述第一棱线正交的第二棱线的凹凸形状部;所述第一棱线与黑显示时在倾斜方向上所述液晶面板的透射率为最大的方位平行。
所述液晶面板可在所述第二基板与所述外置式相位差层之间还具备正C板,所述圆偏振光板是左旋圆偏振光板,黑显示时的所述液晶层中的液晶分子的取向方位与所述第一偏振光元件的吸收轴平行,在将所述第二偏振光元件的吸收轴的方位角设为0°,所述外置式相位差层的NZ系数设为β时,所述第一棱线的方位角α满足下述式1。
10×β+35≦α≦10×β+45 (式1)
所述液晶面板可在所述第二基板与所述外置式相位差层之间还具备正C板,所述圆偏振光板是右旋圆偏振光板,黑显示时的所述液晶层中的液晶分子的取向方位与所述第一偏振光元件的吸收轴平行,在将所述第二偏振光元件的吸收轴的方位角设为0°,所述外置式相位差层的NZ系数设为β时,所述第一棱线的方位角α满足下述式2。
-10×β+135≦α≦-10×β+145 (式2)
所述圆偏振光板可以是右旋圆偏振光板,黑显示时的所述液晶层中的液晶分子的取向方位与所述第一偏振光元件的吸收轴正交,在将所述第一偏振光元件的吸收轴的方位角设为0°时,所述第一棱线的方位角α为110°以上120°以下。
所述圆偏振光板可以是左旋圆偏振光板,黑显示时的所述液晶层中的液晶分子的取向方位与所述第一偏振光元件的吸收轴正交,在将所述第一偏振光元件的吸收轴的方位角设为0°时,所述第一棱线的方位角α为60°以上70°以下。
发明效果
根据本发明,能够提供耐久性及制造成本优异且在极角大的情况下黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均得以抑制的液晶模块。
附图说明
图1是用于对液晶模块中的极角及方位角的定义进行说明的图。
图2是实施方式一的液晶模块的剖面示意图。
图3是实施方式一的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图4是与实施方式一的液晶模块具备的背光源相关的图,图4的(a)是背光源的立体分解示意图,图4的(b)是背光源具备的棱镜片的立体示意图。
图5是实施方式二的液晶模块的剖面示意图。
图6是实施方式二的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图7是与实施方式二的液晶模块相关的图,图7的(a)是表示黑显示时的液晶面板的标准化透射率的一例的曲线图,图7的(b)是表示背光源的标准化亮度的一例的曲线图,图7的(c)是表示黑显示时的液晶模块的标准化亮度的一例的曲线图。
图8是实施方式三的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图9是实施方式四的液晶模块的剖面示意图。
图10-1是实施方式四的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图10-2是与实施方式四的液晶模块相关的图,图10-2的(a)是表示黑显示时的液晶面板的标准化透射率的一例的曲线图,图10-2的(b)是表示背光源的标准化亮度的一例的曲线图,图10-2的(c)是表示黑显示时的液晶模块的标准化亮度的一例的曲线图。
图11是实施方式五的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图12是与实施例1-1~1-4的液晶模块相关的图,图12的(a)是实施例1-1~1-4的液晶面板的立体分解示意图,图12的(b)是实施例1-1~1-4的背光源的剖面示意图。
图13是表示实施例1-1~1-4的液晶模块具备的背光源的标准化亮度的模拟结果的曲线图。
图14是与实施例1-3的液晶模块相关的图,图14的(a)是表示液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图,图14的(b)是表示液晶模块的黑显示时的标准化亮度的模拟结果的曲线图。
图15是实施例2-1~2-4的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图16是实施例3-1~3-5的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图17是表示实施例3-1~3-5的液晶模块具备的背光源的标准化亮度的模拟结果的曲线图。
图18是与实施例3-4的液晶模块相关的图,图18的(a)是表示液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图,图18的(b)是表示液晶模块的黑显示时的标准化亮度的模拟结果的曲线图。
图19是实施例4-1~4-5的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图20是比较方式一的液晶模块的剖面示意图。
图21是比较方式二的液晶模块的剖面示意图。
图22是比较方式三的液晶模块相关的图,图22的(a)是剖面示意图,图22的(b)是立体分解示意图。
图23是表示比较方式三的液晶模块具备的液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图。
图24是比较例一的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图25是表示比较例一的液晶模块具备的背光源的标准化亮度的模拟结果的曲线图。
图26是与比较例一的液晶模块相关的图,图26的(a)是表示液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图,图26的(b)是表示液晶模块的黑显示时的标准化亮度的模拟结果的曲线图。
图27是比较例二的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。
图28是表示比较例二的液晶模块具备的背光源的标准化亮度的模拟结果的曲线图。
图29是与比较例二的液晶模块相关的图,图29的(a)是表示液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图,图29的(b)是表示液晶模块的黑显示时的标准化亮度的模拟结果的曲线图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。本发明并不限定于以下的实施方式记载的内容,能够在满足本发明的构成的范围内适当地进行设计变更。
<用语及附图标记的定义>
本说明书中的用语及附图标记的定义为下述所示。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”是面内的折射率为最大的方向(即,迟相轴方向)的折射率,“ny”是在面内与迟相轴正交的方向的折射率,“nz”是厚度方向的折射率。只要不作特别说明,则折射率是指23℃时相对于波长550nm的光的值。
(2)面内相位差(Re)
只要无特别明示,则面内相位差(Re)是指23℃时波长550nm的层(膜)的面内相位差。关于Re,是在将层(膜)的厚度设为d(nm)时,根据Re=(nx-ny)×d而求出。本说明书中,只要无特别说明,则“相位差”是指面内相位差。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
只要无特别明示,则厚度方向的相位差(Rth)是指23℃时波长550nm的层(膜)的厚度方向的相位差。关于Rth,是在将层(膜)的厚度设为d(nm)时,根据Rth={(nx+ny)/2-nz}×d而求出。本说明书中,厚度方向的相位差也是指“厚度相位差”。
(4)NZ系数
NZ系数根据Nz=(nx-nz)/(nx-ny)而求出。NZ系数是表示相位差板的2轴程度的数值。
(5)λ/4板
λ/4板是指至少对于波长550nm的光赋予1/4波长(严格来说,137.5nm)的面内相位差的相位差板,只要赋予100nm以上176nm以下的面内相位差即可。附带说,波长550nm的光是人的可见度最高的波长的光。
(6)圆偏振光板
圆偏振光板是指将入射的无偏振光转换为圆偏振光的偏振光板。此处,圆偏振光不仅包含完全的圆偏振光(椭圆率(短轴/长轴)=1.00),也包含椭圆率为0.90以上且小于1.00的椭圆偏振光。
(7)观察面侧及背面侧
观察面侧是指离液晶模块的画面(显示面)更近的一侧,背面侧是指离液晶模块的画面(显示面)更远的一侧。
(8)偏振光元件
本说明书中,未附“直线”的“偏振光元件”是指直线偏振光元件,以与圆偏振光元件(圆偏振光板)加以区别。
(9)极角、方位、方位角
图1是用于说明液晶模块中的极角及方位角的定义的图。如图1所示,以液晶面板或液晶模块的画面的法线方向E为基准,将测定方向F与法线方向E所成的角度设为极角θ,通常取0°以上90°以下的角度。而且,将测定方向F投影到画面上时的方向G设为方位,通常取0°以上360°以下的角度。而且,将画面上从成为基准的方向(方位角0°)到方向G为止的角度设为方位角
Figure BDA0001810143020000121
关于方位角
Figure BDA0001810143020000122
将逆时针方向设为正的角度,顺时针方向设为负的角度。逆时针方向及顺时针方向均表示从观察面侧(正面)观看画面时的旋转方向。极角θ也简称作极角。方位角
Figure BDA0001810143020000123
也简称作方位角。
<实施方式一>
作为液晶模块的显示模式(液晶取向模式),除列举使具有正介电常数各向异性的液晶分子在从基板法线方向观察时扭转90°的状态下取向的TN(Twisted Nematic:扭转向列)模式、使具有负介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面垂直取向的垂直取向(VA:Vertical Alignment)模式之外,基于容易获得光视角特性等理由,也可列举使具有正或负介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面水平取向而对液晶层施加横电场的面内切换(IPS:In-Plane Switching)模式及边缘电场切换(FFS:Fringe Field Switching)模式等。
本实施方式中的显示模式不作特别限定,可以是所述任一方式,但优选使用FFS模式及IPS模式,更优选使用FFS模式。在将两块λ/4板以彼此的迟相轴正交的方式配置于液晶面板的上下的情况下,液晶分子始终在面内取向的FFS模式及IPS模式的液晶模块中,透射率无关于液晶分子的取向方位而成为固定,无法进行白黑显示,但根据本实施方式,即便是FFS模式及IPS模式的液晶模块,也能够实现白黑显示并且能够将两块λ/4板配置于液晶模块内。本实施方式中,作为一例,列举FFS模式的液晶模块进行说明。
图2是实施方式一的液晶模块的剖面示意图。本实施方式的液晶模块1如图2所示,从观察面侧起依次具备液晶面板10及背光源20。
本实施方式的液晶模块1具备的液晶面板10如图2所示,从背面侧朝向观察面侧依次具备第一偏振光元件110、第一基板120、液晶层130、作为λ/4板的内置式相位差层140、第二基板150、透明导电膜(例如氧化铟锡(ITO:Indium Tin Oxide)薄膜)160、圆偏振光板180及反射防止膜190。
第一基板120从背面侧朝向观察面侧依次具有由玻璃等透明基材构成的绝缘基板121、薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor/图示省略)、及电极层122。具有TFT的第一基板120也称作TFT基板。
第二基板150从背面侧朝向观察面侧依次具有彩色滤光片(CF:Color Filter)层151及黑色矩阵层152、以及由玻璃等透明基材构成的绝缘基板153。彩色滤光片层151由红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片及蓝色彩色滤光片构成。具有彩色滤光片层151的第二基板150也称作CF基板。
液晶层130由密封材料135密封。圆偏振光板180从背面侧朝向观察面侧依次具有作为λ/4板的外置式相位差层181及第二偏振光元件182。
本实施方式的液晶模块1具备的背光源20如图2所示,从观察面侧朝向背面侧依次具备第一棱镜片210、第二棱镜片220、扩散片230及导光板240。背光源20还具有配置在导光板240的侧面的光源250。
图3是实施方式一的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图3所示,第二偏振光元件182的吸收轴182a与第一偏振光元件110的吸收轴110a正交。即,第一偏振光元件110及第二偏振光元件182处于彼此的偏振光轴正交的尼科耳的配置关系。根据这种构成,未施加电压时,能够优选地实现黑显示状态。液晶层130中,施加成为黑显示的电压时的(黑显示时的)液晶分子的取向方位130a与第一偏振光元件110的吸收轴110a或第二偏振光元件182的吸收轴182a正交,施加成为白显示的电压时的(白显示时的)液晶分子的取向方位130b与黑显示时的液晶分子的取向方位130a呈大致45°的角度。内置式相位差层140的迟相轴140a与第一偏振光元件110的吸收轴110a呈大致45°或大致135°的角度。外置式相位差层181的迟相轴181a与内置式相位差层140的迟相轴140a正交。
另外,本说明书中,两个轴(第一偏振光元件110的吸收轴110a、第二偏振光元件182的吸收轴182a、液晶分子的取向方位130a、130b、内置式相位差层140的迟相轴140a、及外置式相位差层181的迟相轴181a中的任两个)正交,是指两者所成的角度(绝对值)为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,尤其优选为90°(完全正交)。两个轴(第一偏振光元件110的吸收轴110a、第二偏振光元件182的吸收轴182a、液晶分子的取向方位130a、130b、内置式相位差层140的迟相轴140a及外置式相位差层181的迟相轴181a中的任两个)平行,是指两者所成的角度(绝对值)为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,尤其优选为0°(完全平行)。两个轴(第一偏振光元件110的吸收轴110a、第二偏振光元件182的吸收轴182a、液晶分子的取向方位130a、130b、内置式相位差层140的迟相轴140a、及外置式相位差层181的迟相轴181a中的任两个)形成约45°的角度,是指两者所成的角度(绝对值)为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,尤其优选为45°。两个轴(第一偏振光元件110的吸收轴110a、第二偏振光元件182的吸收轴182a、液晶分子的取向方位130a、130b、内置式相位差层140的迟相轴140a、及外置式相位差层181的迟相轴181a中的任两个)形成约135°的角度,是指两者所成的角度(绝对值)为135±3°的范围内,优选为135±1°的范围内,更优选为135±0.5°的范围内,尤其优选为135°。
本实施方式中,通过将第二偏振光元件182与作为λ/4板的外置式相位差层181加以组合,能够作为圆偏振光板180发挥功能。透明导电膜160处的反射及黑色矩阵层152处的反射能够由圆偏振光板180切断。而且,第二偏振光元件182表面处的反射能够由反射防止膜190切断。
进一步地,内置式相位差层140及外置式相位差层181均为λ/4板,由于内置式相位差层140及外置式相位差层181的迟相轴彼此正交,因而能够使内置式相位差层140的相位差与外置式相位差层181的相位差彼此抵消,实现实质不存在内置式相位差层140及外置式相位差层181的状态。其结果,能够实现低反射并且获得与通常的FFS模式同等的光学特性。即,隔着第二基板150配置的两块λ/4板(内置式相位差层140及外置式相位差层181)的迟相轴彼此正交,因而在内置式相位差层140及外置式相位差层181的相位差彼此相互抵消的方向上发挥作用,优选相位差彼此抵消,从而能够视作不存在所述内置式相位差层140及外置式相位差层181。其结果,考虑到透射显示,能够视作其与通常的FFS模式相同。
本实施方式中的液晶面板10的黑显示时的倾斜方向(也就是说超过0°的极角)的标准化透射率根据方位角
Figure BDA0001810143020000161
(0°~360°)而有差异。其原因在于,内置式相位差层140是三个主折射率满足nx>ny=nz的关系的正A板,外置式相位差层181是三个主折射率满足nx>ny≧nz的关系的A板,外置式相位差层181并非是负A板,该情况下,如所述那样,内置式相位差层140及外置式相位差层181中视角补偿不充分。而且,表示黑显示时的倾斜方向上的液晶面板10的标准化透射率与方位角的关系的曲线图(以下也称作标准化透射率曲线图)具有两个透射率最大的(具有最大峰值透射率的)峰值,具有所述最大峰值透射率的两个峰值出现的方位为相反方向,彼此呈180°的角度。这是由构成液晶面板的偏振光板、相位差板的轴及液晶分子的取向方向均为直线状所引起。例如,在直线偏振光板的吸收轴与连结方位角0°及180°的直线平行的情况下,方位角0°及180°时的液晶面板的透射率彼此相等。这是因为,即使除了直线偏振光板之外还设置相位差板或液晶层也没有任何改变,基本上,在彼此呈180°的角度的方位中,液晶面板具有相同的特性(光学特性)。而且,所述标准化透射率曲线图中,在从具有所述最大峰值透射率的两个峰值中的一个峰值出现的方位逆时针方向地到另一峰值出现的方位之间,至少具有一个峰值透射率比所述最大峰值透射率低的峰值,并且在从所述另一峰值出现的方位逆时针方向地到所述一峰值出现的方位之间,具有至少一个峰值透射率比所述最大峰值透射率低的峰值。液晶面板10中,在具有最大峰值透射率的两个峰值之间至少具有一个透射率比最大峰值透射率低的峰值的理由可考虑为如下。即,本实施方式中,为了消除作为正A板的内置式相位差层140的相位差,使用的是外置式相位差层181(或者由外置式相位差层181及后述的正C板构成的层),而外置式相位差层181(或者由外置式相位差层181与后述的正C板构成的层)并不与负A板完全等效,因而认为透射率因方位而不同。
关于所述液晶面板10的黑显示时的标准化透射率的方位角依存性,理论上只要是大于0°的极角便可能产生,但通常能够以某程度的极角,例如30°以上的极角进行测定。本说明书中,标准化透射率是指将透射率的最大值设为1而加以标准化的透射率。而且,本说明书中求出液晶面板10的标准化透射率时,使用在与求出所述标准化透射率时相同的极角中,方位角
Figure BDA0001810143020000171
到360°时的标准化亮度为1.0的背光源。
接下来,对本实施方式的背光源20进行说明。图4是与实施方式一的液晶模块具备的背光源相关的图,图4(a)是背光源的立体分解示意图,图4(b)是背光源具备的棱镜片的立体示意图。如图4所示,背光源20从观察面侧朝向背面侧依次具备:第一棱镜片210,其具备具有第一棱线210a的凹凸形状部211及平面部212;第二棱镜片220,其具备具有与第一棱线210a正交的第二棱线220a的凹凸形状部221及平面部222;以及扩散片230及导光板240;在导光板240的侧面配置着发光二极管(LED:Light Emitting Diode)等光源250。另外,本说明书中,第一棱线与第二棱线正交是指两者所成的角度(绝对值)为90±5°的范围内,优选为90±3°的范围内,更优选为90±1°的范围内,尤其优选为90°(完全正交)。
如图4(b)所示,第一、第二棱镜片210、220中的平面部212、222分别具有观察面侧及背面侧的面平坦的构造。第一、第二棱镜片210、220中的凹凸形状部211、221分别具有长边形状的多个柱状构造,所述多个柱状构造的长度方向彼此平行,且,与平面部212、222平行。所述柱状构造例如是三角柱状。本实施方式中,对所述柱状构造是三角柱状,即,对凹凸形状部211、221是三角棱镜状的第一、第二棱镜片210、220进行说明。第一、第二棱镜片210、220中的第一、第二棱线210a、220a中,凹凸形状部211、221的凸部的顶点呈线状相连,且均为直线状。
在极角大的情况下,例如,极角60°时,本实施方式中的背光源20的标准化亮度根据方位角
Figure BDA0001810143020000181
(0°~360°)而有差异,相对于作为观察面侧的棱镜片的第一棱镜片210的第一棱线210a的方位的亮度,作为比观察面侧更远的棱镜片的第二棱镜片220的第二棱线220a的方位的亮度更高。更具体来说,背光源20的标准化亮度曲线图中,在与第一棱镜片210中的第一棱线210a平行的2个方位具有峰值亮度最小的(具有最小峰值亮度的)两个峰值。进一步地,所述标准化亮度曲线图中,在与第二棱镜片220中的第二棱线220a平行的2个方位具有峰值亮度比所述最小峰值亮度高的(具有最大峰值亮度的)两个峰值。第一棱线210a因如所述那样与第二棱线220a正交,所以具有所述最小峰值亮度的两个峰值分别位于从具有所述最大峰值亮度的两个峰值中的一峰值出现的方位逆时针方向地到另一峰值出现的方位之间、及从所述另一峰值出现的方位逆时针方向地到所述一峰值出现的方位之间,具有所述最小峰值亮度的两个峰值中的一峰值出现的方位与具有所述最大峰值亮度的两个峰值出现的方位彼此正交,且,具有所述最小峰值亮度的两个峰值中的另一峰值出现的方位与具有所述最大峰值亮度的两个峰值出现的方位彼此正交。另外,本说明书中,所述标准化亮度曲线图中的两个峰值出现的方位彼此正交是指两者所成的角度(绝对值)为90±5°的范围内,优选为90±3°的范围内,更优选为90±1°的范围内,尤其优选为90°。
在极角大的情况下,背光源20的标准化亮度曲线图具有所述峰值的理由可考虑为如下。棱镜片具有使与其棱线正交的方位的倾斜亮度向正面方向聚光的功能,但当使极角θ倾斜时,会发生已下降的亮度再次上升的被称作“旁瓣(side lobe)”的现象,该旁瓣会强烈地受到叠层2片的棱镜片的观察面侧的棱镜片,也就是第一棱镜片210的影响。即,在与第一棱镜片210的第一棱线210a正交的方位即与第二棱镜片220的第二棱线220a平行的2个方位中出现具有最大峰值亮度的两个峰值,在与第二棱镜片220的第二棱线220a正交的方位即与第一棱镜片210的第一棱线210a平行的2个方位中出现具有最小峰值亮度的两个峰值。
所述背光源20的标准化亮度的方位角依存性,即所述旁瓣是在测定方向的极角大的情况下产生。具体来说,通常在极角为45°以上的情况下出现,在极角为60°以上且小于90°的情况下可更可靠地产生。
本实施方式中,以在极角大的情况下使黑显示时的液晶面板10的透射率及背光源20的亮度的相对于方位角的振幅彼此相互补偿的方式来设计液晶模块1。更具体来说,将配置于最靠观察面侧的第一棱镜片210的第一棱线210a以与黑显示时在倾斜方向上液晶面板10的透射率为最大的方位(以下也称作透射率最大方位)平行的方式配置。通过设为这种方式,能够将所述标准化透射率曲线图中具有最大峰值透射率的峰值与所述标准化亮度曲线图中具有最小峰值亮度的峰值重合,即,能够在极角大的情况下,使黑显示时液晶面板10的透射率为最大的方位与背光源20的峰值亮度为最小的方位一致,从而能够在黑显示时液晶面板10的透射率为最大的方位抑制液晶模块1的亮度。
进一步地,能够在极角大的情况下,在黑显示时液晶面板10的透射率低于最大峰值透射率的范围内(从具有所述最大峰值透射率的两个峰值中的一峰值出现的方位逆时针方向地到另一峰值出现的方位之间、及从所述另一峰值出现的方位逆时针方向地到所述一峰值出现的方位之间),配置背光源20的峰值亮度为最大的方位,从而能够在黑显示时液晶面板10的透射率低于最大透射率的范围内提高液晶模块1的亮度。
其结果,能够获得如下的液晶模块1,即,能够在极角大的情况下,使黑显示时的液晶面板10的透射率与背光源20的亮度彼此相互补偿,即便不使用制造成本及耐久性有问题的负A板,也能够抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。这样,本实施方式中,进行如下设计,即,将液晶面板10的透射率特性与使用了第一棱镜片210及第二棱镜片220的背光源20的亮度特性进行组合,而提高液晶模块1的总性能。本实施方式的这种效果基于所述旁瓣的背光源20的亮度的方位角依存性,能够在极角大的情况下,具体来说,通常在极角为45°以上的情况下获得,如果极角为60°以上且小于90°,则能够更确实地获得。
另外,本说明书中,第一棱镜片210的第一棱线210a与液晶面板10的透射率为最大的方位平行,是指第一棱线210a与透射率最大方位所成的角度(绝对值)为0±5°的范围内,优选为0±3°的范围内,更优选为0±1°的范围内,尤其优选为0°(完全平行)。
而且,所述黑显示并非是指显示理想的完全黑(透射率=0%)的状态,而是指显示最低灰阶的状态。因此,在液晶面板10黑显示时,如所述那样,可能具有根据方位角变化的透射率。
而且,理论上来说,液晶面板10在倾斜方向上,即,在超过0°的极角中具有透射率最大方位,但在极角小的情况下,所述最大峰值透射率与最小峰值透射率(最低峰值透射率)之差减小,通常难以进行透射率最大方位的测定。因此,液晶面板10的透射率最大方位优选以某程度的极角,例如30°以上且小于90°的极角进行测定,由此,能够更确实地求出透射率最大方位。另外,所述透射率最大方位因无关于极角而为固定,所以即便将第一棱镜片210的第一棱线210a与以任一极角规定的透射率最大方位平行配置,该极角以外的极角中透射率最大方位与第一棱线210a的平行关系也不会崩塌。而且,所述透射率最大方位例如能够由视角测定装置(EZContrast,ELDIM公司制造)来测定。
以下,对各构成进一步进行说明。
(液晶面板)
液晶面板10的峰值透射率比优选为0.3以上0.9以下。另外,关于本说明书中的峰值透射率比,在极角θ=60°,方位角
Figure BDA0001810143020000211
到360°的透射率中的最高透射率设为1时,定义为非最大透射率的其他峰值透射率中的最低峰值透射率与最大透射率的比例。
在液晶面板10的黑显示时的倾斜方向上的标准化透射率曲线图中,如所述那样,出现两个具有最大峰值透射率的峰值,但也存在所述两个峰值的透射率不完全一致的情况,具有所述最大峰值透射率的两个峰值中,一峰值的透射率为另一峰值的透射率的90%以上110%以下即可。在液晶层130中包含的液晶分子的预倾(pretilt)角(液晶分子的长轴相对于第一基板120及第二基板150的表面所形成的角度)为0°的情况下,峰值PA1及PA3的透射率彼此一致,在预倾角不为0°的情况下,峰值PA1及PA3的透射率不完全一致。
如所述那样,本实施方式中的液晶面板10的黑显示时的倾斜方向上的所述标准化透射率曲线图中,在从具有所述最大峰值透射率的两个峰值中的一峰值出现的方位逆时针方向地到另一峰值出现的方位之间,至少具有一个峰值透射率比所述最大峰值透射率低的峰值(以下也称作第一低透射率峰值),并且在从所述另一峰值出现的方位逆时针方向地到所述一峰值出现的方位之间,至少具有一个峰值透射率比所述最大峰值透射率低的峰值(以下也称作第二低透射率峰值)。所述第一、第二低透射率峰值分别优选为一个以上三个以下,更优选为一个以上两个以下,进而优选为一个。
所述标准化透射率曲线图中,所述第一低透射率峰值的数量与所述第二低透射率峰值的数量相同。而且,所述标准化透射率曲线图中,每隔180°出现具有大致相同的标准化透射率的峰值。其原因在于,构成液晶面板的偏振光板、相位差板的轴及液晶分子的取向方向均为直线状。而且,大致相同的标准化透射率是指在将两个峰值的透射率比较时,一峰值的透射率为另一峰值的透射率的90%以上110%以下。
(背光源)
背光源20的峰值亮度比优选为0.60以上0.95以下,更优选为0.65以上0.90以下。关于本说明书中的峰值亮度比,在将极角θ=60°的方位角
Figure BDA0001810143020000221
到360°的亮度中的最高峰值亮度(最大峰值亮度)设为1时,定义为非最大亮度的其他峰值亮度中的最低峰值亮度(最小峰值亮度)与最大峰值亮度的比例。
在极角大的情况下的背光源20的标准化亮度曲线图中,如所述那样,出现两个具有最大峰值亮度的峰值,但也存在所述两个峰值的亮度彼此不完全一致的情况,具有所述最大峰值亮度的两个峰值中的一峰值的亮度为另一峰值的亮度的90%以上110%以下即可。而且,在极角大的情况下的背光源20的标准化亮度曲线图中,如所述那样,出现两个具有最小峰值亮度的峰值,但也存在所述两个峰值的亮度彼此不完全一致的情况,具有所述最小峰值亮度的两个峰值中的一峰值的亮度为另一峰值的亮度的90%以上110%以下即可。这样,具有最大峰值亮度的两个峰值的亮度彼此不完全一致的原因被认为是片状的第一、第二棱镜片210、220的由微小弯曲等的影响所产生的误差。认为具有最小峰值亮度的两个峰值的亮度彼此不完全一致也是出于相同的原因。
(偏振光元件)
作为第一偏振光元件110及第二偏振光元件182,可视目的而采用任意的适当的偏振光元件。例如,可列举使碘或二色性染料等二色性物质(二色性色素)吸附于聚乙烯醇系膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性聚合物膜并单轴延伸而成者,聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多稀系取向膜等。这些之中,使碘等二色性物质(二色性色素)吸附于聚乙烯醇系膜并单轴延伸而成的偏振光元件的偏振光二色比较高,尤其优选。所述偏振光元件的厚度不作特别限制,但一般来说为5~30μm左右。
第一偏振光元件110及第二偏振光元件182可分别在背面侧及观察面侧设置保护层。所述保护层可由能够用作偏振光元件的保护层的任意的适当的膜形成。关于作为该膜的主成分的材料的具体例,例如可列举三乙酰纤维素等纤维素系树脂或者环烯系树脂等透明树脂等。当在第一偏振光元件110及第二偏振光元件182的液晶层130侧设置保护层时,该保护层(内侧保护层)优选光学上具有各向同性。
(第一基板)
第一基板120朝向液晶层130侧依次具有绝缘基板121、扫描线、数据线、连接于所述扫描线及所述数据线的TFT、电极层122,电极层122朝向液晶层130侧依次具有面状的共通电极、绝缘膜、形成狭缝的像素电极。另外,也可将共通电极与像素电极的配置更换,在面状的像素电极的液晶层130侧形成形成着狭缝的共通电极。
而且,本实施方式中,对FFS模式的液晶模块1进行说明,但液晶模块1也可以是IPS模式的液晶模块,该IPS模式的液晶模块在电极层122中,将具有梳齿部的共通电极与具有梳齿部的像素电极以彼此的梳齿部啮合的方式对向配置。FFS模式及IPS模式的液晶模块中的共通电极及像素电极的电极对均在液晶层130产生横电场。
(液晶层)
液晶层130包含液晶分子。本实施方式的液晶模块1对液晶层130施加电压,根据所施加的电压改变液晶分子的取向状态,由此控制光的透过量。液晶层130中,未施加电压状态下的液晶分子的取向被控制成与第一基板120平行。
(相位差层)
内置式相位差层140及外置式相位差层181分别是利用双折射材料等对正交的两个偏振光成分赋予相位差而改变入射偏振光的状态的层。内置式相位差层140为λ/4板,且,是三个主折射率满足nx>ny=nz的关系的正A板。外置式相位差层181为λ/4板,且,是三个主折射率满足nx>ny≧nz的关系的A板。而且,这种内置式相位差层140及外置式相位差层181比起负A板,制造成本及耐久性优异。此处,“三个主折射率满足nx>ny=nz的关系”是指NZ系数为0.9以上1.1以下。此外,“三个主折射率满足nx>ny≧nz的关系”是指NZ系数为0.9以上。内置式相位差层140的迟相轴140a与外置式相位差层181的迟相轴181a彼此正交。
外置式相位差层181的NZ系数(β)优选为1.0以上2.5以下,更优选为1.0以上2.0以下。当NZ系数(β)超过2.5时,制造作为λ/4板的外置式相位差层181有时在材料方面存在困难。
作为内置式相位差层140,优选使用将液晶化合物的取向加以固定的相位差层,尤其优选使用在实施了取向处理的膜(取向膜)上使反应性介晶等液晶材料伸展而成的相位差层。通过设为这种方式,能够使作为正A板的内置式相位差层140的膜厚变薄,从而能够抑制液晶模块1的视差混色。
作为内置式相位差层140的形成方法,例如能够使用在实施了取向处理的基材膜之上涂布包含液晶化合物的液晶材料并进行取向固定的方法等。作为所述液晶化合物,优选聚合性液晶。只要显现出所期望的相位差,则可以是不对基材膜进行特别的取向处理的方法或者取向固定后从基材膜剥离并转印加工到另一膜的方法等。进一步地,可使用不将液晶材料的取向进行固定的方法。
所述聚合性液晶是具有聚合性基团且具有液晶性的化合物。聚合性基团是指与聚合反应相关的基团,优选是光聚合性基团。此处,光聚合性基团是指由光聚合起始剂产生的活性自由基或酸等参与聚合反应的基团。作为聚合性基团,可列举乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰基、环氧乙烷基、环氧丙烷基等。其中,优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰基、乙烯氧基、环氧乙烷基及环氧丙烷基,更优选丙烯酰氧基。液晶性可以是向热性液晶,也可以是向液性液晶,将向热性液晶按照秩序度进行分类,可以是向列型液晶也可以是层列型液晶,从成膜的容易性的观点考虑,优选向热性的向列液晶。
作为所述聚合性液晶的具体例,可列举液晶手册(液晶手册编辑委员会编,丸善(股)2002年10月30日发行)的“3.8.6网状结构(完全交联型)”,“6.5.1液晶材料b.聚合性向列液晶材料”中记载的化合物中具有聚合性基团的化合物,日本专利特开2010-31223号公报、日本专利特开2010-270108号公报、日本专利特开2011-6360号公报及日本专利特开2011-207765号公报记载的聚合性液晶。
外置式相位差层181能够与内置式相位差层140同样地形成。外置式相位差层181例如能够通过在实施了取向处理的基材膜之上涂布包含液晶化合物的液晶材料并进行取向固定而形成。而且,通过使用在进行所述取向固定后,从基材膜剥离并转印加工到直线偏振光板的方法,能够形成具有外置式相位差层181及直线偏振光板(第二偏振光元件182)的圆偏振光板180。外置式相位差层181也能够利用使市售的相位差膜(例如ZEONOR膜(日本ZEON公司制造))延伸的方法形成。
(取向膜)
可在第一基板120及第二基板150的液晶层130侧分别配置取向膜。所述取向膜具有对未施加电压的状态下的液晶分子的取向进行控制的功能。本实施方式中,作为取向膜,使用将未施加电压的状态下的液晶分子的取向以与第一基板120及第二基板150平行的方式控制的水平取向膜。
(透明导电膜)
透明导电膜160是为了解决静电引起的显示不良而配置于液晶面板10表面的层,能够利用溅射法等成膜而形成。透明导电膜160例如包含氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)等透明导电膜材料或者他们的合金。包含ITO的透明导电膜160也被称作遮蔽ITO。
(圆偏振光板)
圆偏振光板180从背面侧朝向观察面侧依次具有外置式相位差层181及第二偏振光元件182,外置式相位差层181的迟相轴181a相对于第二偏振光元件182的吸收轴182a向逆时针方向地形成45°,或者,向顺时针方向地形成45°的角度。圆偏振光板180具有将从观察面侧入射的光转换为圆偏振光的功能,能够切断透明导电膜160处的反射及黑色矩阵层152处的反射。
(反射防止膜)
反射防止膜190具有抑制第二偏振光元件182的表面处的反射的功能。作为反射防止膜190,例如可列举AR(Anti Reflection)膜、LR(Low Reflection)膜、蛾眼膜等。AR膜及LR膜是利用光学干涉降低反射光强度的膜。蛾眼膜是通过将小于光的波长的数百nm周期的凹凸构造设置于膜上,而形成平滑的折射率分布从而降低反射光强度的膜。
(棱镜片)
如图4所示,第一棱镜片210及第二棱镜片220分别具有将来自扩散片230的出射光在液晶模块1的观察面侧的正面方向上聚集的功能。第一棱镜片210具备平面部212、及配置于平面部212的观察面侧的表面的凹凸形状部211。第二棱镜片220具备平面部222、及配置于平面部222的观察面侧的表面的凹凸形状部221。
第一棱镜片210及第二棱镜片220具备的第一棱线210a及第二棱线220a彼此正交。棱镜片为了使与其棱线正交的方位的倾斜亮度在正面方向上聚光,以第一棱线210a及第二棱线220a彼此正交的方式配置,由此能够更均匀地提高液晶模块1的面内的亮度。作为第一棱镜片210及第二棱镜片220,例如能够使用3M公司制造的BEF系列。
与第一、第二棱线210a、220a正交的剖面中的凹凸形状部211、221的形状优选为三角形,更优选为夹着凸部的顶点的两边的长度相等的等腰三角形。本实施方式的背光源20根据第一、第二棱镜片210、220的凹凸形状部211、221的顶角210b、220b或间距210c、220c,所述亮度特性(深极角的亮度的方位角依存性)不会大幅变化。因此,第一、第二棱镜片210、220所具有的凹凸形状部211、221的顶角210b、220b、间距210c、220c及凸部的高度210d、220d等能够适当设定。
(导光板)
本实施方式的背光源20优选具备导光板240。导光板240是板状,由聚碳酸酯树脂或聚甲基丙烯酸甲酯树脂等透明树脂成形。导光板240的观察面侧为光出射的出光面。导光板240将从光源250向导光板240内导入的光进行引导并导向出光面,出光面整体均匀地发光。
(扩散片)
本实施方式的背光源20优选具备扩散片230。扩散片230是半透明树脂膜,具有使从导光板240的出光面发出的光扩散而扩大光的指向特性的功能。
本实施方式中,设置着扩散片230及导光板240,但也可仅设置扩散片230及导光板240中的其中一个。而且,本实施方式中,设为将光源250配置于导光板240的侧面的边缘型,但也可设为将光源250配置于液晶面板10的整个面的直下型,该情况下,能够省略扩散片及导光板240。
以下,列举本实施方式的液晶模块1具备的液晶面板的更具体的且优选的叠层构造来对液晶模块进行说明。
<实施方式二>
本实施方式中,对实施方式一的液晶模块1具备的液晶面板10的更具体的且优选的方式进行说明。图5是实施方式二的液晶模块的剖面示意图。本实施方式的液晶模块1具备的液晶面板10如图5所示,从背面侧朝向观察面侧依次具备第一偏振光元件110、第一基板120、液晶层130、内置式相位差层140、第二基板150、透明导电膜160、作为视角补偿膜的正C板170、圆偏振光板180及反射防止膜190。圆偏振光板180是左旋圆偏振光板,从背面侧朝向观察面侧依次具有外置式相位差层181及第二偏振光元件182。即,本实施方式的液晶模块1具备的液晶面板10除实施方式一的液晶模块1具备的液晶面板10的叠层构造外,还在第二基板150及外置式相位差层181之间具备正C板170。本实施方式的液晶模块1具备的背光源20与实施方式一的液晶模块1具备的背光源20相同。
图6是实施方式二的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图6所示,第二偏振光元件182的吸收轴182a与第一偏振光元件110的吸收轴110a正交。液晶层130的黑显示时的液晶分子的取向方位130a与第一偏振光元件110的吸收轴110a平行。内置式相位差层140的迟相轴140a与第一偏振光元件110的吸收轴110a形成约45°的角度。外置式相位差层181的迟相轴181a与内置式相位差层140的迟相轴140a正交。更具体来说,在将第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为0°时,第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角约为90°,黑显示时的液晶分子的取向方位130a的方位角约为90°,内置式相位差层140的迟相轴140a的方位角约为135°,外置式相位差层181的迟相轴181a的方位角约为45°。另外,本说明书中,方位角约为45°是指方位角为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,尤其优选为45°。方位角约为90°是指方位角为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,尤其优选为90°。方位角约为135°是指方位角为135±3°的范围内,优选为135±1°的范围内,更优选为135±0.5°的范围内,尤其优选为135°。
图7是与实施方式二的液晶模块相关的图,图7(a)是表示黑显示时的液晶面板的标准化透射率的一例的曲线图,图7(b)是表示背光源的标准化亮度的一例的曲线图,图7(c)是表示黑显示时的液晶模块的标准化亮度的一例的曲线图。
在极角大的情况下,例如,极角60°时,黑显示时的液晶面板10的标准化透射率如图7(a)所示,根据方位角
Figure BDA0001810143020000301
而标准化透射率中有差异。更具体来说,极角大的情况(例如极角60°以上)下的黑显示时的液晶面板10的标准化透射率曲线图有两个具有最大峰值透射率的峰值(峰值PA1及PA3),具有所述最大峰值透射率的两个峰值PA1及PA3出现的方位彼此形成约180°的角度。进一步地,所述标准化透射率曲线图中,在从峰值PA1出现的方位逆时针方向地到峰值PA3出现的方位之间,具有一个峰值透射率比所述最大峰值透射率低的峰值PA2,并且在从峰值PA3出现的方位逆时针方向地到峰值PA1出现的方位之间,具有一个峰值透射率比所述最大峰值透射率低的峰值PA4。峰值PA2出现的方位与峰值PA1及峰值PA3出现的方位彼此正交,且,峰值PA4出现的方位与峰值PA1及峰值PA3出现的方位彼此正交。其原因在于,如所述那样,内置式相位差层140及外置式相位差层181均是满足nx>ny≧nz的关系的A板,且,设置着正C板170。另外,本说明书中,所述标准化透射率曲线图中的两个峰值出现的方位彼此正交是指两者所成的角度(绝对值)为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,尤其优选为90°。
而且,在极角大的情况下,例如极角60°时,背光源20的标准化亮度如图7(b)所示,相对于作为观察面侧的棱镜片的第一棱镜片210的第一棱线210a的方位的亮度,作为离观察面侧更远的棱镜片的第二棱镜片220的第二棱线220a的方位的亮度更高。更具体来说,极角大的情况(例如极角60°以上)下的背光源20的标准化亮度曲线图中,在与第一棱镜片210的第一棱线210a平行的2个方位有具有最小峰值亮度的峰值PB1及峰值PB3。进一步地,所述标准化亮度曲线图中,在与第二棱镜片220的第二棱线220a平行的2个方位具有峰值亮度比所述最小峰值亮度高的(具有最大峰值亮度的)峰值PB2及峰值PB4。棱线210a如所述那样与棱线220a正交,因而峰值PB2及峰值PB4分别位于从峰值PB1出现的方位逆时针方向地到峰值PB3出现的方位之间、及从峰值PB3出现的方位逆时针方向地到峰值PB1出现的方位之间,峰值PB1出现的方位及峰值PB3出现的方位分别与峰值PB2出现的方位正交,峰值PB1出现的方位及峰值PB3出现的方位分别与峰值PB4出现的方位正交。
本实施方式中,以在极角大的情况(例如极角60°以上)下使黑显示时的液晶面板10的透射率及背光源20的亮度的相对于方位角的振幅彼此相互补偿的方式来设计液晶模块1。更具体来说,将配置于最靠观察面侧的第一棱镜片210的第一棱线210a以与黑显示时的倾斜方向上的液晶面板10的透射率最大方位平行的方式配置。通过设为这种方式,能够将所述标准化透射率曲线图中具有所述最大峰值透射率的峰值(峰值PA1及PA3)与所述标准化亮度曲线图中具有所述最小峰值亮度的峰值(峰值PB1及PB3)重合,即,能够在极角大的情况下,使黑显示时液晶面板10的透射率为最大的方位与背光源20的峰值亮度为最小的方位一致,能够在黑显示时液晶面板10的峰值透射率为最大的方位,抑制液晶模块1的亮度。
进一步地,能够在极角大的情况下,将黑显示时的液晶面板10的透射率低于最大峰值透射率的范围内(所述标准化透射率曲线图中,从峰值PA1出现的方位逆时针方向地到峰值PA3出现的方位之间、及从峰值PA3出现的方位逆时针方向地到峰值PA1出现的方位之间),配置背光源20的峰值亮度为最大的方位,能够在黑显示时液晶面板10的透射率低于最大透射率的范围内,提高液晶模块1的亮度。尤其,本实施方式中,能够将所述标准化透射率曲线图中具有最小峰值透射率的峰值(峰值PA2及PA4)与所述标准化亮度曲线图中具有最大峰值亮度的峰值(峰值PB1及PB3)重合,即,能够使黑显示时液晶面板10的峰值透射率为最小的方位与背光源20的峰值亮度为最大的方位一致,能够在黑显示时液晶面板10的峰值透射率为最小的方位,提高液晶模块1的亮度。
其结果,能够实现如下的液晶模块1,即,能够在极角大的情况下,抑制液晶模块1的最大峰值亮度与最小峰值亮度之差,即便不使用制造成本及耐久性存在问题的负A板,也能够抑制黑显示时依方位角而产生的液晶模块1的峰值亮度的不均,耐久性及制造成本优异,且,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。进一步地,本实施方式中,能够在极角大的情况下,避免背光源20的亮度峰值重叠于黑显示时的液晶面板10的透射率为最小的方位角,也就是液晶面板10的对比度高的方位角,因而能够一方面抑制对比度的下降,一方面改善黑显示时的视角特性。
本实施方式中的液晶面板10的峰值透射率比优选为0.70以上0.90以下,更优选为0.75以上0.85以下。
本实施方式中的背光源20的峰值亮度比优选为0.75以上0.95以下,更优选为0.80以上0.90以下。
本实施方式的液晶模块1在将第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为0°,外置式相位差层181的NZ系数设为β时,第一棱线210a的方位角α优选满足下述式1,更优选满足下述式1-1,进而优选满足下述式1-2。具备正C板170及左旋圆偏振光板的本实施方式中,因黑显示时液晶面板10的透射率为最大的方位角(以下也称作透射率最大方位角)能够近似为10×β+40,所以通过使第一棱线210a的方位角α满足下述式,能够使第一棱镜片210中的第一棱线210a与液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位所成的角度接近0°,关于具备正C板及左旋圆偏振光板的液晶模块1,能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
10×β+35≦α≦10×β+45 (式1)
10×β+37≦α≦10×β+43 (式1-1)
α=10×β+40 (式1-2)
(正C板)
本实施方式的液晶模块1具备的正C板170中,三个主折射率满足nz>nx=ny的关系。
在正C板170的面内相位差Re为15nm以下等充分小的情况下,因视作面内实质为光学各向同性,所以正C板170的面内的配置方向不作特别限定。正C板170的面内相位差优选为15nm以下,更优选为10nm以下。
正C板170能够与内置式相位差层140同样地形成。正C板170例如能够通过如下而形成,即,在实施了使液晶化合物垂直取向的取向处理的垂直取向膜之上涂布包含液晶化合物的液晶材料,进行取向固定后,转印包含所述液晶化合物的膜。作为所述液晶化合物,例如可列举聚合性液晶化合物。
正C板170的厚度相位差Rth优选为100nm以上250nm以下,更优选为120nm以上230nm以下。而且,在将正C板170的厚度相位差设为γnm,外置式相位差层181的NZ系数设为β时,β及γ优选满足下述式1A,更优选满足下述式1A-1,更优选满足下述式1A-2。为了对正A板进行视角补偿而需要负A板,但负A板如所述那样在成本方面等存在问题。本实施方式中,通过使外置式相位差层181的NZ系数β及正C板170的厚度相位差γ满足下述式1A,将外置式相位差层181及正C板170加在一起,表观上能够虚拟地作为负A板发挥作用,因而能够一方面抑制成本,一方面在极角大的情况下,进一步抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
115β-7.5≦γ≦115β+2.5(式1A)
115β-5≦γ≦115β(式1A-1)
γ=115β-2.5(式1A-2)
(左旋圆偏振光板)
本实施方式中的圆偏振光板180从背面侧朝向观察面侧依次具有外置式相位差层181及第二偏振光元件182,外置式相位差层181的迟相轴181a相对于第二偏振光元件182的吸收轴182a逆时针方向地形成约45°的角度。本实施方式中的圆偏振光板180是左旋圆偏振光板,且具有将从观察面侧入射的光转换为左旋的圆偏振光的功能。本说明书中,在与光的前进方向对向地观察光的情况下,将光波的电气位移向量的振动方向随光波的前进顺时针方向地旋转的光称作右旋的圆偏振光,将随光波的前进逆时针方向地旋转的光称作左旋的圆偏振光。
<实施方式三>
本实施方式中,对实施方式一的液晶模块1具备的液晶面板10的更具体的且优选的方式进行说明。本实施方式的液晶模块中,液晶面板具备的内置式相位差层的迟相轴及外置式相位差层的迟相轴的配置不同,且,圆偏振光板180为右旋圆偏振光板,除此以外具有与实施方式二的液晶模块1相同的构成。
图8是实施方式三的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图8所示,第二偏振光元件182的吸收轴182a与第一偏振光元件110的吸收轴110a正交。液晶层130中,黑显示时的液晶分子的取向方位130a与第一偏振光元件110的吸收轴110a平行。内置式相位差层140的迟相轴140a与第一偏振光元件110的吸收轴110a形成约45°的角度。外置式相位差层181的迟相轴181a与内置式相位差层140的迟相轴140a正交。更具体来说,在将第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为0°时,第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角约为90°,黑显示时的液晶分子的取向方位130a的方位角约为90°,内置式相位差层140的迟相轴140a的方位角约为45°,外置式相位差层181的迟相轴181a的方位角约为135°。
通过设为这种方式,能够在极角大的情况(例如极角60°以上)下,使黑显示时的液晶面板10的透射率为最大的方位与背光源20的峰值亮度为最小的方位一致,能够在黑显示时液晶面板10的峰值透射率为最大的方位,抑制液晶模块1的亮度。进一步地,能够在极角大的情况下,使黑显示时的液晶面板10的峰值透射率为最小的方位与背光源20的峰值亮度为最大的方位一致,能够在黑显示时液晶面板10的峰值透射率为最小的方位,提高液晶模块1的亮度。其结果,能够实现如下的液晶模块1,即,能够在极角大的情况下,抑制液晶模块1的最大峰值亮度与最小峰值亮度之差,即便不使用制造成本及耐久性存在问题的负A板,也能够抑制黑显示时依方位角而产生的液晶模块1的峰值亮度的不均,耐久性及制造成本优异,且,在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。进一步地,本实施方式中,能够在极角大的情况下,避免背光源20的亮度峰值重叠于黑显示时的液晶面板10的透射率为最小的方位角,也就是液晶面板10的对比度高的方位角,因而能够一方面抑制对比度的下降,一方面改善黑显示时的视角特性。
本实施方式的液晶模块1在将第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为0°,外置式相位差层181的NZ系数设为β时,第一棱线210a的方位角α优选满足下述式2,更优选满足下述式2-1,进而优选满足下述式2-2。在具备正C板170及右旋圆偏振光板的本实施方式中,黑显示时液晶面板10的透射率最大方位角能够近似为-10×β+140,通过使第一棱线210a的方位角α满足下述式,能够使第一棱镜片210中的第一棱线210a与液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位所成的角度接近0°,关于具备正C板及右旋圆偏振光板的液晶模块1,能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
-10×β+135≦α≦-10×β+145 (式2)
-10×β+137≦α≦-10×β+143 (式2-1)
α=-10×β+140 (式2-2)
正C板170的厚度相位差(γ)与外置式相位差层181的NZ系数(β)与实施方式二同样地,优选满足所述式1A,更优选满足所述式1A-1,进而优选满足所述式1A-2。
本实施方式中的液晶面板10的峰值透射率比优选为0.70以上0.90以下,更优选为0.75以上0.85以下。
本实施方式中的背光源20的峰值亮度比优选为0.75以上0.95以下,更优选为0.80以上0.90以下。
(右旋圆偏振光板)
本实施方式中的圆偏振光板180从背面侧朝向观察面侧依次具有外置式相位差层181及第二偏振光元件182,外置式相位差层181的迟相轴181a相对于第二偏振光元件182的吸收轴182a顺时针方向地形成约45°的角度。本实施方式中的圆偏振光板180是右旋圆偏振光板,具有将从观察面侧入射的光转换为右旋的圆偏振光的功能。
<实施方式四>
本实施方式中,对实施方式一的液晶模块1具备的液晶面板10的更具体的且优选的方式进行说明。图9是实施方式四的液晶模块的剖面示意图。本实施方式的液晶模块1具备的液晶面板10如图9所示,从背面侧朝向观察面侧依次具备第一偏振光元件110、第一基板120、液晶层130、内置式相位差层140、第二基板150、透明导电膜160、圆偏振光板180及反射防止膜190。圆偏振光板180是右旋圆偏振光板,从背面侧朝向观察面侧依次具有外置式相位差层181及第二偏振光元件182。本实施方式的液晶模块1具备的背光源20与实施方式一的液晶模块1具备的背光源20相同。
图10-1是实施方式四的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图10-1所示,第二偏振光元件182的吸收轴182a与第一偏振光元件110的吸收轴110a正交。液晶层130的黑显示时的液晶分子的取向方位130a与第一偏振光元件110的吸收轴110a正交。内置式相位差层140的迟相轴140a与第一偏振光元件110的吸收轴110a形成约45°的角度。外置式相位差层181的迟相轴181a与内置式相位差层140的迟相轴140a正交。更具体来说,在将第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为0°时,第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角约为90°,黑显示时的液晶分子的取向方位130a的方位角约为90°,内置式相位差层140的迟相轴140a的方位角约为135°,外置式相位差层181的迟相轴181a的方位角约为45°。
图10-2是与实施方式四的液晶模块相关的图,图10-2(a)是表示黑显示时的液晶面板的标准化透射率的一例的曲线图,图10-2(b)是表示背光源的标准化亮度的一例的曲线图,图10-2(c)是表示黑显示时的液晶模块的标准化亮度的一例的曲线图。
在极角大的情况下,例如,极角60°时,黑显示时的液晶面板10的标准化透射率如图10-2(a)所示,根据方位角
Figure BDA0001810143020000381
而标准化透射率中有差异。更具体来说,极角大的情况(例如极角60°以上)下的黑显示时的液晶面板10的标准化透射率曲线图有两个具有最大峰值透射率的峰值(峰值PA1及PA3),具有所述最大峰值透射率的两个峰值PA1及PA3出现的方位彼此形成约180°的角度。进一步地,所述标准化透射率曲线图中,在从峰值PA1出现的方位逆时针方向地到峰值PA3出现的方位之间,具有两个峰值透射率比所述最大峰值透射率低的峰值PA2(PA2-1、PA2-2),并且在从峰值PA3出现的方位逆时针方向地到峰值PA1出现的方位之间,具有两个峰值透射率比所述最大峰值透射率低的峰值PA4(PA4-1、PA4-2)。峰值PA2-1及PA4-1出现的方位彼此形成约180°的角度,且,峰值PA2-2及PA4-2出现的方位彼此形成约180°的角度。其原因在于,如所述那样,内置式相位差层140及外置式相位差层181均是满足nx>ny≧nz的关系的A板。
而且,在极角大的情况下,例如,极角60°时,背光源20的标准化亮度如图10-2(b)所示,相对于作为观察面侧的棱镜片的第一棱镜片210的第一棱线210a的方位的亮度,作为离观察面侧更远的棱镜片的第二棱镜片220的第二棱线220a的方位的亮度更高。更具体来说,极角大的情况(例如极角60°以上)下的背光源20的标准化亮度曲线图中,在与第一棱镜片210中的第一棱线210a平行的2个方位有具有最小峰值亮度的峰值PB1及峰值PB3。进一步地,所述标准化亮度曲线图中,在与第二棱镜片220中的第二棱线220a平行的2个方位具有峰值亮度比所述最小峰值亮度高的(具有最大峰值亮度的)峰值PB2及峰值PB4。因第一棱线210a如所述那样与第二棱线220a正交,所以峰值PB2及峰值PB4分别位于从峰值PB1出现的方位逆时针方向地到峰值PB3出现的方位之间、及从峰值PB3出现的方位逆时针方向地到峰值PB1出现的方位之间,峰值PB1出现的方位及峰值PB3出现的方位分别与峰值PB2出现的方位正交,峰值PB1出现的方位及峰值PB3出现的方位分别与峰值PB4出现的方位正交。
本实施方式中,以在极角大的情况(例如极角60°以上)下,使黑显示时的液晶面板10的透射率及背光源20的亮度的相对于方位角的振幅彼此相互补偿的方式来设置液晶模块1。更具体来说,将配置于最靠观察面侧的第一棱镜片210的第一棱线210a以与黑显示时的倾斜方向上的液晶面板10的透射率最大方位平行的方式配置。通过设为这种方式,能够将所述标准化透射率曲线图中具有最大峰值透射率的峰值(峰值PA1及PA3)重合于所述标准化亮度曲线图中具有最小峰值亮度的峰值(峰值PB1及PB3),即,能够在极角大的情况下,使黑显示时液晶面板10的透射率为最大的方位与背光源20的峰值亮度为最小的方位一致,能够在黑显示时液晶面板10的峰值透射率为最大的方位,抑制液晶模块1的亮度。
进一步地,能够在极角大的情况下,在黑显示时的液晶面板10的透射率低于最大峰值透射率的范围内(所述标准化透射率曲线图中,在从峰值PA1出现的方位逆时针方向地到峰值PA3出现的方位之间、及从峰值PA3出现的方位逆时针方向地到峰值PA1出现的方位之间),配置背光源20的峰值亮度为最大的方位,能够在黑显示时液晶面板10的透射率低于最大透射率的范围内,如图10-2(c)所示,提高液晶模块1的亮度。尤其本实施方式中,能够分别在从峰值PA1出现的方位逆时针方向地到峰值PA3出现的方位之间、及从峰值PA3出现的方位逆时针方向地到峰值PA1出现的方位之间,使比峰值透射率低的峰值PA2-1及PA4-1所对应的液晶模块1的亮度峰值被比峰值透射率高的峰值PA2-2及PA4-2所对应的液晶模块1的亮度峰值吸收而消失,从而能够提高液晶模块1中的最小峰值亮度。
其结果,能够实现如下的液晶模块,即,能够在极角大的情况下,使液晶面板10的透射率与背光源20的亮度彼此相互补偿,能够抑制液晶模块1的最大峰值亮度与最小峰值亮度之差,即便不使用制造成本及耐久性存在问题的负A板,也能够抑制黑显示时依方位角而产生的液晶模块1的峰值亮度的不均,耐久性及制造成本优异,且,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。而且,本实施方式中,相对于液晶面板10的标准化透射率曲线图中的峰值的数量,液晶模块1的标准化亮度曲线图中的峰值的数量更少。这样,可以说在极角大的情况下,峰值的数量减少也抑制了黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
本实施方式的液晶模块1中,在将第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为0°时,第一棱线210a的方位角α优选为110°以上120°以下,更优选为112°以上118°以下,进而优选为115°。在具备右旋圆偏振光板的本实施方式中,黑显示时液晶面板10的透射率最大方位角可以是115°,因而通过使第一棱线210a的方位角α满足所述范围,能够使第一棱镜片210中的第一棱线210a与液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位所成的角度接近0°,关于具备右旋圆偏振光板的液晶模块1,能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
本实施方式中的液晶面板10的峰值透射率比优选为0.35以上0.65以下,更优选为0.4以上0.6以下。
本实施方式中的背光源20的峰值亮度比优选为0.60以上0.80以下,更优选为0.65以上0.75以下。
<实施方式五>
本实施方式中,对实施方式一的液晶模块1具备的液晶面板10的更具体的且优选的方式进行说明。本实施方式的液晶模块中,除液晶面板具备的内置式相位差层的迟相轴及外置式相位差层的迟相轴的配置不同,且,圆偏振光板180是左旋圆偏振光板以外,具有与实施方式四的液晶模块1相同的构成。
图11是实施方式五的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图11所示,第二偏振光元件182的吸收轴182a与第一偏振光元件110的吸收轴110a正交。液晶层130中,黑显示时的液晶分子的取向方位130a与第一偏振光元件110的吸收轴110a正交。内置式相位差层140的迟相轴140a与第一偏振光元件110的吸收轴110a形成约45°的角度。外置式相位差层181的迟相轴181a与内置式相位差层140的迟相轴140a正交。更具体来说,在将第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为0°时,第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角约为90°,黑显示时的液晶分子的取向方位130a的方位角约为90°,内置式相位差层140的迟相轴140a的方位角约为45°,外置式相位差层181的迟相轴181a的方位角约为135°。
通过设为这种方式,能够在极角大的情况(例如极角60°以上)下,使黑显示时的液晶面板10的透射率为最大的方位与背光源20的峰值亮度为最小的方位一致,能够在黑显示时液晶面板10的峰值透射率为最大的方位,抑制液晶模块1的亮度。进一步地,能够在极角大的情况下,在黑显示时的液晶面板10的透射率比最大透射率低的范围内,提高液晶模块1的亮度。其结果,能够实现如下的液晶模块,即,能够在极角大的情况下,使液晶面板10的透射率与背光源20的亮度彼此相互补偿,能够抑制液晶模块1的最大峰值亮度与最小峰值亮度之差,即便不使用制造成本及耐久性存在问题的负A板,也能够抑制黑显示时依方位角而产生的液晶模块1的峰值亮度的不均,耐久性及制造成本优异,且,能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
本实施方式的液晶模块1中,在将第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为0°时,第一棱线210a的方位角α优选为60°以上70°以下,更优选为62°以上68°以下,进而优选为65°。在具备左旋圆偏振光板的本实施方式中,黑显示时液晶面板10的透射率最大方位角可以是65°,因而通过使第一棱线210a的方位角α满足所述范围,能够使第一棱镜片210中的第一棱线210a与液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位所成的角度接近0°,关于具备左旋圆偏振光板的液晶模块1,能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
以下,列举实施例及比较例对本发明进行更详细地说明,但本发明不被所述例所限定。
<实施例1-1~1-4>
实施例1-1~1-4中,制作具有与所述实施方式二对应的构成的液晶模块。图12是与实施例1-1~1-4的液晶模块相关的图,图12(a)是实施例1-1~1-4的液晶面板的立体分解示意图,图12(b)是实施例1-1~1-4的背光源的剖面示意图。以下将进行详细说明。另外,实施例1-1~1-4中,将第二偏振光元件的吸收轴作为方位角的基准(0°)。
(实施例1-1~1-4的液晶面板)
如图12(a)所示,实施例1-1~1-4的液晶面板10中,将第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为0°,第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为90°,黑显示时的液晶分子的取向方位130a的方位角设为90°,内置式相位差层140的迟相轴140a的方位角设为135°,外置式相位差层181的迟相轴181a的方位角设为45°。实施例1-1~1-4的液晶面板10中,由外置式相位差层181及第二偏振光元件182构成的圆偏振光板180是左旋圆偏振光板。实施例1-1~1-4的液晶面板10中的外置式相位差层181的面内相位差及NZ系数、正C板170的厚度相位差、以及内置式相位差层140的面内相位差及NZ系数分别如下述表1那样进行设定。而且,正C板170的面内相位差设为0nm。
[表1]
Figure BDA0001810143020000431
将第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为0°,对于实施例1-1~1-4的液晶面板10,分别使用新代(SYNTEC)公司制造的LCD-Master来模拟极角设为60°的情况下的黑显示时的透射率为最大的方位角(以下也称作透射率最大方位角)。将结果表示于下述表2。
[表2]
Figure BDA0001810143020000432
根据表2的结果可知,黑显示时的透射率最大方位角根据NZ系数的值而不同。基于表2的结果可知,在将NZ系数设为β、极角设为60°的情况下的黑显示时的透射率最大方位角设为δ而进行线性近似时,下述式A的关系成立。
δ=10β+40 (式A)
(实施例1-1~1-4的背光源)
接下来,对实施例1-1~1-4的背光源的构成进行说明。如图12(b)所示,实施例1-1~1-4中使用背光源20,该背光源20从观察面侧依次配置着第一棱镜片210、第二棱镜片220、扩散片230、及导光板240且在导光板240的侧面配置着作为光源250的LED。
图13是表示实施例1-1~1-4的液晶模块具备的背光源的标准化亮度的模拟结果的曲线图。如图13所示,实施例1-1~1-4的液晶模块具备的背光源的极角θ=60°的峰值亮度比为0.86倍。
另外,本说明书中表示的液晶面板的标准化透射率的模拟结果、背光源的标准化亮度的模拟结果及液晶模块的模拟结果均为极角60°时进行的模拟的结果。
(实施例1-1~1-4的液晶模块)
以极角设为60°的情况下的实施例1-1~1-4的液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位分别与实施例1-1~1-4的背光源20中的第一棱镜片210的第一棱线210a平行的方式,配置液晶面板10及背光源20,设定实施例1-1~1-4的液晶模块。即,以第一棱线210a的方位角α满足下述式B的方式设定实施例1-1~1-4的液晶模块。另外,以下,δ表示液晶面板10的透射率最大方位角。
α=δ=10β+40 (式B)
(实施例1-3的液晶模块)
以下,对外置式相位差层的NZ系数设为1.6的实施例1-3的液晶模块的亮度进行详细说明。图14是与实施例1-3的液晶模块相关的图,图14(a)是表示液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图,图14(b)是表示液晶模块的黑显示时的标准化亮度的模拟结果的曲线图。
如图14(a)所示,实施例1-3的液晶面板10的峰值透射率比为0.82倍。与此相对,以实施例1-3的液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位角(56°)与第一棱镜片210的第一棱线210a平行的方式配置液晶面板10及背光源20的实施例1-3的液晶模块中,峰值亮度比为0.92倍。根据以上,能够获得如下的液晶模块,即,通过将配置于最靠观察面侧的第一棱镜片210的第一棱线210a与黑显示时在倾斜方向上液晶面板10的透射率为最大的方位平行的方式进行配置,即便不使用制造成本及耐久性存在问题的负A板,也能够抑制黑显示时依方位角而产生的液晶模块1的峰值亮度的不均,耐久性及制造成本优异,且,在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。关于实施例1-1~1-2及1-4的液晶模块,也能够获得与实施例1-3的液晶模块相同的效果。
<实施例2-1~2-4>
实施例2-1~2-4中,制作具有与所述实施方式三对应的构成的液晶模块。以下将进行详细说明。另外,实施例2-1~2-4中,将第二偏振光元件的吸收轴作为方位角的基准(0°)。
(实施例2-1~2-4的液晶面板)
图15是实施例2-1~2-4的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图15所示,除将外置式相位差层181的迟相轴181a的方位角设为135°,内置式相位差层140的迟相轴140a的方位角设为45°以外,与实施例1-1~1-4的液晶面板10同样地,设定实施例2-1~2-4的液晶面板10。实施例2-1~2-4的液晶面板10中,由外置式相位差层181及第二偏振光元件182构成的圆偏振光板180是右旋圆偏振光板。实施例2-1~2-4的液晶面板10中的外置式相位差层181的面内相位差及NZ系数、正C板170的厚度相位差、及内置式相位差层140的面内相位差及NZ系数分别如下述表3那样进行设定。而且,正C板170的面内相位差设为0nm。
[表3]
Figure BDA0001810143020000461
将第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为0°,对于实施例2-1~2-4的液晶面板10,分别使用SYNTEC公司制造的LCD-Master来模拟极角设为60°的情况下的黑显示时的透射率最大方位角。将结果表示于下述表4。
[表4]
Figure BDA0001810143020000462
根据表4的结果可知,黑显示时的透射率最大方位角根据NZ系数的值而不同。基于表4的结果可知,在将NZ系数设为β、极角设为60°的情况下的黑显示时的透射率最大方位角设为δ而进行线性近似时,下述式C的关系成立成立。
δ=-10β+140(式C)
根据实施例2-1~2-4的液晶面板10导出的所述式C与根据实施例1-1~1-4导出的式A的斜率的绝对值彼此相同,斜率的正负彼此不同,且,截距分别为140(式C)及40(式A),因而可知式A及式C相对于y=90的直线对称。
(实施例2-1~2-4的液晶模块)
以极角设为60°的情况下的实施例2-1~2-4的液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位分别与实施例1-1~1-4的背光源20中的第一棱镜片210的第一棱线210a平行的方式,即,以第一棱线210a的方位角α满足下述式D的方式,配置液晶面板10及背光源20而制成实施例2-1~2-4的液晶模块,由此能够获得与实施例1-3的液晶模块相同的效果。
α=δ=-10β+140 (式D)
(实施例3-1~3-5)
实施例3-1~3-5中,制作具有与所述实施方式四对应的构成的液晶模块。以下将进行详细说明。另外,实施例3-1~3-5中,将第一偏振光元件的吸收轴作为方位角的基准(0°)。
(实施例3-1~3-5的液晶面板)
图16是实施例3-1~3-5的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图16所示,实施例3-1~3-5的液晶面板10中,将第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为0°,第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为90°,黑显示时的液晶分子的取向方位130a的方位角设为90°,内置式相位差层140的迟相轴140a的方位角设为135°,外置式相位差层181的迟相轴181a的方位角设为45°。实施例3-1~3-5的液晶面板10中,由外置式相位差层181及第二偏振光元件182构成的圆偏振光板180为右旋圆偏振光板。实施例3-1~3-5的液晶面板中的外置式相位差层181的面内相位差及NZ系数、正C板170的厚度相位差、以及内置式相位差层140的面内相位差及NZ系数分别如下述表5那样进行设定。
[表5]
Figure BDA0001810143020000471
将第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为0°,对于实施例3-1~3-5的液晶面板10,分别使用SYNTEC公司制造的LCD-Master来模拟极角设为60°的情况下的黑显示时的透射率最大方位角。将结果表示于下述表6。
[表6]
Figure BDA0001810143020000481
根据表6的结果可知,黑显示时的透射率最大方位角(δ)根据NZ系数的值而不同。
(实施例3-1~3-5的背光源)
接下来,对实施例3-1~3-5的背光源的构成进行说明。图17是表示实施例3-1~3-5的液晶模块具备的背光源的标准化亮度的模拟结果的曲线图。实施例3-1~3-5的背光源如图17所示,除将峰值亮度比设为0.70倍以外,与实施例1-1~1-4的背光源同样地设计。
(实施例3-1~3-5的液晶模块)
以将极角设为60°的情况下的实施例3-1~3-5的液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位分别与实施例3-1~3-5的背光源20中的第一棱镜片210的第一棱线210a平行的方式,即,以第一棱线210a的方位角α为115°的方式配置液晶面板10及背光源20,设定实施例3-1~3-5的液晶模块。
(实施例3-4的液晶模块)
以下,对将外置式相位差层的NZ系数设为1.6的实施例3-4的液晶模块的亮度进行详细说明。图18是与实施例3-4的液晶模块相关的图,图18(a)是表示液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图,图18(b)是表示液晶模块的黑显示时的标准化亮度的模拟结果的曲线图。而且,下表7表示方位角0°及180°时的液晶面板10的标准化透射率及液晶模块的标准化亮度、以及方位角0°时的标准化透射率(或标准化亮度)与方位角180°时的标准化透射率(或标准化亮度)的比例(T)。
[表7]
Figure BDA0001810143020000491
如图18(a)所示,实施例3-4的液晶面板10的峰值透射率比为0.40倍。与此相对,以实施例3-4的液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位角(56°)与第一棱镜片210的第一棱线210a平行的方式配置液晶面板10及背光源20的实施例3-4的液晶模块中,峰值亮度比为0.60倍。根据以上,能够获得如下的液晶模块,即,通过将配置于最靠观察面侧的第一棱镜片210的第一棱线210a以与黑显示时在倾斜方向上液晶面板10的透射率为最大的方位平行的方式配置,即便不使用制造成本及耐久性存在问题的负A板,也能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的液晶模块1的峰值亮度的不均,耐久性及制造成本优异,且,在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
而且,如图18及表7所示,实施例3-4的液晶面板10中,方位角0°时的标准化透射率与方位角180°时的标准化透射率的比例(T)为1.026。另一方面,实施例3-4的液晶模块中,方位角0°时的标准化亮度与方位角180°时的标准化亮度的比例(T)为1.014。根据以上,实施例3-4的液晶模块中,即便不使用制造成本及耐久性存在问题的负A板,也能够减小黑显示时的左右方向的亮度差而改善外观。另外,因方位角0°及180°的方向是使用智能手机等移动设备时比较容易倾斜的方向,所以认为优选的是改善方位角0°及180°时的视角特性。
<实施例4-1~4-5>
实施例4-1~4-5中,制作具有与所述实施方式五对应的构成的液晶模块。以下将进行详细说明。另外,实施例4-1~4-5中,将第一偏振光元件的吸收轴作为方位角的基准(0°)。
(实施例4-1~4-5的液晶面板)
图19是实施例4-1~4-5的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图19所示,除将外置式相位差层181的迟相轴181a的方位角设为135°,内置式相位差层140的迟相轴140a的方位角设为45°以外,与实施例3-1~3-5的液晶面板10同样地,设定实施例4-1~4-5的液晶面板10。实施例4-1~4-5的液晶面板10中,由外置式相位差层181及第二偏振光元件182构成的圆偏振光板180是左旋圆偏振光板。实施例4-1~4-5的液晶面板10中的外置式相位差层181的面内相位差及NZ系数、正C板170的厚度相位差、以及内置式相位差层140的面内相位差及NZ系数分别如下述表8那样进行设定。
[表8]
Figure BDA0001810143020000501
将第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为0°,对于实施例4-1~4-5的液晶面板10,分别使用SYNTEC公司制造的LCD-Master来模拟极角设为60°的情况下的黑显示时的透射率最大方位角。将结果表示于下述表9。
[表9]
Figure BDA0001810143020000511
根据表9的结果可知,黑显示时的透射率最大方位角根据NZ系数的值而不同。而且可知,将极角设为60°的情况下的实施例3-1~3-5的液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位角115°与实施例4-1~4-5的液晶面板的黑显示时的透射率最大方位角65°相对于连结90°与270°的直线彼此线对称。该关系是与根据实施例1-1~1-4导出的式(A)和根据实施例2-1~2-4导出的式(C)的关系相同的关系。
(实施例4-1~4-5的液晶模块)
以将极角设为60°的情况下的实施例4-1~4-5的液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位与实施例3-1~3-5的背光源20中的第一棱镜片210的第一棱线210a平行的方式,即,以第一棱线210a的方位角α为65°的方式,配置液晶面板10及背光源20而制成实施例4-1~4-5的液晶模块,由此能够获得与实施例3-4的液晶模块相同的效果。
<比较例一>
以下对比较例一进行详细说明。另外,比较例一中,将第一偏振光元件的吸收轴作为方位角的基准(0°)。
(比较例一的液晶面板)
图24是比较例一的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图24所示,比较例一的液晶面板10R中,将第一偏振光元件110R的吸收轴110Ra的方位角设为0°,第二偏振光元件182R的吸收轴182Ra的方位角设为90°,液晶层130R的液晶分子的黑显示时的取向方位130Ra的方位角设为90°,内置式相位差层140R的迟相轴140Ra的方位角设为135°,外置式相位差层181R的迟相轴181Ra的方位角设为45°。通过将外置式相位差层181R及第二偏振光元件182R组合,能够作为圆偏振光板180R发挥功能。而且,将外置式相位差层181R的面内相位差设为140nm,NZ系数设为1.6,将内置式相位差层140R的面内相位差设为140nm,NZ系数设为1.0。使用SYNTEC公司制造的LCD-Master进行模拟的结果为,极角设为60°的情况下的比较例一的液晶面板的黑显示时的透射率最大方位角为115°。
(比较例一的背光源)
接下来,对比较例一的背光源的构成进行说明。图25是表示比较例一的液晶模块具备的背光源的标准化亮度的模拟结果的曲线图。比较例一中,使用除峰值亮度比为0.86倍且具有图25所示的标准化亮度曲线以外,具有与实施例1-1~1-4的背光源相同的构成的背光源。
(比较例一的液晶模块)
以比较例一的背光源中的第一棱镜片的第一棱线的方位角为90°的方式,即,以极角设为60°的情况下的比较例一的液晶面板的透射率最大方位不与比较例一的背光源中的第一棱镜片的第一棱线平行的方式,在比较例一的液晶面板10R配置比较例一的背光源,而制成比较例一的液晶模块。
图26是与比较例一的液晶模块相关的图,图26(a)是表示液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图,图26(b)是表示液晶模块的黑显示时的标准化亮度的模拟结果的曲线图。如图26所示,比较例一的液晶面板10的峰值透射率比为0.82倍。与此相对,比较例一的液晶模块中峰值亮度比为0.54倍,结果,黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均增大。
<比较例二>
除变更外置式相位差层181R的迟相轴181Ra的方位角、内置式相位差层140R的迟相轴140Ra的方位角、及背光源以外,与比较例一同样地制作比较例二的液晶模块。以下将进行详细说明。另外,比较例二中,将第一偏振光元件的吸收轴作为方位角的基准(0°)。
(比较例二的液晶面板)
图27是比较例二的液晶模块具备的液晶面板的立体分解示意图。如图27所示,除将外置式相位差层181R的迟相轴181Ra的方位角设为135°,内置式相位差层140R的迟相轴140Ra的方位角设为45°以外,与比较例一的液晶面板10R同样地,设定比较例二的液晶面板10R。使用SYNTEC公司制造的LCD-Master进行模拟的结果为,极角设为60°的情况下的比较例二的液晶面板的黑显示时的透射率最大方位角为65°。
(比较例二的背光源)
图28是表示比较例二的液晶模块具备的背光源的标准化亮度的模拟结果的曲线图。比较例二中,使用除峰值亮度比为0.70倍且具有图28所示的标准化亮度曲线以外,具有与实施例1-1~1-4的背光源相同的构成的背光源。
(比较例二的液晶模块)
以比较例二的背光源中的第一棱镜片的第一棱线的方位角为90°的方式,即,以极角设为60°的情况下的比较例二的液晶面板的透射率最大方位不与比较例二的背光源中的第一棱镜片的第一棱线平行的方式,在比较例二的液晶面板10R配置比较例二的背光源,而制成比较例二的液晶模块。
图29是与比较例二的液晶模块相关的图,图29(a)是表示液晶面板的黑显示时的标准化透射率的模拟结果的曲线图,图29(b)是表示液晶模块的黑显示时的标准化亮度的模拟结果的曲线图。而且,下表10表示方位角0°及180°时的液晶面板10R的标准化透射率及液晶模块的标准化亮度以及方位角0°时的标准化透射率(或标准化亮度)与方位角180°时的标准化透射率(或标准化亮度)的比例(T)。
[表10]
Figure BDA0001810143020000541
如图29(a)所示,比较例二的液晶面板的峰值透射率比为0.40倍。与此相对,以比较例二的背光源中的第一棱镜片的第一棱线的方位角为90°的方式,即,以极角设为60°的情况下的比较例二的液晶面板的透射率最大方位不与比较例二的背光源中的第一棱镜片的第一棱线平行的方式配置的比较例二的液晶模块中,峰值亮度比为0.37倍。根据以上,比较例二中,可以说在极角大的情况下液晶模块的峰值亮度比并未得到改善。
如图29及表10所示,比较例二的液晶面板中,方位角0°时的标准化透射率与方位角180°时的标准化透射率的比例(T)为1.026。另一方面,比较例二的液晶模块中,方位角0°时的标准化亮度与方位角180°时的标准化亮度的比例(T)为1.049。根据以上,比较例二的液晶模块中,左右方向的亮度差增大,即,黑显示时依左右方向的方位角而产生的峰值亮度的不均增大,外观劣化。
[附记]
本发明的一方式可以是液晶模块1,包括液晶面板10及设置于液晶面板10的背面侧的背光源20,所述液晶面板10包括:第一基板120;第二基板150,配置于第一基板120的观察面侧;液晶层130,设置于第一基板120与第二基板150之间;第一偏振光元件110,设置于第一基板120的背面侧;内置式相位差层140,设置于第二基板150与液晶层130之间;及圆偏振光板180,设置于第二基板150的观察面侧;圆偏振光板180具有第二偏振光元件182、及设置于第二基板150与第二偏振光元件182之间的外置式相位差层181,内置式相位差层140为λ/4板,且,三个主折射率满足nx>ny=nz的关系,外置式相位差层181为λ/4板,且,三个主折射率满足nx>ny≧nz的关系,背光源20具备:第一棱镜片210,具备具有第一棱线210a的凹凸形状部211;以及第二棱镜片220,配置得比第一棱镜片210靠背面侧,且,具备具有与第一棱线210a正交的第二棱线220a的凹凸形状部221;第一棱线210a与黑显示时在倾斜方向上液晶面板10的透射率为最大的方位平行。
通过设为这种方式,能够在极角大的情况下,使黑显示时的液晶面板10的透射率为最大的方位与背光源20的峰值亮度为最小的方位一致,能够在黑显示时液晶面板10的透射率为最大的方位,抑制液晶模块1的亮度。
进一步地,能够在极角大的情况下,在黑显示时的液晶面板10的透射率低于最大峰值透射率的范围内配置背光源20的峰值亮度为最大的方位,能够在黑显示时液晶面板10的透射率低于最大透射率的范围内,提高液晶模块1的亮度。
其结果,能够获得如下的液晶模块1,即,能够使液晶面板10的透射率与背光源20的亮度彼此相互补偿,即便不使用制造成本及耐久性存在问题的负A板,也能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
液晶面板10可在第二基板150与外置式相位差层181之间还具备正C板170,圆偏振光板180是左旋圆偏振光板,黑显示时的液晶层130中的液晶分子的取向方位130a与第一偏振光元件110的吸收轴110a平行,在将第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为0°,外置式相位差层181的NZ系数设为β时,第一棱线210a的方位角α满足下述式1。在具备正C板170及左旋圆偏振光板的方式中,黑显示时液晶面板10的透射率最大方位角能够近似为10×β+40,因而通过使第一棱线210a的方位角α满足下述式,能够使第一棱镜片210中的第一棱线210a与液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位所成的角度接近0°,关于具备正C板及左旋圆偏振光板的液晶模块1,能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
10×β+35≦α≦10×β+45 (式1)
液晶面板10可在第二基板150与外置式相位差层181之间还具备正C板170,圆偏振光板180是右旋圆偏振光板,黑显示时的液晶层130中的液晶分子的取向方位130a与第一偏振光元件110的吸收轴110a平行,在将第二偏振光元件182的吸收轴182a的方位角设为0°,外置式相位差层181的NZ系数设为β时,第一棱线210a的方位角α满足下述式2。在具备正C板170及右旋圆偏振光板的方式中,黑显示时的液晶面板10的透射率最大方位角能够近似为-10×β+140,因而通过使第一棱线210a的方位角α满足下述式,能够使第一棱镜片210中的第一棱线210a与液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位所成的角度接近0°,关于具备正C板及右旋圆偏振光板的液晶模块1,能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
-10×β+135≦α≦-10×β+145 (式2)
圆偏振光板180可以是右旋圆偏振光板,黑显示时的液晶层130中的液晶分子的取向方位130a与第一偏振光元件110的吸收轴110a正交,在将第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为0°时,第一棱线210a的方位角α为110°以上120°以下。在具备右旋圆偏振光板的方式中,黑显示时的液晶面板10的透射率最大方位角可以是115°,因而通过使第一棱线210a的方位角α满足所述范围,能够使第一棱镜片210中的第一棱线210a与液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位所成的角度接近0°,关于具备右旋圆偏振光板的液晶模块1,能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
圆偏振光板180可以是左旋圆偏振光板,黑显示时的液晶层130中的液晶分子的取向方位130a与第一偏振光元件110的吸收轴110a正交,在将第一偏振光元件110的吸收轴110a的方位角设为0°时,第一棱线210a的方位角α为60°以上70°以下。在具备左旋圆偏振光板的方式中,黑显示时的液晶面板10的透射率最大方位角可以是65°,因而通过使第一棱线210a的方位角α满足所述范围,能够使第一棱镜片210中的第一棱线210a与液晶面板10的黑显示时的透射率最大方位所成的角度接近0°,关于具备左旋圆偏振光板的液晶模块1,能够在极角大的情况下,抑制黑显示时依方位角而产生的峰值亮度的不均。
附图标记说明
1、1R:液晶模块
10、10R:液晶面板
20、20R:背光源
110、110R:第一偏振光元件
110a、110Ra:第一偏振光元件的吸收轴
120、120R:第一基板(TFT基板)
121、153、153R:绝缘基板
122:电极层
130、130R:液晶层
130a、130Ra、130b:液晶分子的取向方位
135、135R:密封材料
140、140R:内置式相位差层
140a、140Ra:内置式相位差层的迟相轴
150、150R:第二基板(CF基板)
151、151R:彩色滤光片层
152、152R:黑色矩阵层
160、160R:透明导电膜
170:正C板
180、180R:圆偏振光板
181、181R:外置式相位差层
181a、181Ra:外置式相位差层的迟相轴
182、182R:第二偏振光元件
182a、182Ra:第二偏振光元件的吸收轴
190、190R:反射防止膜
210:第一棱镜片
210a:第一棱线
210b、220b:顶角
210c、220c:间距
210d、220d:凸部的高度
211、221:凹凸形状部
212、222:平面部
220:第二棱镜片
220a:第二棱线
230:扩散片
240:导光板
250:光源
E:法线方向
F:视线方向
G:线段
PA1、PA2、PA2-1、PA2-2、PA3、PA4、PA4-1、PA4-2、PB1、
PB2、PB3、PB4:峰值
θ:极角
Figure BDA0001810143020000591
:方位角

Claims (5)

1.一种液晶模块,其特征在于,包括液晶面板及设置于所述液晶面板的背面侧的背光源,
所述液晶面板包括:
第一基板;
第二基板,其配置于所述第一基板的观察面侧;
液晶层,其设置于所述第一基板与所述第二基板之间;
第一偏振光元件,其设置于所述第一基板的背面侧;
内置式相位差层,其设置于所述第二基板与所述液晶层之间;及
圆偏振光板,其设置于所述第二基板的观察面侧,
所述圆偏振光板具有第二偏振光元件、及设置于所述第二基板与所述第二偏振光元件之间的外置式相位差层,
所述内置式相位差层为λ/4板,且,三个主折射率满足nx>ny=nz的关系,
所述外置式相位差层为λ/4板,且,三个主折射率满足nx>ny≧nz的关系,
所述背光源具备:第一棱镜片,其具备具有第一棱线的凹凸形状部;以及第二棱镜片,其配置得比所述第一棱镜片靠背面侧,且,具备具有与所述第一棱线正交的第二棱线的凹凸形状部;
所述第一棱线与黑显示时在倾斜方向上所述液晶面板的透射率为最大的方位平行。
2.根据权利要求1所述的液晶模块,其特征在于,
所述液晶面板在所述第二基板与所述外置式相位差层之间还具备正C板,
所述圆偏振光板是左旋圆偏振光板,
黑显示时的所述液晶层中的液晶分子的取向方位与所述第一偏振光元件的吸收轴平行,
在将所述第二偏振光元件的吸收轴的方位角设为0°,所述外置式相位差层的NZ系数设为β时,所述第一棱线的方位角α满足下述式1:
10×β+35≦α≦10×β+45 (式1)。
3.根据权利要求1所述的液晶模块,其特征在于,
所述液晶面板在所述第二基板与所述外置式相位差层之间还具备正C板,
所述圆偏振光板是右旋圆偏振光板,
黑显示时的所述液晶层中的液晶分子的取向方位与所述第一偏振光元件的吸收轴平行,
在将所述第二偏振光元件的吸收轴的方位角设为0°,所述外置式相位差层的NZ系数设为β时,所述第一棱线的方位角α满足下述式2:
-10×β+135≦α≦-10×β+145 (式2)。
4.根据权利要求1所述的液晶模块,其特征在于,
所述圆偏振光板是右旋圆偏振光板,
黑显示时的所述液晶层中的液晶分子的取向方位与所述第一偏振光元件的吸收轴正交,
在将所述第一偏振光元件的吸收轴的方位角设为0°时,所述第一棱线的方位角α为110°以上120°以下。
5.根据权利要求1所述的液晶模块,其特征在于,
所述圆偏振光板是左旋圆偏振光板,
黑显示时的所述液晶层中的液晶分子的取向方位与所述第一偏振光元件的吸收轴正交,
在将所述第一偏振光元件的吸收轴的方位角设为0°时,所述第一棱线的方位角α为60°以上70°以下。
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