JP7026789B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本出願は、２０１８年６月５日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０１８－００６４８８２号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。

本出願は、液晶表示装置に関する。

最近、情報ディスプレイに関する関心が高まり、携帯可能な情報媒体を利用しようとする要求が高まるにつれ、既存の表示装置であるブラウン管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ；ＣＲＴ）を代替する軽量薄膜型平板表示装置（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；ＦＰＤ）に関する研究および商業化が重点的に行われている。特に、このような平板表示装置のうち、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；ＬＣＤ）は、液晶の光学的異方性を利用してイメージを表現する装置であって、解像度とカラー表示および画質などで優れていて、ノートパソコンやデスクトップモニタなどに活発に適用されている。

このような液晶表示装置は、共通電極と画素電極に印加された電圧の差によって液晶層の液晶分子を駆動する。

液晶は、誘電率異方性と屈折率異方性の特徴がある。誘電率異方性は、電場によって誘導される分極の程度が液晶の長軸および短軸方向に応じて異なることをいい、屈折率異方性は、液晶の長軸および短軸方向に応じて異なる屈折率値を有することをいい、光が液晶分子を通過する時、方向によって感じる屈折率が異なるので、偏光状態を変化させる原因になる。

これによって、液晶表示装置は、液晶層を挟んで互いに向かい合う面で形成された一対の透明絶縁基板からなる液晶パネルを必須の構成要素とし、各電界生成電極間の電場の変化により液晶分子の分極を人為的に調節し、この時、変化する光の透過率を利用して様々な画像を表示する。

この時、液晶パネルの上部および下部にそれぞれ偏光板が位置するが、偏光板は、透過軸と一致する偏光成分の光を透過させて、２つの偏光板の透過軸の配置と液晶の配列特性によって光の透過程度を決定する。

従来の液晶表示装置に用いられる偏光板は、ヨウ素と吸着力が良いポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）を用いて、これを延伸によりヨウ素イオンを整列したＰＶＡ延伸型が主に使用されている。

本出願は、偏光板の大きさの制約性を解消することができ、正面ＣＲ特性が向上した液晶表示装置を提供しようとする。

本出願の一実施態様は、
上部偏光板と、下部偏光板と、前記上部偏光板および前記下部偏光板の間に備えられる液晶パネルとを含み、
前記上部偏光板および前記下部偏光板は、吸収軸が互いに平行となるように備えられ、
前記上部偏光板および前記液晶パネルの間に、第１のλ／２波長板（ｈａｌｆ ｗａｖｅ ｐｌａｔｅ）、ポジティブＣプレート（ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃ ｐｌａｔｅ）、および第２のλ／２波長板（ｈａｌｆ ｗａｖｅ ｐｌａｔｅ）を順に含み、
前記液晶パネルは、垂直配向液晶モードである液晶表示装置を提供する。

本出願の一実施態様によれば、液晶表示装置の上部偏光板および下部偏光板の吸収軸を互いに平行に形成することにより、偏光板下地の幅による偏光板の大きさの制約性を解消することができる。

また、本出願の一実施態様によれば、上部偏光板と液晶パネルとの間に上記第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および第２のλ／２波長板を含むことにより、上記第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および第２のλ／２波長板が下部偏光板と液晶パネルとの間に備えられる場合よりも、側面光の散乱によるブラック（ｂｌａｃｋ）輝度を減少して正面ＣＲ（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）を上昇させることができる。

さらに、本出願の一実施態様によれば、上記第１のλ／２波長板と第２のλ／２波長板との間にポジティブＣプレートを含むことにより、視野角におけるＣＲ（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）の減少を最小化することができる。

本出願の一実施態様に係る実施例１の液晶表示装置の構造を概略的に示す図である。 本出願の一実施態様に係る比較例１の液晶表示装置の構造を概略的に示す図である。 本出願の一実施態様に係る比較例２の液晶表示装置の構造を概略的に示す図である。 本出願の一実施態様に係る実施例２の液晶表示装置の構造を概略的に示す図である。 本出願の一実施態様に係る比較例３の液晶表示装置の構造を概略的に示す図である。 本出願の一実施態様に係る比較例４の液晶表示装置の構造を概略的に示す図である。 本出願の一実施態様に係る実施例１の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを示す図である。 本出願の一実施態様に係る実施例２の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを示す図である。 本出願の一実施態様に係る実施例３の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを示す図である。 本出願の一実施態様に係る比較例１の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを示す図である。 本出願の一実施態様に係る比較例２の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを示す図である。 本出願の一実施態様に係る比較例３の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを示す図である。 本出願の一実施態様に係る比較例４の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを示す図である。 本出願の一実施態様に係る比較例５の液晶表示装置の構造を概略的に示す図である。

以下、本出願の好ましい実施形態を説明する。しかし、本出願の実施形態は種々の異なる形態に変形可能であり、本出願の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、本出願の実施形態は、当該技術分野における平均的な知識を有する者に本出願をさらに完全に説明するために提供されるものである。

本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。

従来の液晶表示装置は、上部偏光板および下部偏光板のうちいずれか１つの偏光板の吸収軸は０度、もう１つの偏光板の吸収軸は９０度にして、上部偏光板と下部偏光板の吸収軸が互いに直交した。しかし、偏光板の吸収軸が９０度の場合には、偏光板の横長さが偏光板を製造するロールの幅に制限されて、製品の大きさの拡大に制約要素になる。現在の偏光板を製造するロールの最大幅は約２，６００ｍｍであり、これは、２１：９基準のテレビの最大の大きさが約１１０インチ水準である。

このような偏光板の大きさが制限されることを改善するために、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムを横延伸して偏光板ロールの吸収軸をＴＤに形成する方法が提案された。しかし、この場合にも、横延伸均一性の低下によるシミが発生することがあり、延伸比の低下による偏光度が低下することがある。

そこで、本出願では、液晶表示装置の上部偏光板および下部偏光板の吸収軸をすべて０度に形成することにより、偏光板下地の幅による偏光板の大きさの制約性を解消した。

本出願の一実施態様に係る液晶表示装置は、上部偏光板と、下部偏光板と、上記上部偏光板および下部偏光板の間に備えられる液晶パネルとを含み、上記上部偏光板および下部偏光板は、吸収軸が互いに平行となるように備えられ、上記上部偏光板および液晶パネルの間に、第１のλ／２波長板（ｈａｌｆ ｗａｖｅ ｐｌａｔｅ）、ポジティブＣプレート、および第２のλ／２波長板（ｈａｌｆ ｗａｖｅ ｐｌａｔｅ）を順に含み、上記液晶パネルは、垂直配向液晶モードである。

本出願において、上記上部偏光板および下部偏光板は、吸収軸が互いに平行となるように備えられる。前述のように、偏光板下地の幅による偏光板の大きさの制約性を解消するために、上記上部偏光板および下部偏光板の吸収軸は、すべて０度であってもよい。

本出願において、上記下部偏光板および液晶パネルの間に第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および第２のλ／２波長板を含む場合よりも、上記上部偏光板および液晶パネルの間に第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および第２のλ／２波長板を含む方がより好ましい。

本出願において、上記上部偏光板および下部偏光板は、液晶パネルを基準として、液晶パネルの下部であるＴＦＴガラス面に付着するものを下部偏光板とし、反対側である液晶パネルの上部に付着するものを上部偏光板とする。

バックライトユニット（ＢＬＵ）から出光して下部偏光板に入射する光がパネルの下板でのＣｅｌｌ内部の散乱によって、正面におけるブラック輝度の上昇要素がある。この場合、下板のｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎがないほど、上板の偏光子によって散乱光が吸収できるので、上記下部偏光板および液晶パネルの間に第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および第２のλ／２波長板を含む場合よりも、上記上部偏光板および液晶パネルの間に第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および第２のλ／２波長板を含む場合に、側面光の散乱によるブラック輝度が減少して正面ＣＲが上昇する。

本出願の一実施態様において、上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板のうちいずれか１つのλ／２波長板の光軸と上記上部偏光板の吸収軸とのなす角度は１７．５度～２７．５度であってもよく、２０度～２５度であってもよいし、もう１つのλ／２波長板の光軸と上記上部偏光板の吸収軸とのなす角度は６２．５度～７２．５度であってもよく、６５度～７０度であってもよい。上記角度を外れる場合、９０度線偏光変換がされないため（例えば、０度→９０度）、上部偏光板の吸収軸と直交せず、ｂｌａｃｋで光漏れが発生してＣ／Ｒの低下が発生する。理想的な光軸角度は、上記第１のλ／２波長板の光軸と上記上部偏光板の吸収軸とのなす角度は２２．５度であり、上記第２のλ／２波長板の光軸と上記上部偏光板の吸収軸とのなす角度は６７．５度であって、上記範囲を設定した理由は、一般的な光学フィルムの製作公差を考慮した事項である。

上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板は、当技術分野で知られた材料を用いることができ、特に限定されるものではない。例えば、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリノルボルネンなど）、非晶質ポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリーレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリスチレン、セルロース系重合体（トリアセチルセルロースなど）、ＰＶＡ、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂などをそれぞれ単独でまたは２種以上混合して使用することができるが、これのみに限定されるものではない。

上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板は、これらの樹脂組成物を製膜し、一軸延伸または二軸延伸などを行うことにより得ることができる。また、上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板として、液晶性重合体または液晶性単量体を配向させた配向フィルムを用いることもできる。

上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板は、ｅ－ｒａｙとｏ－ｒａｙとの間の相対位相差がπとなるように位相差をλ／２で実現したｒｅｔａｒｄｅｒである。位相差は、△ｎｄで表してもよいし、材料の△ｎに応じて厚さを調整して製作することができる。

本出願の一実施態様において、上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板は、それぞれ独立に、Ｒ_ｏ（５５０）値がＲ_ｏ（４５０）値よりも大きい値を有することが好ましい。上記Ｒ_ｏ（４５０）は、４５０ｎｍにおける正面位相差値を意味し、Ｒ_ｏ（５５０）は、５５０ｎｍにおける正面位相差値を意味し、上記正面位相差値（Ｒ_ｏ）は、下記数式８で表されてもよい。
［数式８］
Ｒ_ｏ＝（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）×ｄ
上記数式８中、
ｎ_ｘは、第１のλ／２波長板または第２のλ／２波長板の面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、
ｎ_ｙは、第１のλ／２波長板または第２のλ／２波長板の面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
ｄは、第１のλ／２波長板または第２のλ／２波長板の厚さである。

より具体的には、上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板は、それぞれ独立に、Ｒ_ｏ（４５０）／Ｒ_ｏ（５５０）値は０．８～０．９であってもよい。

本出願の一実施態様において、上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板の間には、ポジティブＣプレートが備えられる。

本出願において、上記ポジティブＣプレートは、ｎ_ｚ＞ｎ_ｘ＝ｎ_ｙの屈折率分布を有するフィルムを意味する。この時、ｎ_ｘは、フィルムの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、ｎ_ｙは、フィルムの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、ｎ_ｚは、フィルムの厚さ方向の屈折率である。

上記ポジティブＣプレートは、当技術分野で知られたものを用いることができ、特に制限されるわけではない。より具体的には、上記ポジティブＣプレートは、高分子フィルムを適切な方法で配向させることにより製造されるか、重合性コレステリック液晶化合物を基板の一面に塗工し、一定の方向に配向させた後、硬化させて製造できる。上記重合性コレステリック液晶化合物を用いる場合には、基板としてゼロ（ｚｅｒｏ）位相差フィルムを用いることができる。本出願において、上記ゼロ位相差フィルムとは、光が透過しても実質的な位相差が発生しないフィルムを意味することとする。

上記ポジティブＣプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式１で表される厚さ方向位相差値（Ｒ_ｔｈ）が５０ｎｍ～１９０ｎｍであってもよい。また、上記ポジティブＣプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式２で表される正面位相差値（Ｒ_ｏ）が－５ｎｍ～５ｎｍであってもよく、０であってもよい。
［数式１］
Ｒ_ｔｈ＝［ｎ_ｚ－（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２］×ｄ
［数式２］
Ｒ_ｏ＝（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）×ｄ
上記数式１および２中、
ｎ_ｘは、ポジティブＣプレートの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、
ｎ_ｙは、ポジティブＣプレートの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
ｎ_ｚは、ポジティブＣプレートの厚さ方向の屈折率であり、
ｄは、ポジティブＣプレートの厚さである。

上記位相差値を外れる場合には、視野角の非対称による正面のブラック（ｂｌａｃｋ）輝度が増加してＣ／Ｒの低下が発生することがある。

本出願の一実施態様において、上記第２のλ／２波長板と液晶パネルとの間に第１の視野角補償フィルムを追加的に含むことができ、上記第１の視野角補償フィルムは、ネガティブＢプレート（ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｂ ｐｌａｔｅ）を含むことができる。

本出願において、上記ネガティブＢプレートは、ｎ_ｘ＞ｎ_ｙ＞ｎ_ｚの屈折率分布を有するフィルムを意味する。この時、ｎ_ｘは、フィルムの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、ｎ_ｙは、フィルムの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、ｎ_ｚは、フィルムの厚さ方向の屈折率である。

上記ネガティブＢプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式３で表される厚さ方向位相差値（Ｒ_ｔｈ）が－２３０ｎｍ～－３３０ｎｍであってもよい。また、上記ネガティブＢプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式４で表される正面位相差値（Ｒ_ｏ）が１０ｎｍ～１１０ｎｍであってもよい。
［数式３］
Ｒ_ｔｈ＝［ｎ_ｚ－（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２］×ｄ
［数式４］
Ｒ_ｏ＝（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）×ｄ
上記数式３および４中、
ｎ_ｘは、ネガティブＢプレートの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、
ｎ_ｙは、ネガティブＢプレートの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
ｎ_ｚは、ネガティブＢプレートの厚さ方向の屈折率であり、
ｄは、ネガティブＢプレートの厚さである。

本出願の一実施態様において、上記液晶パネルと下部偏光板との間に第２の視野角補償フィルムを追加的に含むことができ、上記第２の視野角補償フィルムは、ポジティブＡプレート（ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ａ ｐｌａｔｅ）およびネガティブＣプレート（ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｃ ｐｌａｔｅ）を含むことができる。

本出願において、上記ポジティブＡプレートは、ｎ_ｘ＞ｎ_ｙ＝ｎ_ｚの屈折率分布を有するフィルムを意味し、上記ネガティブＣプレートは、ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＞ｎ_ｚの屈折率分布を有するフィルムを意味する。この時、ｎ_ｘは、フィルムの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、ｎ_ｙは、フィルムの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、ｎ_ｚは、フィルムの厚さ方向の屈折率である。

上記ポジティブＡプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式５で表される正面位相差値（Ｒ_ｏ）が９０ｎｍ～１９０ｎｍであってもよい。
［数式５］
Ｒ_ｏ＝（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）×ｄ
上記数式５中、
ｎ_ｘは、ポジティブＡプレートの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、
ｎ_ｙは、ポジティブＡプレートの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
ｄは、ポジティブＡプレートの厚さである。

上記位相差値を外れる場合には、視野角で垂直配向された液晶の位相差の補償が完全になされず、ブラックステート（ｂｌａｃｋ ｓｔａｔｅ）で光漏れによるＣ／Ｒの低下が発生することがある。

上記ネガティブＣプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式６で表される厚さ方向位相差値（Ｒ_ｔｈ）が－１６０ｎｍ～－２６０ｎｍであってもよい。また、上記ポジティブＣプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式７で表される正面位相差値（Ｒ_ｏ）が－５ｎｍ～５ｎｍであってもよく、０であってもよい。
［数式６］
Ｒ_ｔｈ＝［ｎ_ｚ－（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２］×ｄ
［数式７］
Ｒ_ｏ＝（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）×ｄ
上記数式６および７中、
ｎ_ｘは、ネガティブＣプレートの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、
ｎ_ｙは、ネガティブＣプレートの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
ｎ_ｚは、ネガティブＣプレートの厚さ方向の屈折率であり、
ｄは、ネガティブＣプレートの厚さである。

上記位相差値を外れる場合には、視野角で垂直配向された液晶の位相差の補償が完全になされず、ブラックステート（ｂｌａｃｋ ｓｔａｔｅ）で光漏れによるＣ／Ｒの低下が発生することがある。

本出願の一実施態様において、上記上部偏光板、下部偏光板、液晶パネル、第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、第２のλ／２波長板などの接合は、水系接着剤またはＵＶ硬化型接着剤を用いて接合することができ、ＰＳＡ粘着剤を用いて接合することもできる。

本出願において、上記上部偏光板および下部偏光板は、それぞれ独立に、ヨウ素および二色性染料のうちの少なくとも１つ以上が染着されたポリビニルアルコール系偏光板であってもよい。

上記ポリビニルアルコール系偏光板の製造方法の例として、ヨウ素および／または二色性染料が染着されたポリビニルアルコール系偏光子を用意するステップと、上記偏光子の一面に保護フィルムを積層させるステップとを含む方法を用いることができる。例えば、これに限定されるものではないが、上記ポリビニルアルコール系偏光子を用意するステップは、ポリビニルアルコール系（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）ポリマーフィルムをヨウ素および／または二色性染料で染着する染着ステップと、上記ポリビニルアルコール系フィルムと染料とを架橋させる架橋ステップと、上記ポリビニルアルコール系フィルムを延伸する延伸ステップとにより行われる。

上記偏光子を保護するためのフィルムとして、偏光子の一面に付着する透明フィルムをいうものであり、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れたフィルムを用いることができる。例えば、トリアセチルセルロース（ＴｒｉＡｃｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）のようなアセテート系、ポリエステル系、ポリエーテルスルホン系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリオレフィン系、シクロオレフィン系、ポリウレタン系、およびアクリル系樹脂フィルムなどを用いることができるが、これに限定するものではない。

また、上記保護フィルムは、等方性フィルムであってもよく、位相差のような光学補償機能が付与された異方性フィルムであってもよいし、１枚から構成されるか、または２枚以上が接合されて構成されたものであってもよい。さらに、上記保護フィルムは、未延伸、一軸または二軸延伸されたフィルムでもよいし、保護フィルムの厚さは、一般的には１μｍ～５００μｍ、好ましくは１μｍ～３００μｍであるのが良い。

一方、上記ポリビニルアルコール系偏光子の一面に保護フィルムを積層するステップは、偏光子に保護フィルムを接合するもので、接着剤を用いて接合することができる。この時、当該技術分野でよく知られているフィルムの貼り合わせ方法により行われ、例えば、ポリビニルアルコール系接着剤のような水系接着剤、ウレタン系接着剤などのような熱硬化性接着剤、エポキシ系接着剤などのような光陽イオン硬化型接着剤、アクリル系接着剤などのような光ラジカル硬化型接着剤のように、当該技術分野でよく知られている接着剤を用いて行われる。

本出願の一実施態様に係る液晶表示装置は、バックライトユニットを追加的に含むことができる。上記バックライトユニットは、液晶パネルに光を供給する役割を果たし、上記バックライトユニットの光源としては、ＣＣＦＬ（ｃｏｌｄ ｃａｔｈｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ）、ＥＥＦＬ（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ）、ＨＣＦＬ（ｈｏｔ ｃｏｌｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ）の蛍光ランプまたはＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）のうちのいずれか１つを適用することができる。

本出願の一実施態様において、上記液晶パネルは、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶パネルであってもよい。

本出願の一実施態様に係る液晶表示装置は、以下の構造を有することができるが、これのみに限定されるものではない。
１）上部偏光板／第１のλ／２波長板／ポジティブＣプレート／第２のλ／２波長板／液晶パネル／下部偏光板の構造
２）上部偏光板／第１のλ／２波長板／ポジティブＣプレート／第２のλ／２波長板／ネガティブＢプレート／液晶パネル／下部偏光板の構造
３）上部偏光板／第１のλ／２波長板／ポジティブＣプレート／第２のλ／２波長板／液晶パネル／ネガティブＣプレート／ポジティブＡプレート／下部偏光板

また、液晶表示装置を構成するその他の構成、例えば、上部および下部基板（ｅｘ．カラーフィルタ基板またはアレイ基板）などの種類も特に制限されず、この分野で公知の構成が制限なく採用可能である。

以下、実施例を通じて本発明についてより詳細に説明する。下記の実施例は本発明の理解のためのものであり、これによって本発明を限定しない。

＜実施例＞
＜実施例１＞
吸収軸が０度に形成されたＰＶＡ層に、光軸が２２．５度である第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、光軸が６７．５度である第２のλ／２波長板、およびネガティブＢプレートを順に積層した。上記貼り合わされた積層体をＶＡパネルの上部に位置するようにし、ＶＡパネルの反対側には、吸収軸が０度に形成された一般の偏光板が位置するように構成した。

この時、上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板は、それぞれ波長分散性がＲ_ｏ（４５０）／Ｒ_ｏ（５５０）＝０．８６であるλ／２波長板を適用した。また、上記ポジティブＣプレートは、厚さ方向位相差値が１４０ｎｍであり、正面位相差値が０であるポジティブＣプレートを適用した。また、上記ネガティブＢプレートは、厚さ方向位相差値が－２８０ｎｍであり、正面位相差値が６０ｎｍであるネガティブＢプレートを適用した。

上記実施例１の構造は、下記の図１に概略的に示した。

＜比較例１＞
吸収軸が０度に形成されたＰＶＡ層に、光軸が４５度であるλ／２波長板、およびネガティブＢプレートを順に積層した。上記貼り合わされた積層体をＶＡパネルの上部に位置するようにし、ＶＡパネルの反対側には、吸収軸が０度に形成された一般の偏光板が位置するように構成した。

この時、上記λ／２波長板は、波長分散性がＲ_ｏ（４５０）／Ｒ_ｏ（５５０）＝０．８６であるλ／２波長板を適用した。また、上記ネガティブＢプレートは、厚さ方向位相差値が－２８０ｎｍであり、正面位相差値が６０ｎｍであるネガティブＢプレートを適用した。

上記比較例１の構造は、下記の図２に概略的に示した。

＜比較例２＞
下記の図３の構造のように、ポジティブＣプレートを適用せず、実施例１と同様に行った。

＜実施例２＞
吸収軸が０度に形成されたＰＶＡ層に、光軸が２２．５度である第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および光軸が６７．５度である第２のλ／２波長板を順に積層した。上記貼り合わされた積層体をＶＡパネルの上部に位置するようにした。

吸収軸が０度に形成されたＰＶＡ層に、ポジティブＡプレートおよびネガティブＣプレートを順に積層した。上記貼り合わされた積層体を上記ネガティブＣプレートがＶＡパネル側に備えられるようにＶＡパネルの下部に位置した。

この時、上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板は、それぞれ波長分散性がＲ_ｏ（４５０）／Ｒ_ｏ（５５０）＝０．８６であるλ／２波長板を適用した。また、上記ポジティブＣプレートは、厚さ方向位相差値が１４０ｎｍであり、正面位相差値が０であるポジティブＣプレートを適用した。さらに、上記ポジティブＡプレートは、正面位相差値が１４０ｎｍであるポジティブＡプレートを適用した。また、上記ネガティブＣプレートは、厚さ方向位相差値が－２１１ｎｍであり、正面位相差値が０であるネガティブＣプレートを適用した。

上記実施例２の構造は、下記の図４に概略的に示した。

＜実施例３＞
実施例２において、正面位相差値が１６８ｎｍであるポジティブＡプレートを適用したことを除けば、実施例２と同様に行った。

＜比較例３＞
吸収軸が０度に形成されたＰＶＡ層に、光軸が４５度であるλ／２波長板を順に積層した。上記貼り合わされた積層体をＶＡパネルの上部に位置するようにした。

吸収軸が０度に形成されたＰＶＡ層に、ポジティブＡプレートおよびネガティブＣプレートを順に積層した。上記貼り合わされた積層体を上記ネガティブＣプレートがＶＡパネル側に備えられるようにＶＡパネルの下部に位置した。

この時、上記λ／２波長板は、波長分散性がＲ_ｏ（４５０）／Ｒ_ｏ（５５０）＝０．８６であるλ／２波長板を適用した。また、上記ポジティブＡプレートは、正面位相差値が１４０ｎｍであるポジティブＡプレートを適用した。さらに、上記ネガティブＣプレートは、厚さ方向位相差値が－２１１ｎｍであり、正面位相差値が０であるネガティブＣプレートを適用した。

上記比較例３の構造は、下記の図５に概略的に示した。

＜比較例４＞
下記の図６の構造のように、ポジティブＣプレートを適用せず、実施例２と同様に行った。

＜比較例５＞
吸収軸が０度に形成されたＰＶＡ層に、ネガティブＢプレートを順に積層した。上記貼り合わされた積層体をＶＡパネルの上部に位置するようにした。

吸収軸が０度に形成されたＰＶＡ層に、光軸が６７．５度である第２のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および光軸が２２．５度である第１のλ／２波長板を順に積層した。上記貼り合わされた積層体を上記第１のλ／２波長板がＶＡパネル側に備えられるようにＶＡパネルの下部に付着した。

この時、上記第１のλ／２波長板および第２のλ／２波長板は、それぞれ波長分散性がＲ_ｏ（４５０）／Ｒ_ｏ（５５０）＝０．８６であるλ／２波長板を適用した。また、上記ポジティブＣプレートは、厚さ方向位相差値が１４０ｎｍであり、正面位相差値が０であるポジティブＣプレートを適用した。さらに、上記ネガティブＢプレートは、厚さ方向位相差値が－２８０ｎｍであり、正面位相差値が６０ｎｍであるネガティブＢプレートを適用した。

上記比較例５の構造は、下記の図１４に概略的に示した。

＜実験例＞
上記実施例１～３、および比較例１～５の液晶表示装置に対して、Ｔｅｃｈｗｉｚ ＬＣＤ １Ｄプログラムを用いて全方位Ｃ／Ｒシミュレーションを進行させた。実施例１および比較例５の正面Ｃ／Ｒ評価装置はＥＬＤＩＭ社のＥＺ Ｃｏｎｔｒａｓｔ装置を用いてＬＣＤテレビで測定進行させた。

上記実施例１の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを下記の図７に示し、上記実施例２の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを下記の図８に示し、上記実施例３の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを下記の図９に示した。

また、上記比較例１の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを下記の図１０に示し、上記比較例２の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを下記の図１１に示した。さらに、上記比較例３の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを下記の図１２に示し、上記比較例４の液晶表示装置の全方位Ｃ／Ｒを下記の図１３に示した。

実施例１および２と比較例２および４の光特性結果を通して見られるように、第１のλ／２波長板と第２のλ／２波長板との間にポジティブＣプレートを位置する本出願の構造において視野角Ｃ／Ｒ（Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｒａｔｉｏ）特性が向上することが明確に分かる。加えて、実施例１および２と比較例１および３とを比較すれば、λ／２波長板の光軸を４５度にして１枚適用した製品に比べて、本出願の構造で構成する時、正面および視野角特性が向上することが分かる。

また、上記実施例１および比較例５の液晶表示装置の正面の光特性を下記表１に示した。

ここで、Ｃ／Ｒは、ｗｈｉｔｅ輝度／ｂｌａｃｋ輝度の値を示す明暗比を意味し、上記ｄａｔａは、方位角０度、極角０度である正面でのｂｌａｃｋ輝度およびＣ／Ｒ値の相対比を示す。上記実施例１を通して、半波長板を含む偏光板がパネルの下部に位置した時よりも、パネルの上部に位置した場合が、Ｃ／Ｒが約５０％以上上昇することが明確に分かる。

上記結果のように、本出願の一実施態様によれば、液晶表示装置の上部偏光板および下部偏光板の吸収軸を互いに平行に形成することにより、偏光板下地の幅による偏光板の大きさの制約性を解消することができる。

また、本出願の一実施態様によれば、上部偏光板と液晶パネルとの間に上記第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および第２のλ／２波長板を含むことにより、上記第１のλ／２波長板、ポジティブＣプレート、および第２のλ／２波長板が下部偏光板と液晶パネルとの間に備えられる場合よりも、側面光の散乱によるブラック（ｂｌａｃｋ）輝度を減少して正面ＣＲ（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）を上昇させることができる。

さらに、本出願の一実施態様によれば、上記第１のλ／２波長板と第２のλ／２波長板との間にポジティブＣプレートを含むことにより、視野角におけるＣＲ（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）の減少を最小化することができる。

１０：上部偏光板
２０：下部偏光板
３０：液晶パネル
４０：第１のλ／２波長板
５０：ポジティブＣプレート
６０：第２のλ／２波長板
７０：ネガティブＢプレート
８０：ポジティブＡプレート
９０：ネガティブＣプレート
１００：λ／２波長板

Claims (11)

1. 上部偏光板と、光が入射する下部偏光板と、前記上部偏光板および前記下部偏光板の間に備えられる液晶パネルとを含み、
   前記上部偏光板および前記下部偏光板は、吸収軸が互いに平行となるように備えられ、
   前記上部偏光板および前記液晶パネルの間に、第１のλ／２波長板（ｈａｌｆ ｗａｖｅ ｐｌａｔｅ）、ポジティブＣプレート（ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃ ｐｌａｔｅ）、および第２のλ／２波長板（ｈａｌｆ ｗａｖｅ ｐｌａｔｅ）を順に含み、
   前記液晶パネルは、垂直配向液晶モードである液晶表示装置であって、
   前記第１のλ／２波長板および前記第２のλ／２波長板のうちいずれか１つのλ／２波長板の光軸と前記上部偏光板の吸収軸とのなす角度は１７．５度～２７．５度であり、
   もう１つのλ／２波長板の光軸と前記上部偏光板の吸収軸とのなす角度は６２．５度～７２．５度である、液晶表示装置。
2. 前記ポジティブＣプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式１で表される厚さ方向位相差値（Ｒ_ｔｈ）が５０ｎｍ～１９０ｎｍであり、５５０ｎｍにおいて下記数式２で表される正面位相差値（Ｒ_ｏ）が－５ｎｍ～５ｎｍである、請求項１に記載の液晶表示装置：
   ［数式１］
   Ｒ_ｔｈ＝［ｎ_ｚ－（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２］×ｄ
   ［数式２］
   Ｒ_ｏ＝（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）×ｄ
   前記数式１および２中、
   ｎ_ｘは、ポジティブＣプレートの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、
   ｎ_ｙは、ポジティブＣプレートの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
   ｎ_ｚは、ポジティブＣプレートの厚さ方向の屈折率であり、
   ｄは、ポジティブＣプレートの厚さである。
3. 前記第２のλ／２波長板および前記液晶パネルの間に第１の視野角補償フィルムを追加的に含むものである、請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１の視野角補償フィルムは、ネガティブＢプレート（ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｂ ｐｌａｔｅ）を含むものである、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記ネガティブＢプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式３で表される厚さ方向位相差値（Ｒ_ｔｈ）が－２３０ｎｍ～－３３０ｎｍであり、５５０ｎｍにおいて下記数式４で表される正面位相差値（Ｒ_ｏ）が１０ｎｍ～１１０ｎｍである、請求項４に記載の液晶表示装置：
   ［数式３］
   Ｒ_ｔｈ＝［ｎ_ｚ－（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２］×ｄ
   ［数式４］
   Ｒ_ｏ＝（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）×ｄ
   前記数式３および４中、
   ｎ_ｘは、ネガティブＢプレートの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、
   ｎ_ｙは、ネガティブＢプレートの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
   ｎ_ｚは、ネガティブＢプレートの厚さ方向の屈折率であり、
   ｄは、ネガティブＢプレートの厚さである。
6. 前記液晶パネルおよび前記下部偏光板の間に第２の視野角補償フィルムを追加的に含むものである、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7. 前記第２の視野角補償フィルムは、ポジティブＡプレート（ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ａ ｐｌａｔｅ）およびネガティブＣプレート（ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｃ ｐｌａｔｅ）を含むものである、請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記ポジティブＡプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式５で表される正面位相差値（Ｒ_ｏ）が９０ｎｍ～１９０ｎｍである、請求項７に記載の液晶表示装置：
   ［数式５］
   Ｒ_ｏ＝（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）×ｄ
   前記数式５中、
   ｎ_ｘは、ポジティブＡプレートの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、
   ｎ_ｙは、ポジティブＡプレートの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
   ｄは、ポジティブＡプレートの厚さである。
9. 前記ネガティブＣプレートは、５５０ｎｍにおいて下記数式６で表される厚さ方向位相差値（Ｒ_ｔｈ）が－１６０ｎｍ～－２６０ｎｍであり、５５０ｎｍにおいて下記数式７で表される正面位相差値（Ｒ_ｏ）が－５ｎｍ～５ｎｍである、請求項７または請求項８に記載の液晶表示装置：
   ［数式６］
   Ｒ_ｔｈ＝［ｎ_ｚ－（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２］×ｄ
   ［数式７］
   Ｒ_ｏ＝（ｎ_ｘ－ｎ_ｙ）×ｄ
   前記数式６および７中、
   ｎ_ｘは、ネガティブＣプレートの面方向の屈折率が最大になる方向の屈折率であり、
   ｎ_ｙは、ネガティブＣプレートの面方向において、ｎ_ｘ方向の垂直方向の屈折率であり、
   ｎ_ｚは、ネガティブＣプレートの厚さ方向の屈折率であり、
   ｄは、ネガティブＣプレートの厚さである。
10. 前記上部偏光板および前記下部偏光板は、それぞれ独立に、ヨウ素および二色性染料のうちの少なくとも１つ以上が染着されたポリビニルアルコール系偏光板である、請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
11. 前記液晶パネルは、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶パネルである、請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

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