TW201640197A - 液晶面板及液晶顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
液晶面板具備:液晶單元(10);配置於液晶單元之第一主面側之第二光學各向異性元件(70)、第一光學各向異性元件(60)及第一偏光元件(30);以及配置於液晶單元之第二主面側之第二偏光元件(40)。第一偏光元件(30)與第二偏光元件(40)係吸收軸方向(35、45)正交。第一光學各向異性元件(60)之遲相軸方向(63)係與第一偏光元件(30)之吸收軸方向(45)平行,第二光學各向異性元件(70)之遲相軸方向(73)係與第一偏光元件(40)之吸收軸方向(45)正交。第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件係正面延遲Re及厚度方向延遲Rth為特定範圍內。
Description
本發明係關於一種於液晶單元與偏光元件之間具備光學各向異性元件之液晶面板。又,本發明係關於一種使用上述液晶面板之液晶顯示裝置。
液晶面板係於一對偏光元件之間具備液晶單元。橫向電場效應(IPS,In-Plane Switching)方式之液晶單元係於無電場狀態下液晶分子於與基板面大致平行之方向平行配向,且藉由橫向之電場施加而使液晶分子於與基板面平行之面內旋轉,控制光之透射(白顯示)及遮蔽(黑顯示)。以IPS方式,使用於無電場狀態下液晶分子平行配向而成之液晶單元之液晶面板係中間色之色移較小且視角特性優異。
然而,IPS方式之液晶面板係於相對於偏光元件之吸收軸為45度之角度(方位角45度、135度、225度、315度)自傾斜方向辨識之情形時,存在黑顯示之漏光較大,容易產生對比度下降或色移之問題。因此,以自傾斜方向辨識時之對比度提昇、色移降低為目的,而提出於液晶單元與偏光元件之間配置光學各向異性元件(相位差板)之方法。
例如,專利文獻1係對於使用複數個光學各向異性元件,減小IPS方式液晶面板之傾斜方向之黑亮度或色移之方法,以方位角45°、極角(相對於面板面之法線方向之角度)60°之情形為例,進行了使用龐加萊球之說明。專利文獻2係提出藉由具有nz≧nx>ny之折射率各向異性之光學各向異性元件(負型A板或正型B板)及具有nx>ny>nz之折
射率各向異性之光學各向異性元件(負型B板)之組合,而減小IPS方式液晶面板之方位角45度方向上之色移之方法。
[專利文獻1]日本專利特開2005-208356號公報
[專利文獻2]WO2008/156011號國際揭示說明書
如上所述,可藉由於液晶單元與偏光元件之間配置複數個光學各向異性元件,而改善傾斜方向之對比度或色移。然而,如專利文獻1所述,若以特定之角度(方位角45°、極角60°)上之對比度達到最大之方式進行光學設計,則存在其他角度上之漏光(黑亮度)變大之情形。因此,對於減小全方向之黑亮度,提昇視認性,存在進一步改善之餘地。專利文獻2係以方位角45°方向上之色移變小之方式進行光學設計,但對比度之改善難言充分。
如此般,於先前之構成中,與藉由提昇全方向之對比度來改善視認性相關之研究並不充分,從而存在改善之餘地。鑒於該現狀,本發明之目的在於提供一種即便自傾斜方向之任一角度辨識時亦對比度較高且視認性得到進一步改善之液晶面板及液晶顯示裝置。
本發明者等為了解決上述課題,而進行了銳意研究,結果發現,可藉由於液晶單元與偏光元件之間配置滿足特定之光學特性之負型A板及負型B板,而達成上述目的,從而完成了本發明。
本發明之液晶面板具備:具備包含於無電場狀態下平行配向之液晶分子之液晶層之液晶單元、配置於液晶單元之第一主面側之第一偏光元件、配置於液晶單元之第二主面側之第二偏光元件、配置於液
晶單元與第一偏光元件之間之第一光學各向異性元件、及配置於第一光學各向異性元件與液晶單元之間之第二光學各向異性元件。第一偏光元件之吸收軸方向與第二偏光元件之吸收軸方向正交。第一光學各向異性元件之遲相軸方向係與第一偏光元件之吸收軸方向平行。第二光學各向異性元件之遲相軸方向係與第一偏光元件之吸收軸方向正交。
第一光學各向異性元件係正面延遲Re1與厚度方向延遲Rth1之比Rth1/Re1(=Nz1)為-0.15~0.15。第二光學各向異性元件係正面延遲Re2與厚度方向延遲Rth2之比Rth2/Re2(=Nz2)為1.5~2.0。第二各向異性光學元件之厚度方向延遲Rth2為175nm~290nm。第一光學各向異性元件之正面延遲Re1與第二光學各向異性元件之正面延遲Re2之差(Re1-Re2)為35nm~85nm。
第一光學各向異性元件之正面延遲Re1較佳為150nm~220nm。第一光學各向異性元件之厚度方向延遲Rth1較佳為-25nm~25nm。第二光學各向異性元件之正面延遲Re2較佳為100nm~170nm。
第一光學各向異性元件之厚度方向延遲Rth1與第二光學各向異性元件之厚度方向延遲Rth2之和(Rth1+Rth2)較佳為175nm~290nm。又,(Rth1+Rth2)/(Re1-Re2)較佳為2~8。
再者,於將第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件各自之面內之遲相軸方向之折射率設為nx1及nx2,將面內之進相軸方向之折射率設為ny1及ny2,將厚度方向之折射率設為nz1及nz2,將厚度設為d1及d2之情形時,正面延遲Re1及Re2以及厚度方向延遲Rth1及Rth2由以下定義。
Re1=(nx1-ny1)×d1
Rth1=(nx1-nz1)×d1
Re2=(nx2-ny2)×d2
Rth2=(nx2-nz2)×d2
本發明之液晶面板較佳為液晶單元之無電場狀態下之液晶分子之配向方向(初期配向方向)與第一偏光元件之吸收軸方向正交。
進而,本發明係關於在上述液晶面板之第一主面側(第一偏光元件側)或第二主面側(第二偏光元件側)之任一側具備光源之液晶顯示裝置。於第一主面側具備光源之情形時,液晶顯示裝置為E模式。於第二主面側具備光源時,液晶顯示裝置為O模式。本發明之液晶面板均可適用於E模式、O模式之任一之液晶顯示裝置。於第二主面側配置有光源之O模式之液晶顯示裝置係對比度更高且視認性更優異。
本發明之液晶面板係於液晶單元與第一偏光元件之間自液晶單元側起具備第二光學各向異性元件(負型B板)及第一光學各向異性元件(負型A板),因此,可減少液晶顯示裝置之黑顯示時之傾斜方向之漏光。因此,即便自傾斜方向辨識之情形時,亦對比度較高且視認性優異。
100‧‧‧液晶面板
10‧‧‧液晶單元
11‧‧‧初期配向方向
30、40‧‧‧偏光元件
35、45‧‧‧吸收軸
60、70‧‧‧光學各向異性元件(相位差板)
63、73‧‧‧遲相軸方向
80‧‧‧積層偏光板
105‧‧‧光源
圖1係本發明之一實施形態之液晶面板之構成概念圖。
圖2係本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之模式剖視圖。
[液晶面板整體之概略]
圖1係表示本發明之一實施形態之液晶面板中之各光學元件之配置之構成概念圖。液晶面板具備具有第一主面及第二主面之液晶單元10。於液晶單元10之第一主面側配置第一偏光元件30,且於第二主面側配置第二偏光元件40。於液晶單元10與第一偏光元件30之間,自第一偏光元件30側起配置有第一光學各向異性元件60及第二光學各向異性元件70。即,本發明之液晶面板係自第一主面側起依次具備第一偏
光元件30、第一光學各向異性元件60、第二光學各向異性元件70、液晶單元10及第二偏光元件40。
[液晶單元]
液晶單元10係於一對基板間具備液晶層。通常之構成係於一基板設置有彩色濾光片及黑矩陣,且於另一基板設置有控制液晶之光電特性之開關元件等。
液晶層含有於無電場狀態下平行配向之液晶分子。將無電場狀態下之液晶分子之配向方向11稱為“初期配向方向”。所謂平行配向之液晶分子係指液晶分子之配向向量相對於基板平面平行且均勻地配向之狀態之液晶分子。再者,於液晶分子之配向向量相對於基板平面略微傾斜之情形時,即液晶分子具有預傾之情形時亦包含於平行配向內。為了較高地保持對比度,獲得良好之顯示特性,液晶之預傾角較佳為20°以下。
作為含有如此之液晶層之液晶單元,可列舉橫向電場效應(IPS)模式、邊緣電場開關(FFS,Fringe Field Switching)模式、強介電性液晶(FLC,Ferroelectric Liquid Crystal)模式等。作為液晶分子,可使用向列型液晶、層列型液晶等。通常,IPS模式及FFS模式之液晶單元中使用向列型液晶,且FLC模式之液晶單元中使用層列型液晶。
[偏光元件]
於液晶單元10之第一主面側配置第一偏光元件30,於第二主面側配置第二偏光元件40。偏光元件係將自然光、任意之偏光轉換為直線偏光者。於本發明之液晶面板中,作為第一偏光元件30及第二偏光元件40,可根據目的而採用任意之適當之偏光元件。可列舉例如使碘或二色性染料等二色性物質吸附於聚乙烯醇系膜、部分縮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親水性高分子膜進行單軸延伸而成者、及聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸
處理物等聚烯系配向膜等。又,亦可使用美國專利5,523,863號等中揭示之使含有二色性物質及液晶性化合物之液晶性組合物於固定方向上配向而成之賓主型之偏光元件、或美國專利6,049,428號等中揭示之使溶致液晶於固定方向配向而成之E型偏光元件等。
亦於該等偏光元件中,自具有較高之偏光度之觀點,較佳為使用使碘或二色性染料等二色性物質吸附於聚乙烯醇、部分縮甲醛化聚乙烯醇等聚乙烯醇系膜且於特定方向上配向而成之聚乙烯醇(PVA,polyvinyl alcohol)系偏光元件。例如,藉由對聚乙烯醇系膜實施碘染色及延伸,而獲得PVA系偏光元件。
作為PVA系偏光元件,亦可使用厚度為10μm以下之薄型之偏光元件。作為薄型之偏光元件,可列舉例如日本專利特開昭51-069644號公報、日本專利特開2000-338329號公報、WO2010/100917號說明書、專利第4691205號說明書、專利第4751481號說明書等中記載之薄型偏光膜。如此之薄型偏光元件係例如藉由包括將PVA系樹脂層及延伸用樹脂基材以積層體之狀態延伸之步驟及進行碘染色之步驟之製法而獲得。
於本發明之液晶面板中,第一偏光元件30及第二偏光元件40係以兩者之吸收軸方向35、45正交之方式配置。又,第一偏光元件30之吸收軸方向35與液晶單元10之初期配向方向11係以成為平行或正交之方式配置。較佳為如圖1所示,第一偏光元件30之吸收軸方向35與液晶單元10之初期配向方向11正交。
再者,於本說明書中,所謂“正交”係不僅包括完全正交之情形,而且包括實質上正交之情形,且正交之角度通常為90±2°之範圍,較佳為90±1°,更佳為90±0.5之範圍。同樣地,所謂“平行”係不僅包括完全平行之情形,而且包括實質上平行之情形,且平行之角度通常為±2°以內,較佳為±1°以內,更佳為±0.5°以內。
[第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件]
本發明之液晶面板係於液晶單元10與第一偏光元件30之間,自第一偏光元件30側起具備第一光學各向異性元件60及第二光學各向異性元件70。第一光學各向異性元件60之遲相軸方向63係與第一偏光元件30之吸收軸方向35平行。第二光學各向異性元件70之遲相軸方向73係與第一偏光元件30之吸收軸方向35正交。因此,第一光學各向異性元件60與第二光學各向異性元件70係遲相軸方向63、73相互正交。
第一光學各向異性元件60係於將面內之遲相軸方向之折射率設為nx1,將面內之進相軸方向之折射率設為ny1,將厚度方向之折射率設為nz1之情形時,滿足nx1=nz1>ny1之負型A板。再者,負型A板中之“nx1=nz1”之記載無需面內之遲相軸方向之折射率nx1與厚度方向之折射率nz1必須完全一致,而只要由正面延遲Re1與厚度方向延遲Rth1之比Rth1/Re1表示之Nz1為-0.15~0.15之範圍內即可。Nz1較佳為-0.1~0.1,更佳為-0.05~0.05。存在Nz1越接近0,則自傾斜方向辨識液晶面板之情形時之黑亮度變得越小之傾向。
第一光學各向異性元件60之正面延遲Re1較佳為150nm~220nm,更佳為155nm~210nm,進而較佳為160nm~200nm。若Re1為該範圍內,則可將Re1-Re2調整至後述之範圍內,因此可獲得傾斜方向之漏光較少之液晶面板。再者,於本說明書中,折射率或延遲之值係指波長590nm中之值。
第一光學各向異性元件係由nx1與nz1之差(nx1-nz1)與厚度d1之積表示之厚度方向延遲Rth1較佳為-25nm~25nm之範圍。Rth1更佳為-20nm~20nm,進而較佳為-15nm~15nm,尤佳為-10nm~10nm。
第二光學各向異性元件70係於將面內之遲相軸方向之折射率設為nx2,將面內之進相軸方向之折射率設為ny2,將厚度方向之折射率設為nz2時,滿足nx2>ny2>nz2之負型B板。第二光學各向異性元件係
正面延遲Re2與厚度方向延遲Rth2之比Nz2=Rth2/Re2為1.5~2.0。於本發明中,藉由將作為第一光學各向異性元件之負型A板及具有特定範圍之Nz2之作為第二光學各向異性元件之負型B板以兩者之遲相軸方向正交之方式配置,而可獲得傾斜方向之漏光較小之液晶面板。Nz2較佳為1.55~1.95,更佳為1.6~1.9。
第二光學各向異性元件70之厚度方向延遲Rth2為175nm~290nm。Rth2較佳為180nm~270nm。第二光學各向異性元件70之正面延遲Re2較佳為95nm~175nm,更佳為100nm~170nm。若Re2為該範圍內,則可將第二光學各向異性元件之Nz2設為上述範圍內且將Re1-Re2調整至後述之範圍內,因此獲得傾斜方向之漏光較少之液晶面板。
第一光學各向異性元件60之正面延遲Re1與第二光學各向異性元件70之正面延遲Re2之差(Re1-Re2)為35nm~85nm。第一光學各向異性元件60與第二光學各向異性元件70係遲相軸方向63、73相互正交,因此,兩者之正面延遲之差(Re1-Re2)於將第一光學各向異性元件與第二光學各向異性元件之積層體視為1個光學元件之情形時,相當於該積層光學元件之表觀上之正面延遲。藉由該值為上述範圍內而獲得傾斜方向之漏光較小之液晶面板。Re1-Re2較佳為40nm~85nm,進而較佳為45nm~80nm。
第一光學各向異性元件60之厚度方向延遲Rth1與第二光學各向異性元件70之厚度方向延遲Rth2之和(Rth1+Rth2)較佳為175nm~290nm,更佳為180nm~270nm。於將第一光學各向異性元件與第二光學各向異性元件之積層體視為1個光學元件之情形時,Rth1+Rth2相當於該積層光學元件之表觀上之厚度方向延遲。再者,第一光學各向異性元件60為負型A板,且Rth1大致為0,因此Rth1+Rth2與Rth2大致相等。
第一光學各向異性元件60與第二光學各向異性元件70之正面延遲之差(Re1-Re2)與厚度方向延遲之和(Rth1+Rth2)之比(Rth1+Rth2)/(Re1-Re2)較佳為2~8,更佳為2.5~7。
於本發明中,藉由將配置於液晶單元10與偏光元件30之間之第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件之光學各向異性設為上述範圍,而可減小傾斜方向、尤其相對於偏光元件之吸收軸為45度之角度(方位角45度、135度、225度、315度)之黑亮度,從而提昇對比度。
若第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件滿足上述之光學特性,則材料、製造方法並無特別限制。作為第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件之材料,可較佳地使用聚合物材料或液晶材料等。
於使用聚合物材料作為光學各向異性元件之材料之情形時,較佳為使用透明性、機械強度、熱穩定性優異之聚合物。藉由延伸聚合物膜,提昇特定之方向之分子配向性,而可形成光學各向異性元件(相位差膜)。作為聚合物膜之延伸方法,可列舉縱向單軸延伸法、橫向單軸延伸法、縱橫逐次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法等。作為延伸機構,可使用輥延伸機、拉幅延伸機、縮放式或線性馬達式之雙軸延伸機等任意之適當之延伸機。
由於第一光學各向異性元件為滿足nx1=nz1>ny1之負型A板,因此,作為其材料較佳為使用具有負之雙折射之聚合物。“具有負之雙折射”係指藉由延伸等而使聚合物配向之情形時,其配向方向之折射率相對變小、換言之與配向方向正交之方向之折射率變大者。作為如此之聚合物,可列舉例如芳香族、羰基等極化各向異性較大之化學鍵或官能基被導入至聚合物之側鏈而成者。具體而言,可列舉丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、馬來醯亞胺系樹脂、反丁烯二酸酯類等。
第二光學各向異性元件係滿足nx2>ny2>nz2之負型B板,因此作為其材料較佳為使用具有正之雙折射之聚合物。“具有正之雙折射”係指於藉由延伸等而使聚合物配向之情形時,其配向方向之折射率相對變大者,且較多之聚合物屬於此類。作為具有正之雙折射之聚合物,可列舉例如乙醯纖維素等纖維素系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯之類之聚酯系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、環狀聚烯烴系(聚降烯系)樹脂、聚醯胺樹脂、聚乙烯或聚丙烯之類的聚烯烴系樹脂等。
於使用液晶材料作為光學各向異性元件之材料之情形時,於基材上塗佈液晶材料(液晶單體及/或液晶聚合物),且根據需要進行液晶單體之聚合、液晶材料之配向處理、溶劑去除(乾燥)等,形成液晶層,藉此,獲得光學各向異性元件。作為液晶單體,使用呈現向列性、層列性等配向性,且於末端具有至少1個丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基等不飽和雙鍵、或環氧基等聚合性官能基之液晶性化合物。含有液晶單體之液晶材料係除了液晶單體以外,亦可含有聚合起始劑。作為聚合性液晶單體之聚合方法,可列舉例如熱聚合、紫外線聚合等,且可根據聚合方法而使用適宜之聚合起始劑。作為液晶聚合物,可使用呈現向列性、層列性等液晶配向之主鏈型液晶聚合物或者側鏈型液晶聚合物、或該等之複合型之液晶性化合物。液晶聚合物之分子量並無特別限制,但較佳為重量平均分子量為2000~100000左右。
於基材上形成有液晶層者可直接用作光學各向異性元件。例如,可藉由於第二光學各向異性元件上形成盤形液晶等之具有負之折射率各向異性之液晶層作為第一光學各向異性元件,而獲得第二光學各向異性元件(負型B板)與第一光學各向異性元件(負型A板)一體積層而成之積層光學各向異性元件。又,可藉由將形成於基材上之液晶層
(光學各向異性元件)轉印至其他光學各向異性元件上,而亦獲得積層光學各向異性元件。
第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件之厚度d1、d2可根據構成光學各向異性元件之材料等而適宜選擇。於使用聚合物材料之情形時,各光學各向異性元件之厚度通常為3μm~200μm左右。於使用液晶材料之情形時,各光學各向異性元件之厚度(液晶層之厚度)通常為0.1μm~20μm左右。
[各光學部件之配置]
本發明之液晶面板可藉由於液晶單元10之第一主面側配置第二光學各向異性元件70、第一光學各向異性元件60及第一偏光元件30,且於液晶單元10之第二主面側配置第二偏光元件40而製作。
亦可於第一偏光元件30與第一光學各向異性元件60之間、或第二偏光元件40與液晶單元10之間設置光學各向同性膜作為偏光元件保護膜。可藉由於偏光元件之表面設置偏光元件保護膜,而提昇偏光元件之耐久性。作為偏光元件保護膜使用之光學各向同性膜係指對於透過法線方向及傾斜方向之任一方向之光,不實質性轉換其偏光狀態之膜。具體而言,光學各向同性膜係正面延遲Re較佳為10nm以下,厚度方向延遲Rth較佳為20nm以下。光學各向同性膜之正面延遲更佳為5nm以下。光學各向同性膜之厚度方向延遲更佳為10nm以下,進而較佳為5nm以下。
本發明之液晶面板亦可含有上述以外之光學層或其他部件。例如,較佳為於第一偏光元件30及第二偏光元件40之外表面(不與液晶單元10對向之面)設置偏光元件保護膜。設置於偏光元件之外表面之偏光元件保護膜既可為光學各向同性,亦可具有光學各向異性。另一方面,要求設置於第一偏光元件30之液晶單元10側之面及第二偏光元件40之液晶單元10側之偏光元件保護膜如上所述為光學各向同性。
又,本發明之液晶面板較佳為於第一偏光元件30與液晶單元10之間除第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件以外不含光學各向異性元件,且較佳為於第二偏光元件40與液晶單元10之間不含光學各向異性元件。
藉由積層液晶單元與上述各光學部件而形成液晶面板。於其形成過程中,可於液晶單元上依次單個地積層各部件,亦可使用預先將若干個部件積層而成者。該等光學部件之積層順序並無特別限制。較佳為將第一偏光元件30、第一光學各向異性元件60及第二光學各向異性元件70積層,預先形成積層偏光板80,且使該積層偏光板80介隔黏著劑(未圖示)而與液晶單元10貼合。再者,如上所述,亦可於第一偏光元件30與第一光學各向異性元件60之間含有光學各向同性膜作為偏光元件保護膜。
較佳為於各部件之積層中使用接著劑、黏著劑。作為接著劑或黏著劑,可適宜選擇以丙烯酸系聚合物、矽酮系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚乙烯基醚、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環氧系聚合物、氟系聚合物、橡膠系聚合物等為基礎聚合物之接著劑、黏著劑。
[液晶顯示裝置]
藉由於上述液晶面板之第一主面側(第一偏光元件30側)或第二主面側(第二偏光元件40側)之任一側配置光源,而形成液晶顯示裝置。於第一主面側配置光源之情形時,光源側之偏光元件(第一偏光元件30)之吸收軸方向35與液晶單元10之初期配向方向11成為正交,因此,液晶顯示裝置成為E模式。如圖2所示,於第二主面側配置光源105之情形時,光源側之偏光元件(第二偏光元件40)之吸收軸方向45與液晶單元10之初期配向方向11成為平行,因此,液晶顯示裝置成為O模式。
本發明之液晶面板100能夠以E模式及O模式之任一模式進行使用。O模式係透過第二偏光元件40之直線偏光不受光學各向異性元件之影響地直接入射至液晶單元10,因此,存在對比度進一步提昇之傾向。
亦可於液晶面板與光源之間設置增亮膜(未圖示)。增亮膜可與光源側之偏光元件一體地設置。例如,O模式之液晶顯示裝置係可使用於光源側之第二偏光元件之外表面介隔接著劑層貼合增亮膜而成者。又,亦可於偏光元件與增亮膜之間設置偏光元件保護膜。
以下,藉由實施例與比較例之對比來具體地說明本發明,但本發明不受該等實施例限定。
[實施例1~11、比較例1~20]
將自光源側起依次具備偏光元件、IPS液晶單元(正面延遲:322nm、預傾角:0.1°)、第二光學各向異性元件、第一光學各向異性元件及偏光元件之O模式之液晶顯示裝置作為模擬模型,實施模擬。各光學各向異性元件之配置係如圖1所示。第一光學各向異性元件之延遲之波長分散係R450/R550(波長450nm中之延遲與波長550nm中之延遲之比)=1.11、R650/R550(波長650nm中之延遲與波長550nm中之延遲之比)=0.97,且第二光學各向異性元件之延遲之波長分散係R450/R550=1.01、R650/R550=1.00,且使各光學各向異性元件之Re及Rth變化,進行評價。
於模擬中,使用Shintech公司製、液晶顯示器用模擬裝置“LCD MASTER Ver.6.084”。使用LCD Master之擴張功能,於方位角45°、135°、225°及315°之各方位角中,運算極角60°下之黑顯示時之亮度(黑亮度),求出其最大值。
[比較例21]
更換上述實施例1之第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件之配置,設為自視認側偏光元件側起依次配置第二光學各向異性元件(遲相軸方向與視認側偏光元件之吸收軸方向正交之負型B板)、第一光學各向異性元件(遲相軸方向與視認側偏光元件之吸收軸方向平行之負型A板)、液晶單元、光源側偏光元件而成之構成,實施模擬。
[比較例22]
既不使用第一光學各向異性元件亦不使用第二光學各向異性元件,而設為依次配置視認側偏光元件側、液晶單元、光源側偏光元件而成之構成,實施模擬。
[評價結果]
於表1中表示各實施例及比較例中之光學各向異性元件之光學特性及配置方向、以及模擬結果(黑亮度之最大值)。
自表1可知,於比較例1~22中,相對於黑亮度之最大值超過0.5,實施例1~11均未達0.5,即便自傾斜方向辨識之情形時黑亮度亦較小,從而可實現對比度較高之顯示。
根據實施例1、8、9與比較例10~13之對比可知,在配置於偏光元件側之第一光學元件係Nz接近0、即具有nz≒nx>ny之折射率各向異性之負型A板之情形下,傾斜方向之黑亮度減小。又,根據實施例1、4、5與比較例3~7之對比可知,在配置於單元側之第二光學元件係具有nx>ny>nz之折射率之折射率各向異性且Nz為特定範圍之負型B板之情形下,傾斜方向之黑亮度減小。
可知更換負型A板及負型B板之配置之比較例21係與不具有光學各向異性元件之比較例22相比,傾斜方向之黑亮度較大。根據該等結果可知,可藉由配置負型A板作為偏光元件側之第一光學各向異性元件,且配置負型B板作為液晶單元側之第二光學各向異性元件,而減小自傾斜方向辨識時之黑亮度,且其積層順序亦較為重要。
根據實施例1~3與比較例1、2之對比及實施例1、6、7與比較例8、9之對比可知,第一光學各向異性元件與第二光學各向異性元件之正面延遲之差(Re1-Re2)、即將遲相軸方向正交之2片光學各向異性元
件視為一體時之正面延遲之值為特定範圍內之情形時,黑亮度減小。
根據以上之結果可知,藉由自液晶單元側起將負型B板與負型A板以兩者之遲相軸方向正交之方式配置,將各自之光學特性設為特定範圍內,且將兩者之正面延遲之差設為特定範圍,而獲得自傾斜方向辨識之情形時之黑亮度較小之液晶面板。
100‧‧‧液晶面板
10‧‧‧液晶單元
11‧‧‧初期配向方向
30、40‧‧‧偏光元件
35、45‧‧‧吸收軸
60、70‧‧‧光學各向異性元件(相位差板)
63、73‧‧‧遲相軸方向
Claims (8)
- 一種液晶面板,其具備:液晶單元,其具有包含於無電場狀態下平行配向之液晶分子之液晶層;第一偏光元件,其配置於上述液晶單元之第一主面側;第二偏光元件,其配置於上述液晶單元之第二主面側;第一光學各向異性元件,其配置於上述液晶單元與上述第一偏光元件之間;第二光學各向異性元件,其配置於上述第一光學各向異性元件與上述液晶單元之間;上述第一偏光元件之吸收軸方向與上述第二偏光元件之吸收軸方向正交,上述第一光學各向異性元件係其遲相軸方向與上述第一偏光元件之吸收軸方向平行,且正面延遲Re1與厚度方向延遲Rth1之比Rth1/Re1為-0.15~0.15,上述第二光學各向異性元件係其遲相軸方向與上述第一偏光元件之吸收軸方向正交,且厚度方向延遲Rth2為175nm~290nm,正面延遲Re2與厚度方向延遲Rth2之比Rth2/Re2為1.5~2.0,且Re1-Re2為35nm~85nm,其中,於將第一光學各向異性元件及第二光學各向異性元件各自之面內遲相軸方向之折射率設為nx1及nx2,將面內進相軸方向之折射率設為ny1及ny2,將厚度方向之折射率設為nz1及nz2,將厚度設為d1及d2時,Re1=(nx1-ny1)×d1 Rth1=(nx1-nz1)×d1 Re2=(nx2-ny2)×d2 Rth2=(nx2-nz2)×d2。
- 如請求項1之液晶面板,其中上述第一光學各向異性元件之正面延遲Re1為150nm~220nm。
- 如請求項1或2之液晶面板,其中上述第二光學各向異性元件之正面延遲Re2為100nm~170nm。
- 如請求項1或2之液晶面板,其中上述第一光學各向異性元件之厚度方向延遲Rth1為-25nm~25nm。
- 如請求項1或2之液晶面板,其中Rth1+Rth2為175nm~290nm。
- 如請求項1或2之液晶面板,其中(Rth1+Rth2)/(Re1-Re2)為2~8。
- 如請求項1或2之液晶面板,其中上述液晶單元之無電場狀態下之液晶分子之配向方向與上述第一偏光元件之吸收軸方向正交。
- 一種液晶顯示裝置,其具備如請求項1至7中任一項之液晶面板、及配置於上述液晶面板之第一主面側或第二主面側之任一面側之光源。
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