TWI506343B - 液晶顯示面板 - Google Patents

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TWI506343B
TWI506343B TW100129621A TW100129621A TWI506343B TW I506343 B TWI506343 B TW I506343B TW 100129621 A TW100129621 A TW 100129621A TW 100129621 A TW100129621 A TW 100129621A TW I506343 B TWI506343 B TW I506343B
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Kiyoshi Minoura
Akira Sakai
Tokio Taguchi
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Sharp Kk
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Description

液晶顯示面板
本發明係關於一種液晶顯示面板，特別適用於以常黑(NB)模式進行顯示之液晶顯示面板。
目前，作為液晶電視等之大型顯示面板，以NB模式進行顯示之垂直配向(Vertical Alignment：VA)模式之液晶顯示面板正被廣泛使用。特別是，為改善視角特性，在一個像素內包含液晶分子之配向方位不同之複數個區域之復式區域VA(Multidomain VA:MVA)模式之液晶顯示面板正被廣泛使用。於一個像素內形成之復數個區域典型地包含各區域內之液晶分子的配向方位呈45°、135°、225°及315°此四種類型之區域。此處，係以方位角0°為時鐘錶盤之3點方向，以逆時針方向為正向。其間介隔液晶層而配置於正交尼科爾稜鏡的兩個偏光板之透過軸(=偏光軸)之一者，係配置於顯示面內的水平方向(於3點-9點方向平行)，另一者係配置於垂直方向(於6點-12點方向平行)。如此是為提高光的利用率，即顯示亮度。
MVA模式，係在夾著垂直配向型液晶層而對向之一對基板之液晶層側，設置配向限制構造(亦稱作區域限制構造)，藉此形成複數個區域。作為配向限制構造，係使用設置於電極之縫隙(開口部)或突緣(突起構造)，自液晶層兩側發揮配向限制力(例如，專利文獻1、2)。
但是，若使用縫隙或突緣，則與先前利用TN模式中所用之配向膜來決定預傾角方向之情形不同，因縫隙或突緣為線狀，致使針對液晶分子的配向限制力在像素內不均一，故有導致例如應答速度發生分佈之問題。且，由於設置有縫隙或突緣之區域之光的透射率低下，故亦有顯示亮度低下之問題。
為了避免以上問題，較好的是，在VA模式液晶顯示裝置中，亦藉由利用配向膜決定預傾角方向而形成配向分割構造。作為該等VA模式之液晶顯示裝置之一，已知有藉由採用在相互之基板上預傾角方向呈正交之垂直配向膜，使液晶分子成為扭曲構造之VA模式(亦稱作RTN(Reverse Twisted Nematic：反向扭曲向列)模式或VATN(Vertical Alignment Twisted Nematic：垂直對齊扭曲向列)模式)(例如，參照專利文獻3~6。)。RTN模式中，由各垂直配向膜決定之液晶分子之預傾角方向，係與介隔液晶層而配置於正交尼科爾稜鏡的一對偏光板之吸收軸平行或正交。RTN模式中，對液晶層施加有足夠大的電壓(至少為用以顯示最高調式之信號電壓)時，液晶層之層面內及厚度方向之中央附近的液晶分子之預傾斜方向，為將由一對配向膜決定之2個預傾角方向大致2等分之方向。該液晶層的中央附近的液晶分子之預傾角方向對應於各區域內之液晶分子的配向方位。決定預傾角方向之方法宜採用光配向法，本申請人首次在世界將其實用化(稱作[UV2 A技術]。)。
本申請人，在量產採用世界先驅MVA模式之液晶顯示面板的液晶電視而向市場供給時，係將配置於正交尼科爾稜鏡中之2個偏光板之內的位於觀察者側的偏光板之透過軸配置於顯示面內之垂直方向(示例於時鐘錶盤上為平行於6點-12點之方向)。該偏光板之透過軸之配置，目前在VA模式(包括MVA模式及PTN模式)之液晶顯示面板(特別是TV使用等之大型液晶顯示面板)中已成為業界標準。
上述偏光板之透過軸之配置係為了能夠使配戴有偏光太陽鏡之觀察者亦可看到影像而選擇。且，該偏光太陽鏡，為除去特別是戶外之成為眩目原因之來自水平表面之反射光中包含較多之S偏光(偏光軸為水平方向)，而將其偏光軸配置為垂直方向(鉛直方向)。
又，作為NB模式，IPS(In Plane Switching：平面轉換)模式亦被使用於電視用之液晶顯示面板，近來，採用藍相之液晶顯示面板亦在逐漸開發中。關於IPS模式之液晶顯示面板，已知有將偏光板之透過軸配置於45°方位者，基於上述原因，可避免將觀察者側的偏光板之透過軸配置於顯示面內之水平方向。
另一方面，本申請人進行具有蛾眼構造之反射防止膜(亦有稱作「蛾眼型反射防止膜」之情形。)的開發。蛾眼構造具有微細之凸起部(圓錐狀或是釣鐘狀)，因實效折射率會連續變化，故可將反射率降低至1%以下，甚至0.2%以下。又，相較於利用介電體多層膜之反射防止膜，蛾眼型反射防止膜具有可防止反射之光之波長範圍大，且入射角度範圍寬廣之特徽(專利文獻7至10)。又，作為蛾眼構造之製造方法，使用藉由將鋁陽極氧化而獲得的陽極氧化多孔氧化鋁層之方法的量產性優良(專利文獻8至10)。
本說明書引用專利文獻1至10之全部開示內容作為參考。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平11-242225號公報(美國專利第6724452號說明書)
專利文獻2：日本特開2000-155317號公報(美國專利第6879364號說明書)
專利文獻3：日本特開平11-352486號公報
專利文獻4：日本特開2002-277877號公報
專利文獻5：日本特開平11-133429號公報
專利文獻6：日本特開平10-123576號公報
專利文獻7：日本特表2001-517319號公報
專利文獻8：日本特表2003-531962號公報
專利文獻9：日本特開2005-156695號公報
專利文獻10：國際公開第2006/059686號公報
本發明者在VA模式之液晶顯示面板上配置具有蛾眼構造之反射防止膜時，會產生斜視角之浮黑變得顯著之意料外的問題。此問題不限於VA模式之液晶顯示面板，亦同樣出現在NB模式之其他液晶顯示裝置中。
本發明係為解決上述問題而完成者，其目的在於抑制包含具有蛾眼構造之反射防止膜之常黑模式的液晶顯示面板中，斜視角上之浮黑。
本發明之液晶顯示面板係可以常黑模式顯示者，其包含：具有液晶層與一對基板之液晶單元；配置於上述液晶單元的背面側之第1偏光板；配置於上述液晶單元的觀察者側之第2偏光板；及配置於上述第2偏光板之觀察者側之具有蛾眼構造之反射防止層；且，上述第1偏光板之透過軸係配置成與顯示面內的垂直方向平行，上述第2偏光板之透過軸係配置成與顯示面內的水平方向平行。
一實施形態之液晶顯示面板係垂直配向模式、IPS模式、或藍相模式。
一實施形態，上述液晶單元之顯示面內的水平方向之長度大於垂直方向之長度。
一實施形態之液晶顯示面板，進而具有配置於上述第2偏光板之觀察者側之防眩層，上述防眩層之霧度為低於10%。
一實施形態中，上述防眩層係與上述反射防止層一體形成。
本發明之液晶顯示裝置包含：上述任一項之液晶顯示面板、及設置於上述第1偏光板之更背面側之背光裝置。
根據本發明，即使在VA模式之液晶顯示面板上配置具有蛾眼構造之反射防止膜，仍可防止斜視角之浮黑變得顯著之問題的發生。
以下茲一面參照圖式一面說明本發明實施形態之液晶顯示面板，但本發明並不限定於例示之實施形態。
首先，參照圖2對本發明者提出的具有蛾眼型反射防止層之液晶顯示面板進行說明，其後參照圖1，對本發明之實施形態之液晶顯示面板的構成及作用、效果予以說明。一般，電視用之顯示面板等液晶單元之顯示面內的水平方向之長度係大於垂直方向之長度，這是因為水平方向之視角特性更顯重要。因此，以下將對水平方向(3點-9點方向，即方位角0°-180°方向)之視角特性予以關注。
圖(2)係模式性顯示比較例之液晶顯示面板500之分解立體圖，圖(2)及圖2(c)係液晶顯示面板500'及液晶顯示面板500之俯視圖，兼併顯示從背光出射之光被反射之狀態。圖2(b)所示之液晶顯示面板500'係例如目前市場上銷售之VA模式之液晶顯示面板，圖2(c)所示之比較例之液晶顯示面板500係在液晶顯示面板500'之觀察者側之表面配置有蛾眼型反射防止層58者。
圖2(b)之液晶顯示面板500'具有：液晶單元52、配置於液晶單元52之背面側(背光側)之第1偏光板54、及配置於液晶單元52之觀察者側之第2偏光板56。如上所述，目前市場銷售之VA模式之液晶顯示面板的偏光板之透過軸為，第1偏光板54之透過軸(=偏光軸)係平行於水平方向(3點-9點方向)，位於觀察者側的第2偏光板56之透過軸係平行於垂直方向(12點-6點方向)。偏光板54、56上所示之箭頭表示透過軸。圖2(c)之液晶顯示面板500在液晶顯示面板500'之觀察者側之表面上進而具有蛾眼型反射防止層58。
其次，評估黑色顯示狀態中液晶顯示面板之觀察者側發出之光之強度(黑亮度)。以下，僅考慮液晶顯示面板與空氣之界面之反射，不考慮其他界面的反射。以下說明採用下列之記錄。
I0 ：自背光出射之入射至第1偏光板之光的強度
rs1 ：第1偏光板之S偏光反射率
rp1 ：第1偏光板之P偏光反射率
rs2 ：第2偏光板之S偏光反射率
rp2 ：第2偏光板之P偏光反射率
rs2 '：反射防止膜之S偏光反射率
rp2 '：反射防止膜之P偏光反射率
As：偏光板之S偏光吸收率
Ap：偏光板之P偏光吸收率
Dps ：偏光解消率P偏光→S偏光
Dsp ：偏光解消率S偏光→P偏光
It ：出射至觀察者側之光的強度(穿透液晶面板之光的強度)
液晶顯示面板500'係先前之VA模式之液晶顯示面板，如圖2(b)所示，第1偏光板54之透過軸(=偏光軸)係平行於顯示面內之水平方向，第2偏光板56之透過軸係平行於顯示面內之垂直方向。
由於從背光出射並入射至第1偏光板54之光的一部分會被反射，故入射至第1偏光板54內之光之強度為：
(I0 /2)(1-rs1 )+(I0 /2)(1-rp1 )
且，由於從背光出射之光為非偏光，故S偏光與P偏光各包含50%(=I0 /2)。又，S偏光係在入射面(方位角0°-180°方向)上垂直(在圖2(b)、(c)中與紙面垂直)振動之偏光，P偏光係在入射面內(在圖2(b)、(c)中與紙面平行)振動之偏光。
第1偏光板54內，S偏光係以吸收率As被吸收，因此透過第1偏光板54並入射至液晶單元52之光之強度為：
(I0 /2)(1-rs1 )(1-As)+(I0 /2)(1-rp1 )
第1項基本為0，因此考慮第2項即可。亦即，可認為液晶單元52內僅有P偏光入射。
入射於液晶單元52內之P偏光內，於液晶單元52內等轉換(偏光解消)為S偏光之光的強度為(I0 /2)(1-rp1 )Dps ，其中未在第2偏光板56與空氣介面反射之成分被出射至觀察者側。因此，液晶顯示面板500'中觀察者側之出射之光的強度1t 由下列公式(1)表示。
It =(I0 /2)(1-rp1 )Dps (1-rs2 )　(1)
另，一般認為偏光解消係由液晶單元內的電路要件(例如TFT或配線)所造成之散射或反射所引起。又，黑色顯示狀態下，理想的是液晶層不對P偏光造成相位差，但也考慮液晶層內的不均一或相位差板(此處省略)而造成的重複折射而引起的偏光解消。於此，由P偏光到S偏光之偏光解消、與由S偏光到P偏光之偏光解消被假定係以相同比率引起。該假定的妥當性已於實驗中得到證實。
以下評估圖2(c)所示之液晶顯示面板500之觀察者側之出射之光的強度It '。液晶顯示面板500係於先前之VA模式之液晶顯示面板500'之觀察者側設置有蛾眼型反射防止層58者。因此，液晶顯示面板500之觀察者側之出射的光之強度It '，以藉由將上記公式(1)中之反射率rs2 替換成rs2 '而獲得之下式(2)表示。
It '=(I0 /2)(1-rp1 )Dps (1-rs2 ')　(2)
此處，因存在rs2 '<<rs2 之關係，故It '>>It 成立。亦即，若在先前之VA模式之液晶顯示面板500'之觀察者側之表面配置蛾眼型反射防止層58，則黑色顯示狀態下之透射率上升，顯示品質則降低。
以下，評估圖1所示之本發明實施形態之液晶顯示面板500的觀察者側之出射之光的強度It "。
液晶顯示面板100中，第1偏光板14、第2偏光板16之透過軸之配置與液晶顯示面板500相反，偏光板14之透過軸係平行於顯示面內之垂直方向而配置，偏光板16之透過軸係平行於顯示面內之水平方向而配置。
與上述相同，由於自背光出射並入射至第1偏光板14之光的一部分會被反射，故入射於第1偏光板14內之光的強度為：
(I0 /2)(1-rs1 )+(I0 /2)(1-rp1 )
液晶顯示面板100中，由於在第1偏光板14內，P偏光係以吸收率Ap被吸收，因此透過第1偏光板14而入射至液晶單元12之光的強度為：
(I0 /2)(1-rs1 )+(I0 /2)(1-rp1 )(1-Ap)
且因第2項幾乎為0，故考慮第1項即可。亦即，可理解為液晶單元12內僅有S偏光入射。
入射至液晶單元12之S偏光之內，在液晶單元12內等被轉換(偏光解消)為P偏光的光之強度係用(I0 /2)(1-rs1 )Dsp 表示，其中未在第2偏光板16與空氣介面處被反射之成分被出射至觀察者側。因此，液晶顯示面板100中觀察者側之出射之光的強度It "可用下式(3)表示。
It "=(I0 /2)(1-rs1 )Dps (1-rp2 ')　(3)
此處，如從後述之計算結果可得般，
rs1 (=rs2 )>rs2 '>rp2 ≒rp2 '
之關係基本成立。
因此，It "≒It <It '成立，若採用本發明實施形態之液晶顯示面板100之構成，可防止因設置蛾眼型反射防止膜18使黑亮度提高而導致之顯示品質之降低。
以下顯示計算結果及實驗結果之一部分，從而對本發明實施形態之液晶顯示面板進行更為詳細之說明。
首先，一面參照圖3，一面說明蛾眼型反射防止層之構造及用於計算之模型。
圖3(a)係蛾眼型反射防止層的模式剖面圖。蛾眼構造具有緻密排列之微細的凸部。相對可視光(波長380 nm~780 nm)具有反射防止功能的蛾眼構造之微細凸部，宜為圓錐狀或釣鐘狀，高度h宜為100 nm以上600 nm以下左右，鄰接凸部間距離Dint亦宜為大致100 nm以上600 nm以下。於此，如圖3(a)所示，考慮以包含頂點之剖面為大致二等邊三角形表示之具有微細凸部的蛾眼構造。以下所例示之計算中，蛾眼構造之折射率(實效折射率)相對凸部之高度係線形地變化。
該等蛾眼構造之折射率(實效折射率)，如圖3(b)所示，可認為等價於折射率從空氣側向基材側增大、具有複數層的積層體之折射率。即，蛾眼構造之折射率，如圖3(c)所示，從空氣(折射率n=1.00)側向基材(n=1.50)側階段性增大。例示之計算中，係設層數為30，設各層之厚度相等。又，就凸部之高度h為180 nm、210 nm、300 nm、600 nm、900 nm及1200 nm此6種，求得S偏光及P偏光之反射率。反射率之計算係基於實效折射率媒體理論(例如，鶴田匡夫著之應用光學(培風館)第4章)。便於比較，而求得了基材(n=1.50)平坦之表面的S偏光及P偏光之反射率。計算結果如圖4(a)~(f)所示。
圖4(a)~(f)係依序顯示凸部高度h為180 nm、210 nm、300 nm、600 nm、900 nm及1200 nm之蛾眼型反射防止層的S波及P波的反射率的計算結果之圖表，其中橫軸表示入射角(極角)。
首先，參照圖4(a)。觀察平坦表面之反射率，P偏光之反射率(P偏光ref)在約56°(布魯斯特角)處為0，與此相對，S偏光之反射率(S偏光ref)隨入射角的增大而增大。又，S偏光之反射率(S偏光ref)與P偏光之反射率(P偏光ref)之差從入射角超出50°附近開始急劇增大。即，獲知在斜入射(極角為50°~80°)中，S偏光之反射率(S偏光ref)遠大於P偏光之反射率(P偏光ref)。
其後，觀察圖4(a)中之蛾眼之反射率可以得知，P偏光之反射率(P蛾眼偏光)與平坦表面的P偏光之反射率(P偏光ref)幾乎沒有差別。另一方面，S偏光之反射率(S蛾眼偏光)比在平坦表面的S偏光之反射率(S偏光ref)低下。即，在斜入射之情形下，符合上述之rs1 (=rs2 )>rs2 '>rp2 ≒rp2 '的關係。
比較圖4(a)~(f)可明瞭，隨著凸部之高度h增加，S偏光之反射率(S蛾眼偏光)及P偏光之反射率(p蛾眼偏光)降低，其程度上以S偏光之反射率(S蛾眼偏光)一方較為顯著。例如，圖4(c)中P偏光之反射率(P蛾眼偏光)與圖4(a)中P偏光之反射率(P蛾眼偏光)幾乎無差別，與此相對，在圖4(c)中S偏光之反射率(S蛾眼偏光)明顯小於圖4(a)中S偏光之反射率(S蛾眼偏光)。觀察圖4(d)~(f)可以得知：蛾眼之P偏光之反射率(P蛾眼偏光)小於平坦表面之P偏光之反射率(P偏光ref)；而蛾眼之S偏光之反射率(S蛾眼偏光)係以比上述更大之比率小於平坦表面之S偏光之反射率(S偏光ref)。如此可得知，相對於斜入射光，無論蛾眼構造之凸部之高度如何，上述rs1 (=rs2 )>rs2 '>rs2 ≒rp2 '之關係基本成立。
如此，若設置蛾眼型反射防止層，則在入射角大於50°左右之斜入射之情形中，S偏光之反射率較之P偏光之反射率會顯著降低，因此S偏光之透射率會顯著增大。其結果，如參照圖2所說明般可知，若於先前之VA模式之液晶顯示面板500'上設置蛾眼型反射防止層，則斜視角之浮黑會變得顯著。
參照圖5對實驗結果之一例予以說明。圖5(a)係顯示蛾眼型反射防止層的S波及P波之反射率之實測值之圖表，圖5(b)係顯示蛾眼型反射防止層之SEM像之圖。實驗所用之試料係使用基於專利文獻4所記載之方法製作之具有多孔氧化鋁層之模具，於三醋酸纖維素(TAC)薄膜上以丙烯系紫外線硬化樹脂形成反射防止層者。又，反射率係如上所述，將設置有蛾眼型反射防止層之TAC薄膜貼附於黑色壓克力板上，使用日本分光製之分光光度計V-550進行極角5°之正反射之反射光譜的測量。
參照圖4可知圖5(a)所示反射率之入射角依存性與上述結果較好地吻合。若進行定量比較，則圖5(a)之圖表與圖4(d)相近。然而，如圖5(b)所示，此處所用之反射防止層之凸部之高度約為200 nm，與圖4(d)之計算所用之凸部的600 nm之高度相比，僅約為其三分之一而已。此種不一致被認為是在實驗之試料之反射率的測量中受到散射光影響所致。
接著，參照圖6，用本申請人目前量產之MVA模式之液晶顯示面板(先前例I)對本發明實施形態進行說明。
圖6係用以說明偏光板之透過軸之配置與黑顯示狀態下透射率(黑亮度)之關係之圖表，圖6(a)顯示未具有蛾眼型反射防止膜之情形下的實測值，圖6(b)顯示具有蛾眼型反射防止膜之情形下的實測值。先前例1之液晶顯示面板，於液晶單元與2片偏光板之間設置有用以改善視角特性之相位差層。又，作為背光，係使用冷陰極線管(CCFL)背光。
先前例I之液晶顯示面板，背面側的偏光板之透過軸係平行於顯示面內的水平方向，觀察者側的偏光板之透過軸係平行於顯示面內的垂直方向。而參考例II之液晶顯示面板中，偏光板之透過軸的配置方式與先前例I之液晶顯示面板截然相反，其背面側的偏光板之透過軸係平行於顯示面內的垂直方向，觀察者側的偏光板之透過軸係平行於顯示面內的水平方向。比較例III之液晶顯示面板係在先前例I的液晶顯示面板之觀察者側表面上設置有蛾眼型反射防止層者；實施例IV的液晶顯示面板係在先前例I的液晶顯示面板之觀察者側表面上設置有蛾眼型反射防止層者。該等構成皆匯總於下記表1中。
由圖6(a)可知，先前例I與參考例II的液晶顯示面板之黑亮度之差別較小，從而使偏光板之透過軸的配置對黑亮度之影響較小。與此相對，由圖6(b)可知，實施例IV之液晶顯示面板之黑亮度小於比較例III之液晶顯示面板之黑亮度，特別是在極角較大之範圍內該差別更為顯著。即，如上所述，在VA模式之液晶顯示面板配置有蛾眼型反射防止層之情形下，根據偏光板之透過軸的配置，較大變化斜視角之黑亮度，採用本實施形態之配置，藉此可抑制斜視角之浮黑的產生。
其後，參照圖7及圖8，關於觀察者側之表面處理狀態不同之液晶顯示面板，就偏光板之透過軸的配置對顯示亮度之影響的討論結果予以說明。圖7係顯示觀察者側表面之處理狀態不同之液晶顯示面板在白色顯示狀態下的透射率(白亮度)之極角依存性的圖表，圖7(a)~(c)顯示相對亮度，圖7(d)~(f)顯示以未處理之液晶顯示面板的白亮度為基準而進行標準化之結果(亮度增大率)。圖8係顯示觀察者側表面之處理狀態不同之液晶顯示面板在黑色顯示狀態下的透射率(黑亮度)之極角依存性的圖表，圖8(a)~(c)顯示相對亮度，圖8(d)~(f)顯示以未處理之液晶顯示面板的黑亮度為基準而進行標準化之結果(亮度增大率)。作為表面處理，對防眩處理(AG處理)及反射防止處理之複數次組合予以討論。圖7及圖8中的A~G係表示以下之表面處理。霧度係將設置有蛾眼型反射層之TAC薄膜貼附於透明玻璃板上，借助日本電色工業公司生產的混濁測量儀器NDH2000進行測定。
A：清晰(未處理：未進行AG處理或反射防止處理)
B：低霧度(霧度8.0%，未進行反射防止處理)
C：清晰低反射(霧度0.5%；低反射塗層：反射率約為1%)
D：AGLR(霧度13.0%；低反射塗層：反射率約為1%)
E：清晰域(霧度0.5%；蛾眼型反射防止層：反射率低於0.1%)
F：低混濁域(霧度1.7%；蛾眼型反射防止層：反射率低於0.1%)
G：高混濁域(霧度30.0%；蛾眼型反射防止層：反射率低於0.1%)
此處使用之液晶顯示面板V係採用UV2 A技術製造而成的VA模式之液晶顯示面板，其背面側之偏光板之透過軸係配置成平行於顯示面內的水平方向；觀察者側之偏光板之透過軸係配置成平行於顯示面內的垂直方向。背光係使用LED背光。該液晶顯示面板V之構成如表2所示。
圖7(a)、(d)及圖8(a)、(d)係顯示液晶顯示面板之顯示面內之水平方向(方位角0°-180°)之亮度及亮度增大率之極角依存性；圖7(b)、(e)及圖8(b)、(e)係顯示液晶顯示面板之顯示面內之對角45°方向(方位角45°-225°)之亮度及亮度增大率之極角依存性；圖7(c)、(f)及圖8(c)、(f)係顯示液晶顯示面板之顯示面內之垂直方向(方位角90°-270°)之亮度及亮度增大率之極角依存性。即，圖7(c)、(f)及圖8(c)、(f)係顯示與先前液晶顯示裝置的偏光板之透過軸的配置相反者之顯示面內之水平方向(方位角0°-180°)之視角依存性；圖7(c)、(f)及圖8(c)、(f)中之E、F以及G係表示本發明實施形態之液晶顯示面板之顯示面內的水平方向之視角依存性。
觀察圖7(a)、(d)可得知，設置有蛾眼型反射防止層之E、F、G的斜視角之白亮度均大於A至D。又，比較圖7(a)、(d)與圖7(c)、(f)可得知，藉由令偏光板之透過軸之配置關係與先前相反，可降低設置有蛾眼型反射防止層的E、F、G之斜視角之白亮度。圖7(b)及(e)之結果係處於圖7(a)及(d)之結果與圖7(c)及(f)之結果之間。
觀察圖8(a)及(b)可得知，設置有蛾眼型反射防止層之E(清晰域)的斜視角之黑亮度大於A~D及F、G。比較E與F(低混濁域)及G(高混濁域)可知，藉由賦與AG性，可抑制斜視角之黑亮度。但是，G(高混濁域)之正面附近之黑亮度呈上升趨勢，由此可知霧度不宜過高。B(低混濁、霧度8.0%)之正面附近的黑亮度不高於A(清晰)，由此認為霧度宜低於10%。
又，比較圖8(a)、(d)與8(c)、(f)可得知，藉由令偏光板之透過軸之配置關係與先前相反，可將設置有蛾眼型反射防止層之E(清晰域)的斜視角之黑亮度降低至低於A(清晰)之黑亮度之水準。又，藉由令偏光板之透過軸之配置關係與先前相反，亦可降低F(低混濁域)的斜視角之黑亮度。具有高混濁值的G之正面附近之黑亮度，即便逆反偏光板之透過軸之配置關係，其也會超過A(清晰)，故不佳。即，從正視之黑亮度之觀點來看，霧度宜低於10%。圖8(b)及(e)之結果，大致處於圖8(a)及(d)之結果與圖8(c)及(f)之結果的中間。
上述說明中所例示之液晶顯示面板V具有使直線偏光入射至液晶層之構成，但亦可採用使圓偏光入射至液晶層之構成。利用圓偏光的液晶顯示面板VI之構成如表3所示。將液晶顯示面板V之觀察者側之偏光板及相位差層(滯相軸135°)合併起來亦被稱為圓偏光板。當然，本說明書中單稱為「偏光板」者，是指直線偏光板。如液晶顯示面板VI般，配置於液晶單元之觀察者側之圓偏光板可吸收液晶顯示面板之內部反射，故可提高顯示品質。
參照圖9及圖10，對利用圓偏光的液晶顯示面板其觀察者側之表面之處理狀態的不同所進行探討之結果予以說明。圖9(a)~(f)係與圖7(a)~(f)對應，圖10(a)~(f)係與圖8(a)~(f)對應。
比較圖9及圖10與圖7及圖8可知，利用圓偏光之液晶顯示面板亦可得到基本相同之結果。即，圖9(c)及(f)、圖10(c)及(f)中之E、F及G表示本發明實施形態之液晶顯示面板之顯示面內的水平方向之視角依存性，斜視角之白亮度或黑亮度亦可藉由與先前相反地設置偏光板之透過軸之配置關係而降低。又，從正視之黑亮度之觀點出發，霧度宜低於10%。
此處，雖以VA模式之液晶顯示面板為例，但本發明並不局限於此，亦可廣泛應用於IPS模式或藍相模式等之常黑模式之液晶顯示面板。另，VA模式之液晶顯示面板及藍相模式之液晶顯示面板，特別是黑色顯示品質較高，故使本發明之效果更為顯著。未施加電壓時，VA模式之液晶顯示面板之液晶層係於基板法線方向(即顯示面法線方向)配向，故其對垂直入射至顯示面之直線偏光未表現出光學各向異性。又，在未施加電壓之狀態下，藍相之液晶層不僅對垂直入射至顯示面之直線偏光，亦對傾斜入射之直線偏光具有光學等向性，故其黑色顯示品質較高。
產業上之可利用性
本發明可廣泛適用於VA模式之液晶顯示面板。
12．．．液晶單元
14．．．第1偏光板
16．．．第2偏光板
18．．．蛾眼型反射防止層
100．．．液晶顯示面板
圖1(a)係模式性顯示本發明實施形態之液晶顯示面板100之分解立體圖，(b)係液晶顯示面板100之俯視圖，兼併顯示從背光出射之光被反射之狀態。
圖2(a)係模式性顯示比較例之液晶顯示面板500之分解立體圖，(b)及(c)係液晶顯示面板500'及液晶顯示面板500之俯視圖，兼併顯示從背光出射之光被反射之狀態。
圖3(a)~(c)係用以說明計算蛾眼型反射防止層之反射率所使用之模型之圖。
圖4(a)~(f)係顯示各種蛾眼型反射防止層之S波及P波之反射率的計算結果之圖表，其中橫軸表示入射角(極角)，縱軸表示反射率。
圖5(a)係顯示蛾眼型反射防止層之S波及P波之反射率的實測值之圖表，(b)係顯示蛾眼型反射防止層之SEM像之圖。
圖6係用以說明偏光板之透過軸的配置、與黑色顯示狀態之透射率(黑亮度)之關係的圖表，(a)表示未具有蛾眼型反射防止膜之情形下的實測值，(b)表示具有蛾眼型反射防止膜之情形下的實測值。
圖7係顯示觀察者側之表面之處理(AG處理及反射防止處理)狀態不同之液晶顯示面板在白色顯示狀態下的透射率(白亮度)之極角依存性的圖表，(a)~(c)表示相對亮度，(d)~(f)表示以未處理之液晶顯示面板的白亮度為基準而進行標準化之結果(亮度增大率)。
圖8係顯示觀察者側之表面之處理(AG處理及反射防止處理)狀態不同之液晶顯示面板在黑色顯示狀態下的透射率(黑亮度)之極角依存性的圖表，(a)~(c)表示相對亮度，(d)~(f)表示以未處理之液晶顯示面板的黑亮度為基準而進行標準化之結果(亮度增大率)。
圖9(a)~(f)係對應圖7，就利用圓偏光的液晶顯示面板，討論觀察者側之表面處理狀態的不同之結果的圖。
圖10(a)~(f)係對應圖8，就利用圓偏光的液晶顯示面板，討論觀察者側之表面處理狀態的不同之結果的圖。
12．．．液晶單元
14．．．第1偏光板
16．．．第2偏光板
18．．．蛾眼型反射防止層
100．．．液晶顯示面板

Claims (6)

  1. 一種液晶顯示面板，其係可以常黑模式顯示者，其包含：具有液晶層與一對基板之液晶單元；配置於上述液晶單元之背面側之第1偏光板；配置於上述液晶單元之觀察者側之第2偏光板；及配置於上述第2偏光板之觀察者側之具有蛾眼構造之反射防止層；且上述第1偏光板之透過軸係配置成與顯示面內之垂直方向平行，上述第2偏光板之透過軸係配置成與顯示面內之水平方向平行。
  2. 如請求項1之液晶顯示面板，其中上述液晶顯示面板為垂直配向模式、平面轉換(IPS)模式、或藍相模式。
  3. 如請求項1之液晶顯示面板，其中上述液晶單元之顯示面內之水平方向之長度大於垂直方向之長度。
  4. 如請求項1至3中任一項之液晶顯示面板，其中進而包含配置於上述第2偏光板之觀察者側之防眩層，上述防眩層之霧度低於10%。
  5. 如請求項4之液晶顯示面板，其中上述防眩層係與上述反射防止層一體形成。
  6. 一種液晶顯示裝置，其包含：請求項1至5中任一項之液晶顯示面板；及配置於上述第1偏光板更背面側之背光裝置。
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