專利名稱：具有簡單結(jié)構(gòu)的平面轉(zhuǎn)換液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，且更具體地說，涉及一種平面轉(zhuǎn)換液晶顯示器(下文，稱為“IPS-LCD”，其填充有具有正介電常數(shù)各向異性(Δε＞0)的液晶)。
背景技術(shù)：
一般而言，根據(jù)包括數(shù)對電極的有源矩陣驅(qū)動電極(active matrixdriving electrode)的模式，將LCD分為平面轉(zhuǎn)換(IPS)-LCD、超平面轉(zhuǎn)換(超IPS)-LCD和邊緣場切換(fringe field switching)(FFS)-LCD。在本發(fā)明中，IPS-LCD包括超IPS-LDS和FFS-LCD。
圖1說明常規(guī)IPS-LCD的基本結(jié)構(gòu)。IPS-LCD包括第一偏振片1、第二偏振片2和IPS面板3。第一偏振片1的吸收軸4垂直于第二偏振片2的吸收軸5，而平行于IPS面板3中的液晶的光軸6。
第一和第二偏振片1和2的偏振膜為非常薄且拉伸的膜，因此容易被外部物理和機械力損壞。因此，為了保護第一和第二偏振片1和2的偏振膜，在第一和第二偏振片1和2的內(nèi)表面上基本形成保護膜，在所述保護膜上形成液晶。
為了補償偏振片的光偏振以改善可見性并增強屏幕的清晰度，使用了多種相位延遲膜。就是說，為了防止漏光并改善對比率，使用了多種相位延遲膜或光學(xué)補償膜。
因此，偏振片包括多種膜層，如偏振膜、用于保護偏振膜的保護膜，以及用于改善偏振片的光學(xué)特征的相位延遲膜。這些多種膜層增加了偏振片的厚度。
這種厚的偏振片與IPS-LCD的薄的外形趨勢相反。因此，需要改進厚的偏振片。
為了滿足上述需要，提出了幾種方法。根據(jù)一種方法，將保護膜從偏振片上去除而將相位延遲膜用于保護偏振片。
然而，當(dāng)從偏振片上去除保護膜而將相位延遲膜用于保護偏振片時，IPS-LCD的對比率降低。就是說，對比率是指最亮部分的亮度與最暗部分的亮度的比率。最亮部分與最暗部分之間亮度的差異越高，對比率越高。因此，為了保證對比率，需要防止最暗部分的漏光。當(dāng)沒有適當(dāng)控制偏振膜與相位延遲膜之間的相位延遲時，根據(jù)可視角，漏光嚴重，從而難于保證對比率。
因此，需要包含偏振片的IPS-LCD，在該偏振片中，相位延遲膜與偏振膜之間的相位延遲被適當(dāng)控制。
特別地，IPS-LCD在75°傾角具有最差的對比特性。在75°傾角的IPS-LCD的對比特性的改善意味著所有可視角的IPS-LCD的對比特性的改善。因此，需要將在75°傾角的IPS-LCD的對比特性設(shè)定為高于充足的值。
為了上述原因，在IPS-LCD的第一和第二偏振片的內(nèi)表面設(shè)置了保護膜。在這種情況下，IPS-LCD的對比率為10∶1～45∶1。結(jié)果，優(yōu)選研發(fā)了具有與上述范圍相似的對比率和簡單的結(jié)構(gòu)的LCD。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，考慮到上述問題完成了本發(fā)明，且本發(fā)明的目的是提供一種IPS-LCD，其中即使當(dāng)從一個偏振片的內(nèi)表面除去保護膜時，光軸的方向和延遲值也可根據(jù)相位延遲膜的排列順序進行調(diào)節(jié)，從而獲得與具有上保護膜和下保護膜的IPS-LCD相似的對比率，并因此具有較小厚度。
技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，通過提供一種平面轉(zhuǎn)換液晶顯示器(IPS-LCD)可以實現(xiàn)上述和其它目的，所述IPS-LCD包括第一偏振片、第二偏振片、置于第一和第二偏振片之間并且填充有具有正介電常數(shù)各向異性(Δε＞0)的液晶的水平取向的IPS面板、以及置于第一偏振片和IPS面板之間的第一保護膜，其中，第一偏振片的吸收軸與第二偏振片的吸收軸互相垂直，且IPS面板中液晶的光軸與第一偏振片的吸收軸互相平行，其中通過用單軸C膜涂敷雙軸膜獲得的第二相位延遲膜置于第二偏振片與IPS面板之間，并用作IPS面板與第二偏振片之間的第二保護膜。
因此，第二相位延遲膜起到增大可視角的最初作用，且進一步用作第二偏振片的保護膜。就是說，可省去一層保護膜，從而減小IPS-LCD的厚度，簡化IPS-LCD的結(jié)構(gòu)，并降低IPS-LCD的生產(chǎn)成本。
IPS-LCD可進一步包括第一相位延遲膜，該第一相位延遲膜包括單軸A膜且置于IPS面板與第一偏振膜之間。
優(yōu)選地，包括單軸A膜的第一相位延遲膜具有30～450□的面內(nèi)延遲值(Rin)，第二相位延遲膜的雙軸膜具有50～150□的面內(nèi)延遲值(Rin)及-50～-150□的厚度延遲值(Rth)，且第二相位延遲膜的單軸C膜具有50～170□的厚度延遲值(Rth)。這里，上述延遲值表示波長為550□的延遲值。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供了一種平面轉(zhuǎn)換液晶顯示器(IPS-LCD)，所述IPS-LCD包括第一偏振片、第二偏振片、置于第一和第二偏振片之間并填充有具有正介電常數(shù)各向異性(Δε＞0)的液晶的水平取向的IPS面板、以及置于第一偏振片與IPS面板之間的第一保護膜，其中，第一偏振片的吸收軸與第二偏振片的吸收軸互相垂直，且IPS面板中液晶的光軸與第一偏振片的吸收軸互相平行，其中通過用單軸C膜涂敷單軸A膜獲得的第二相位延遲膜置于第二偏振片與IPS面板之間，并用作IPS面板與第二偏振片之間的第二保護膜，且包括單軸A膜的第一相位延遲膜置于IPS面板與第一偏振膜之間。
因此，第二相位延遲膜起到增大可視角的最初作用，并進一步用作第二偏振片的保護膜。就是說，可省去一層保護膜，從而減小IPS-LCD的厚度，簡化IPS-LCD的結(jié)構(gòu)，并降低IPS-LCD的生產(chǎn)成本。
優(yōu)選地，包括單軸A膜的第一相位延遲膜具有30～450□的面內(nèi)延遲值(Rin)，第二相位延遲膜的單軸A膜具有80～150□的面內(nèi)延遲值(Rin)，且第二相位延遲膜的單軸C膜具有50～170□的厚度延遲值(Rth)。這里，上述延遲值表示波長為550□的延遲值。
此外，優(yōu)選地，X軸方向的第一相位延遲膜的光軸平行于第一偏振片的吸收軸。
第一保護膜優(yōu)選為選自包括非拉伸的零COP膜(non-stretched zeroCOP film)、非拉伸的零TAC膜(non-stretched zero TAC film)以及具有50□的厚度且具有厚度延遲值的TAC膜的組的一種膜，且更優(yōu)選為非拉伸的零TAC膜。TAC膜的厚度延遲值為30-40□。
優(yōu)選地，單軸A膜由縱向拉伸的聚合物(lengthwise stretchedpolymer)制成，雙軸膜由橫向拉伸的聚合物(crosswise stretched polymer)制成，且單軸C膜通過用液晶涂敷取向膜并硬化在取向膜上涂敷的液晶而獲得。然而，單軸C膜可由非取向膜制成。
有益效果本發(fā)明提供了一種平面轉(zhuǎn)換液晶顯示器(IPS-LCD)，其使用呈現(xiàn)寬視角性質(zhì)的第二相位延遲膜作為一個偏振片的保護膜。本發(fā)明的IPS-LCD具有薄的外形和簡單的結(jié)構(gòu)，并使其生產(chǎn)成本降低。
具有上保護膜和下保護膜的常規(guī)IPS-LCD呈現(xiàn)10∶1～45∶1的對比率。另一方面，本發(fā)明的IPS-LCD呈現(xiàn)25∶1～55∶1的對比率。因此，本發(fā)明的IPS-LCD具有簡單的結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)較高的對比率。


結(jié)合附圖，通過下述詳細描述將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點，其中圖1為說明常規(guī)IPS-LCD的基本結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為說明圖1的IPS-LCD的兩個偏振片的吸收軸和IPS面板的光軸的排列的視圖；
圖3為說明IPS-LCD的相位延遲膜的折射性的視圖；圖4～8為說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)的示意圖，在第二偏振片與IPS面板之間，其各具有通過用單軸C膜涂敷雙軸膜獲得的第二相位延遲膜；圖9～12為說明根據(jù)本發(fā)明的其它實施方式的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)的示意圖，在第二偏振片與IPS面板之間，其各具有通過用單軸C膜涂敷單軸A膜獲得的第二相位延遲膜；圖13A和13B為說明如圖4和5所示的、根據(jù)第一和第二實施方式的IPS-LCD的可視角特性的視圖；圖14A和14B為說明如圖6和7所示的、根據(jù)第三和第四實施方式的IPS-LCD的可視角特性的視圖；圖15A和15B為說明如圖8和9所示的、根據(jù)第五和第六實施方式的IPS-LCD的可視角特性的視圖；圖16A～16C為說明如圖10～12所示的、根據(jù)第七～第九實施方式的IPS-LCD的可視角特性的視圖；圖17為說明根據(jù)本發(fā)明的第十實施方式的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)的視圖，其使用零COP膜或零TAC膜作為第一偏振片的內(nèi)保護膜，并具有通過用單軸C膜涂敷雙軸膜獲得的第二相位延遲膜；圖18為說明根據(jù)本發(fā)明的第十一實施方式的IPS-LSD的結(jié)構(gòu)的視圖，其具有與圖17的IPS-LCD相同的結(jié)構(gòu)且使用具有-30～-40□的厚度延遲值的TAC膜作為第一偏振片的內(nèi)保護膜；
圖19為說明根據(jù)本發(fā)明的第十二實施方式的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)的視圖，其具有與圖17的IPS-LCD相同的結(jié)構(gòu)且使用具有-55～-65□的厚度延遲值的普通TAC膜作為第一偏振片的內(nèi)保護膜；圖20為說明根據(jù)本發(fā)明的第十三實施方式的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)的視圖，除了第二內(nèi)保護膜的光軸與第二偏振片的吸收軸互相平行外，其具有與圖17的IPS-LCD相同的結(jié)構(gòu)；圖21為說明根據(jù)本發(fā)明的第十四實施方式的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)的視圖，除了第二內(nèi)保護膜的雙軸膜和C膜的延遲值偏離由本發(fā)明調(diào)節(jié)的范圍外，其具有與圖17的IPS-LCD相同的結(jié)構(gòu)；圖22為說明根據(jù)本發(fā)明的第十五實施方式的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)的視圖，其具有置于第一偏振片的內(nèi)保護膜與IPS面板之間的單軸A膜，并具有包括順序?qū)盈B的單軸A膜和單軸C膜的第二內(nèi)保護膜；以及圖23A～23F為說明如圖17～22所示的IPS-LCD的對比率分布的視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式作詳細描述。
圖2說明了IPS面板3中液晶的吸收軸6和兩個偏振片1和2的吸收軸4和5。第一偏振片1的吸收軸4垂直于第二偏振片2的吸收軸5，且平行于IPS面板6中液晶的光軸6。
參考圖1和2，置于兩個偏振片1和2(其吸收軸4和5互相垂直)之間的IPS面板3包括液體分子7，所述液體分子7平行于第一和第二基板20和21放置且在摩擦(用于處理面板表面以在一個方向排列液晶分子的方法)方向排列。當(dāng)與背光源相鄰的偏振片的吸收軸與摩擦方向(rubbing direction)互相平行時，該IPS-LCD被稱為“O-模式IPS-LCD”，且當(dāng)與背光源相鄰的偏振片的吸收軸與摩擦方向互相垂直時，該IPS-LCD被稱為“E-模式IPS-LCD”。
圖3為說明用于補償IPS-LCD的可視角的相位延遲膜的折射性的視圖。nx表示X-軸方向的相位延遲膜的折射性8，ny表示Y-軸方向的相位延遲膜的折射性9，以及nz表示Z-軸方向的相位延遲膜的折射性10。相位延遲膜的特性通過折射的程度確定。在兩個軸的方向的折射性不同的相位延遲膜被稱為單軸相位延遲膜，且在三個軸的方向的折射性不同的相位延遲膜被稱為雙軸相位延遲膜。
單軸相位延遲膜和雙軸相位延遲膜如下述公式定義。
(1)當(dāng)相位延遲膜滿足表達式nx＞ny＝nz時，該相位延遲膜被稱為單軸A膜，且使用位于面的兩個折射率之間的差值(nx-ny)和膜的厚度(d)，通過下述公式1來定義面內(nèi)延遲值。
Rin＝d×(nx-ny)(2)當(dāng)相位延遲膜滿足表達式nx＝ny＜nz時，該相位延遲膜被稱為單軸C膜，且使用位于面的折射率與厚度方向的折射率之間的差值(nz-ny)和膜的厚度(d)，通過下述公式2來定義厚度延遲值。
Rth＝d×(nz-ny)
(3)當(dāng)相位延遲膜滿足表達式nx＞ny＞nz時，該相位延遲膜被稱為負雙軸相位延遲膜(下文，稱為“雙軸相位延遲膜”)。由于三個軸方向的折射率不同，所以雙軸相位延遲膜具有分別通過上述公式1和2定義的面內(nèi)延遲值和厚度延遲值。
延遲值受所用的光的波長影響。除了特別限定外，光的波長為550nm。
圖4～8說明了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)，在第二偏振片2與IPS-面板3之間，其各具有通過用單軸C膜11涂敷雙軸膜17獲得的第二相位延遲膜。此外，圖9～12說明了根據(jù)本發(fā)明的其它實施方式的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)，在第二偏振片2和IPS-面板3之間，其各具有通過用單軸C膜11涂敷單軸A膜14獲得的第二相位延遲膜。
圖4～12中所示的各IPS-LCD包括在第一偏振片1的內(nèi)表面上面用于保護用拉伸聚乙烯醇(stretched polyvinyl alcohol)制成的偏振器件的保護膜。保護膜由具有厚度延遲值的50□厚的TAC(三醋酸纖維素)、同時具有面內(nèi)延遲值和厚度延遲值的雙軸COP(環(huán)烯烴)、無厚度延遲值的TAC(下文，稱為“零TAC”)或無厚度延遲值的COP(下文，稱為“零COP”)制成。
優(yōu)選地，單軸A膜12和14由縱向拉伸的聚合物制成，雙軸膜17由橫向拉伸的聚合物制成，且單軸C膜11通過用液晶涂敷取向膜并硬化涂敷在取向膜上的液晶而獲得。
這里，除了觀察者和背光源19的位置相反外，圖4和5的IPS-LCD的層疊結(jié)構(gòu)及圖6和7的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)是相同的。如上所述，當(dāng)與背光源19相鄰的偏振片的吸收軸與摩擦方向互相平行時，該IPS-LCD被稱為“O-模式IPS-LCD”，且當(dāng)與背光源19相鄰的偏振片的吸收軸與摩擦方向互相垂直時，該IPS-LCD被稱為“E-模式IPS-LCD”。如圖4、6、8、9和11所示的IPS-LCD為O-模式IPS-LCD，且如圖5、7、10和12所示的IPS-LCD為E-模式IPS-LCD。除了一個IPS-LCD為O-模式IPS-LCD且另一個IPS-LCD為E-模式IPS-LCD外，圖4和5的IPS-LCD、圖6和7的IPS-LCD、圖9和10的IPS-LCD以及圖11和12的IPS-LCD具有相同結(jié)構(gòu)，因此將同時進行描述。
圖4和5說明了根據(jù)本發(fā)明第一和第二實施方式的各具有相位延遲膜的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)。這里，雙軸膜17的光軸18垂直于第二偏振片2的吸收軸5，且其位于與第二偏振片2相鄰的位置。此外，單軸C膜11位于與IPS-面板3相鄰的位置。
圖6和7說明了根據(jù)本發(fā)明第三和第四實施方式的各具有相位延遲膜的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)。這里，雙軸膜17的光軸18平行于第二偏振片2的吸收軸5，且其位于與IPS-面板3相鄰的位置。此外，單軸C膜11位于與第二偏振片2相鄰的位置。
圖8說明了根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的具有相位延遲膜的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)。這里，雙軸膜17的光軸18和單軸A膜12的光軸13垂直于第二偏振片2的吸收軸5。單軸C膜11位于與第二偏振片2相鄰的位置，且雙軸膜17位于與IPS-面板3相鄰的位置。此外，單軸A膜12位于第一偏振片1與IPS-面板3之間。
圖9和10說明了根據(jù)本發(fā)明第六和第七實施方式的各具有相位延遲膜的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)。這里，與第一偏振片1相鄰的單軸A膜12的光軸13垂直于第二偏振片2的吸收軸5，且另一個單軸A膜14的的光軸15平行于第二偏振片2的吸收軸5。單軸C膜11位于與第二偏振片2相鄰的位置，且單軸A膜14位于與IPS-面板3相鄰的位置。此外，單軸A膜12位于第一偏振片1與IPS-面板3之間。
圖11和12說明了根據(jù)本發(fā)明第八和第九實施方式的各具有相位延遲膜的IPS-LCD的結(jié)構(gòu)。這里，與第一偏振片1相鄰的一個單軸A膜12的光軸13和與第二偏振片2相鄰的另一單軸A膜14的光軸15垂直于第二偏振片2的吸收軸5。單軸A膜14位于與第二偏振片2相鄰的位置，且單軸C膜11位于與IPS-面板3相鄰的位置。此外，單軸A膜12位于第一偏振片1與IPS-面板3之間。
實施方式根據(jù)本發(fā)明的所有下述實施方式的各IPS-LCD包括IPS面板，所述IPS面板包括液晶單元，該液晶單元具有3.3□的盒間隙并填充有具有1.4°的預(yù)傾角、介電常數(shù)各向異性(Δε＝+7)、以及在波長為550□的雙折射率(Δn＝0.1)的液晶。
首先，為了確定當(dāng)用相位延遲膜替代內(nèi)保護膜時，IPS-LCD是否具有適當(dāng)?shù)膶Ρ嚷?，通過本發(fā)明的第一至第九實施方式中描述的方法制備偏振片，且通過模擬獲得結(jié)果。
(第一實施方式)在如圖4所示的第一實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜由零COP或零TAC制成。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有140□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有80□的厚度、90□的面內(nèi)延遲值(Rin)、以及-75□的厚度延遲值(Rth)的雙軸膜17的上表面而獲得。當(dāng)上述獲得的相位延遲膜及第一偏振片1和2用于IPS-LCD時，IPS-LCD中75°傾角對于所有方位角的模擬的最小對比率為45∶1。
圖13A說明了在上述條件下0～80°傾角對于所有方位角的對比度特性。這里，圓的中心表示0°傾角的對比度特性，且圓的圓周表示80°傾角的對比度特性。圓的半徑越大，傾角越大。沿圓的圓周所寫的值0～330表示方位角。
下述表1說明了根據(jù)第一實施方式的IPS-LCD結(jié)構(gòu)中內(nèi)保護膜和相位延遲膜的延遲值，顯示75°傾角的可視角特性的模擬結(jié)果。
表1


(第二實施方式)在如圖5所示的第二實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜和第二偏振片2的內(nèi)保護膜與第一實施方式的內(nèi)保護膜相同，但具有與第一實施方式的內(nèi)保護膜不同的延遲值。就是說，在如圖5所示的第二實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜由零COP或零TAC制成。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有115□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有100□的厚度、90□的面內(nèi)延遲值(Rin)、以及-100□的厚度延遲值(Rth)的雙軸膜17的上表面而獲得。當(dāng)這種相位延遲膜和第一偏振片1和2用于IPS-LCD時，IPS-LCD中75°傾角對于所有方位角的模擬的最小對比率為40∶1。
圖13B說明了在上述條件下0～80°傾角對于所有方位角的對比度特性。
下述表2說明了根據(jù)第二實施方式的IPS-LCD結(jié)構(gòu)中內(nèi)保護膜和相位延遲膜的延遲值，顯示75°傾角的可視角特性的模擬結(jié)果。
表2


(第三實施方式)在如圖6所示的第三實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜由零COP膜或零TAC膜制成。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有130□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有80□的厚度、90□的面內(nèi)延遲值(Rin)、以及-75□的厚度延遲值(Rth)的雙軸膜17的上表面而獲得。當(dāng)上述獲得的相位延遲膜和第一偏振片1和2用于IPS-LCD時，IPS-LCD中75°傾角對于所有方位角的模擬的最小對比率為35∶1～45∶1。雙軸相位延遲膜17的上表面用C膜11涂敷后，可在其上面額外地層疊由無延遲值的零TAC制成的膜。本實施方式的IPS-LCD不同于使用具有延遲值的TAC的常規(guī)IPS-LCD之處在于本實施方式的IPS-LCD使用無延遲值的零TAC。具有包括由零TAC制成的膜的第二偏振片的相位延遲膜的IPS-LCD的對比率與具有不包括由零TAC制成的膜的第二偏振片的相位延遲膜的IPS-LCD的相同(由零TAC制成的膜用于第三至第七實施方式)。
圖14A說明了在上述條件下0～80°傾角對于所有方位角的對比度特性。
下述表3說明了根據(jù)第三實施方式的IPS-LCD結(jié)構(gòu)中內(nèi)保護膜和相位延遲膜的延遲值，顯示75°傾角的可視角特性的模擬結(jié)果。
表3

(第四實施方式)
在如圖7所示的第四實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜和第二偏振片的內(nèi)保護膜與第三實施方式的內(nèi)保護膜相同，但具有不同于第三實施方式的內(nèi)保護膜的延遲值。就是說，在如圖7所示的第四實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜為零COP膜或零TAC膜。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有150□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有100□的厚度、90□的面內(nèi)延遲值(Rin)、以及-150□的厚度延遲值(Rth)的雙軸膜17的上表面而獲得。當(dāng)這種相位延遲膜和第一偏振片1和2用于IPS-LCD時，IPS-LCD中75°傾角對于所有方位角的模擬的最小對比率為25∶1～30∶1。
圖14B說明了在上述條件下0～80°傾角對于所有方位角的對比度特性。
下述表4說明了根據(jù)第四實施方式的IPS-LCD結(jié)構(gòu)中內(nèi)保護膜和相位延遲膜的延遲值，顯示75°傾角的可視角特性的模擬結(jié)果。
表4


(第五實施方式)在如圖8所示的第五實施方式的IPS-LCD中，雙軸膜17由具有90□的面內(nèi)延遲值(Rin)和-75□的厚度延遲值(Rth(550□))的拉伸COP(stretched COP)制成。第一偏振片1的內(nèi)保護膜為零COP膜或零TAC膜。將具有100□的厚度和70□的面內(nèi)延遲值(Rin)的A膜13插入第一偏振片1與IPS面板3之間。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有110□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷雙軸膜17的上表面而獲得。當(dāng)上述獲得的相位延遲膜和第一偏振片1和2用于IPS-LCD時，IPS-LCD中75°傾角對于所有方位角的模擬的最小對比率為48∶1～52∶1。雙軸膜17的上表面用C膜11涂敷后，可在其上面額外地層疊由無延遲值的零TAC制成的膜。
圖15A說明了在上述條件下0～80°傾角對于所有方位角的對比度特性。
下述表5說明了根據(jù)第五實施方式的IPS-LCD結(jié)構(gòu)中內(nèi)保護膜和相位延遲膜的延遲值，顯示75°傾角的可視角特性的模擬結(jié)果。
表5


(第六實施方式)在如圖9所示的第六實施方式的IPS-LCD中，與第一偏振片1相鄰的單軸A膜12由具有160□的面內(nèi)延遲值(Rin)的拉伸COP制成，且與第二偏振片2相鄰的單軸A膜14由具有130□的面內(nèi)延遲值(Rin)的拉伸COP制成。第一偏振片1的內(nèi)保護膜為具有50□的厚度和-32□的厚度延遲值(Rth)的TAC膜。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有110□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷單軸A膜14的上表面而獲得。當(dāng)上述相位延遲膜和第一偏振片1和2用于IPS-LCD時，IPS-LCD中75°傾角對于所有方位角的模擬的最小對比率為45∶1～55∶1?？蓪⒂蔁o延遲值的零TAC制成的膜額外地層疊在第二偏振片2上。
圖15B說明了在上述條件下0～80°傾角對于所有方位角的對比度特性。
下述表6說明了根據(jù)第六實施方式的IPS-LCD結(jié)構(gòu)中內(nèi)保護膜和相位延遲膜的延遲值，顯示75°傾角的可視角特性的模擬結(jié)果。
表6

(第七實施方式)在如圖10所示的第七實施方式的IPS-LCD中，與第一偏振片1相鄰的單軸A膜12由具有160□的面內(nèi)延遲值(Rin)的拉伸COP制成，且與第二偏振片2相鄰的單軸A膜14由具有130□的面內(nèi)延遲值(Rin(550□))的拉伸COP制成。第一偏振片1的內(nèi)保護膜為具有50□的厚度和-32□的厚度延遲值(Rth)的TAC膜。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有110□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷單軸A膜14的上表面而獲得。當(dāng)上述獲得的相位延遲膜和第一偏振片1和2用于IPS-LCD時，IPS-LCD中75°傾角對于所有方位角的模擬的最小對比率為40∶1～48∶1?？蓪⒂蔁o延遲值的零TAC制成的膜額外地層疊在第二偏振片2上。
圖16A說明了在上述條件下0～80°傾角對于所有方位角的對比度特性。
下述表7說明了根據(jù)第七實施方式的IPS-LCD結(jié)構(gòu)中內(nèi)保護膜和相位延遲膜的延遲值，顯示75°傾角的可視角特性的模擬結(jié)果。
表7

(第八實施方式)在如圖11所示的第八實施方式的IPS-LCD中，與第一偏振片1相鄰的單軸A膜12由具有150□的面內(nèi)延遲值(Rin(550□))的拉伸COP制成，且與第二偏振片2相鄰的單軸A膜14由具有150□的面內(nèi)延遲值(Rin(550□))的拉伸COP制成。第一偏振片1的內(nèi)保護膜為零COP膜或零TAC膜。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有110□的厚度延遲值的C膜11涂敷單軸A膜14而獲得。當(dāng)上述獲得的相位延遲膜和第一偏振片1和2用于IPS-LCD時，IPS-LCD中75°傾角對于所有方位角的模擬的最小對比率為32∶1～38∶1。
圖16B說明了在上述條件下0～80°傾角對于所有方位角的對比度特性。
下述表8說明了根據(jù)第八實施方式的IPS-LCD結(jié)構(gòu)中內(nèi)保護膜和相位延遲膜的延遲值，顯示75°傾角的可視角特性的模擬結(jié)果。
表8

(第九實施方式)
在如圖12所示的第九實施方式的IPS-LCD中，與第一偏振片1相鄰的單軸A膜12由具有140□的面內(nèi)延遲值(Rin(550□))的拉伸COP制成，且與第二偏振片2相鄰的單軸A膜14由具有110□的面內(nèi)延遲值(Rin(550□))的拉伸COP制成。第一偏振片1的內(nèi)保護膜為具有50□的厚度和-32□的厚度延遲值(Rth)的TAC膜。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有100□的厚度延遲值的C膜11涂敷單軸A膜14而獲得。當(dāng)上述獲得的相位延遲膜和第一偏振片1和2用于IPS-LCD時，IPS-LCD中75°傾角對于所有方位角的模擬的最小對比率為25∶1～30∶1。
圖16C說明了在上述條件下0～80°傾角對于所有方位角的對比度特性。
下述表9說明了根據(jù)第九實施方式的IPS-LCD結(jié)構(gòu)中內(nèi)保護膜和相位延遲膜的延遲值，顯示75°傾角的可視角特性的模擬結(jié)果。
表9


如上所述，偏振片的保護膜被相位延遲膜替代的所有IPS-LCD具有高于25∶1的高對比率。具體而言，使用零TAC膜的IPS-LCD具有高于不使用零TAC膜的IPS-LCD的對比率。為了證實上述事實，制造了偏振片，且在根據(jù)下述實施方式的條件下測定了IPS-LCD的對比度特性并進行了互相比較。
首先，分析了根據(jù)本發(fā)明第十至十四實施方式的IPS-LCD，其使用通過用單軸C膜涂敷負雙軸膜獲得的相位延遲膜作為第二偏振片的內(nèi)保護膜。
(第十實施方式)制造如圖17所示的第十實施方式的IPS-LCD，并測定該IPS-LCD的對比度特性。在第十實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜由零COP或零TAC制成。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有140□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有80□的厚度、90□的面內(nèi)延遲值(Rin)及-75□的厚度延遲值(Rth)的雙軸膜17而制備。
(第十一實施方式)制造如圖18所示的第十一實施方式的IPS-LCD，并測定該IPS-LCD的對比度特性。在第十一實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜為具有-30□的厚度延遲值(Rth)的薄TAC膜。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有140□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有80□的厚度、90□的面內(nèi)延遲值(Rin)及-75□的厚度延遲值(Rth)的雙軸膜17而制備。
(第十二實施方式)制造如圖19所示的第十二實施方式的IPS-LCD，并測定該IPS-LCD的對比度特性。在第十二實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜為具有-60□的厚度延遲值(Rth)的普通TAC膜。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有140□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有80□的厚度、90□的面內(nèi)延遲值(Rin)及-75□的厚度延遲值(Rth)的雙軸膜17而制備。
(第十三實施方式)制造如圖20所示的第十三實施方式的IPS-LCD，并測定該IPS-LCD的對比度特性。在第十三實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜為不具有延遲值的零TAC膜。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有140□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有平行于第二偏振片2的吸收軸的光軸并具有80□的厚度、90□的面內(nèi)延遲值(Rin)及-75□的厚度延遲值(Rth)的雙軸膜17而制備。
(第十四實施方式)制造如圖21所示的第十四實施方式的IPS-LCD，并測定該IPS-LCD的對比度特性。在第十四實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜為不具有延遲值的零TAC膜。第二偏振片2的內(nèi)保護膜由相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有220□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有80□的厚度、60□的面內(nèi)延遲值(Rin)及-170□的厚度延遲值(Rth)的雙軸膜17上表面而制備。
(第十五實施方式)
制造如圖22所示的第十五實施方式的IPS-LCD，并測定該IPS-LCD的對比度特性。在第十五實施方式的IPS-LCD中，第一偏振片1的內(nèi)保護膜為不具有延遲值的零TAC膜，且具有110□的厚度及100□的面內(nèi)延遲值(Rin)的A膜12位于第一偏振片1的內(nèi)保護膜與IPS-面板3之間。第二偏振片2的內(nèi)保護膜用相位延遲膜替代，所述相位延遲膜通過用具有100□的厚度延遲值(Rth)的C膜11涂敷具有100□的厚度及130□的面內(nèi)延遲值(Rin)單軸A膜14上表面而制備。
在所有上述實施方式中，C膜的厚度為1～2□。
圖23A～23F說明了根據(jù)第十至第十五實施方式的IPS-LCD的對比率的測定結(jié)果。雖然在測定值與模擬結(jié)果之間存在小的差異，但是測定值與上述模擬結(jié)果相似，且具有與模擬結(jié)果相似的趨勢。
圖23A說明了使用零TAC膜作為第一偏振片的保護膜的第十實施方式的IPS-LCD的對比率的測定結(jié)果。在該IPS-LCD中，具有最高對比率的區(qū)域分布于整個邦加球(Poincare sphere)。因此，IPS-LCD在所有可視角呈現(xiàn)高對比率。
圖23B說明了第十一實施方式的IPS-LCD的對比率的測定結(jié)果，除了使用具有-30□的厚度延遲值(Rth)的薄TAC膜作為第一偏振片的保護膜外，其使用與第十實施方式的IPS-LCD的偏振片相同的偏振片。該IPS-LCD通常呈現(xiàn)高對比率，但在240和340°方位角的一些區(qū)域呈現(xiàn)小于20∶1的低對比率。因此，雖然與第十實施方式的IPS-LCD相比，第十一實施方式的IPS-LCD的對比率不令人滿意，但是第十一實施方式的IPS-LCD呈現(xiàn)相對高的對比率。
圖23C說明了第十二實施方式的IPS-LCD的對比率的測定結(jié)果，除了使用具有-60□的厚度延遲值(Rth)的普通TAC膜作為第一偏振片的保護膜外，其使用與第十實施方式的IPS-LCD的偏振片相同的偏振片。該IPS-LCD具有呈現(xiàn)比第十一實施方式的IPS-LCD寬的低對比率的區(qū)域。
圖23D說明了第十三實施方式的IPS-LCD的對比率的測定結(jié)果，除了雙軸膜的光軸平行于第二偏振片的吸收軸外，其使用與第十實施方式的IPS-LCD的條件相同的條件。與其它實施方式的IPS-LCD相比，第十三實施方式的IPS-LCD呈現(xiàn)低對比率。因此，其證實各膜的排列方向是決定對比率的重要因素。
圖23E說明了第十四實施方式的IPS-LCD的對比率的測定結(jié)果，與第十實施方式的IPS-LCD相同，其使用零TAC膜作為第一偏振片的保護膜，但其使用具有低于本發(fā)明調(diào)節(jié)值的厚度延遲值的相位延遲膜的雙軸膜作為第二偏振片的內(nèi)保護膜。第十四實施方式的IPS-LCD呈現(xiàn)高于使用普通TAC的第十二實施方式的IPS-LCD，但低于具有最優(yōu)選條件的第十和第十一實施方式的IPS-LCD的對比率。因此，其證對實相位延遲膜的各膜層的延遲值的控制是決定對比率的另一重要因素。
圖23F說明了使用A膜和C膜作為第二偏振片的內(nèi)保護膜的第十五實施方式的IPS-LCD的對比率的測定結(jié)果。與第十實施方式的IPS-LCD相似，如圖23F所示的第十五實施方式的IPS-LCD呈現(xiàn)高對比率。
工業(yè)實用性從以上描述顯而易見，本發(fā)明提供了一種平面轉(zhuǎn)換液晶顯示器(IPS-LCD)，其使用呈現(xiàn)寬視角性質(zhì)的第二相位延遲膜作一個偏振片的保護膜。本發(fā)明的IPS-LCD具有薄的外形和簡單的結(jié)構(gòu)，且其生產(chǎn)成本降低。
具有上保護膜和下保護膜的常規(guī)IPS-LCD呈現(xiàn)10∶1～45∶1的對比率。另一方面，本發(fā)明的IPS-LCD呈現(xiàn)25∶1～55∶1的對比率。因此，本發(fā)明的IPS-LCD具有簡單的結(jié)構(gòu)并呈現(xiàn)較高的對比率。
雖然為說明性目的，已公開本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，不偏離所附權(quán)利要求書中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的各種修改、添加和替代是可行的。
權(quán)利要求
1.一種平面轉(zhuǎn)換液晶顯示器(IPS-LCD)，其包括第一偏振片、第二偏振片、置于第一與第二偏振片之間并填充有具有正介電常數(shù)各向異性(Δε＞0)的液晶的水平取向的IPS面板、以及置于第一偏振片與IPS面板之間的第一保護膜，其中第一偏振片的吸收軸與第二偏振片的吸收軸互相垂直，且IPS面板中液晶的光軸與第一偏振片的吸收軸互相平行，其中，通過用單軸C膜涂敷雙軸膜獲得的第二相位延遲膜置于第二偏振片與IPS面板之間，并用作IPS面板與第二偏振片之間的第二保護膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IPS-LCD，其進一步包括含有單軸A膜并置于所述IPS面板與第一偏振膜之間的第一相位延遲膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IPS-LCD，其中，所述包括單軸A膜的第一相位延遲膜具有30～450□的面內(nèi)延遲值(Rin)，所述第二相位延遲膜的雙軸膜具有50～150□的面內(nèi)延遲值(Rin)和-50～-150□的厚度延遲值(Rth)，且所述第二相位延遲膜的單軸C膜具有50～170□的厚度延遲值(Rth)，所述延遲值表示波長為550□的延遲值。
4.一種平面轉(zhuǎn)換液晶顯示器(IPS-LCD)，其包括第一偏振片、第二偏振片、置于第一與第二偏振片之間并填充有具有正介電常數(shù)各向異性(Δε＞0)的液晶的水平取向的IPS面板、以及置于第一偏振片與IPS面板之間的第一保護膜，其中第一偏振片的吸收軸與第二偏振片的吸收軸互相垂直，且IPS面板中液晶的光軸與第一偏振片的吸收軸互相平行，其中，通過用單軸C膜涂敷單軸A膜獲得的第二相位延遲膜置于第二偏振片與IPS面板之間，并用作IPS面板與第二偏振片之間的第二保護膜，且包括單軸A膜的第一相位延遲膜置于IPS面板與第一偏振膜之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IPS-LCD，其中，所述包括單軸A膜的第一相位延遲膜具有30～450□的面內(nèi)延遲值(Rin)，所述第二相位延遲膜的單軸A膜具有80～150□的面內(nèi)延遲值(Rin)，且所述第二相位延遲膜的單軸C膜具有50～170□的厚度延遲值(Rth)，所述延遲值表示波長為550□的延遲值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的IPS-LCD，其中，在X軸方向的所述第一相位延遲膜的光軸平行于所述第一偏振片的吸收軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的IPS-LCD，其中，所述第一保護膜為選自包括非拉伸零COP膜、非拉伸零TAC膜和厚度為50□并具有厚度延遲值的TAC膜的組的一種膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的IPS-LCD，其中，所述第一保護膜為非拉伸零TAC膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的IPS-LCD，其中，所述單軸A膜由縱向拉伸的聚合物制成，所述雙軸膜由橫向拉伸的聚合物制成，且所述單軸C膜通過用液晶涂敷取向膜并硬化涂敷在取向膜上的液晶而獲得。
全文摘要
一種IPS－LCD，在該IPS－LCD中根據(jù)替代一層保護膜的相位延遲膜的排列調(diào)節(jié)光軸的方向和延遲值，獲得與具有上保護膜和下保護膜的IPS－LCD相似的對比率，并且其具有較小厚度。所述IPS－LCD包括第一和第二偏振片(1，2)、IPS面板(3)和第一保護膜。第一和第二偏振片(1，2)的吸收軸(4，5)互相垂直，且IPS面板(3)中液晶的光軸與吸收軸(4)互相平行。通過用單軸C膜(11)涂敷雙軸膜(17)獲得的第二相位延遲膜位于第二偏振片(2)與IPS面板(3)之間，并用作第二保護膜。
文檔編號G02F1/1335GK101061423SQ200680001066
公開日2007年10月24日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者張俊元, 全炳建, 張秀振 申請人:Lg化學(xué)株式會社