液晶面板和液晶顯示裝置的制造方法
【專利摘要】液晶面板具備：液晶單元(10)；在液晶單元的第一主面?zhèn)扰渲玫?、第二光學(xué)各向異性元件(70)、第一光學(xué)各向異性元件(60)和第一偏振片(30)；以及在液晶單元的第二主面?zhèn)扰渲玫牡诙衿?40)。第一偏振片(30)與第二偏振片(40)的吸收軸方向(35、45)正交。第一光學(xué)各向異性元件(60)的滯相軸方向(63)與第一偏振片(30)的吸收軸方向(45)平行，第二光學(xué)各向異性元件(70)的滯相軸方向(73)與第一偏振片(40)的吸收軸方向(45)正交。第一光學(xué)各向異性元件和第二光學(xué)各向異性元件的正面延遲Re和厚度方向延遲Rth在規(guī)定范圍內(nèi)。
【專利說明】
液晶面板和液晶顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及在液晶單元與偏振片之間具備光學(xué)各向異性元件的液晶面板。另外， 本發(fā)明設(shè)及使用了上述液晶面板的液晶顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶面板在一對偏振片之間具備液晶單元。面內(nèi)切換（IPS)模式的液晶單元中，在 無電場狀態(tài)下液晶分子在與基板面大致平行的方向均勻取向，通過橫向的電場施加使液晶 分子在與基板面平行的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，控制光的透射（白顯示）和遮蔽（黑顯示）。像IPS模式那 樣，使用了在無電場狀態(tài)下液晶分子均勻取向了的液晶單元的液晶面板，其中間色的色移 小、視角特性優(yōu)異。
[0003] 然而，就IPS模式的液晶面板而言，在相對于偏振片的吸收軸為45度的角度(方位 角45度、135度、225度、315度)從斜向方向觀察時(shí)，黑顯示的漏光大，存在容易發(fā)生對比度的 降低、色移的問題。因此，W從斜向方向觀察時(shí)的對比度提高、減少色移為目的，提出了在液 晶單元與偏振片之間配置光學(xué)各向異性元件(相位差板)的方法。
[0004] 例如，專利文獻(xiàn)1中，關(guān)于使用多個(gè)光學(xué)各向異性元件來減小IPS模式液晶面板的 斜向方向的黑亮度、色移的方法，W方位角45°、極角(相對于面板面的法線方向的角度)60° 的情況為例，進(jìn)行了使用鮑英卡勒球的說明。專利文獻(xiàn)2中，提出了通過具有nz含nx〉ny的折 射率各向異性的光學(xué)各向異性元件（負(fù)型A板或正型B板)和具有nx〉ny〉nz的折射率各向異 性的光學(xué)各向異性元件(負(fù)型B板)的組合，來減小WS模式液晶面板的方位角45度方向的色 移的方法。
[000引現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-208356號公報(bào) [000引專利文獻(xiàn)2:W02008/156011號國際公開小冊子

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的課題
[0010] 如上所述，通過在液晶單元與偏振片之間配置多個(gè)光學(xué)各向異性元件，可W改善 斜向方向的對比度、色移。然而，像專利文獻(xiàn)1那樣，若W使特定的角度（方位角45°、極角 60°)的對比度達(dá)到最大的方式進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)，則有時(shí)其他角度下的漏光(黑亮度)變大。因 此，對于減小全部方向的黑亮度、提高觀察性而言存在進(jìn)一步改善的余地。專利文獻(xiàn)2中，W 使方位角45°方向的色移變小的方式進(jìn)行了光學(xué)設(shè)計(jì)，但不能說對比度的改善充分。
[0011] 像運(yùn)樣，在W往的構(gòu)成中，設(shè)及通過提高全部方向的對比度來改善觀察性的研究 并不充分，存在改善的余地。鑒于該現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種液晶面板和液晶顯示 裝置，所述液晶面板從斜向方向的任意角度觀察時(shí)對比度都高、觀察性得到進(jìn)一步改善。
[0012] 解決課題的方法
[0013] 本發(fā)明人等為了解決上述課題，進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在液晶單元與偏 振片之間配置滿足規(guī)定的光學(xué)特性的負(fù)型A板和負(fù)型B板，可W實(shí)現(xiàn)上述目的，從而完成了 本發(fā)明。
[0014] 本發(fā)明的液晶面板具備:具備含有在無電場狀態(tài)下均勻取向的液晶分子的液晶層 的液晶單元、在液晶單元的第一主面?zhèn)扰渲玫牡谝黄衿?、在液晶單元的第二主面?zhèn)扰渲?的第二偏振片、在液晶單元與第一偏振片之間配置的第一光學(xué)各向異性元件、和在第一光 學(xué)各向異性元件與液晶單元之間配置的第二光學(xué)各向異性元件。第一偏振片的吸收軸方向 與第二偏振片的吸收軸方向正交。第一光學(xué)各向異性元件的滯相軸方向與第一偏振片的吸 收軸方向平行。第二光學(xué)各向異性元件的滯相軸方向與第一偏振片的吸收軸方向正交。
[001引第一光學(xué)各向異性元件中，正面延遲Rei與厚度方向延遲Rthi之比IUWRei(=化1) 為-0.15~0.15。第二光學(xué)各向異性元件中，正面延遲Re2與厚度方向延遲Rth2之比Rth2/ Re2(=化2)為1.5~2.0。第二各向異性光學(xué)元件的厚度方向延遲化h2為175nm~290nm。第一 光學(xué)各向異性元件的正面延遲Rei與第二光學(xué)各向異性元件的正面延遲Re2之差(Rei-Re2) 為35nm~S5nm。
[0016]第一光學(xué)各向異性元件的正面延遲Rei優(yōu)選為150nm~220nm。第一光學(xué)各向異性 元件的厚度方向延遲化hi優(yōu)選為-25nm~25nm。第二光學(xué)各向異性元件的正面延遲Re2優(yōu)選 為lOOnm~170nm。
[0017] 第一光學(xué)各向異性元件的厚度方向延遲Rthi與第二光學(xué)各向異性元件的厚度方 向延遲IUh2之和（Rthi+IUh2)優(yōu)選為175nm~290皿。另外，（IUhi+Rth2)/(Re廣Re2)優(yōu)選為2~ 8。
[0018] 需要說明的是，在將第一光學(xué)各向異性元件和第二光學(xué)各向異性元件各自的、面 內(nèi)滯相軸方向的折射率設(shè)為nxi和nx2、將面內(nèi)進(jìn)相軸方向的折射率設(shè)為nyi和ny2、將厚度方 向的折射率設(shè)為nzi和nz2、將厚度設(shè)為山和d2時(shí)，正面延遲Rei和ResW及厚度方向延遲化hi 和化h2由W下定義。
[0019] Rei= (nxi-nyi) Xdi
[0020] IUhi= (nxi-nzi) Xdi
[0021] Re2= (nx2_ny2) Xd2
[0022] IUh2= (nx2_nz2) Xd2
[0023] 本發(fā)明的液晶面板優(yōu)選液晶單元的無電場狀態(tài)下的液晶分子的取向方向（初始取 向方向）與第一偏振片的吸收軸方向正交。
[0024] 進(jìn)一步，本發(fā)明設(shè)及在上述的液晶面板的第一主面?zhèn)?第一偏振片側(cè))或第二主面 偵U(第二偏振片側(cè)）中的任一側(cè)具備光源的液晶顯示裝置。在第一主面?zhèn)染邆涔庠磿r(shí)，液晶 顯示裝置為E模式。在第二主面?zhèn)染邆涔庠磿r(shí)，液晶顯示裝置為0模式。本發(fā)明的液晶面板能 應(yīng)用于E模式、0模式中的任意液晶顯示裝置。在第二主面?zhèn)扰渲昧斯庠吹?模式的液晶顯示 裝置的對比度更高、觀察性更優(yōu)異。
[0025] 發(fā)明效果
[0026] 本發(fā)明的液晶面板中，在液晶單元與第一偏振片之間從液晶單元側(cè)起具備第二 光學(xué)各向異性元件(負(fù)型B板)和第一光學(xué)各向異性元件(負(fù)型A板），因此可W減少液晶顯示 裝置的黑顯示時(shí)的斜向方向的漏光。因此，從斜向方向觀察時(shí)對比度也高、觀察性也優(yōu)異。
【附圖說明】
[0027] 圖1是基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶面板的構(gòu)成示意圖。
[0028] 圖2是基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示裝置的模式剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] [液晶面板整體的概況]
[0030] 圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶面板中的各光學(xué)元件的配置的構(gòu)成示意 圖。液晶面板具備具有第一主面和第二主面的液晶單元10。在液晶單元10的第一主面?zhèn)扰?置第一偏振片30,在第二主面?zhèn)扰渲玫诙衿?0。在液晶單元10與第一偏振片30之間，從 第一偏振片30側(cè)起配置有第一光學(xué)各向異性元件60和第二光學(xué)各向異性元件70。即，本發(fā) 明的液晶面板從第一主面?zhèn)绕鹨来尉邆涞谝黄衿?0、第一光學(xué)各向異性元件60、第二光 學(xué)各向異性元件70、液晶單元10和第二偏振片40。
[0031] [液晶單元]
[0032] 液晶單元10在一對基板間具備液晶層。在通常的構(gòu)成中，在一個(gè)基板設(shè)置有濾色 器和黑色矩陣，在另一個(gè)基板設(shè)置有控制液晶的光電特性的開關(guān)元件等。
[0033] 液晶層含有在無電場狀態(tài)下均勻取向的液晶分子。將無電場狀態(tài)下的液晶分子的 取向方向11稱為"初始取向方向"。均勻取向了的液晶分子是指液晶分子的取向向量相對于 基板平面平行且同樣地取向了的狀態(tài)的液晶分子。此外，液晶分子的取向向量僅相對于基 板平面略微傾斜時(shí)，即液晶分子具有預(yù)傾時(shí)也包含在均勻取向內(nèi)。為了將對比度保持得較 高、得到良好的顯示特性，液晶的預(yù)傾角優(yōu)選為20° W下。
[0034] 作為含有運(yùn)樣的液晶層的液晶單元，可舉出面內(nèi)切換（IPS)模式、邊緣場開關(guān) (FFS)模式、強(qiáng)介電性液晶巧LC)模式等。作為液晶分子，可W使用向列型液晶、近晶型液晶 等。通常，在IPS模式和Fi^模式的液晶單元中使用向列型液晶，在化C模式的液晶單元中使 用近晶型液晶。
[003引[偏振片]
[0036] 在液晶單元10的第一主面?zhèn)扰渲玫谝黄衿?0,在第二主面?zhèn)扰渲玫诙衿?40。偏振片是將自然光、任意的偏振光變換為直線偏振光的元件。本發(fā)明的液晶面板中，作 為第一偏振片30和第二偏振片40,能根據(jù)目的采用任意的適當(dāng)?shù)钠衿？膳e出例如使艦、 二色性染料等二色性物質(zhì)吸附于聚乙締醇系膜、部分縮甲醒化聚乙締醇系膜、乙締-乙酸乙 締醋共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜并進(jìn)行單軸拉伸而成的偏振片、聚乙締醇的脫 水處理物或聚氯乙締的脫鹽酸處理物等聚締系取向膜等。另外，也可W使用美國專利5， 523,863號等中公開的使含有二色性物質(zhì)和液晶性化合物的液晶性組合物在一定方向取向 了的賓主型的偏振片、或美國專利6,049,428號等中公開的使溶致液晶在一定方向取向了 的E型偏振片等。
[0037] 運(yùn)些偏振片中，從具有高偏振度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用使艦、二色性染料等二色性 物質(zhì)吸附于聚乙締醇、部分縮甲醒化聚乙締醇等聚乙締醇系膜并在規(guī)定方向取向了的聚乙 締醇(PVA)系偏振片。例如，通過對聚乙締醇系膜實(shí)施艦染色和拉伸，得到PVA系偏振片。
[0038] 作為PVA系偏振片，也可W使用厚度為lOymW下的薄型的偏振片。作為薄型的偏振 片，可舉出例如日本特開昭51-069644號公報(bào)、日本特開2000-338329號公報(bào)、W02010/ 100917號小冊子、專利第4691205號說明書、專利第4751481號說明書等中記載的薄型偏振 膜。例如通過包括將PVA系樹脂層和拉伸用樹脂基材W層疊體的狀態(tài)拉伸的工序和進(jìn)行艦 染色的工序的制法得到運(yùn)樣的薄型偏振片。
[0039] 本發(fā)明的液晶面板中，第一偏振片30和第二偏振片40W使兩者的吸收軸方向35、 45正交的方式配置。另外，第一偏振片30的吸收軸方向35與液晶單元10的初始取向方向11 W平行或正交的方式配置。優(yōu)選如圖1所示，第一偏振片30的吸收軸方向35與液晶單元10的 初始取向方向11正交。
[0040] 此外，本說明書中，"正交"不僅是指完全正交的情況，還包含實(shí)質(zhì)正交的情況，其 角度通常為90±2°的范圍，優(yōu)選為90±1°，更優(yōu)選為90±0.5的范圍。同樣地，"平行"不僅是 指完全平行的情況，還包含實(shí)質(zhì)平行的情況，其角度通常為±2° W內(nèi)，優(yōu)選為±1°W內(nèi)，更 優(yōu)選為±0.5° W內(nèi)。
[0041] [第一光學(xué)各向異性元件和第二光學(xué)各向異性元件]
[0042] 本發(fā)明的液晶面板在液晶單元10與第一偏振片30之間，從第一偏振片30側(cè)起具備 第一光學(xué)各向異性元件60和第二光學(xué)各向異性元件70。第一光學(xué)各向異性元件60的滯相軸 方向63與第一偏振片30的吸收軸方向35平行。第二光學(xué)各向異性元件70的滯相軸方向73與 第一偏振片30的吸收軸方向35正交。因此，第一光學(xué)各向異性元件60與第二光學(xué)各向異性 元件70的滯相軸方向63、73相互正交。
[0043] 在將面內(nèi)滯相軸方向的折射率設(shè)為nxi，將面內(nèi)進(jìn)相軸方向的折射率設(shè)為nyi，將厚 度方向的折射率設(shè)為nzi時(shí)，第一光學(xué)各向異性元件60是滿足nxi = nzi〉nyi的負(fù)型A板。此 夕h負(fù)型A板中的"nxi = nzi"的記載無需面內(nèi)滯相軸方向的折射率nxi與厚度方向的折射率 nzi-定完全一致，只要由正面延遲Rei與厚度方向延遲化hi之比化hi/Rei表示的化1在-0.15 ~0.15的范圍內(nèi)即可。Nzi優(yōu)選-0.1~0.1，更優(yōu)選-0.05~0.05?；?越接近0，從斜向方向觀 察液晶面板時(shí)的黑亮度越處于變小傾向。
[0044] 第一光學(xué)各向異性兀件60的正面延遲Rei優(yōu)選150nm~220nm，更優(yōu)選155nm~ 210nm，進(jìn)一步優(yōu)選160nm~200nm。若Rei在該范圍內(nèi)，則可W將Re廣Re2調(diào)整至后述的范圍 內(nèi)，因此可W得到斜向方向的漏光少的液晶面板。此外，本說明書中，折射率、延遲的值是指 波長590nm下的值。
[004引第一光學(xué)各向異性元件中，由Ml和nzi的差(nx廣nzi)與厚度山的積表示的厚度方 向延遲化hi優(yōu)選為-25皿~25皿的范圍?；痟i更優(yōu)選-20皿~20nm，進(jìn)一步優(yōu)選-15nm~15nm， 特別優(yōu)選-1 Onm~1 Onm。
[0046] 在將面內(nèi)滯相軸方向的折射率設(shè)為nx2,將面內(nèi)進(jìn)相軸方向的折射率設(shè)為ny2,將厚 度方向的折射率設(shè)為nz2時(shí)，第二光學(xué)各向異性元件70是滿足nx2〉ny2〉nz2的負(fù)型B板。第二 光學(xué)各向異性元件中，正面延遲Re2與厚度方向延遲Rth2之比化2 = Rth2/Re2為1.5~2.0。本 發(fā)明中，通過將作為第一光學(xué)各向異性元件的負(fù)型A板和具有規(guī)定范圍的化2的作為第二 光學(xué)各向異性元件的負(fù)型B板W使兩者的滯相軸方向正交的方式配置，可W得到斜向方向 的漏光小的液晶面板。Nz2優(yōu)選1.55~1.95，更優(yōu)選1.6~1.9。
[0047] 第二光學(xué)各向異性元件70的厚度方向延遲化h2為175nm~290nm?；痟2優(yōu)選180nm~ 270加1。第二光學(xué)各向異性元件70的正面延遲Re2優(yōu)選95nm~175加1，更優(yōu)選100皿~170加1。 若Re2在該范圍內(nèi)，則可W將第二光學(xué)各向異性元件的化2設(shè)置在上述范圍內(nèi)且將Rei-Re2調(diào) 整至后述的范圍內(nèi)，因此得到斜向方向的漏光少的液晶面板。
[0048] 第一光學(xué)各向異性元件60的正面延遲Rei與第二光學(xué)各向異性元件70的正面延遲 Re2之差(Rei-Re2)為35nm~85皿。第一光學(xué)各向異性元件60與第二光學(xué)各向異性元件70的 滯相軸方向63、73相互正交，因此在將第一光學(xué)各向異性元件與第二光學(xué)各向異性元件的 層疊體視為1個(gè)光學(xué)元件時(shí)，兩者的正面延遲之差(Rei-Re2)相當(dāng)于該層疊光學(xué)元件的表觀 上的正面延遲。通過該值在上述范圍內(nèi)，得到斜向方向的漏光小的液晶面板。Rei-Re2優(yōu)選 40nm ~85nm，進(jìn)一步優(yōu)選 45nm ~80nm。
[0049] 第一光學(xué)各向異性元件60的厚度方向延遲Rthi與第二光學(xué)各向異性元件70的厚 度方向延遲化h2之和（Rthi+化h2)優(yōu)選175皿~29化m，更優(yōu)選18化m~27化m。在將第一光學(xué) 各向異性元件與第二光學(xué)各向異性元件的層疊體視為1個(gè)光學(xué)元件時(shí)，Rthl+化h2相當(dāng)于該 層疊光學(xué)元件的表觀上的厚度方向延遲。此外，第一光學(xué)各向異性元件60為負(fù)型A板，Rthi 大致為0,因此化hi+化h2與化h2大致相等。
[0050] 第一光學(xué)各向異性元件60與第二光學(xué)各向異性元件70的正面延遲之差(Rei-Re2) 與厚度方向延遲之和(Rthi+R化2)的比（Rthi+IUh2) / (Re廣Re2)優(yōu)選2~8，更優(yōu)選2.5~7。
[0051] 本發(fā)明中，通過將配置于液晶單元10與偏振片30之間的第一光學(xué)各向異性元件和 第二光學(xué)各向異性元件的光學(xué)各向異性設(shè)置為上述范圍，可W減小斜向方向、特別是相對 于偏振片的吸收軸為45度的角度(方位角45度、135度、225度、315度)下的黑亮度、提高對比 度。
[0052] 若第一光學(xué)各向異性元件和第二光學(xué)各向異性元件滿足上述的光學(xué)特性，則材 料、制造方法沒有特別限制。作為第一光學(xué)各向異性元件和第二光學(xué)各向異性元件的材料， 優(yōu)選使用聚合物材料、液晶材料等。
[0053] 使用聚合物材料作為光學(xué)各向異性元件的材料時(shí)，優(yōu)選使用透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱 穩(wěn)定性優(yōu)異的聚合物。通過拉伸聚合物膜、提高特定的方向的分子取向性，可W形成光學(xué)各 向異性元件(相位差膜）。作為聚合物膜的拉伸方法，可舉出縱向單軸拉伸法、橫向單軸拉伸 法、縱橫逐次雙軸拉伸法、縱橫同時(shí)雙軸拉伸法等。作為拉伸機(jī)構(gòu)，可W使用漉拉伸機(jī)、拉幅 拉伸機(jī)、或縮放尺式或線性馬達(dá)式的雙軸拉伸機(jī)等任意的適當(dāng)?shù)睦鞕C(jī)。
[0054] 由于第一光學(xué)各向異性元件為滿足nxi = nzi〉nyi的負(fù)型A板，因此作為其材料優(yōu)選 使用具有負(fù)的雙折射的聚合物。"具有負(fù)的雙折射"是指，通過拉伸等使聚合物取向時(shí)，其取 向方向的折射率相對變小，換言之，與取向方向正交的方向的折射率變大。作為運(yùn)樣的聚合 物，可舉出例如在聚合物的側(cè)鏈引入了芳香族、幾基等極化各向異性大的化學(xué)鍵或官能團(tuán) 的物質(zhì)。具體地，可舉出丙締酸系樹脂、苯乙締系樹脂、馬來酷亞胺系樹脂、富馬酸醋類等。 [005引由于第二光學(xué)各向異性元件為滿足nx2〉ny2〉nz2的負(fù)型B板，因此作為其材料優(yōu)選 使用具有正的雙折射的聚合物。"具有正的雙折射"是指通過拉伸等使聚合物取向時(shí)，其取 向方向的折射率相對變大，多數(shù)的聚合物屬于此類。作為具有正的雙折射的聚合物，可舉出 例如乙酷纖維素等纖維素系樹脂、聚碳酸醋系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇醋或聚糞二甲酸 乙二醇醋運(yùn)樣的聚醋系樹脂、聚芳醋系樹脂、聚酷亞胺系樹脂、環(huán)狀聚締控系（聚降冰片締 系)樹脂、聚酷胺樹脂、聚乙締或聚丙締運(yùn)樣的聚締控系樹脂等。
[0056]使用液晶材料作為光學(xué)各向異性元件的材料時(shí)，在基材上涂布液晶材料(液晶單 體和/或液晶聚合物），根據(jù)需要進(jìn)行液晶單體的聚合、液晶材料的取向處理、溶劑除去(干 燥)等，形成液晶層，由此得到光學(xué)各向異性元件。作為液晶單體，使用表現(xiàn)出向列性、近晶 性等取向性、且在末端具有至少1個(gè)丙締酷基、甲基丙締酷基、乙締基等不飽和雙鍵、環(huán)氧基 等聚合性官能團(tuán)的液晶性化合物。含有液晶單體的液晶材料除了液晶單體W外，也可W含 有聚合引發(fā)劑。作為聚合性液晶單體的聚合方法，可舉出例如熱聚合、紫外線聚合等，可W 根據(jù)聚合方法使用適宜的聚合引發(fā)劑。作為液晶聚合物，可W使用表現(xiàn)出向列性、近晶性 等液晶取向的主鏈型液晶聚合物或者側(cè)鏈型液晶聚合物、或它們的復(fù)合型的液晶性化合 物。液晶聚合物的分子量沒有特別限制，但優(yōu)選重均分子量為2000~100000左右。
[0057] 在基材上形成了液晶層的元件可W直接用作光學(xué)各向異性元件。例如，通過在第 二光學(xué)各向異性元件上形成盤狀液晶等的具有負(fù)的折射率各向異性的液晶層作為第一光 學(xué)各向異性元件，由此可得到第二光學(xué)各向異性元件（負(fù)型B板)與第一光學(xué)各向異性元件 (負(fù)型A板)一體層疊而成的層疊光學(xué)各向異性元件。另外，通過將在基材上形成的液晶層 (光學(xué)各向異性元件)轉(zhuǎn)印至其他光學(xué)各向異性元件上，也可W得到層疊光學(xué)各向異性元 件。
[0058] 能根據(jù)構(gòu)成光學(xué)各向異性元件的材料等適宜選擇第一光學(xué)各向異性元件和第二 光學(xué)各向異性元件的厚度di、d2。使用聚合物材料時(shí)，各光學(xué)各向異性元件的厚度通常為3μπι ~200WI1左右。使用液晶材料時(shí)，各光學(xué)各向異性元件的厚度(液晶層的厚度)通常為0.1皿 ~20皿左右。
[0059] [各光學(xué)部件的配置]
[0060] 可W通過在液晶單元10的第一主面?zhèn)扰渲玫诙鈱W(xué)各向異性元件70、第一光學(xué)各 向異性元件60和第一偏振片30,在液晶單元10的第二主面?zhèn)扰渲玫诙衿?0來制作本發(fā) 明的液晶面板。
[0061] 也可W在第一偏振片30與第一光學(xué)各向異性元件60之間、或第二偏振片40與液晶 單元10之間設(shè)置光學(xué)各向同性膜作為偏振片保護(hù)膜。通過在偏振片的表面設(shè)置偏振片保護(hù) 膜，可W提高偏振片的耐久性。作為偏振片保護(hù)膜使用的光學(xué)各向同性膜是指對于從法線 方向和斜向方向的任意方向透射的光，不會實(shí)質(zhì)變換其偏振狀態(tài)的膜。具體地，光學(xué)各向同 性膜的正面延遲Re優(yōu)選為lOnmW下，厚度方向延遲化h優(yōu)選為20nmW下。光學(xué)各向同性膜的 正面延遲更優(yōu)選為5nmW下。光學(xué)各向同性膜的厚度方向延遲更優(yōu)選lOnmW下，進(jìn)一步優(yōu)選 5nmW 下。
[0062] 本發(fā)明的液晶面板也可W含有上述W外的光學(xué)層、其他部件。例如，優(yōu)選在第一偏 振片30和第二偏振片40的外表面(不與液晶單元10面對的面)設(shè)置偏振片保護(hù)膜。在偏振片 的外表面設(shè)置的偏振片保護(hù)膜可W為光學(xué)各向同性，也可W具有光學(xué)各向異性。另一方 面，要求在第一偏振片30的液晶單元10側(cè)的面和第二偏振片40的液晶單元10側(cè)設(shè)置的偏振 片保護(hù)膜如上所述為光學(xué)各向同性。另外，本發(fā)明的液晶面板優(yōu)選在第一偏振片30與液晶 單元10之間不含第一光學(xué)各向異性元件和第二光學(xué)各向異性元件W外的光學(xué)各向異性元 件，優(yōu)選在第二偏振片40與液晶單元10之間不含光學(xué)各向異性元件。
[0063] 通過層疊液晶單元和上述的各光學(xué)部件來形成液晶面板。在其形成過程中，可W 在液晶單元上依次分別層疊各部件，也可W預(yù)先將幾個(gè)部件層疊。運(yùn)些光學(xué)部件的層疊順 序沒有特別限制。優(yōu)選將第一偏振片30、第一光學(xué)各向異性元件60和第二光學(xué)各向異性元 件70層疊而預(yù)先形成層疊偏振板80,并使該層疊偏振板80隔著粘合劑(未圖示)與液晶單元 10貼合。此外，如上所述，也可W在第一偏振片30與第一光學(xué)各向異性元件60之間含有作為 偏振片保護(hù)膜的光學(xué)各向同性膜。
[0064] 優(yōu)選在各部件的層疊中使用粘接劑、粘合劑。作為粘接劑、粘合劑，可W適宜選擇 W丙締酸系聚合物、娃酬系聚合物、聚醋、聚氨醋、聚酷胺、聚乙締基酸、乙酸乙締醋/氯乙締 共聚物、改性聚締控、環(huán)氧系聚合物、氣系聚合物、橡膠系聚合物等為基礎(chǔ)聚合物的粘接劑、 粘合劑。
[0065] [液晶顯示裝置]
[0066] 通過在上述的液晶面板的第一主面?zhèn)?第一偏振片30側(cè))或第二主面?zhèn)?第二偏振 片40側(cè)）中任一側(cè)配置光源，形成液晶顯示裝置。在第一主面?zhèn)扰渲霉庠磿r(shí)，光源側(cè)的偏振 片(第一偏振片30)的吸收軸方向35與液晶單元10的初始取向方向11正交，因此液晶顯示裝 置成為E模式。如圖2所示，在第二主面?zhèn)扰渲霉庠?05時(shí)，光源側(cè)的偏振片(第二偏振片40) 的吸收軸方向45與液晶單元10的初始取向方向11平行，因此液晶顯示裝置成為0模式。
[0067] 本發(fā)明的液晶面板100能WE模式和0模式中任一種使用。0模式的話，從第二偏振 片40透射的直線偏振光不受光學(xué)各向異性元件的影響而直接向液晶單元10入射，因此存在 對比度進(jìn)一步提高的傾向。
[0068] 也可W在液晶面板與光源之間設(shè)置增亮膜(未圖示）。增亮膜可W與光源側(cè)的偏 振片一體設(shè)置。例如，0模式的液晶顯示裝置的話，可W使用在光源側(cè)的第二偏振片的外表 面隔著粘接劑層貼合增亮膜而成的液晶顯示裝置。另外，也可W在偏振片與增亮膜之間設(shè) 置偏振片保護(hù)膜。
[0069] 實(shí)施例
[0070] W下，通過實(shí)施例與比較例的對比來具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受運(yùn)些實(shí)施 例限定。
[00川[實(shí)施例1~11、比較例1~20]
[0072]將從光源側(cè)起依次具備偏振片、IPS液晶單元(正面延遲:322nm、預(yù)傾角:0.1°)、第 二光學(xué)各向異性元件、第一光學(xué)各向異性元件和偏振片的0模式的液晶顯示裝置設(shè)置為模 擬模型，實(shí)施模擬。各光學(xué)各向異性元件的配置如圖1所示。第一光學(xué)各向異性元件的延遲 的波長分散為R450/R550(波長450nm下的延遲與波長550nm下的延遲之比）=1.11、R650/ R550(波長650nm下的延遲與波長550nm下的延遲的比）= 0.97,第二光學(xué)各向異性元件的延 遲的波長分散為R450/R550 = 1.01、R650/R550 = 1.00，使各光學(xué)各向異性元件的Re和化h變 化，進(jìn)行了評價(jià)。
[007引在模擬中，使用了Shintech公司制、液晶顯示器用模擬裝置"LCD MASTER Ver.e.OSr。使用LCD Master的擴(kuò)張功能，在方位角分別為45°、135°、225°和315°的情況 下，算出極角60°下的黑顯示時(shí)的亮度(黑亮度），求出其最大值。
[0074] [比較例21]
[0075] 調(diào)換上述實(shí)施例1的第一光學(xué)各向異性元件和第二光學(xué)各向異性元件的配置，設(shè) 置為從觀察側(cè)偏振片側(cè)起依次配置成第二光學(xué)各向異性元件(滯相軸方向與觀察側(cè)偏振片 的吸收軸方向正交的負(fù)型B板）、第一光學(xué)各向異性元件(滯相軸方向與觀察側(cè)偏振片的吸 收軸方向平行的負(fù)型A板）、液晶單元、光源側(cè)偏振片的構(gòu)成，實(shí)施了模擬。
[0076] 化較例22]
[OOW]既不使用第一光學(xué)各向異性元件也不使用第二光學(xué)各向異性元件，設(shè)置為依次配 置成觀察側(cè)偏振片側(cè)、液晶單元、光源側(cè)偏振片的構(gòu)成，實(shí)施了模擬。
[0078] [評價(jià)結(jié)果]
[0079] 在表1中示出各實(shí)施例和比較例中的光學(xué)各向異性元件的光學(xué)特性和配置方向W 及模擬結(jié)果(黑亮度的最大值）。
[0080] [表1]
[0081]
[008引從表1可知，比較例1~22中，黑亮度的最大值超過0.5,與此相對，實(shí)施例1~11都 低于0.5,從斜向方向觀察時(shí)黑亮度也小、可W實(shí)現(xiàn)對比度高的顯示。
[0083] 根據(jù)實(shí)施例1、8、9與比較例10~13的對比可知，在偏振片側(cè)配置的第一光學(xué)元件 為化接近0、即具有nz = nx〉ny的折射率各向異性的負(fù)型A板的情況下，斜向方向的黑亮度減 小。另外，根據(jù)實(shí)施例1、4、5與比較例3~7的對比可知，在單元側(cè)配置的第二光學(xué)元件為具 有nx〉ny〉nz的折射率的折射率各向異性、且化為規(guī)定范圍的負(fù)型B板的情況下，斜向方向的 黑亮度減小。
[0084] 關(guān)于調(diào)換了負(fù)型A板和負(fù)型B板的配置的比較例21，可知與不具有光學(xué)各向異性元 件的比較例22相比斜向方向的黑亮度大。根據(jù)運(yùn)些結(jié)果可知，通過配置負(fù)型A板作為偏振片 側(cè)的第一光學(xué)各向異性元件、配置負(fù)型B板作為液晶單元側(cè)的第二光學(xué)各向異性元件，可W 減小從斜向方向觀察時(shí)的黑亮度，其層疊順序也重要。
[008引根據(jù)實(shí)施例1~3與比較例1、2的對比和實(shí)施例1、6、7與比較例8、9的對比可知，第 一光學(xué)各向異性元件與第二光學(xué)各向異性元件的正面延遲之差(Rei-Re2)、即將滯相軸方向 正交的2片光學(xué)各向異性元件視為一體時(shí)的正面延遲的值在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，黑亮度減小。
[0086] 根據(jù)W上的結(jié)果可知，通過從液晶單元側(cè)起W負(fù)型B板與負(fù)型A板的滯相軸方向正 交的方式配置負(fù)型B板和負(fù)型A板、并將各自的光學(xué)特性設(shè)置在規(guī)定范圍內(nèi)且將兩者的正面 延遲之差設(shè)置為規(guī)定范圍，由此得到從斜向方向觀察時(shí)的黑亮度小的液晶面板。
[0087] 符號說明
[008引 100 液晶面板
[0089] 10 液晶單元
[0090] 11 初始取向方向
[0091] 30、40 偏振片
[0092] 35、45 吸收軸
[0093] 60、70光學(xué)各向異性元件(相位差板）
[0094] 63、73滯相軸方向
[009引80 層疊偏振板
[0096] 105 光源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種液晶面板， 其具備： 液晶單元，具備含有在無電場狀態(tài)下均勻取向的液晶分子的液晶層； 第一偏振片，配置在所述液晶單元的第一主面?zhèn)龋? 第二偏振片，配置在所述液晶單元的第二主面?zhèn)龋? 第一光學(xué)各向異性元件，配置在所述液晶單元與所述第一偏振片之間； 第二光學(xué)各向異性元件，配置在所述第一光學(xué)各向異性元件與所述液晶單元之間， 所述第一偏振片的吸收軸方向與所述第二偏振片的吸收軸方向正交， 所述第一光學(xué)各向異性元件的滯相軸方向與所述第一偏振片的吸收軸方向平行，正面 延遲1^!與厚度方向延遲Rthi之比Rthi/ReiS-0.15~0.15， 所述第二光學(xué)各向異性元件的滯相軸方向與所述第一偏振片的吸收軸方向正交，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， Rei_Re2 為 35nm ~85nm， 其中，在將第一光學(xué)各向異性元件和第二光學(xué)各向異性元件各自的、面內(nèi)滯相軸方向 的折射率設(shè)為ηχι和nX2、將面內(nèi)進(jìn)相軸方向的折射率設(shè)為nydPny2、將厚度方向的折射率設(shè) 為nzjPnz 2、將厚度設(shè)為cU和d2時(shí)， Rei=(nxi-nyi)X di Rthi=(ηχι-ηζι)X di Re2= (nx2-ny2) Xcb Rth2= (nx2-nz2) Xd2〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中， 所述第一光學(xué)各向異性元件的正面延遲Rei為150nm~220nm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶面板，其中， 所述第二光學(xué)各向異性元件的正面延遲Re2為100nm~170nm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶面板，其中， 所述第一光學(xué)各向異性元件的厚度方向延遲Rthi為-25nm~25nm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶面板，其中， Rthi+Rth2為 175nm~290nm〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶面板，其中， (Rthi+Rth2)/(Rei_Re2)為2 ~8。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶面板，其中， 所述液晶單元的無電場狀態(tài)下的液晶分子的取向方向與所述第一偏振片的吸收軸方 向正交。8. 一種液晶顯不裝置，其具備： 權(quán)利要求1~7中任1項(xiàng)所述的液晶面板、和 在所述液晶面板的第一主面?zhèn)然虻诙髅鎮(zhèn)戎械娜我粋?cè)配置的光源。
【文檔編號】G02B5/30GK105988245SQ201610146173
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】飯?zhí)锩粜? 村上奈穗
【申請人】日東電工株式會社