CN102971664A - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够同时实现正面对比度比和正面白亮度的液晶显示装置。本发明是依次具有正面偏振板(12)、VA模式的液晶单元(11)、背面偏振板(13)、具有偏振度的光学元件(30)和背光源(20)的液晶显示装置。上述背面偏振板(13)的对比度小于上述正面偏振板(12)的对比度,在上述背面偏振板(13)与上述具有偏振度的光学元件(30)之间实质上不存在空气层。就偏振片(上述正面偏振板、上述背面偏振板和上述具有偏振度的光学元件)的对比度(CR)而言,通过测量偏振片的平行透射率(Tp)和正交透射率(Tc),由式:CR=Tp/Tc求取。作为上述具有偏振度的光学元件(30),从光的有效利用的观点出发,优选使用亮度增强薄膜或线栅偏振片。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置。更详细而言,涉及适合于依次具有正面偏振板、液晶单元、背面偏振板和具有偏振度的光学元件的液晶显示装置的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置是利用液晶分子的电光学特性显示字符串和图像的元件,在移动电话和个人电脑、液晶电视等中被广泛地普及。液晶显示装置通常使用在液晶单元的两侧配置有偏振板(正面偏振板和背面偏振板)的液晶面板,例如,在常黑方式中,能够在未施加电压时显示黑色图像。近年来,液晶显示装置随着高精细化的推进、用途的多样化,被要求能够更鲜明地描绘字符串和图像的、表现出高的对比度比的液晶面板。
历来,作为提高液晶面板的正面对比度比的方法,能够列举:减少液晶单元内部的散射成分的方法;和降低偏振板的透射率、提高偏振度的方法。就减少液晶单元内部的散射成分的方法而言,需要进行单元结构的设计变更等,其改善措施并不容易。另一方面,就降低偏振板的透射率、提高偏振度的方法而言,仅通过改变偏振板的制作条件就能够实现改善措施,因此被看作能够比较容易地提高正面对比度比的方法。
例如,作为提高正面对比度比的技术,公开有一种液晶面板,该液晶面板具备液晶单元、配置在该液晶单元一侧的第一偏振板和配置在该液晶单元的另一侧的第二偏振板,该第二偏振板的透射率比该第一偏振板的透射率大(例如,参照专利文献1~5。)。
另外,关于调节一对偏振板的透射率的技术,公开有一种液晶面板,该液晶面板具备液晶单元、配置在该液晶单元的一侧的第一偏振板和配置在该液晶单元的另一侧的第二偏振板,该第一偏振板包括第一偏振片和配置在该第一偏振片的该液晶单元一侧的第一相位差层,该第二偏振板包括第二偏振片和配置在该第二偏振片的该液晶单元一侧的第二相位差层,该第一相位差层的折射率椭圆体表现有nx>ny>nz的关系,该第二相位差层的折射率椭圆体表现有nx=ny>nz的关系,该第一偏振板的透射率(T1)比该第二偏振板的透射率(T2)大(例如,参照专利文献6。)。
此外,作为具有偏振度的光学元件,除了偏振板以外还公开有具备亮度增强薄膜、线栅偏振片等的液晶显示装置。更具体而言,关于具备线栅偏振片等的液晶显示装置,公开有使用如下结构的线栅的液晶显示装置:在透明且柔软的基板上形成金属膜,在金属膜的熔点以下使基板和金属膜延伸,由此形成具有各向异性的形状的包括金属部分和电介质部分的结构,该结构的短方向的长度比光的波长短,长方向的长度比光的波长长(例如,参照专利文献7。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-298958号公报
专利文献2:日本特开2008-9388号公报
专利文献3:日本特开2008-15307号公报
专利文献4:日本特开2008-33250号公报
专利文献5:日本特开2008-58980号公报
专利文献6:日本特开2007-328217号公报
专利文献7:日本特开2001-74935号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,上述专利文献1~5中记载的调整偏振板的透射率的方法虽然能够提高正面对比度比,但是需要降低偏振板的透射率,同时在降低正面白亮度方面存在改善的余地。
并且,专利文献6中记载的技术是用于实现使得在斜方向的漏光小的液晶显示装置的技术,不是用于提高正面对比度比的技术。
本发明是鉴于上述现状而完成的发明,其目的在于提供能够同时实现正面对比度比和正面白亮度的液晶显示装置。
用于解决问题的方式
本发明的发明者对能够同时实现正面对比度比和正面白亮度的液晶显示装置进行各种研究后,着眼于亮度增强薄膜、线栅偏振片等具有偏振度的光学元件。然后,发现:通过令背面偏振板的对比度小于正面偏振板的对比度、并且使得空气(气体)不进入背面偏振板与具有偏振度的光学元件之间,能够维持液晶显示装置的正面对比度比且提高正面白亮度,想到能够出色地解决上述问题,而达到了本发明。
即,本发明的一个侧面是一种液晶显示装置,其是依次具有正面偏振板、液晶单元、背面偏振板和具有偏振度的光学元件的液晶显示装置,上述背面偏振板的对比度小于上述正面偏振板的对比度,在上述背面偏振板与上述具有偏振度的光学元件之间实质上不存在空气层。
由此,能够维持液晶显示装置的正面对比度比并且提高正面白亮度。即,能够同时实现正面对比度比和正面白亮度。
另外,在上述背面偏振板与上述具有偏振度的光学元件之间实质上不存在空气层是指,既可以在两者之间完全不存在空气,或者只要在能够达到本发明的效果的范围内,也可以在两者之间存在一些空气。在后者的方式中,也可以存在在将两者贴合的情况下产生的程度的空气。
作为上述液晶显示装置的结构,只要将这样的构成要素作为必须的构成要素形成,就既可以包括也可以不包括其它构成要素,而无特别限定。
以下对上述液晶显示装置的优选方式进行详细说明。另外,以下所示的各方式也可以进行适当组合。
也可以为如下方式:上述背面偏振板在上述具有偏振度的光学元件一侧具备保护层,上述具有偏振度的光学元件粘贴在上述保护层(以下,也称为“第一方式”。)。此外,也可以为如下方式:上述具有偏振度的光学元件粘贴在上述背面偏振板的偏振片(以下,也称为“第二方式”。)。由此,能够容易地实现上述液晶显示装置。此外,根据第一方式,能够使用市场上出售的偏振板和市场上出售的具有偏振度的光学元件,即能够使用通用的部件制作上述液晶显示装置。根据第二方式,能够省略一个保护薄膜,因此能够使装置变薄。
在第一方式中,上述具有偏振度的光学元件优选通过粘接层粘贴在上述保护层。由此,能够有效地防止在上述具有偏振度的光学元件与上述背面偏振板的保护层之间产生空气界面。因此,能够有效地改善起因于具有偏振度的光学元件与背面偏振板的保护层之间的界面反射的白亮度的下降。
从提高偏振元件的耐久性的观点出发,在第二方式中,上述具有偏振度的光学元件优选通过粘接层粘贴在上述偏振元件。此外,由此能够有效地防止在上述具有偏振度的光学元件与上述背面偏振板的偏振元件之间产生空气界面。因此,能够有效地改善起因于在具有偏振度的光学元件与背面偏振板的保护层之间产生的界面反射的白亮度的下降。
另外,也可以在上述背面偏振板与上述具有偏振度的光学元件之间配置各向同性薄膜。此外,也可以在与上述具有偏振度的光学元件之间存在双折射层,在这种情况下也为如下情形:将该双折射层的滞相轴设定在与背面偏振板和具有偏振度的光学元件各自的透射轴大致平行或大致正交的方向,由此,实质上使该双折射层的双折射功能无效,能够得到与不在背面偏振板与具有偏振度的光学元件之间设置双折射层的情况相同的效果。
另外,所谓的双折射层是具有光学的各向异性的层,是指面内的相位差值Re[550]的绝对值和厚度方向相位差值Rth[550]的绝对值中的任一绝对值具有10nm以上的值的层,优选为具有20nm以上的值的层。
此外,各向同性薄膜是指面内的相位差值Re[550]的绝对值和厚度方向相位差值Rth[550]Rth的绝对值中的任一绝对值具有10nm以下的值的层,优选为具有5nm以下、更优选为2nm以下的值的层。
优选上述背面偏振板的对比度为300以上,上述正面偏振板的对比度与上述背面偏振板的对比度之差为3500以上。由此,能够有效地得到本发明的效果。
上述背面偏振板的对比度也可以比面板对比度小。由此也能够充分地得到本发明的效果。
优选上述具有偏振度的光学元件在与上述液晶单元相反的一侧具有蛾眼结构。由此,能够有效地得到本发明的效果。
优选上述背面偏振板的透射率大于上述正面偏振板的透射率。由此,能够有效地得到本发明的效果。
优选上述具有偏振度的光学元件的主透射率k1为80~86%,主透射率k2为2~8%。由此,能够有效地得到本发明的效果。
优选上述正面偏振板和背面偏振板中的至少一个偏振板在上述液晶单元一侧具备相位差层。
优选上述液晶单元包括液晶层,上述液晶层包含在不存在电场的状态下垂直排列地取向的液晶分子。
优选上述相位差层为折射率椭圆体满足nx≥ny>nz的条件的相位差薄膜。
从提高斜向视角的对比度的观点出发,优选如下方式:上述背面偏振板在上述液晶单元一侧具备相位差层,上述液晶单元包括液晶层,上述液晶层包含在不存在电场的状态下垂直排列地取向的液晶分子(以下,也称为第三方式。)。
此外,从更有效地提高斜向视角的对比度的观点出发,优选如下方式:在第三方式中,上述背面偏振板在上述具有偏振度的光学元件一侧具备负C板。
优选上述具有偏振度的光学元件的主透射率k1为82~84%。
优选上述具有偏振度的光学元件的主透射率k2为2~6%。
优选上述正面偏振板的透射率为40~45%,更优选为42~44%。
优选上述背面偏振板的透射率为42~48%,更优选为43~46%。
优选上述具有偏振度的光学元件为亮度增强薄膜或线栅偏振片。
发明的效果
根据本发明,能够实现能同时实现正面对比度比和正面白亮度的液晶显示装置。
附图说明
图1是实施方式1的液晶显示装置的截面示意图。
图2是实施方式1的液晶显示装置的变形例的截面示意图。
图3是实施方式2的液晶显示装置的截面示意图。
图4是实施方式3的液晶显示装置的截面示意图。
图5是实施方式4的液晶显示装置的截面示意图。
具体实施方式
以下通过实施方式参照附图对本发明进行更详细的说明但是本发明并不仅限于这些实施方式。
另外,在本说明书中,透射率(单体透射率)通过利用JIS Z8701-1982中规定的2度视野(C光源)来测量进行能见度修正后的Y值而求取。作为测量设备,例如能够列举紫外可见光谱光度计(日本分光株式会社制,商品名称“V-7100”)。
在本说明书中,偏振度例如使用上述紫外可见光谱光度计来测量偏振板的平行透射率(Tp)和正交透射率(Tc),由式:偏振度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100求取。
平行透射率(Tp)是将相同种类的两个偏振元件(上述正面偏振板、上述背面偏振板或上述具有偏振度的光学元件)以使得彼此的吸收轴平行的方式重合而制作的平行型层叠偏振元件的透射率的值。
此外,平行透射率(Tp)由式:(k12+k22)/2求取。
k1和k2称为主透射率,主透射率k1是指在使某直线偏振光射入偏振元件时,该直线偏振光的振动方向与偏振元件的透射轴平行时的透射率。主透射率k2是指在使某直线偏振光射入偏振元件时,该直线偏振光的振动方向与偏振元件的吸收轴平行时的透射率。
正交透射率(Tc)是将相同种类的两个偏振元件(上述正面偏振板、上述背面偏振板或上述具有偏振度的光学元件)以使得彼此的吸收轴正交的方式重合而制作的正交型层叠偏振元件的透射率的值。
此外,正交透射率(Tc)由式:k1×k2求取。
主透射率k1和主透射率k2通过利用JIS Z8701-1982中规定的2度视野(C光源)测量进行能见度修正后的Y值来求取。作为测量设备,例如能够列举紫外可见光谱光度计(日本分光株式会社制,商品名称“V-7100”)。
在本说明书中,就偏振元件(上述正面偏振板、上述背面偏振板和上述具有偏振度的光学元件)的对比度(CR)而言,通过测量偏振元件的平行透射率(Tp)和正交透射率(Tc),由式:CR=Tp/Tc求取。
此外,本说明书的用语和附图标记的定义如下所述。
(1)主折射率(nx、ny、nz)
“nx”是面内的折射率成为最大的方向(即,滞相轴方向)的折射率,“ny”是在面内与滞相轴正交的方向的折射率,“nz”是厚度方向的折射率。
(2)面内的相位差值
面内的相位差值(Re[λ])是指在为23℃时波长λ(nm)的薄膜的面内的相位差值。Re[λ]在令薄膜的厚度为d(nm)时通过Re[λ]=(nx-ny)×d求取。
(3)厚度方向的相位差值
厚度方向的相位差值(Rth[λ])是指在为23℃时波长λ(nm)的薄膜的厚度方向的相位差值。Re[λ]在令薄膜的厚度为d(nm)时通过Rth[λ]=(nx-nz)×d求取。
(实施方式1)
如图1所示,本实施方式的液晶显示装置包括:液晶面板10;和配置在液晶面板10的后方的背光源20。背光源20包括:作为光源的冷阴极管21;保持冷阴极管21的壳体22;设置在冷阴极管21的液晶面板10一侧的上方的扩散板23;和多个光学片24。扩散板23和多个光学片24从冷阴极管21一侧至液晶面板10一侧依次配置。液晶面板10包括:VA模式的液晶单元11;配置在液晶单元11的表面侧主面一侧(观察面一侧)的正面偏振板(观察面侧偏振板)12;配置在液晶单元11的背面侧主面一侧(背光源20一侧)的背面偏振板(背光源侧偏振板)13;和设置在背面偏振板13的背光源20一侧的具有偏振度的光学元件(光学部件)30。
正面偏振板12包括第一偏振片1a、第一保护层2a和第二保护层2b,保护层2a、偏振片1a和保护层2b从液晶单元11一侧起依次层叠。
背面偏振板13包括第二偏振片1b、第三保护层2c和第四保护层2d,保护层2c、偏振片1b和保护层2d从液晶单元11一侧起依次层叠。
正面偏振板12通过第一粘接层3a粘贴在液晶单元11,背面偏振板13通过第二粘接层3b被粘贴在液晶单元11,具有偏振度的光学元件30通过第三粘接层3c被粘贴在正面偏振板13。
另外,在图示例子中,作为背光源20,列举采用直下方式的情况,但其例如也可以为侧灯方式。在采用侧灯方式的情况下,优选背光源20还包括导光板和灯光反射镜。
在本实施方式的液晶显示装置,背面偏振板13的对比度低于正面偏振板12的对比度,在背面偏振板13与具有偏振度的光学元件30之间实质上不存在空气层。由此,能够维持液晶显示装置的正面对比度比(正面方向、即面板表面的法线方向的对比度比)并提高正面白亮度。
以下对本实施方式的液晶显示装置的各结构进行更详细的说明。
<A.液晶面板的概要>
优选液晶面板10为常黑方式。另外,在本说明书中,“常黑方式”是指以在未施加电压时透射率为最小(画面成为黑色的状态)、在施加电压时透射率变高的方式设计的液晶面板。本发明的效果在未施加电压时进行黑显示的常黑方式的液晶面板中特别显著。这被认为是因为:使用对比度不同的两个偏振板12、13得到的效果不由于液晶分子的驱动而被阻碍。
基于这样的观点,优选使得正面偏振板12的透射轴与背面偏振板13的透射轴以在俯视液晶面板10时大致正交的方式配置。即,优选正面偏振板12和背面偏振板13正交尼克尔地配置。此外,使得背面偏振板13的透射轴与具有偏振度的光学元件30的透射轴以在俯视液晶面板10时大致平行的方式配置。更具体而言,在俯视液晶面板10时,优选正面偏振板12的透射轴与背面偏振板13的透射轴所形成的角为90°±1°(更优选为90°±0.3°)的范围内,并优选背面偏振板13的透射轴与具有偏振度的光学元件30的透射轴所形成的角为0°±1°(更优选为0°±0.3°)的范围内。另外,当从90°或0°偏离超过1°时,即当脱离这些数值范围时,存在会在从正面的视角确认到对比度的下降的情况。
在液晶面板10的各结构部件之间能够配置任意的层。例如,在正面偏振板12和/或背面偏振板13与液晶单元11之间,能够配置任意的相位差薄膜。在使用相位差薄膜的情况下,就相位差薄膜的滞相轴与相邻的偏振板的吸收轴的关系而言,能够根据液晶单元的驱动模式选择任意的恰当的位置关系。
优选背面偏振板13的透射率(T2)比正面偏振板12的透射率(T1)高。由此,能够容易地将偏振板12、13的相互的对比度设定为上述的关系。
T2与T1的差(ΔT=T2-T1)优选为0.5~6.0%,更优选为2.0~4.0%。如果ΔT未达到0.5%,则存在不能充分地得到正面白亮度的提高效果的问题。另一方面,如果ΔT超过6.0%,则存在正面对比度比下降的问题。
背面偏振板13的对比度(CR2)与正面偏振板12的对比度(CR1)之差(ΔCR=CR1-CR2)通常能够在2000~30000内适当地设定。如果ΔCR未达到2000,则存在不能充分地得到正面白亮度的提高效果的问题。另一方面,如果ΔCR超过30000,则存在正面对比度比下降的问题。
<B.液晶单元>
作为液晶单元11,能够采用任意的适当的液晶单元。作为液晶单元11,例如能够列举使用薄膜晶体管的有源矩阵型的液晶单元、以超扭转向列型液晶显示装置为代表的单纯矩阵型的液晶单元等。
液晶单元11具有:一对基板;和被夹持于该一对基板的作为显示介质的液晶层。在一个基板(有源矩阵基板)设置有:控制液晶的电光学特性的开关元件(具有代表性的是TFT);以及向该开关元件施加栅极信号的扫描线和施加源极信号的信号线。在另一个基板(彩色滤光片基板)设置有彩色滤光片。上述彩色滤光片也可以设置在上述有源矩阵基板。或者,在如场次序方式那样在液晶显示装置的照明方式中使用RGB3色光源的情况下,能够省略上述彩色滤光片。两个基板的间隔通过间隔部件来控制。在各基板的与液晶层相接的一侧例如设置有包括聚酰亚胺的取向膜。
液晶单元11包括液晶层(VA液晶),该液晶层包含在不存在电场的状态下垂直排列地取向的液晶分子。由此,能够在正面方向使液晶分子对于在不存在电场的状态(黑显示)下的偏振光(透射光)的影响几乎消失,能够减少引起正面偏振板12与背面偏振板13之间的偏振光消失的主要原因。因此,能够更有效地发挥本发明的效果。此处,“垂直排列”是指,作为被进行取向处理的、或不被进行取向处理的基板与液晶分子的相互作用的结果,液晶分子的取向矢量相对于基板平面垂直且同样地取向的状态。另外,在本说明书中,上述垂直排列包括液晶分子相对于基板平面稍有倾斜的情况、即液晶分子具有预倾角的情况。
液晶单元11的折射率椭圆体具有nz>nx=ny的关系。此处,nx=ny不仅包括nx与ny完全相同的情况,而且还包括nx与ny实质上相同的情况。作为液晶单元11的代表例,根据基于驱动模式的分类,能够列举垂直取向(VA)模式、垂直取向扭转向列(VATN)模式等。VA模式的液晶单元也可以通过使用在形成有狭缝的电极和/或表面形成有突起的基材而被多畴化。VATN模式的液晶单元也可以被多畴化。
液晶单元11的在不存在电场的状态下的Rth[550]优选为-270~-360nm,更优选为-290~-340nm。液晶单元11的单元间隙(基板间隔)通常为2.0~4.0μm(优选为2.5~3.5μm)。
<C.偏振板>
正面偏振板12和背面偏振板13只要对比度满足上述关系,就能够采用任意的适当的偏振板。在本说明书中,“偏振板”是指将自然光或偏振光转换为直线偏振光的部件。优选如下方式:上述偏振板分离为与入射的光正交的两个偏振光成分,使一种偏振光成分透射,使另一种偏振光成分具有吸收、反射和/或散射的功能。
正面偏振板12和背面偏振板13的厚度并无特别限定,包括较薄的膜部件、薄膜、片部件的一般性概念。正面偏振板12和背面偏振板13的厚度优选为1~250μm,更优选为20~250μm。通过令正面偏振板12和背面偏振板13的厚度在上述的范围,能够得到机械性强度优异的偏振板。
正面偏振板12的透射率(T1)优选为40~45%,更优选为42~44%。如果T1未达到40%,则存在不能充分地得到正面白亮度的提高效果的问题。另一方面,如果T1超过45%,则存在正面对比度比下降的问题。
背面偏振板13的透射率(T2)优选为42~48%,更优选为43~46%。如果T1未达到42%,则存在正面对比度比下降的问题。另一方面,如果T1超过48%,则存在不能充分地得到正面白亮度的提高效果的问题。
正面偏振板12的对比度(CR1)通常能够在2000~60000内适当地设定。如果CR1未达到2000,则虽然能够得到本发明的效果,但是存在液晶显示装置的正面对比度比过低的问题。另一方面,如果CR1超过60000,则存在正面白亮度下降的问题。
背面偏振板13的对比度(CR2)通常能够在300~35000内适当地设定。如果CR2未达到300,则存在正面对比度比下降的问题。另一方面,如果CR2超过35000,则虽然能够得到本发明的效果,但是存在液晶显示装置的正面白亮度下降的问题。
液晶面板10例如能够从市场上出售的偏振板中选择对比度比不同的偏振板适当地组合而制作。优选以如下方式制作液晶面板10:符合液晶单元11的驱动模式和用途等地对正面偏振板12和背面偏振板13的对比度比进行适当调整,使得正面对比度比变高。
作为增加或减少正面偏振板12和背面偏振板13的透射率和对比度的方法,例如在使用以含有碘的聚乙烯醇类树脂为主要成分的偏振片作为偏振片1a和1b的情况下,能够列举对偏振片中的碘的含有量进行调整的方法。当增加偏振片中的碘的含有量时,能够降低正面偏振板12和背面偏振板13的透射率、提高对比度,当减少偏振片中的碘的含有量时,能够提高正面偏振板12和背面偏振板13的透射率,降低对比度。另外,该方法既能够适用于环状的正面偏振板和背面偏振板的制作,也能够适用于片状的正面偏振板和背面偏振板的制作。
<C-1.偏振片>
作为偏振片1a和1b,能够采用任意的适当的偏振片。优选偏振片1a和1b分别以含有碘的聚乙烯醇类树脂为主要成分。由此,正面偏振板12和背面偏振板13能够具有优异的光学特性。另外,在这种情况下,偏振片1a和1b通常能够在使以聚乙烯醇类树脂为主要成分的高分子薄膜(PVA薄膜)中含有碘之后使其延伸而得到。
作为上述PVA薄膜,能够直接使用市场上出售的PVA薄膜。作为市场上出售的PVA薄膜,例如能够列举可乐丽株式会社制的商品名“Kuraray vinylon film(クラレビニロンフイルム)”、三井化学Tohcello株式会社制的商品名“Tohcello vinylon film(ト一セロビニロンフイルム)”、日本合成化学工业株式会社制的商品名“Nichigo vinylon film(日合ビニロンフイルム)”等。
<C-2.保护层>
正面偏振板12包括偏振片1a、配置在偏振片1a的两侧的保护层2a和2b。背面偏振板13包括偏振片1b、配置在偏振片1b的两侧的保护层2c和2d。保护层2a~2d例如能够防止偏振片1a和1b收缩或膨胀、防止由于紫外线而产生劣化等,其结果是,能够提高正面偏振板12和背面偏振板13的耐久性。
保护层2a和2b分别通过任意的适当的粘接层(未图示)被粘贴在偏振片1a。此外,保护层2c和2d分别通过任意的适当的粘接层(未图示)被粘贴在偏振片1b。
在本说明书中,“粘接层”是指,将相邻的光学部件的面与面接合,按现实中充分的粘接力和粘接时间使其一体化的层。作为形成上述粘接层的材料,例如能够列举增粘涂层剂(锚涂层剂)。上述粘接层也可以为在被粘接体的表面形成增粘涂层、在其上形成有粘接剂层那样的多层结构。此外,也可以为不能用肉眼看到那样的薄层(也称为细纹(hairline))。
在偏振片1a和1b以含有碘的聚乙烯醇类树脂为主要成分的情况下,作为形成有上述粘接层的材料,优选为水溶性粘接剂。作为上述水溶性粘接剂,优选为以聚乙烯醇类树脂为主要成分的水溶性粘接剂。上述粘接层还能够直接使用市场上出售的粘接剂来形成。或者,还能够在市场上出售的粘接剂中混合溶剂和/或添加剂地使用。作为以市场上出售的聚乙烯醇类树脂为主要成分的粘接剂,例如能够列举日本合成化学工业株式会社制的商品名“高先快马(ゴ一セフアイマ一)Z200”。
上述水溶性粘接剂能够进一步含有架桥剂作为添加剂。作为架桥剂的种类,例如能够列举胺化合物、醛化合物、羟甲基化合物、环氧化合物、异氰酸盐化合物、多价金属盐等。上述架桥剂也能够直接使用市场上出售的架桥剂。作为市场上出售的架桥剂,能够列举日本合成化学工业株式会社制的醛化合物,商品名“Glyoxal(グリオキサザ一ル)”。上述架桥剂的添加量能够根据目的适当地进行调整,通常相对于水溶性粘接剂的固体部分100重量部为超过0且10重量部以下。
[第一保护层]
第一保护层2a配置在偏振片1a的液晶单元11一侧。保护层2a的厚度能够根据目的选择任意的恰当的值。保护层2a的厚度优选为20~100μm。通过令保护层2a的厚度为上述的范围内,能够得到机械性强度和耐久性优异的偏振板。
保护层2a由于配置在偏振片1a与1b之间,存在其光学特性影响到液晶显示装置的显示特性的情况。因此,保护层2a优选光学透明性高,优选使用具有恰当的相位差值的层部件。即,保护层2a也可以兼具放大液晶单元11的视角的功能(也将具有这样的功能的层称为光学补偿层)。从提高偏振片1a的耐久性的观点出发,优选在耐热性、透湿性和机械强度方面优异的层部件,从提高与偏振片1a的紧贴性的观点出发,优选在表面平滑性和与粘接剂的紧贴性方面优异的层部件,从提高与液晶单元11的紧贴性的观点出发,优选在与粘接剂的紧贴性方面优异的层部件。
作为形成保护层2a的材料,能够采用任意的适当的材料。例如,能够列举包括降冰片烯类树脂的高分子薄膜、包括纤维素类树脂的高分子薄膜等。其中,从抑制由于温度不均等而在黑显示时的光泄露中产生不均的观点出发,最优选使用包括降冰片烯类树脂的高分子薄膜。
保护层2a能够直接使用市场上出售的薄膜。或者,为了使其具有用于光学补偿的相位差薄膜的功能,能够使用对市场上出售的薄膜实施延伸处理和/或收缩处理等二次加工而得到的层部件。作为市场上出售的包括纤维素类树脂的高分子薄膜,例如能够列举富士胶片株式会社制的商品名“富士TAC(フジタツク)”、柯尼卡美能达光学仪器株式会社制的商品名“KC8UX2M”等。作为包括降冰片烯类树脂的高分子薄膜,例如能够列举日本ZEON株式会社制的商品名“ZEONORFILM(ゼオノアフイルム)”或JSR公司制的商品名“ARTON”等。
[第二保护层]
第二保护层2b配置在偏振片1a的与液晶单元11一侧相反的一侧。作为保护层2b,能够采用任意的恰当的层部件。就保护层2b而言,从提高偏振片1a的耐久性的观点出发,优选在耐热性、透湿性和机械强度方面优异的层部件,从提高与偏振片1a的紧贴性的观点出发,优选在表面平滑性和与粘接剂的紧贴性方面优异的层部件。
作为形成保护层2b的材料,能够采用任意的适当的材料。从与偏振片1a的紧贴性的观点出发,优选保护层2b为包括纤维素类树脂的高分子薄膜。上述包括纤维素类树脂的高分子薄膜优选使用与在保护层2a中所述的相同的高分子薄膜。
保护层2b只要满足上述对比度的关系,就可以在其表面实施任意的恰当的表面处理。例如,作为保护层2b,能够直接使用进行了表面处理的市场上出售的高分子薄膜。或者,也能够对市场上出售的高分子薄膜实施任意的表面处理后进行使用。作为表面处理,能够列举扩散处理(防眩光处理)、防反射处理(antireflection处理)、硬质涂层处理、防静电处理等。作为市场上出售的扩散处理(防眩光处理)品,例如能够列举日本东电工株式会社制的AG150、AGS1、AGS2、AGT1等。作为市场上出售的防反射处理(antireflection处理)品,能够列举日本东电工株式会社制的ARS、ARC等。作为被实施了硬壳处理和防带电处理的市场上出售的薄膜,例如能够列举柯尼卡美能达光学仪器公司制的商品名“KC8UX-HA”等。
[表面处理层]
根据需要,也可以在保护层2b的与偏振片1a一侧的相反一侧,设置表面处理层。上述表面处理层能够根据目的采用任意的适当的层部件。例如,能够列举扩散处理(防眩光处理)、防反射处理(antireflection处理)、硬质涂层处理、防静电处理等。这些表面处理层的目的在于,防止画面的脏污和损伤,防止由于室内的荧光灯和太阳光线映入画面而显示图像变得不易看到。表面处理层一般使用将形成上述处理层的处理剂固着在基底薄膜的表面而得到的层部件。上述基底薄膜也可以兼作保护层2b。并且,表面处理层例如也可以具有在防带电处理层上层叠硬壳处理层而得到的层部件那样的多层结构。作为被实施了防反射处理的市场上出售的表面处理层,例如能够列举日油株式会社制的ReaLook系列等。
此外,上述表面处理层优选具有蛾眼结构。由此,能够进一步提高白亮度,能够进一步发挥本发明的效果。并且,能够在明亮的室内减少表面反射,使得本发明的效果在明亮的室内也能够充分地得到发挥。上述蛾眼结构例如为凹凸的周期被控制在可见光的波长以下的细微的凹凸图案。该凹凸图案通常形成于树脂层的表面,该树脂层通常设置在基底薄膜上。另外,上述蛾眼结构例如能够利用国际公开2006/059686中所述的方法任意地制作。
[第三保护层]
第三保护层2c配置在偏振片1b的液晶单元11一侧。作为保护层2c,能够从上述保护层2a中所述的材料、特性、条件等采用任意的恰当的材料、特性、条件。保护层2b和保护层2d既可以彼此相同,也可以不同。
[第四保护层]
第四保护层2d配置在偏振片1b的与液晶单元11一侧相反的一侧。作为保护层2d,能够从上述保护层2b中所述的材料、特性、条件等采用任意的恰当的材料、特性、条件。保护层2a和保护层2c既可以彼此相同,也可以不同。
保护层2d的厚度方向的相位差值Rth[550]优选为100nm(更优选为70nm)以下。如果超过100nm,则存在斜向视角的对比度下降的问题。
此外,保护层2d的相位差值Re[550]只要在能够得到本发明的作用效果的范围内就不必为0nm,优选为10nm(更优选为5nm)以下。如果超过10nm,则存在由于与偏振片1b的轴角度的影响而正面对比度下降的问题。
此外,优选保护层2a和2c中的至少一个保护层兼具用于光学补偿(视角补偿)的相位差薄膜(光学补偿层)的功能。由此,能够减少黑显示时的斜方向的光泄露,因此,能够减少本来向斜方向射出、由于在表面处理层等散射而向正面方向射出的光。因此,能够更有效地发挥本发明的效果。
上述相位差薄膜的折射率椭圆体优选主折射率nx、ny、nz满足nx≥ny>nz的关系。由此,能够在折射率椭圆体具有nz>nx=ny的关系的液晶单元11,有效地减少黑显示时的斜方向的光泄露。因此在液晶单元11,能够减少本来向斜方向射出、由于在表面处理层等散射而向正面方向射出的光。其结果是,能够对液晶单元11更有效地发挥本发明的效果。
更具体而言,满足nx>ny>nz的关系的相位差薄膜能够通过如下方式实现:将满足nx>ny>nz的关系的一个相位差薄膜作为第一保护层或第三保护层配置的方式;将满足nx=ny>nz的关系的一个相位差薄膜作为第一保护层和第三保护层中的一个保护层配置,并且将满足nx>ny>nz的关系的一个相位差薄膜作为第一保护层和第三保护层中的另一个保护层配置的方式;和将满足nx>ny>nz的关系的一个相位差薄膜作为第一保护层配置,并且将满足nx>ny>nz的关系的一个相位差薄膜作为第三保护层配置的方式等。另外,关于相位差薄膜的组合、具体的相位差值,只要为减少斜方向的光泄露的设计就没有特别限定,能够任意地设定。
另外,正面偏振板12和背面偏振板13也可以仅由具有偏振光功能的单层(偏振片)形成。此外,正面偏振板12和背面偏振板13也可以为包括2层以上的偏振片的层叠体。
<D.粘接层>
作为形成粘接层3a~3c的材料,能够选择适当的粘接剂,此外,也可以包含增粘涂层剂。另外,所谓的粘接剂是在常温下表现有能够通过加压接触来感知的粘接力的粘弹性物质。优选形成粘接层3a~3c的材料为以丙烯聚合体为基础聚合物的丙烯类粘接剂。这是因为透明性、粘接性、耐候性和耐热性优异。粘接层3a~3c的厚度能够根据被粘接体的材质和用途适当地调整,通常为5~50μm(优选10~30μm),比粘接层厚。
<E.具有偏振度的光学元件>
具有偏振度的光学元件30为具有如下的功能的光学元件即可:将入射的光分离为正交的两个偏振光成分,使一个偏振光成分透射,将另一个偏振光成分吸收或使其反射。作为例子,能够列举线栅偏振片、碘类偏振片、染料类偏振片等,从进一步提高在液晶显示装置显示白色图像的情况下的亮度(白亮度)的观点出发,优选使用具有使未透射的偏振光成分反射的功能的、亮度增强薄膜或线栅偏振片。由此,能够将未透射的光反射,进行再利用,因此从光的有效利用的观点出发也优选。
优选具有偏振度的光学元件30的主透射率k1为80~86%(更优选为82~84%),主透射率k2为2~8%(更优选为2~6%)。由此,能够更有效地发挥本发明的效果。
在具有偏振度的光学元件30的主透射率k2高的情况下,具有偏振度的光学元件30的正交透射率高。因此,在将具有偏振度的光学元件30与背面偏振板13组合时,为了维持液晶显示装置的对比度,需要使用对比度高的偏振板作为背面偏振板13。因此认为:由于需要使用透射率低与之相应的量的偏振板作为背面偏振板13,因此难以提高正面白亮度。
另一方面,在具有偏振度的光学元件30的主透射率k2低的情况下,具有偏振度的光学元件30的正交透射率低。因此,不需要为了维持液晶显示装置的对比度而使用对比度高的偏振板作为背面偏振板13。因此认为:由于能够使用透射率高与之相应的量的偏振板作为背面偏振板13,因此易于提高正面白亮度。
如果主透射率k1未达到80%,则存在正面白亮度下降的问题。另一方面,如果主透射率k1超过86%,则难以与主透射率k2同时实现。
如果主透射率k2超过8%,则存在正面对比度比下降的问题。另一方面,如果主透射率k2未达到2%,则存在正面白亮度下降的问题。
如图2所示,优选在具有偏振度的光学元件30的与偏振片1a一侧相反的一侧设置有表面处理层31。表面处理层31在背光源20一侧的表面具有上述的蛾眼结构。由此,能够显著地减少具有偏振度的光学元件30与空气层的界面的反射,因此能够有效地提高正面白亮度。
表面处理层31既可以在具有偏振度的光学元件30直接形成,也可以通过粘接层等粘贴在具有偏振度的光学元件30。
<E-1.亮度增强薄膜>
上述亮度增强薄膜用于提高液晶显示装置的白亮度。优选上述亮度增强薄膜为包括热可塑性树脂层(A)和热可塑性树脂层(B)的层叠体。具有代表性的是,上述亮度增强薄膜是将热可塑性树脂层(A)和热可塑性树脂层(B)交替地排列而得到的薄膜(ABABAB…)。构成上述亮度增强薄膜的层的数量优选为2~20层,更优选为2~15层。具有这样的结构的亮度增强薄膜例如通过共同挤压两个种类的树脂、使该挤压膜延伸而制作。上述亮度增强薄膜的总厚度优选为20~800μm。
优选上述热可塑性树脂层(A)表现出光学的各向异性。上述热可塑性树脂(A)的面内的双折射率(ΔnA)优选为0.05以上,更优选为0.1以上,进一步优选为0.15以上。从光学的均匀性的观点出发,优选上述ΔnA的上限值为0.2。此处,上述ΔnA表示nxA(滞相轴方向的折射率)与nyA(进相轴方向的折射率)之差(nxA-nyA)。
优选上述热可塑性树脂层(B)表现出实质的光学的各向同性。上述热可塑性树脂(B)的面内的双折射率(ΔnB)优选为5×10-4以下,更优选为1×10-4以下,进一步优选为0.5×10-4以下。优选上述ΔnB的下限值为0.01×10-4。此处,上述ΔnB表示nxB(滞相轴方向的折射率)与nyB(进相轴方向的折射率)之差(nxB-nyB)。
优选上述热可塑性树脂层(A)的nyA与上述热可塑性树脂层(B)的nyB实质上相同。nyA与nyB之差的绝对值优选为5×10-4以下,更优选为1×10-4以下,进一步优选为0.5×10-4以下。具有这样的光学特性的亮度增强薄膜在使偏振光成分反射的功能方面优异。
作为形成上述热可塑性树脂层(A)的树脂,能够选择任意的适当的树脂。优选热可塑性树脂层(A)包括聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯类树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯类树脂、聚对萘二甲酸乙二醇酯类树脂、聚对萘二甲酸丁二醇酯类树脂、或它们的混合物。这些树脂在通过延伸实现的双折射的表现性方面优异,在延伸后的双折射的稳定性方面优异。
作为形成上述热可塑性树脂层(B)的树脂,能够选择任意的适当的树脂。优选热可塑性树脂层(B)包括聚苯乙烯类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯类树脂、聚苯乙烯缩水甘油基甲基丙烯酸酯(polystyrene glycidylmethacrylate)类树脂、或它们的混合物。为了提高折射率,上述树脂也可以被导入氯、溴碘等卤族基。或者,为了调整折射率,上述树脂能够含有任意的添加剂。
<E-2.线栅偏振片>
上述线栅偏振片用于提高液晶显示装置的白亮度。上述线栅偏振片优选如下方式:在基板上金属等导电体线以特定的间距呈狭缝状排列。而且,如果该间距与入射光(例如,可见光的波长400~800nm)相比非常小(例如2分之1以下),则使相对于导电体线平行地振动的电场矢量成分几乎全部反射,使垂直的电场矢量成分几乎全部透射,因此能够制造出单一偏振光。
上述线栅偏振片例如能够利用日本特开2005-70456号公报中记载的方法任意地制作。关于线栅偏振片的性能(透射率和对比度比),能够通过调整导电体线(金属线)的宽度、周期(间距)和高度(厚度)来改变。更具体而言,在本实施方式中,导电体线的宽度W和周期(间距)P的比例W/P优选为25~50%,更优选为30~42%。此外,上述导电体线的周期(间距)优选为500nm以下,更优选为200nm以下。此外,上述导电体线的厚度优选为10~300nm,更优选为80~150nm。
作为导电体线的材料,能够使用金、银、铜、铝、铁、镍、钛、钨等,或它们的合金,其中,由于反射率高、对可见光的波长依赖性平稳,从相对于老化(变暗)维持高的反射率的观点出发最优选使用铝。
<F.光学片>
光学片24在个数、种类方面并无特别限制,能够任意地选择。这样,图1所示的光学部件只要能够得到本发明的效果,就能够根据液晶显示装置的照明方式或液晶单元的驱动模式等用途将其一部分省略或以其它光学部件代替。作为光学片24的例子,能够列举棱镜片(例如,住友3M株式会社制的商品名“BEF”)、扩散片(例如,惠和株式会社制的商品名“Opalus(オパルス)”)等。另外,棱镜片是规则地改变光出射角度提高液晶面板的法线方向的白亮度的部件。扩散片是用于不规则地改变光出射角度提高液晶面板的法线方向的白亮度、并且使冷阴极管21的亮度不均更加不明显的部件。
<G.扩散板>
扩散板23通过使从冷阴极管21发出的光扩散实现面状发光。扩散板23通过使冷阴极管21射出的光在面方向扩散,使冷阴极管21的亮度不均变得不明显。扩散板23例如包括聚碳酸酯类树脂、丙烯类树脂等。构成扩散板23的材料、厚度、雾度(haze)值等并无特别限定。
本实施方式的液晶显示装置用于任意的适当的用途。该用途例如为:个人电脑监视器、笔记本电脑、复印机等OA设备,移动电话、时钟、数字照相机、个人数字助理(PDA)、便携式游戏机等便携设备,摄像机、电视机、电子炉灶等家用电器设备、后视监视器、汽车导航系统用监视器、汽车音响等车载设备,商业店铺用信息用监视器等展示设备,监视用监视器等警备设备,护理用监视器、医疗用监视器等护理、医疗设备等。
优选本实施方式的液晶显示装置的用途为电视机。上述电视机的画面尺寸优选为宽屏17寸(373mm×224mm)以上,更优选为宽屏23寸(499mm×300mm)以上,进一步优选为宽屏32寸(687mm×412mm)以上。
(实施方式2)
如图3所示,实施方式2的液晶显示装置不设置保护层2d,而通过粘接层204将具有偏振度的光学元件30直接粘贴在偏振片1b,除此以外与实施方式1的液晶显示装置相同。
另外,粘接层204能够与在实施方式1中说明的、保护层2d和偏振片1a之间的粘接层同样地形成。即,作为粘接层204,能够从上述的粘接层中所述的材料、特性、条件等采用任意的恰当的材料、特性、条件。
根据本实施方式的液晶显示装置,也能够维持液晶显示装置的正面对比度比(正面方向的对比度比)并提高正面白亮度。
此外,本实施方式的液晶显示装置因为不具备保护层2d所以能够比实施方式1的液晶显示装置更薄。
(实施方式3)
如图4所示,实施方式3的液晶显示装置代替液晶单元11、第一保护层2a、第三保护层2c配置有液晶单元311、第一保护层302a、第三保护层302c,除此以外与实施方式1的液晶显示装置相同。液晶单元311在以下方面与液晶单元11不同,除此以外与液晶单元11相同。保护层302a、302c分别在以下方面与保护层2a、2c不同,除此以外与保护层2a、2c相同。
液晶单元311包括液晶层(水平取向液晶层),该液晶层包含在不存在电场的状态下平行排列地取向的液晶分子。此处,“平行排列”是指,作为被进行取向处理的基板与液晶分子的相互作用的结果,液晶分子的取向矢量相对于基板平面平行且同样地取向的状态。另外,在本说明书中,上述平行排列包括液晶分子相对于基板平面稍有倾斜的情况、即液晶分子具有预倾角的情况。
液晶单元311的折射率椭圆体具有nx>ny=nz的关系。此处,ny=nz并不仅限于ny与nz完全相同的情况,还包括ny与nz实质上相同的情况。作为液晶单元311的代表例,根据按驱动模式进行的分类,能够列举面内开关型(IPS)模式、边缘场开关(FFS)模式、强介电性液晶(FLC)模式等。IPS模式和FFS模式的液晶单元各自也可以具有V字型电极、之字形电极等电极。
液晶单元311既可以为所谓的O模式,也可以为所谓的E模式,优选为E模式。通过采用E模式,能够更加提高正面对比度比。在液晶单元311为O模式的情况下,背面偏振板13的吸收轴方向与液晶单元311的初始取向方向(在不存在电场的状态,液晶单元311的面内的折射率成为最大的方向)实质上平行。在液晶单元311为E模式的情况下,背面偏振板13的吸收轴方向与液晶单元311的初始取向方向实质上正交。
[第一保护层]
优选第一保护层302a表现出实质的光学的各向同性。此处,“表现出实质的光学的各向同性”包括Re[550]不到10nm且厚度方向的相位差值的绝对值(|Rth[550]|)不到10nm的情况。
保护层302a的Re[550]优选为不到10nm,更优选为8nm以下,进一步优选为5nm以下。通过令Re[550]为上述的范围内,能够抑制在斜方向产生色彩偏移。
保护层302a的|Rth[550]|(Rth[550]的绝对值)优选为不到10nm,更优选为8nm以下,进一步优选为5nm以下。通过令|Rth[550]|为上述的范围内,能够抑制在斜方向产生色彩偏移。
作为形成保护层302a的材料,能够采用任意的适当的材料。优选保护层302a为含有纤维素类树脂的高分子薄膜。纤维素类树脂在与偏振片的粘接性方面优异,因此,即使在高温、多湿的环境下也能够抑制在偏振片与保护层之间产生浮起和剥落。
保护层302a能够直接使用市场上出售的薄膜。或者,为了使其具有用于光学补偿的相位差薄膜的功能,能够使用对市场上出售的薄膜实施延伸处理和/或收缩处理等二次加工而得到的层部件。作为市场上出售的包括纤维素类树脂的高分子薄膜,例如能够列举富士胶片株式会社制的商品名“富士TAC(フジタツク)”、柯尼卡美能达光学仪器株式会社制的商品名“KC8UX2M”等。
[第三保护层]
作为第三保护层302c,能够从上述保护层302a中所述的材料、特性、条件等采用任意的恰当的材料、特性、条件。保护层302a与保护层302c既可以彼此相同,也可以不同。优选保护层302c表现出实质的光学的各向同性。
(实施方式4)
如图5所示实施方式4的液晶显示装置不设置保护层2d,而通过在实施方式2中说明的粘接层204将具有偏振度的光学元件30直接粘贴在偏振片1b,除此以外与实施方式3的液晶显示装置相同。
根据本实施方式的液晶显示装置,也能够维持液晶显示装置的正面对比度比(正面方向的对比度比)并且提高正面白亮度。
此外,本实施方式的液晶显示装置不具备保护层2d,因此能够比实施方式3的液晶显示装置更薄。
上述的实施方式也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行适当组合。
(实施例1)
以下,对实施例1的液晶显示装置的制造方法进行说明。
首先,在VA模式的液晶单元的观察面一侧的主面,通过丙烯类粘接剂(厚度20μm)粘贴正面偏振板。液晶单元的Rth[550]为315nm。正面偏振板包括作为含有碘的PVA薄膜的偏振片A和以辊对辊方式被粘贴在偏振片A的两个主面的两个TAC薄膜。TAC薄膜各自的厚度为80μm、Re[550]为2nm、Rth[550]为60nm。
接着,在液晶单元的背光源一侧的主面,通过丙烯类粘接剂(厚度20μm)粘贴背面偏振板。背面偏振板包括作为含有碘的PVA薄膜的偏振片B、以辊对辊方式被粘贴在偏振片B的一个主面的相位差薄膜和以辊对辊方式被粘贴在偏振片的另一个主面的TAC薄膜。相位差薄膜的厚度为60μm、满足nx>ny>nz的关系,Re[550]为54.8nm,Rth[550]为124.5nm。相位差薄膜以其面内的滞相轴与背面偏振板的吸收轴平行的方式配置。TAC薄膜的厚度为80μm、Re[550]为2nm、Rth[550]为49nm。将相位差薄膜配置在液晶单元一侧,将TAC薄膜配置在背光源一侧。
正面偏振板和背面偏振板以彼此的吸收轴方向正交的方式正交尼克尔地配置。正面偏振板和背面偏振板的吸收轴分别配置在俯视液晶单元时与液晶分子由于施加电压而倾斜的方向成大致45°的方向。
接着,在背面偏振板的背光源一侧的主面,通过丙烯类粘接剂(厚度20μm)粘贴亮度增强薄膜(住友3M株式会社制的商品名“DBEF”),由此制作液晶面板。背面偏振板和亮度增强薄膜以彼此的吸收轴方向平行的方式正交尼克尔地配置。
最后,在亮度增强薄膜的与液晶单元相反的一侧配置背光源,制作成实施例1的液晶显示装置。
(实施例2)
除了使用偏振片C代替偏振片B以外与实施例1同样地制作了实施例2的液晶显示装置。偏振片C是含有碘的PVA薄膜。
(实施例3)
除了使用偏振片D代替偏振片B以外与实施例1同样地制作了实施例3的液晶显示装置。偏振片D是含有碘的PVA薄膜。
(实施例4)
除了使用偏振片B代替偏振片A、使用偏振片C代替偏振片B以外与实施例1同样地制作了实施例4的液晶显示装置。
(实施例5)
除了使用偏振片D代替偏振片C以外与实施例4同样地制作了实施例5的液晶显示装置。
(实施例6)
除了使用偏振片C代替偏振片A、使用偏振片D代替偏振片B以外与实施例1同样地制作了实施例6的液晶显示装置。
(比较例1)
除了使用偏振片A代替偏振片B、在背面偏振板粘贴亮度增强薄膜以外与实施例1同样地制作了比较例1的液晶显示装置。在本比较例中,只将液晶面板直接放在亮度增强薄膜上。
(比较例2)
除了使用偏振片A代替偏振片B以外与实施例1同样地制作了比较例2的液晶显示装置。
(比较例3)
除了使用偏振片A代替偏振片C以外与实施例4同样地制作了比较例3的液晶显示装置。
(比较例4)
除了使用偏振片B代替偏振片C以外与实施例4同样地制作了比较例4的液晶显示装置。
(比较例5)
除了使用偏振片A代替偏振片D以外与实施例6同样地制作了比较例5的液晶显示装置。
(比较例6)
除了使用偏振片B代替偏振片D以外与实施例6同样地制作了比较例6的液晶显示装置。
(比较例7)
除了使用偏振片C代替偏振片D以外与实施例6同样地制作了比较例7的液晶显示装置。
各偏振板的特性如下表所示。在正面偏振板和背面偏振板包括相同的偏振片的情况下,正面偏振板和背面偏振板的特性原理上彼此相同。因此,在表1中,不标注正面偏振板与背面偏振板的区别地进行记载。
[表1]
此外,关于各实施例和比较例,在下表2中示出对正面白亮度、正面黑亮度和面板对比度进行测量的结果。另外,基于简化表2的观点,在表2中,将正面白亮度记为白亮度、将正面黑亮度记为黑亮度。此外,白亮度增强率表示各实施例或比较例的白亮度相对于比较例1的白亮度的比。此外,面板对比度是从液晶面板、即正面偏振板至亮度增强薄膜(具有偏振度的光学元件)为止的部件的正面对比度比。正面白亮度、正面黑亮度和面板对比度的测量方法和条件如下所述。首先,在暗室环境下,使用分光辐射亮度计(TOPCON公司制,商品名“SR-UL1”),从离液晶面板40cm的场所以1度视野测量正面白亮度和正面黑亮度。然后,从面板对比度=正面白亮度/正面黑亮度的计算式计算面板对比度。
[表2]
其结果是了解到通过在背面偏振板粘贴亮度增强薄膜、使得空气不进入两者之间,能够提高正面白亮度。此外,当对具有与正面偏振板相同的偏振片的实施例和比较例进行比较后,了解到通过使背面偏振板的CR降低至比正面偏振板的CR低,能够尽量维持面板对比度,并且能够提高正面白亮度。
本申请以2010年7月5日提出申请的日本专利申请2010-153183号作为基础,主张基于巴黎公约和进入国的法规的优先权。该申请的全部内容被纳入本申请中作为参照。
附图标记的说明
1a、1b:偏振片
2a、2b、2c、2d、302a、302c:保护层
3a、3b、3c:粘接层
10:液晶面板
11、311:液晶单元
12:正面偏振板
13:背面偏振板
20:背光源
21:冷阴极管
22:壳体
23:扩散板
24:光学片
30:具有偏振度的光学元件
31:表面处理层
204:粘接层
Claims (18)
1.一种液晶显示装置,其特征在于:
所述液晶显示装置依次具有正面偏振板、液晶单元、背面偏振板和具有偏振度的光学元件,
所述背面偏振板的对比度小于所述正面偏振板的对比度,
在所述背面偏振板与所述具有偏振度的光学元件之间实质上不存在空气层。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述背面偏振板在所述具有偏振度的光学元件一侧具备保护层,
所述具有偏振度的光学元件粘贴在所述保护层。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述具有偏振度的光学元件通过粘接层粘贴在所述保护层。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述具有偏振度的光学元件粘贴在所述背面偏振板的偏振片。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述具有偏振度的光学元件通过粘接层粘贴在所述偏振片。
6.如权利要求1~5中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述背面偏振板的对比度为300以上,
所述正面偏振板的对比度与所述背面偏振板的对比度之差为3500以上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述背面偏振板的对比度小于面板对比度。
8.如权利要求1~7中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述具有偏振度的光学元件在与所述液晶单元相反的一侧具有蛾眼结构。
9.如权利要求1~8中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述背面偏振板的透射率大于所述正面偏振板的透射率。
10.如权利要求1~9中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述正面偏振板和所述背面偏振板中的至少一个在所述液晶单元一侧具备相位差层。
11.如权利要求1~10中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述液晶单元包括液晶层,所述液晶层包含在不存在电场的状态下垂直排列地取向的液晶分子。
12.如权利要求10或11所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述相位差层为折射率椭圆体满足nx≥ny>nz的条件的相位差薄膜。
13.如权利要求1~12中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述背面偏振板在所述液晶单元一侧具备相位差层,
所述液晶单元包括液晶层,所述液晶层包含在不存在电场的状态下垂直排列地取向的液晶分子。
14.如权利要求1~13中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述正面偏振板的透射率为40~45%。
15.如权利要求14所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述正面偏振板的透射率为42~44%。
16.如权利要求1~15中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述背面偏振板的透射率为42~48%。
17.如权利要求16所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述背面偏振板的透射率为43~46%。
18.如权利要求1~17中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述具有偏振度的光学元件为亮度增强薄膜或线栅偏振片。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106575054A (zh) * | 2014-08-14 | 2017-04-19 | 应用材料公司 | 用于电磁干扰屏蔽的光学偏振器的系统、设备及方法 |
CN109791328A (zh) * | 2016-09-29 | 2019-05-21 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法 |
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5162695B2 (ja) * | 2010-09-09 | 2013-03-13 | 日東電工株式会社 | 薄型偏光膜の製造方法 |
DE102012210773B4 (de) * | 2012-06-25 | 2022-10-06 | Osram Gmbh | Vorrichtung zum Erzeugen von polarisierter elektromagnetischer Strahlung und Projektor |
JP2015038598A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-26 | 富士フイルム株式会社 | 位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 |
KR102128395B1 (ko) * | 2014-02-06 | 2020-07-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 |
KR20150102132A (ko) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치용 복합 기판, 이를 갖는 표시장치 및 그 제조방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008102227A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Nitto Denko Corp | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
CN101331425A (zh) * | 2006-04-05 | 2008-12-24 | 日东电工株式会社 | 液晶面板及液晶显示装置 |
US20090316086A1 (en) * | 2008-06-24 | 2009-12-24 | Nitto Denko Corporation | Liquid crystal panel and liquid crystal display apparatus |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4427837B2 (ja) | 1999-09-03 | 2010-03-10 | 住友化学株式会社 | ワイヤーグリッド型偏光光学素子 |
JP4827255B2 (ja) | 2006-04-05 | 2011-11-30 | 日東電工株式会社 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
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KR101335056B1 (ko) | 2006-05-29 | 2013-12-03 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 액정 패널 및 액정 표시 장치 |
JP5048279B2 (ja) | 2006-06-09 | 2012-10-17 | 日東電工株式会社 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
JP4050778B2 (ja) | 2006-07-07 | 2008-02-20 | 日東電工株式会社 | 液晶パネルおよび液晶表示装置 |
JP4135965B2 (ja) | 2006-07-07 | 2008-08-20 | 日東電工株式会社 | 液晶パネル、液晶パネルの製造方法および液晶表示装置 |
JP5530580B2 (ja) | 2006-07-07 | 2014-06-25 | 日東電工株式会社 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
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-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101331425A (zh) * | 2006-04-05 | 2008-12-24 | 日东电工株式会社 | 液晶面板及液晶显示装置 |
JP2008102227A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Nitto Denko Corp | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
US20090316086A1 (en) * | 2008-06-24 | 2009-12-24 | Nitto Denko Corporation | Liquid crystal panel and liquid crystal display apparatus |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106575054A (zh) * | 2014-08-14 | 2017-04-19 | 应用材料公司 | 用于电磁干扰屏蔽的光学偏振器的系统、设备及方法 |
CN109791328A (zh) * | 2016-09-29 | 2019-05-21 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法 |
CN109791328B (zh) * | 2016-09-29 | 2021-11-23 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法 |
CN112789552A (zh) * | 2018-09-07 | 2021-05-11 | 日本化药株式会社 | 使用偏振层的显示装置 |
CN112789552B (zh) * | 2018-09-07 | 2024-05-28 | 日本化药株式会社 | 使用偏振层的显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102971664B (zh) | 2016-03-09 |
WO2012005050A1 (ja) | 2012-01-12 |
US8913217B2 (en) | 2014-12-16 |
US20130114027A1 (en) | 2013-05-09 |
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