CN103069330B - 液晶显示面板 - Google Patents
液晶显示面板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103069330B CN103069330B CN201180040419.4A CN201180040419A CN103069330B CN 103069330 B CN103069330 B CN 103069330B CN 201180040419 A CN201180040419 A CN 201180040419A CN 103069330 B CN103069330 B CN 103069330B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- display panels
- polarization plates
- liquid crystal
- mentioned
- display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/118—Anti-reflection coatings having sub-optical wavelength surface structures designed to provide an enhanced transmittance, e.g. moth-eye structures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133502—Antiglare, refractive index matching layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
- G02F1/133531—Polarisers characterised by the arrangement of polariser or analyser axes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/64—Normally black display, i.e. the off state being black
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
本发明的液晶显示面板(100)能以常黑模式显示,具备:液晶单元(12),其具有液晶层和一对基板;第1偏振板(14),其配置于液晶单元(12)的背面侧;第2偏振板(16),其配置于液晶单元的观察者侧;以及防反射层(18),其配置于第2偏振板的观察者侧,具有蛾眼结构,第1偏振板(14)的透射轴配置为与显示面内的垂直方向平行,第2偏振板(16)的透射轴配置为与显示面内的水平方向平行。根据本发明,会抑制倾斜视角上的泛黑。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示面板,特别是,适用于以常黑(NB)模式进行显示的液晶显示面板。
背景技术
现在,作为液晶电视等的大型显示面板,以NB模式进行显示的垂直取向(VerticalAlignment:VA)模式的液晶显示面板已广泛使用。特别是,为了改善视野角特性,在1个像素内包含液晶分子的取向方位不同的多个畴的多畴VA(MultidomainVA:MVA)模式的液晶显示面板已广泛使用。典型地,在1个像素内形成的多个畴包含各畴内的液晶分子的取向方位为45°、135°、225°以及315°的4个种类的畴。在此,设方位角的0°为时钟的表盘的3点钟方向,设逆时针旋转为正。隔着液晶层按正交尼科尔配置的2个偏振板的透射轴(=偏振轴)中的一方配置于显示面内的水平方向(与3点钟-9点钟平行),另一方配置于垂直方向(与6点钟-12点钟平行)。这是为了提高光的利用效率、即显示亮度。
在MVA模式中,在夹着垂直取向型液晶层而相对的一对基板的液晶层侧设置取向限制结构(也被称为畴限制结构),由此形成多个畴。将设置于电极的狭缝(开口部)或者肋(突起结构)用作取向限制结构,从液晶层的两侧发挥取向限制力(例如,专利文献1、2)。
然而,当使用狭缝、肋时,与由在现有的TN模式中使用的取向膜来规定预倾角方向的情况不同,狭缝、肋是线状,因此对液晶分子的取向限制力在像素内不均匀,因此,例如有在响应速度中产生分布的问题。另外,设置有狭缝、肋的区域的光透射率降低,因此也有显示亮度降低的问题。
为了避免这些问题,优选在VA模式液晶显示装置中,也由取向膜规定预倾角方向,由此形成取向分割结构。作为1个这样的VA模式的液晶显示装置,已知在两基板中使用预倾角方向相互正交的垂直取向膜,从而液晶分子成为扭曲结构的VA模式(也称为RTN(ReverseTwistedNematic:反向扭曲向列)模式或者VATN(VerticalAlignmentTwistedNematic:垂直取向扭曲向列)模式)(例如,参照专利文献3~6。)。在RTN模式中,由各垂直取向膜规定的液晶分子的预倾角方向与隔着液晶层按正交尼科尔配置的一对偏振板的吸收轴平行或者正交。在RTN模式中,在向液晶层施加了足够的电压(至少为用于最高灰度级的显示的信号电压)时,在液晶层的层面内和厚度方向的中央附近的液晶分子的倾角方向成为将由一对取向膜规定的2个预倾角方向大致2等分的方向。该液晶层的中央附近的液晶分子的倾角方向与各畴内的液晶分子的取向方位对应。作为规定预倾角方向的方法,优选光取向法,本申请人在世界上首次将其实际应用(称为“UV2A技术”。)。
申请人在世界上率先量产了使用MVA模式的液晶显示面板的液晶电视并向市场供应时,将正交尼科尔配置的2个偏振板中的观察者侧的偏振板的透射轴配置于显示面内的垂直方向(当以时钟的表盘为例时,为与6点钟-12点钟平行的方向)。该偏振板的透射轴的配置现在在VA模式(包含MVA模式和RTN模式)的液晶显示面板(特别是用于TV等的大型液晶显示面板)中已成为行业标准。
上述偏振板的透射轴的配置是为了使戴偏光太阳镜的观察者也可看到影像而选出的。此外,在偏光太阳镜中,特别是为了除去室外的成为眩光的原因的、来自水平表面的反射光所较多包含的S偏振光(偏振轴为水平方向),其偏振轴以成为垂直方向(竖直方向)的方式配置。
另外,作为NB模式,IPS(InPlaneSwitching:面内开关)模式也用于电视用的液晶显示面板,最近,使用了蓝相(ブルー相)的液晶显示面板也在开发。关于IPS模式的液晶显示面板,已知将偏振板的透射轴配置于45°方位的IPS模式的液晶显示面板,由于上述的理由而避免将观察者侧的偏振板的透射轴配置于显示面内的水平方向。
另一方面,申请人正在进行具有蛾眼(moth-eye)结构的防反射膜(有时称为“蛾眼型防反射膜”。)的开发。蛾眼结构具有微细的凸部(圆锥状或者吊钟状),有效折射率会连续地变化,因此能够使反射率降低至不足1%,甚至0.2%以下。另外,与利用了电介质多层膜的防反射膜相比,蛾眼型防反射膜具有如下特征(专利文献7至10):能够防止反射的光的波长范围广,且入射角度范围广。另外,作为蛾眼结构的制造方法,使用对铝进行阳极氧化从而得到的阳极氧化多孔氧化铝层的方法在量产性上是优异的(专利文献8至10)。
为了参考,本说明书援引专利文献1至10的全部公开内容。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开平11-242225号公报(美国专利第6724452号说明书)
专利文献2:特开2000-155317号公报(美国专利第6879364号说明书)
专利文献3:特开平11-352486号公报
专利文献4:特开2002-277877号公报
专利文献5:特开平11-133429号公报
专利文献6:特开平10-123576号公报
专利文献7:特表2001-517319号公报
专利文献8:特表2003-531962号公报
专利文献9:特开2005-156695号公报
专利文献10:国际公开第2006/059686号
发明内容
发明要解决的问题
本发明人在VA模式的液晶显示面板中配置具有蛾眼结构的防反射膜时,发生了倾斜视角上的泛黑(黑浮き)变得显著这一预料之外的问题。该问题不限于VA模式的液晶显示面板,在NB模式的其它液晶显示装置中也会发生。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于,抑制具备具有蛾眼结构的防反射膜的常黑模式的液晶显示面板中的倾斜视角上的泛黑。
用于解决问题的方案
本发明的液晶显示面板是能以常黑模式显示的液晶显示面板,具备:液晶单元,其具有液晶层和一对基板;第1偏振板,其配置于上述液晶单元的背面侧;第2偏振板,其配置于上述液晶单元的观察者侧;以及防反射层,其配置于上述第2偏振板的观察者侧,具有蛾眼结构,上述第1偏振板的透射轴配置为与显示面内的垂直方向平行,上述第2偏振板的透射轴配置为与显示面内的水平方向平行,上述液晶单元的显示面内的水平方向的长度大于垂直方向的长度。
某实施方式的液晶显示面板是垂直取向模式、IPS模式或者蓝相模式。
在某实施方式中,上述液晶单元的显示面内的水平方向的长度大于垂直方向的长度。
某实施方式的液晶显示面板还具有配置于上述第2偏振板的观察者侧的防眩层,上述防眩层的雾度不足10%。
在某实施方式中,上述防眩层与上述防反射层形成为一体。
本发明的液晶显示装置具备:上述任意一种液晶显示面板;以及设置于比上述第1偏振板更靠背面侧的背光源装置。
发明效果
根据本发明,即使在VA模式的液晶显示面板中配置具有蛾眼结构的防反射膜,也能够防止倾斜视角上的泛黑变得显著这一问题的发生。
附图说明
图1(a)是示意性地示出根据本发明的实施方式的液晶显示面板100的分解立体图,(b)是从上边看液晶显示面板100的图,一并示出从背光源出射的光被反射的状况。
图2(a)是示意性地示出比较例的液晶显示面板500的分解立体图,(b)和(c)是从上边看液晶显示面板500’和液晶显示面板500的图,一并示出从背光源出射的光被反射的状况。
图3(a)~(c)是用于说明蛾眼型防反射层的反射率的计算所使用的模型的图。
图4(a)~(f)是示出各种蛾眼型防反射层的S波和P波的反射率的计算结果的坐标图,横轴是入射角(极角),纵轴是反射率。
图5(a)是示出蛾眼型防反射层的S波和P波的反射率的实测值的坐标图,(b)是示出蛾眼型防反射层的SEM像的图。
图6是用于说明偏振板的透射轴的配置与黑显示状态中的透射率(黑亮度)的关系的坐标图,(a)示出不具备蛾眼型防反射膜的情况下的实测值,(b)示出具备蛾眼型防反射膜的情况下的实测值。
图7是示出观察者侧的表面的处理(AG处理和防反射处理)状态不同的液晶显示面板的白显示状态的透射率(白亮度)的极角依存性的坐标图,(a)~(c)示出相对亮度,(d)~(f)示出以未处理的液晶显示面板的白亮度为基准进行了标准化的结果(亮度增大率)。
图8是示出观察者侧的表面的处理(AG处理和防反射处理)状态不同的液晶显示面板的黑显示状态的透射率(黑亮度)的极角依存性的坐标图,(a)~(c)示出相对亮度,(d)~(f)示出以未处理的液晶显示面板的黑亮度为基准进行了标准化的结果(亮度增大率)。
图9是示出与图7对应,对利用圆偏振光的液晶显示面板研究了观察者侧的表面的处理状态的差异的结果的图。
图10是示出与图8对应,对利用圆偏振光的液晶显示面板研究了观察者侧的表面的处理状态的差异的结果的图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明根据本发明的实施方式的液晶显示面板,但本发明不限于举例示出的实施方式。
首先,参照图2来说明本发明人发现的具备蛾眼型防反射层的液晶显示面板的问题,其后,参照图1来说明根据本发明的实施方式的液晶显示面板的构成和作用/效果。一般在电视用的显示面板等中,液晶单元的显示面内的水平方向的长度大于垂直方向的长度,水平方向上的视角特性是重要的。因此,以下,关注水平方向(3点钟-9点钟方向,即方位角0°-180°方向)上的视角特性。
图2(a)是示意性地示出比较例的液晶显示面板500的分解立体图,图2(b)和图2(c)是从上边看液晶显示面板500’和液晶显示面板500的图,一并示出从背光源出射的光被反射的状况。图2(b)所示的液晶显示面板500’是例如现在市售的VA模式的液晶显示面板,图2(c)所示的比较例的液晶显示面板500是在液晶显示面板500’的观察者侧的表面设置了蛾眼型防反射层58的液晶显示面板。
图2(b)的液晶显示面板500’具有:液晶单元52;第1偏振板54,其配置于液晶单元52的背面侧(背光源侧);以及第2偏振板56,其配置于液晶单元52的观察者侧。如上所述,现在市售的VA模式的液晶显示面板的偏振板的透射轴配置为:第1偏振板54的透射轴(=偏振轴)与水平方向(3点钟-9点钟方向)平行,观察者侧的第2偏振板56的透射轴与垂直方向(12点钟-6点钟方向)平行。在偏振板54、56中示出的箭头表示透射轴。图2(c)的液晶显示面板500是在液晶显示面板500’的观察者侧的表面还具有蛾眼型防反射层58。
接着,评估在黑显示状态中液晶显示面板的观察者侧的出射的光的强度(黑亮度)。以下,仅考虑液晶显示面板和空气的界面的反射,忽视其它界面的反射。在以下的说明中,使用下述的标记。
I0:从背光源出射而入射到第1偏振板的光的强度
rs1:第1偏振板的S偏振光反射率
rp1:第1偏振板的P偏振光反射率
rs2:第2偏振板的S偏振光反射率
rp2:第2偏振板的P偏振光反射率
rs2’:防反射膜的S偏振光反射率
rp2’:防反射膜的P偏振光反射率
As:偏振板的S偏振光吸收率
Ap:偏振板的P偏振光吸收率
DPS:P偏振光→S偏振光的消偏振率
DSP:S偏振光→P偏振光的消偏振率
It:出射到观察者侧的光的强度(透射过液晶面板的光的强度)
液晶显示面板500’是现有的VA模式的液晶显示面板,如图2(b)所示,第1偏振板54的透射轴(=偏振轴)配置为与显示面内的水平方向平行,第2偏振板56的透射轴配置为与显示面内的垂直方向平行。
从背光源出射而入射到第1偏振板54的光的一部分被反射,因此进入第1偏振板54内的光的强度成为
(I0/2)(1-rs1)+(I0/2)(1-rp1)。
此外,从背光源出射的光是非偏振光,因此S偏振光和P偏振光各包含50%(=I0/2)。此外,S偏振光是与入射面(方位角0°-180°方向)垂直(在图2(b)、(c)中为与纸面垂直)地振动的偏振光,P偏振光是在入射面内(在图2(b)、(c)中为与纸面平行)振动的偏振光。
在第1偏振板54内,S偏振光以吸收率As被吸收,因此透射过第1偏振板54而入射到液晶单元52的光的强度成为
(I0/2)(1-rs1)(1-As)+(I0/2)(1-rp1)。
第1项几乎是零,仅考虑第2项即可。即,能够认为仅P偏振光入射到液晶单元52内。
入射到液晶单元52的P偏振光中的、在液晶单元52内等被变换(消偏振)为S偏振光的光的强度是(I0/2)(1-rp1)DPS,其中,在第2偏振板56和空气界面未被反射的成分出射到观察者侧。因此,在液晶显示面板500’中观察者侧的出射的光的强度It由下式(1)表示。
It=(I0/2)(1-rp1)DPS(1-rs2)(1)
此外,可认为消偏振起因于由液晶单元内的电路要素(例如TFT、配线)导致的散射、反射。另外,可认为在黑显示状态中,理想的情况是,液晶层对P偏振光不给予相位差,但也有由液晶层内的不均匀性、相位差板(在此省略)导致的双折射所引起的消偏振。在此,假设从P偏振光向S偏振光的消偏振和从S偏振光向P偏振光的消偏振以相同比率发生。该假设的有效性已得到实验证实。
接着,评估在图2(c)所示的液晶显示面板500中观察者侧的出射的光的强度It’。液晶显示面板500是在现有的VA模式的液晶显示面板500’的观察者侧设置了蛾眼型防反射层58的液晶显示面板。因此,在液晶显示面板500中观察者侧的出射的光的强度It’由将上述式(1)的反射率rs2替换为rs2’从而得到的下式(2)表示。
It’=(I0/2)(1-rp1)DPS(1-rs2’)(2)
在此,有rs2’<<rs2的关系,因此为It’>>It。即,当在现有的VA模式的液晶显示面板500’的观察者侧的表面设置蛾眼型防反射层58时,黑显示状态中的透射率上升,显示质量降低。
接着,评估在图1所示的根据本发明的实施方式的液晶显示面板500中观察者侧的出射的光的强度It’’。
在液晶显示面板100中,第1偏振板14、第2偏振板16的透射轴的配置与液晶显示面板500相反,偏振板14的透射轴配置为与显示面内的垂直方向平行,偏振板16的透射轴配置为与显示面内的水平方向平行。
与上述同样,从背光源出射而入射到第1偏振板14的光的一部分被反射,因此进入第1偏振板14内的光的强度是
(I0/2)(1-rs1)+(I0/2)(1-rp1)。
在液晶显示面板100中,在第1偏振板14内,P偏振光以吸收率Ap被吸收,因此透射过第1偏振板14而入射到液晶单元12的光的强度成为
(I0/2)(1-rs1)+(I0/2)(1-rp1)(1-Ap),
第2项几乎是零,仅考虑第1项即可。即,能够认为仅S偏振光入射到液晶单元12内。
入射到液晶单元12的S偏振光中的、在液晶单元12内等被变换(消偏振)为P偏振光的光的强度是(I0/2)(1-rs1)DSP,其中,在第2偏振板16和空气界面未被反射的成分出射到观察者侧。因此,在液晶显示面板100中观察者侧的出射的光的强度It’’由下式(3)表示。
It’’=(I0/2)(1-rs1)DSP(1-rp2’)(3)
在此,从后述的计算的结果可知,
rs1(=rs2)>rs2’>rp2≒rp2’
的关系大致成立。
因此,成为It’’≒It<It’,当采用根据本发明的实施方式的液晶显示面板100的构成时,能够防止由设置蛾眼型防反射膜18导致的黑亮度的上升所引起的显示质量的降低。
以下,示出计算结果和实验结果的一部分来更详细地说明根据本发明的实施方式的液晶显示面板。
首先,参照图3来说明蛾眼型防反射层的结构和计算所使用的模型。
图3(a)是蛾眼型防反射层的示意性的截面图。蛾眼结构具有致密地排列的微细的凸部。对可见光(波长380nm~780nm)具有防反射功能的蛾眼结构的微细凸部优选是圆锥状或者吊钟状,高度h优选100nm以上600nm以下程度,相邻凸部间距离Dint也优选是大致100nm以上600nm以下。在此,如图3(a)所示,考虑具有如下微细的凸部的蛾眼结构:包含顶点的截面由大致等腰三角形表示。在以下举例示出的计算中,设蛾眼结构的折射率(有效折射率)相对于凸部的高度线性地变化。
能够认为这样的蛾眼结构的折射率(有效折射率)与图3(b)所示的、具有折射率从空气侧朝向基材侧增大的多个层的层叠体的折射率是等价的。即,如图3(c)所示,蛾眼结构的折射率从空气(折射率n=1.00)侧向基材(n=1.50)侧分段地增大。在举例示出的计算中,设层数为30,设各层的厚度相等。另外,对于凸部的高度h为180nm、210nm、300nm、600nm、900nm以及1200nm的6个种类,求出了S偏振光和P偏振光的反射率。反射率的计算根据有效折射率介质理论(例如,鹤田匡夫著,应用光学(培风馆)第4章)。为了比较,求出了基材(n=1.50)的平坦的表面上的S偏振光和P偏振光的反射率。计算结果如图4(a)~(f)所示。
图4(a)~(f)依次是示出凸部的高度h为180nm、210nm、300nm、600nm、900nm以及1200nm的蛾眼型防反射层的S波和P波的反射率的计算结果的坐标图,横轴是入射角(极角)。
首先,参照图4(a)。当看平坦的表面上的反射率时,P偏振光的反射率(P偏振光ref)在大约56°(布鲁斯特角)变为0,而S偏振光的反射率(S偏振光ref)随着入射角增大而增大。另外,S偏振光的反射率(S偏振光ref)与P偏振光的反射率(P偏振光ref)的差距从入射角超过50°的附近起急剧地增大。即,可知在倾斜入射(极角为50°~80°)中,S偏振光的反射率(S偏振光ref)远远大于P偏振光的反射率(P偏振光ref)。
接着,当看图4(a)中的蛾眼上的反射率时,可知P偏振光的反射率(P偏振光moth)与平坦的表面上的P偏振光的反射率(P偏振光ref)几乎没有差距。另一方面,S偏振光的反射率(S偏振光moth)比平坦的表面上的S偏振光的反射率(S偏振光ref)降低了。即,可知在倾斜入射的情况下,有上述的rs1(=rs2)>rs2’>rp2≒rp2’的关系。
比较图4(a)~(f)可知,随着凸部的高度h增加,S偏振光的反射率(S偏振光moth)和P偏振光的反射率(P偏振光moth)会降低,但S偏振光的反射率(S偏振光moth)的降低程度是更显著的。例如,图4(c)中的P偏振光的反射率(P偏振光moth)与图4(a)中的P偏振光的反射率(P偏振光moth)几乎没有差距,而图4(c)中的S偏振光的反射率(S偏振光moth)明显地小于图4(a)中的S偏振光的反射率(S偏振光moth)。当看图4(d)~(f)时,蛾眼上的P偏振光的反射率(P偏振光moth)小于平坦的表面上的P偏振光的反射率(P偏振光ref),但蛾眼上的S偏振光的反射率(S偏振光moth)以更大的比率小于平坦的表面上的S偏振光的反射率(S偏振光ref)。如此,可知对倾斜入射光,与蛾眼结构的凸部的高度无关地,上述的rs1(=rs2)>rs2’>rp2≒rp2’的关系大致成立。
如此,当设置蛾眼型防反射层时,在入射角超过50°程度倾斜入射的情况下,S偏振光的反射率比P偏振光的反射率显著地降低,因此S偏振光的透射率显著地增大。其结果是,可知当如参照图2所说明的那样,在现有的VA模式的液晶显示面板500’中设置蛾眼型防反射层时,倾斜视角上的泛黑变得显著。
参照图5来说明实验结果的一个例子。图5(a)是示出蛾眼型防反射层的S波和P波的反射率的实测值的坐标图,图5(b)是示出蛾眼型防反射层的SEM像的图。实验所使用的试料是使用具有基于专利文献4所记载的方法制作的多孔氧化铝层的模具,在三醋酸纤维素(TAC)膜上由丙烯酸类紫外线固化树脂形成防反射层而成的。另外,反射率是将如上所述地设置了蛾眼型防反射层的TAC膜粘贴到黑色丙烯酸板上,使用日本分光制造的分光光度计V-550,进行极角5°的正反射的反射光谱测定而得的。
可知图5(a)所示的反射率的入射角依存性与参照图4所述的结果良好地匹配。当定量地比较时,则图5(a)的坐标图近乎于图4(d)。然而,如图5(b)所示,在此使用的防反射层的凸部的高度是大约200nm,与图4(d)的计算所使用的凸部的高度600nm相比只是大约三分之一。可认为该不一致是由于散射光影响了实际的试料的反射率的测定所致。
接着,参照图6,使用申请人现在已量产的MVA模式的液晶显示面板(现有例I)来说明根据本发明的实施方式。
图6是用于说明偏振板的透射轴的配置与黑显示状态中的透射率(黑亮度)的关系的坐标图,图6(a)示出不具备蛾眼型防反射膜的情况下的实测值,图6(b)示出具备蛾眼型防反射膜的情况下的实测值。现有例I的液晶显示面板在液晶单元与2个偏振板之间设置有用于改善视角特性的相位差层。另外,使用了冷阴极线管(CCFL)背光源作为背光源。
在现有例I的液晶显示面板中,背面侧的偏振板的透射轴是与显示面内的水平方向平行的,观察者侧的偏振板的透射轴是与显示面内的垂直方向平行的。在参考例II的液晶显示面板中,偏振板的透射轴的配置与现有例I的液晶显示面板是相反的,背面侧的偏振板的透射轴是与显示面内的垂直方向平行的,观察者侧的偏振板的透射轴是与显示面内的水平方向平行的。比较例III的液晶显示面板是在现有例I的液晶显示面板的观察者侧表面设置了蛾眼型防反射层的液晶显示面板,实施例IV的液晶显示面板是在现有例I的液晶显示面板的观察者侧表面设置了蛾眼型防反射层的液晶显示面板。在下述的表1中汇总示出这些构成。
[表1]
从图6(a)可知,现有例I和参考例II的液晶显示面板的黑亮度的差距小,由偏振板的透射轴的配置导致的对黑亮度的影响小。与此相对,从图6(b)可知,实施例IV的液晶显示面板的黑亮度小于比较例III的液晶显示面板的黑亮度,特别是在极角较大的范围内该差距是显著的。即,可知如上所述在VA模式的液晶显示面板中设置了蛾眼型防反射层的情况下,根据偏振板的透射轴的配置,倾斜视角上的黑亮度会较大地变化,通过采用本实施方式的配置,能够抑制倾斜视角上的泛黑。
接着,参照图7和图8,说明对观察者侧的表面处理状态不同的液晶显示面板研究了偏振板的透射轴的配置对显示亮度的影响的结果。图7是示出观察者侧表面的处理状态不同的液晶显示面板的白显示状态的透射率(白亮度)的极角依存性的坐标图,图7(a)~(c)示出相对亮度,图7(d)~(f)示出以未处理的液晶显示面板的白亮度为基准进行了标准化的结果(亮度增大率)。图8是示出观察者侧表面的处理状态不同的液晶显示面板的黑显示状态的透射率(黑亮度)的极角依存性的坐标图,图8(a)~(c)示出相对亮度,图8(d)~(f)示出以未处理的液晶显示面板的黑亮度为基准进行了标准化的结果(亮度增大率)。研究了作为表面处理的防眩处理(AG处理)和防反射处理的多个组合。图7和图8中的A~G表示以下的表面处理。雾度是将设置了蛾眼型反射层的TAC膜粘贴到透明的玻璃板上,利用日本电色工业公司制造的雾度计NDH2000测定的。
A:原样(clear)(未处理:无AG处理和防反射处理)
B:低雾度(雾度8.0%,无防反射处理)
C:原样低反射(雾度0.5%,低反射涂层:反射率大约1%)
D:AGLR(雾度13.0%,低反射涂层:反射率大约1%)
E:原样蛾眼(雾度0.5%,蛾眼型防反射层:反射率0.1%以下)
F:低雾度蛾眼(雾度1.7%,蛾眼型防反射层:反射率0.1%以下)
G:高雾度蛾眼(雾度30.0%,蛾眼型防反射层:反射率0.1%以下)
在此使用的液晶显示面板V是使用UV2A技术制造的VA模式的液晶显示面板,背面侧的偏振板的透射轴配置为与显示面内的水平方向平行,观察者侧的偏振板的透射轴配置为与显示面内的垂直方向平行。使用了LED背光源作为背光源。在表2中示出该液晶显示面板V的构成。
[表2]
图7(a)和(d)以及图8(a)和(d)示出液晶显示面板的显示面内的水平方向(方位角0°-180°)上的亮度或者亮度增大率的极角依存性,图7(b)和(e)以及图8(b)和(e)示出液晶显示面板的显示面内的对角45°方向(方位角45°-225°)上的亮度或者亮度增大率的极角依存性,图7(c)和(f)以及图8(c)和(f)示出液晶显示面板的显示面内的垂直方向(方位角90°-270°)上的亮度或者亮度增大率的极角依存性。即,图7(c)和(f)以及图8(c)和(f)示出使现有的液晶显示装置的偏振板的透射轴的配置相反的液晶显示装置的显示面内的水平方向(方位角0°-180°)上的视角依存性,图7(c)和(f)以及图8(c)和(f)中的E、F以及G示出根据本发明的实施方式的液晶显示面板的显示面内的水平方向上的视角依存性。
看图7(a)和(d)可知,设置了蛾眼型防反射层的E、F、G的倾斜视角上的白亮度均大于A~D。另外,将图7(a)和(d)与图7(c)和(f)比较可知,由于使偏振板的透射轴的配置关系与现有相反,设置了蛾眼型防反射层的E、F、G的倾斜视角上的白亮度降低。图7(b)和(e)的结果成为图7(a)和(d)的结果与图7(c)和(f)的结果的中间的结果。
看图8(a)和(b)可知,设置了蛾眼型防反射层的E(原样的蛾眼)的倾斜视角上的黑亮度大于A~D和F、G。从E与F(低雾度蛾眼)和G(高雾度蛾眼)的比较可知,通过赋予AG性,能够抑制倾斜视角上的黑亮度。但是,可知G(高雾度蛾眼)的正面附近的黑亮度上升,因此优选雾度不要过高。B(低雾度,雾度8.0%)的正面附近的黑亮度不超过A(原样),因此可认为只要雾度不足10%即可。
另外,将图8(a)和(d)与图8(c)和(f)比较可知,由于使偏振板的透射轴的配置关系与现有相反,设置了蛾眼型防反射层的E(原样蛾眼)的倾斜视角上的黑亮度降低至低于A(原样)的黑亮度的水平。另外,F(低雾度蛾眼)的倾斜视角上的黑亮度也由于使偏振板的透射轴的配置关系与现有相反而降低。即使是使偏振板的透射轴的配置关系相反,具有高雾度値的G的正面附近的黑亮度也超过A(原样),因而不优选。即,从正面看的黑亮度的观点出发,优选雾度设为不足10%。图8(b)和(e)的结果成为图8(a)和(d)的结果与图8(c)和(f)的结果的大致中间的结果。
在上述说明中,举例示出了具有使直线偏振光入射到液晶层的构成的液晶显示面板V,但也可以设为使圆偏振光入射到液晶层的构成。在表3中示出利用圆偏振光的液晶显示面板VI的构成。有时将液晶显示面板V中的观察者侧的偏振板和相位差层(滞相轴135°)合称为圆偏振板。当然,在本说明书中简单地称为“偏振板”的偏振板是直线偏振板。如液晶显示面板VI那样,设置于液晶单元的观察者侧的圆偏振板会吸收液晶显示面板的内部反射,因此能够使显示质量提高。
参照图9和图10来说明对利用圆偏振光的液晶显示面板研究了观察者侧的表面的处理状态的差异的结果。图9(a)~(f)与图7(a)~(f)对应,图10(a)~(f)与图8(a)~(f)对应。
[表3]
从图9及图10与图7及图8的比较可知,对于利用圆偏振光的液晶显示面板也可得到大致同样的结果。即,可知:图9(c)和(f)以及图10(c)和(f)中的E、F以及G示出根据本发明的实施方式的液晶显示面板的显示面内的水平方向上的视角依存性,倾斜视角上的白亮度和黑亮度均由于使偏振板的透射轴的配置关系与现有相反而降低。另外,从正面看的黑亮度的观点出发,优选雾度设为不足10%。
在此,举例示出了VA模式的液晶显示面板,但本发明不限于此,能够广泛应用于IPS模式、蓝相模式等常黑模式的液晶显示面板。此外,VA模式的液晶显示面板和蓝相模式的液晶显示面板特别是黑显示质量高,因此可显著地得到本发明的效果。VA模式的液晶显示面板的液晶层在不施加电压时取向为基板法线方向(即显示面法线方向),因此对垂直地入射到显示面的直线偏振光不呈现光学各向异性。另外,在不施加电压的状态下,蓝相的液晶层不仅对垂直地入射到显示面的直线偏振光具有光学各向同性,还对倾斜地入射的直线偏振光具有光学各向同性,因此黑显示质量高。
工业上的可利用性
本发明广泛应用于VA模式的液晶显示面板。
附图标记说明
12液晶单元
14第1偏振板
16第2偏振板
18蛾眼型防反射层
100液晶显示面板
Claims (5)
1.一种液晶显示面板,
能以常黑模式显示,具备:
液晶单元,其具有液晶层和一对基板;
第1偏振板,其配置于上述液晶单元的背面侧;
第2偏振板,其配置于上述液晶单元的观察者侧;以及
防反射层,其配置于上述第2偏振板的观察者侧,具有蛾眼结构,
上述第1偏振板的透射轴配置为与显示面内的垂直方向平行,上述第2偏振板的透射轴配置为与显示面内的水平方向平行,
上述液晶单元的显示面内的水平方向的长度大于垂直方向的长度。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板,
上述液晶显示面板是垂直取向模式、IPS模式或者蓝相模式。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示面板,
还具有配置于上述第2偏振板的观察者侧的防眩层,上述防眩层的雾度不足10%。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板,
上述防眩层与上述防反射层形成为一体。
5.一种液晶显示装置,具备:
权利要求1至4中的任一项所述的液晶显示面板;以及
设置于比上述第1偏振板更靠背面侧的背光源装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010-186523 | 2010-08-23 | ||
JP2010186523 | 2010-08-23 | ||
PCT/JP2011/068392 WO2012026341A1 (ja) | 2010-08-23 | 2011-08-11 | 液晶表示パネル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103069330A CN103069330A (zh) | 2013-04-24 |
CN103069330B true CN103069330B (zh) | 2016-01-06 |
Family
ID=45723345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201180040419.4A Active CN103069330B (zh) | 2010-08-23 | 2011-08-11 | 液晶显示面板 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130148053A1 (zh) |
EP (1) | EP2610668A4 (zh) |
JP (1) | JP5091368B2 (zh) |
CN (1) | CN103069330B (zh) |
TW (1) | TWI506343B (zh) |
WO (1) | WO2012026341A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6334099B2 (ja) * | 2013-06-24 | 2018-05-30 | Hoya Candeo Optronics株式会社 | 光照射装置 |
JP6507684B2 (ja) * | 2015-02-05 | 2019-05-08 | 日本精機株式会社 | 表示装置 |
US9891436B2 (en) * | 2016-02-11 | 2018-02-13 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Waveguide-based displays with anti-reflective and highly-reflective coating |
US10408983B2 (en) | 2016-08-16 | 2019-09-10 | Moxtek, Inc. | Durable, high performance wire grid polarizer having permeable junction between top protection layer |
US10444410B2 (en) * | 2016-08-16 | 2019-10-15 | Moxtek, Inc. | Overcoat wire grid polarizer having conformal coat layer with oxidation barrier and moisture barrier |
CN107367849B (zh) * | 2017-08-31 | 2019-10-18 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 显示装置及偏光太阳眼镜 |
WO2021005796A1 (ja) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | フレキシブル発光デバイス、その製造方法及び支持基板 |
CN114631051A (zh) * | 2020-10-12 | 2022-06-14 | 株式会社电装天 | 液晶显示装置及液晶显示装置的组装方法 |
JP2023169673A (ja) * | 2022-05-17 | 2023-11-30 | シャープディスプレイテクノロジー株式会社 | 液晶表示装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101004523A (zh) * | 2005-12-30 | 2007-07-25 | Lg.菲利浦Lcd株式会社 | 共平面开关模式液晶显示器件及其制造方法 |
CN101135806A (zh) * | 2006-08-31 | 2008-03-05 | 精工爱普生株式会社 | 偏振板、液晶装置以及电子设备 |
CN101680969A (zh) * | 2008-02-27 | 2010-03-24 | 索尼株式会社 | 防反射用光学元件以及原盘的制造方法 |
WO2010073997A1 (ja) * | 2008-12-23 | 2010-07-01 | 住友化学株式会社 | 光学フィルム及びそれを含む液晶表示装置 |
CN101772726A (zh) * | 2007-08-09 | 2010-07-07 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2006035635A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-15 | 日本ゼオン株式会社 | 液晶表示装置 |
JP4368384B2 (ja) * | 2004-12-03 | 2009-11-18 | シャープ株式会社 | 反射防止材、光学素子、および表示装置ならびにスタンパの製造方法およびスタンパを用いた反射防止材の製造方法 |
TWI447443B (zh) * | 2006-02-28 | 2014-08-01 | Fujifilm Corp | 偏光板及液晶顯示器 |
KR100947273B1 (ko) * | 2006-12-29 | 2010-03-11 | 엘지디스플레이 주식회사 | 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 |
JP2008216733A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 表示素子 |
JP5138481B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2013-02-06 | 三菱電機株式会社 | 液晶表示装置 |
WO2010087058A1 (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-05 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
JP5525886B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2014-06-18 | 富士フイルム株式会社 | 防眩フィルムの製造方法、防眩フィルム、偏光板、画像表示装置及び透過型/半透過型液晶表示装置 |
-
2011
- 2011-08-11 JP JP2012513117A patent/JP5091368B2/ja active Active
- 2011-08-11 CN CN201180040419.4A patent/CN103069330B/zh active Active
- 2011-08-11 US US13/817,942 patent/US20130148053A1/en not_active Abandoned
- 2011-08-11 WO PCT/JP2011/068392 patent/WO2012026341A1/ja active Application Filing
- 2011-08-11 EP EP11819805.0A patent/EP2610668A4/en not_active Withdrawn
- 2011-08-18 TW TW100129621A patent/TWI506343B/zh active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101004523A (zh) * | 2005-12-30 | 2007-07-25 | Lg.菲利浦Lcd株式会社 | 共平面开关模式液晶显示器件及其制造方法 |
CN101135806A (zh) * | 2006-08-31 | 2008-03-05 | 精工爱普生株式会社 | 偏振板、液晶装置以及电子设备 |
CN101772726A (zh) * | 2007-08-09 | 2010-07-07 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置 |
CN101680969A (zh) * | 2008-02-27 | 2010-03-24 | 索尼株式会社 | 防反射用光学元件以及原盘的制造方法 |
WO2010073997A1 (ja) * | 2008-12-23 | 2010-07-01 | 住友化学株式会社 | 光学フィルム及びそれを含む液晶表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2610668A4 (en) | 2015-05-20 |
JP5091368B2 (ja) | 2012-12-05 |
US20130148053A1 (en) | 2013-06-13 |
TW201219913A (en) | 2012-05-16 |
WO2012026341A1 (ja) | 2012-03-01 |
TWI506343B (zh) | 2015-11-01 |
JPWO2012026341A1 (ja) | 2013-10-28 |
CN103069330A (zh) | 2013-04-24 |
EP2610668A1 (en) | 2013-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103069330B (zh) | 液晶显示面板 | |
TWI294063B (en) | Liquid crystal display device | |
CN102549485B (zh) | 液晶显示装置 | |
WO2010058633A1 (ja) | 円偏光板及び表示装置 | |
US9933654B2 (en) | Polarising plate for a planar-switch mode LCD, and a planar-switch mode LCD comprising the same | |
TW201035605A (en) | A coupled polarizing plate set and in-plane switching mode liquid crystal display including the same | |
JP2007264461A (ja) | 液晶表示素子 | |
US9274376B2 (en) | Liquid crystal display device | |
RU2498370C1 (ru) | Жидкокристаллическое устройство отображения | |
KR20110048203A (ko) | 면상 스위칭 모드 액정표시장치 | |
WO2014056245A1 (zh) | Va显示模式补偿架构及va显示模式液晶显示装置 | |
KR20170102346A (ko) | 만곡된 액정 디스플레이의 무라 완화를 위한 방법 | |
CN103135273A (zh) | 液晶显示装置 | |
CN105785657A (zh) | 全视角无盲区液晶显示屏 | |
CN108279529B (zh) | 一种具有防倒影层的tft液晶显示屏 | |
KR20130003070A (ko) | 광학 보상 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 | |
WO2013111867A1 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP4708756B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
TWI296348B (en) | Liquid crystal display device | |
CN109407371A (zh) | 一种防反射薄型液晶显示屏 | |
KR200373489Y1 (ko) | 액정표시장치용 위상차 장치 | |
WO2012133155A1 (ja) | 液晶表示装置 | |
CN101276092A (zh) | 抑制漏光的色彩模块 | |
CN204964947U (zh) | 显示面板和液晶显示器 | |
JP2019066531A (ja) | 液晶モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |