TWI690414B - 層壓板及含彼之液晶顯示器 - Google Patents

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張俊元
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羅鈞日
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Abstract

本申請案係關於層壓板，其包含：第一偏振旋轉層；第二偏振旋轉層；以及設置於該第一偏振旋轉層與該第二偏振旋轉層之間的正C板，該第一偏振旋轉層包含第一半波板及第一四分之一波板，以及該第二偏振旋轉層包含第二半波板及第二四分之一波板；以及關於包含彼之液晶顯示器。

Description

層壓板及含彼之液晶顯示器
本申請案主張2018年6月5日於韓國智慧財產局(Korean Intellectual Property Office)提出申請之韓國專利申請案10-2018-0064884號的優先權及權益，其整體內容係以引用方式併入本文中。
本申請案係關於層壓板及含彼之液晶顯示器。
近年來，由於對資訊顯示器之關注日漸增長以及對使用之可攜式資訊媒體的需求添加，主要進行用以替代現有顯示裝置陰極射線管(CRT)之輕量型薄膜平面顯示器(FPD)的研究及商業化。特別是，在此等平面顯示器裝置當中，作為利用液晶之光學各向異性以顯示影像的裝置之液晶顯示器(LCD)在解析度、色彩顯示、及影像品質方面極優異，且積極應用於筆記型電腦或桌上型電腦螢幕。
此液晶顯示器中，液晶層之液晶分子係藉由施加至共電極及像素電極之電壓差驅動。
液晶具有諸如介電各向異性(dielectric anisotropy)及折射各向異性(refractive anisotropy)之特徵。介電各向異性意指電場所致之極化度視液晶之長軸及短軸方向而不同，而折射各向異性意指折射率視液晶之長軸及短軸方向而不同，其因感受到的折射率視光通過液晶分子時之方向而不同而造成極化狀態改變。
因此，液晶顯示器具有液晶面板，該液晶面板係由彼此相對之平面所形成之透明絕緣基板且於其間夾置液晶層作為所需組件而構成，以及透過個別電場產生電極之間的電場變化而任意控制液晶分子之極化以及藉由利用於此時改變的光透射率顯示各種影像。
在該情況下，偏極片係位於液晶面板之各上、下部分且偏極片透射極化組件之光，其與透射軸重合以藉由兩偏極片之透射軸排列及液晶之排列特性測定光的透射度。
相關領域中之液晶顯示器中所使用的偏極片主要為長型(elongated type)PVA，其中藉由使用對碘具有良好吸附能力的聚乙烯醇(PVA)以透過拉伸使碘離子排列。
技術問題
本申請案致力於提供能解決偏極片之尺寸限制且具有增強之前CR特性的液晶顯示器。 技術方案
本申請案之一實施態樣提供層壓板，其包含：第一偏振旋轉層(polarization rotation layer)；第二偏振旋轉層；以及設置於該第一偏振旋轉層與該第二偏振旋轉層之間的正C板(positive C plate)，該第一偏振旋轉層包含第一半波板(half wave plate)及第一四分之一波板(quarter wave plate)，以及該第二偏振旋轉層包含第二半波板及第二四分之一波板。
此外，本申請案之另一實施態樣提供液晶顯示器，其包含：上偏極片(polarizer)、下偏極片、以及設置於該上偏極片與該下偏極片之間的液晶面板，上偏極片及下偏極片設置為使吸收軸(absorption axis)相互平行，液晶顯示器在上偏極片與液晶面板之間依序包含第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層，第一偏振旋轉層包含第一半波板及第一四分之一波板，第二偏振旋轉層包含第二半波板及第二四分之一波板，以及液晶面板為垂直配向液晶模式(vertical alignment liquid crystal mode)。 有利功效
根據本申請案一實施態樣，液晶顯示器之上偏極片及下偏極片的吸收軸係設置為相互平行，從而解決偏極片之尺寸限制(依偏極片原料之寬度)。
此外，根據本申請案之一實施態樣，第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層係包含於上偏極片與液晶面板之間，因此，暗態亮度(black luminance)因側光散射而降低，因而，相較於第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層係設置於下偏極片與液晶面板之間的情況，提高了前對比度(front contrast ratio (CR))。
此外，根據本申請案之一實施態樣，正C板係包含於第一偏振旋轉層與第二偏振旋轉層之間以最小化視角之對比度(CR)降低。
下文茲將說明本申請案之較佳實施態樣。然而，本申請案之實施態樣可修改成各種其他形式，且本申請案之範圍不受限於下文所述的實施態樣。此外，本申請案之實施態樣係提供以對本領域具一般知識者更完整描述本申請案。
本說明書中，部件「包含」元件之情況係理解為意指包括所述元件但除非另外有相反的明確描述，否則並未排除任何其他元件。
相關領域之液晶顯示器中，上偏極片及下偏極片中之任一偏極片的吸收軸係設為0度，及另一偏極片之吸收軸係設為90度，且上偏極片與下偏極片之吸收軸係相互正交。然而，偏極片之吸收軸為90度時，偏極片之水平長度(horizontal length)受限於製造該偏極片之捲(roll)的寬度，這成為擴大產品尺寸之限制因素。製造目前的偏極片之捲的最大寬度為大約2600 mm，其意味21：9標準TV的最大尺寸為大約110英吋水平。
為了改善此偏極片之尺寸限制，提出橫向拉伸(transversely stretching)聚乙烯醇(PVA)膜以於TD形成偏極片捲之吸收軸的方法。然而，即使在此種情況下，會發生因橫向拉伸之均一性(uniformity)降低所造成的不均勻，以及會因為拉伸比降低而造成偏振程度降低。
因此，本申請案中，液晶顯示器之上偏極片及下偏極片的吸收軸皆設為0度，從而解決根據偏極片原料之寬度的偏極片尺寸限制。
根據本申請案之一實施態樣的層壓板(laminate)包含：第一偏振旋轉層；第二偏振旋轉層；及設置於該第一偏振旋轉層與該第二偏振旋轉層之間的正C板，該第一偏振旋轉層包含第一半波板及第一四分之一波板，以及該第二偏振旋轉層包含第二半波板及第二四分之一波板。
此外，根據本申請案之一實施態樣的液晶顯示器包含：上偏極片、下偏極片、以及設置於該上偏極片與該下偏極片之間的液晶面板，上偏極片及下偏極片設置為使吸收軸相互平行，液晶顯示器在上偏極片與液晶面板之間依序包含第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層，第一偏振旋轉層包含第一半波板及第一四分之一波板，第二偏振旋轉層包含第二半波板及第二四分之一波板，以及液晶面板為垂直配向液晶模式。
本申請案之一實施態樣中，上偏極片及下偏極片係設置為使其吸收軸相互平行。如上述，上偏極片及下偏極片之吸收軸皆可為0度以解決根據偏極片原料之寬度的偏極片尺寸限制。
本申請案之一實施態樣中，液晶顯示器在上偏極片與液晶面板之間包含第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層的情況，係比液晶顯示器在下偏極片與液晶面板之間包含第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層的情況更佳。
本申請案之一實施態樣中，關於上偏極片及下偏極片，附接至TFT玻璃表面(其基於液晶面板而言為液晶面板的下部分)之偏極片係稱為下偏極片，而附接至液晶面板之上部分(其為彼之相對側)的偏極片係稱為上偏極片。
從背光單元(BLU)發出且入射於下偏極片之光，因為下面板(lower panel)之單元內部的散射而於前方(front)具有暗態亮度(black luminance)上升成分。在該情況下，只要下板無延遲(retardation)，散射之光會被上板之偏極片吸收，因此相較於液晶顯示器在下偏極片與液晶面板之間包含第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層的情況，在液晶顯示器在上偏極片與液晶面板之間包含第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層的情況下，暗態亮度因側光散射而降低，因而提高前CR。
本申請案之一實施態樣中，第一偏振旋轉層之第一四分之一波板可設置於正C板上，以及第二偏振旋轉層之第二四分之一波板可設置於正C板上。
因此，根據本申請案之一實施態樣的層壓板可為第一半波板/第一四分之一波板/正C板/第二四分之一波板/第二半波板之層壓結構。此外，根據本申請案之一實施態樣的液晶顯示器可為上偏極片/第一半波板/第一四分之一波板/正C板/第二四分之一波板/第二半波板/液晶面板/下偏極片之層壓結構。
本申請案之一實施態樣中，於第一偏振旋轉層之第一半波板的光軸與上偏極片之吸收軸之間形成的角可為10至20度以及可為12.5至17.5度，以及第一偏振旋轉層之第一四分之一波板的光軸與上偏極片之吸收軸之間的角可為70至80度以及可為72.5至77.5度。
此外，本申請案之一實施態樣中，第二偏振旋轉層之第二四分之一波板的光軸與上偏極片之吸收軸之間形成的角可為10至20度以及可為12.5至17.5度，以及第二偏振旋轉層之第二半波板的光軸與上偏極片之吸收軸之間形成的角可為70至80度以及可為72.5至77.5度。
當角偏離該角時，無法進行90度線性偏振光轉換(90-degree linearly polarized light conversion)(例如，0度→90度)，結果，光軸不與上偏極片之吸收軸正交，且於暗態(black)發生漏光，C/R因而降低。理想的光軸角係第一偏振旋轉層之第一半波板的光軸與上偏極片之吸收軸之間形成的角為15度，以及第一四分之一波板的光軸與上偏極片之吸收軸之間形成的角為75度。此外，理想的光軸角係第二偏振旋轉層之第二四分之一波板的光軸與上偏極片之吸收軸之間形成的角為15度，以及第一半波板之光軸與上偏極片之吸收軸之間形成的角為75度。設定上述範圍的原因係考量一般光學膜之製造公差(manufacturing tolerance)。
第一半波板及第二半波板可由本領域已知的材料製成且無特別限制。例如，聚烯烴(polyolefin)(聚乙烯、聚丙烯、聚降莰烯(polynorbornene)等)、非晶形聚烯烴(amorphous polyolefin)、聚醯亞胺、聚醯胺亞胺(polyamideimide)、聚醯胺、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酮硫醚(polyketone sulfide)、聚醚碸、聚碸、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚伸苯醚(polyphenylene oxide)、聚對酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯(polybutylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、聚縮醛、聚碳酸酯、聚芳酯(polyarylate)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、纖維素系聚合物(cellulose-based polymer)(諸如三乙酸纖維素(triacetyl cellulose))、PVA、環氧樹脂、酚樹脂、降莰烯樹脂(norbornene resin)、聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂、氯乙烯樹脂、偏二氯乙烯樹脂(vinylidene chloride resin)等可單獨使用或可混合使用其二或更多者，但本申請案不限於此。
第一半波板及第二半波板可藉由形成樹脂組成物以及進行單軸或雙軸拉伸而獲得。此外，作為第一半波板及第二半波板，可使用其中液晶聚合物或液晶單體係經配向(aligned)之配向膜(alignment film)。
第一半波板及第二半波板為其中執行一半的延遲以使e光(e-ray)與o光(o-ray)之間的相對相位差成為π之延遲器(retarder)。相位差可以表示為∆nd，半波板可藉由根據材料之∆nd調整厚度而製造。
第一四分之一波板及第二四分之一波板可由本領域已知的材料製成且無特別限制。例如，四分之一波板可藉由單軸拉伸(uniaxially stretch)之環烯烴膜(cycloolefin film)、單軸拉伸之聚對酞酸乙二酯膜、單軸拉伸之聚碳酸酯膜、或液晶膜形成。
第一四分之一波板及第二四分之一波板可藉由形成樹脂組成物以及進行單軸或雙軸拉伸而獲得。此外，作為第一四分之一波板及第二四分之一波板，可使用其中液晶聚合物或液晶單體係經配向之配向膜。
第一四分之一波板及第二四分之一波板為製成使e光與o光之間的相對相位差成為π/2之膜。使線性偏振(linear polarization)成為圓偏振(circular polarization)或使圓偏振成為線性偏振。
本申請案之一實施態樣中，正C板係設置於第一偏振旋轉層與第二偏振旋轉層之間。
於本申請案中，正C板意指具有折射率分佈為n z＞ n x= n y之膜。在該情況下，n x表示於膜之平面方向折射率(plane-direction refractive index)成為最大值之方向的折射率，n y表示於膜之平面方向之n x方向的垂直折射率(vertical refractive index)，以及n z表示膜之厚度方向折射率(thickness-direction refractive index)。
正C板可為本領域已知且無特別限制。更具體而言，正C板可藉由以適當方法使聚合物膜配向而製備，或可藉由在基材之一表面上塗布聚合膽固醇型液晶化合物(polymeric cholesteric liquid crystal compound)、使聚合物膜以預定方向配向、然後固化而製備。使用可聚合膽固醇型液晶化合物時，可使用零延遲膜作為基材。於本申請案中，零延遲膜(zero retardation film)意指其中即使光透射亦實質上不發生延遲的膜。
作為垂直配向液晶層(vertical alignment liquid crystal layer)之通常使用的正C板可意指包含實質上垂直配向之液晶的液晶聚合物層，以及該聚合物層可呈現所謂正C板的特性。正C板的特性可意指慢軸方向之折射率n x實質上等於慢軸方向之折射率n y且厚度方向之折射率n z大於慢軸方向之折射率n y(n z＞ n y)。在上述說明中，慢軸方向之折射率n x實質上等於慢軸方向之折射率n y，因此，存在因製程誤差等而產生的微小差異的情況包含在實質上相等的範圍內。再者，若垂直配向液晶層展現正C板特性，則垂直配向液晶層可包含一些非垂直配向的液晶。此外，色散特性(dispersion characteristic)可具有正色散特性(positive dispersion characteristic)或負色散特性(negative dispersion characteristic)。
以下列方程式1表示之正C板之於550 nm之厚度方向延遲值(thickness-direction retardation value)R th可在50 nm至200 nm之範圍。此外，以下列方程式2表示之正C板之於550 nm之前延遲值(front retardation value)R o可在 -5至5 nm之範圍或可為0。 [方程式1] R th= [n z- (n x+ n y) / 2] × d [方程式2] R o= (n x– n y) × d
於上示方程式1及2中，n x表示在正C板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率，n y表示在正C板之平面方向之n x方向的垂直折射率，n z表示正C板之厚度方向折射率，及d表示正C板之厚度。
延遲值偏離該範圍時，前暗態亮度(front black luminance)因視角(viewing angle)之不對稱(asymmetry)而提高，結果C/R會降低。
本申請案之一實施態樣中，第一視角補償膜(viewing angle compensation film)可復包含於第二偏振旋轉層與液晶面板之間，以及第一視角補償膜可包含負B板。
於本申請案中，負B板(negative B plate)意指具有折射率分佈為n x＞ n y＞ n z之膜。在該情況下，n x表示於膜之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率，n y表示於膜之平面方向之n x方向的垂直折射率，以及n z表示膜之厚度方向折射率。
以下列方程式3表示之負B板之於550 nm之厚度方向延遲值R th可在-230至-330 nm之範圍。此外，以下列方程式4表示之負B板的於550 nm之前延遲值R o可在10至110 nm之範圍。 [方程式3] R th= [n z- (n x+ n y) / 2] × d [方程式4] R o= (n x– n y) × d
於上示方程式3及4中，n x表示在負B板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率，n y表示在負B板之平面方向之n x方向的垂直折射率，n z表示負B板之厚度方向折射率，及d表示負B板之厚度。
本申請案之一實施態樣中，第二視角補償膜可復包含於液晶面板與下偏極片之間，以及第二視角補償膜可包含正A板及負C板。
於本申請案中，正A板意指具有折射率分佈為n x＞ n y= n z之膜，以及負C板意指具有折射率分佈為n x= n y＞ n z之膜。在該情況下，n x表示於膜之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率，n y表示於膜之平面方向之n x方向的垂直折射率，以及n z表示膜之厚度方向折射率。
以下列方程式5表示之正A板的於550 nm之前延遲值R o可在90至190 nm之範圍。 [方程式5] R o= (n x– n y) × d
於上示方程式5中，n x表示在正A板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率，n y表示在正A板之平面方向之n x方向的垂直折射率，以及d表示正A板之厚度。
延遲值偏離該範圍時，會因垂直配向液晶之延遲補償不完全在視角上而於暗態(black state)漏光而使C/R降低。
以下列方程式6表示之負C板之於550 nm之厚度方向延遲值R th可在-160至-260 nm之範圍。此外，以下列方程式7表示之正C板之於550 nm之前延遲值R o可在-5至5 nm之範圍或可為0。 [方程式6] R th= [n z- (n x+ n y) / 2] × d [方程式7] R o= (n x– n y) × d
於上示方程式6及7中，n x表示在負C板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率，n y表示在負C板之平面方向之n x方向的垂直折射率，n z表示負C板之厚度方向折射率，及d表示負C板之厚度。
本申請案之一實施態樣中，第一半波板、第二半波板、第一四分之一波板、及第二四分之一波板之波色散性(wave dispersibility)可獨立地為常態色散性或平坦色散性(flat dispersibility)。特別是，在第一半波板、第二半波板、第一四分之一波板、及第二四分之一波板之波色散性各為常態色散性的情況下，前C/R特性可比各波色散性為平坦色散性之情況更優異。
常態色散性意指隨著入射光之波長增長，所產生之延遲值降低的特性；平坦色散性意指不論入射光之波長為何均有相似程度之延遲值的特性。
本申請案之一實施態樣中，第一四分之一波板之R o(450)/R o(550)值較佳大於第一半波板之R o(450)/R o(550)值，以及第二四分之一波板之R o(450)/R o(550)值較佳係大於第二半波板之R o(450)/R o(550)值。R o(450)可意指於450 nm之前延遲值，R o(550)意指於550 nm前延遲值，以及前延遲值R o可以下列方程式8表示。  [方程式8] R o= (n x– n y) × d
在上示方程式8中，n x表示第一半波板、第二半波板、第一四分之一波板、或第二四分之一波板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率，n y表示第一半波板、第二半波板、第一四分之一波板、或第二四分之一波板之平面方向之n x方向的垂直折射率，以及d表示第一半波板、第二半波板、第一四分之一波板、或第二四分之一波板之厚度。
更具體而言，作為理想值，第一四分之一波板及第二四分之一波板之R o(450)/R o(550)值各可為1.21，以及第一半波板及第二半波板之R o(450)/R o(550)值各可為1.08。
本申請案之一實施態樣中，上偏極片、下偏極片、液晶面板、第一半波板、第一四分之一波板、正C板、第二四分之一波板、及第二半波板可藉由使用水系黏著劑或UV固化黏著劑結合或藉由使用PSA黏著劑結合。
於本申請案中，上偏極片及下偏極片可為其中經碘及二色性(dichroic)染料中之至少一者個別染色的聚乙烯醇系偏極片(polyvinyl alcohol based polarizer)。
作為製備聚乙烯醇系偏極片之方法的實例，可使用包含製備其中經碘及/或二色性染料染色之聚乙烯醇偏極片的步驟、及將保護膜層壓於該偏極片之一表面的步驟之方法。例如，該方法不限於此，但製備聚乙烯醇系偏極片之步驟可包含以碘及/或二色性染料將聚乙烯醇系聚合物膜染色之染色步驟、交聯該聚乙烯醇膜及該染料之交聯步驟、及拉伸該聚乙烯醇膜之拉伸步驟。
用於保護偏極片之膜係指附接至偏極片之一表面的透明膜，可採用機械強度、熱安定性、水分屏蔽性質(moisture shielding property)、各向同性(isotropy)等優異之膜。例如，可使用諸如三乙酸纖維素(TAC)乙酸酯系膜、聚酯系、聚醚碸系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚烯烴系、環烯烴系、聚胺甲酸酯系(polyurethane based)、及丙烯酸系樹脂膜，但本申請案不限於此。
此外，保護膜可為各向同性膜(isotropic film)，可為具有諸如相位差之光學補償功能的各向異性膜(anisotropic film)，或可為由一片構成或可為由二或更多片結合在一起而構成。此外，保護膜可為未拉伸、單軸或雙軸拉伸之膜，以及保護膜之厚度通常為1至500 μm及較佳為1至300 μm。
並且，於將保護膜層壓於聚乙烯醇系偏極片之一表面的步驟中，保護膜係結合至偏極片，以及保護膜可藉由使用黏著劑結合至偏極片。在該情況下，可經由本領域為人熟知的膜之接合方法進行結合，例如可藉由使用本領域熟知之黏著劑進行結合，黏著劑包括水性黏著劑諸如聚乙烯醇系黏著劑、熱固性黏著劑諸如胺甲酸酯系黏著劑(urethane based adhesive)等、光-陽離子可固化黏著劑(photo-cation curable adhesive)諸如環氧系黏著劑(epoxy based adhesive)等、及光自由基可固化黏著劑(optical radical curable adhesive)諸如丙烯酸系黏著劑等。
根據本申請案一實施態樣之液晶顯示器可另外包含背光單元。背光單元用以供應光至液晶面板，以及背光單元之光源可採用下列中之任一者：冷陰極螢光燈(CCFL)、外部電極螢光燈(external electrode fluorescent lamp)(EEFL)、熱冷螢光燈(hot cold fluorescent lamp，HCFL)之螢光燈、或發光二極體(LED)。
本申請案之一實施態樣中，液晶面板可為垂直配向(VA)模式液晶面板。
根據本申請案之一實施態樣的液晶顯示器可具有下列結構，但不僅限於此。 1)上偏極片/第一半波板/第一四分之一波板/正C板/第二四分之一波板/第二半波板/液晶面板/下偏極片之結構 2)上偏極片/第一半波板/第一四分之一波板/正C板/第二四分之一波板/第二半波板/負B板/液晶面板/下偏極片之結構 3)上偏極片/第一半波板/第一四分之一波板/正C板/第二四分之一波板/第二半波板/液晶面板/負C板/正A板/下偏極片之結構
此外，構成液晶顯示器之其他組成元件的類型，例如上基板及下基板(例如，濾色片基板(color filter substrate)或陣列基板(array substrate))亦無特別限制，以及可採用本領域中已知的構造而無限制。 實施方式
下文茲參照實施例更詳細描述本發明。下列實施例係供協助暸解本發明，而無意限制本發明。 ＜實施例＞ ＜實驗例1＞
具有15度之光軸的第一半波板、具有75度之光軸的第一四分之一波板、正C板、具有15度之光軸的第二四分之一波板、具有75度之光軸的第二半波板、及負B板係依序層壓於具有0度之吸收軸的PVA層上。將層壓之層壓板附接至VA面板之上部分，以及將具有0度之吸收軸的一般偏極片建構成位於VA面板之相對側。
此時，第一半波板及第二半波板各採用具有波長色散性(wavelength dispersibility)為R o(450) / R o(550) = 1.08之半波板。此外，第一四分之一波板及第二四分之一波板各採用具有波長色散性為R o(450) / R o(550) = 1.21之四分之一波板。即，第一半波板及第二半波板採用波色散性為常態色散性之半波板，以及第一四分之一波板及第二四分之一波板採用波色散性為常態色散性之四分之一波板。
此外，正C板採用厚度方向延遲值為140 nm且前延遲值為0之正C板。此外，負B板採用厚度方向延遲值為-280 nm且前延遲值為60 nm之負B板。
實驗例1之結構係示意圖示於後文圖1。 ＜實驗例2＞
實驗例2係與實驗例1相似地進行，但採用厚度方向延遲值為182 nm且前延遲值為0之正C板。 ＜實驗例3＞
實驗例3係與實驗例1相似地進行，但採用波色散性為R o(450) / R o(550) = 1之半波板作為第一半波板及第二半波板，以及採用波色散性為R o(450) / R o(550) =1之四分之一波板作為第一四分之一波板及第二四分之一波板。即，第一半波板及第二半波板採用波色散性為平坦色散性之半波板，以及第一四分之一波板及第二四分之一波板採用波色散性為平坦色散性之四分之一波板。 ＜實驗例4＞
實驗例4係與實驗例1相似地進行，但第一四分之一波板及第二四分之一波板採用波長色散性為R o(450) / R o(550) = 1.08之四分之一波板。 ＜實驗例5＞
如後文圖2之結構，實驗例5係與實驗例1相似地進行，但不採用正C板。
關於上述實驗例1至5，使用Techwiz LCD 1D程式進行模擬。
上述實驗例1之液晶顯示器的全向(omnidirectional)CR係圖示於後文圖3，以及上述實驗例2之液晶顯示器的全向CR係圖示於後文圖4。
此外，上述實驗例3之液晶顯示器的全向CR係圖示於後文圖5，上述實驗例4之液晶顯示器的全向CR係圖示於後文圖6，以及上述實驗例5之液晶顯示器的全向CR係圖示於後文圖7。
此外，上述實驗例1至4之液晶顯示器的前(front)C/R係彙總於下表。 [表1]
Figure 108119379-A0305-0001
比較上述實驗例1及3，可看出在半波板及四分之一波板之波色散性為常態色散性的情況下，其前C/R特性比半波板及四分之一波板之波色散性為平坦色散性的情況優異。此外，比較上述實驗例1及4，可看出在具有常態色散性之半波板和四分之一波板之組合的情況下，其前C/R特性比半波板中之R o(450) / R o(550)比大於四分之一波板中者的情況優異。此外，如圖2、3及7所示，比較實驗例1、2、及5之全向C/R時，可看出視角C/R特性可藉由調整正C板之延遲值而增強，以及不對稱性(取決於方位角(azimuth angle))可調整。
如該結果，根據本申請案之一實施態樣，液晶顯示器之上偏極片及下偏極片之吸收軸係設置為相互平行，從而解決根據偏極片原料之寬度的偏極片尺寸限制。
此外，根據本申請案之一實施態樣，第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層係包含於上偏極片與液晶面板之間，因此，暗態亮度因側光之散射而降低，因而，相較於第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層係設置於下偏極片與液晶面板之間的情況，係提高了前對比度(front contrast ratio (CR))。
此外，根據本申請案之一實施態樣，正C板係包含於第一偏振旋轉層與第二偏振旋轉層之間以最小化視角之對比度(CR)降低。
10:上偏極片 20:下偏極片 30:液晶面板 40:第一半波板 50:第一四分之一波板 60:正C板 70:第二半波板 80:第二四分之一波板 90:負B板
圖1為示意圖示根據本申請案之一實施態樣的液晶顯示器之結構的圖。 圖2為示意圖示根據本申請案之一實施態樣之實驗例6的液晶顯示器之結構的圖。 圖3至7為圖示根據本申請案之一實施態樣之實驗例1至5的液晶顯示器之全向(omnidirectional)CR的圖。
10:上偏極片
20:下偏極片
30:液晶面板
40:第一半波板
50:第一四分之一波板
60:正C板
70:第二半波板
80:第二四分之一波板
90:負B板

Claims (20)

  1. 一種層壓板，其包含： 第一偏振旋轉層(polarization rotation layer)； 第二偏振旋轉層；以及 設置於該第一偏振旋轉層與該第二偏振旋轉層之間的正C板(positive C plate)， 其中，該第一偏振旋轉層包含第一半波板(half wave plate)及第一四分之一波板(quarter wave plate)，以及該第二偏振旋轉層包含第二半波板及第二四分之一波板。
  2. 如申請專利範圍第1項之層壓板，其中，該第一偏振旋轉層之該第一四分之一波板係設置於該正C板上，以及 該第二偏振旋轉層之該第二四分之一波板係設置於該正C板上。
  3. 如申請專利範圍第1項之層壓板，其中，以下列方程式1表示之該正C板之於550 nm之厚度方向延遲值(thickness-direction retardation value)R th係在50 nm至200 nm之範圍，以及以下列方程式2表示之於550 nm之前延遲值(front retardation value)R o係在-5 nm至5 nm之範圍： [方程式1] R th= [n z- (n x+ n y) / 2] × d [方程式2] R o= (n x– n y) × d 在上述方程式1及2中， n x表示在該正C板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率， n y表示在該正C板之平面方向之n x方向的垂直折射率， n z表示該正C板之厚度方向折射率，及 d表示該正C板之厚度。
  4. 如申請專利範圍第1項之層壓板，其中，該第一四分之一波板之R o(450) / R o(550)值大於該第一半波板之R o(450) / R o(550)值， 該第二四分之一波板之R o(450) / R o(550)值大於該第二半波板之R o(450) / R o(550)值，以及 R o(450)意指於450 nm之前延遲值，R o(550)意指於550 nm之前延遲值，且前延遲值R o係以下列方程式8表示： [方程式8] R o= (n x– n y) × d 在上述方程式8中， n x表示該第一半波板、該第二半波板、該第一四分之一波板、或該第二四分之一波板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率， n y表示該第一半波板、該第二半波板、該第一四分之一波板、或該第二四分之一波板之平面方向之n x方向的垂直折射率，以及 d表示該第一半波板、該第二半波板、該第一四分之一波板、或該第二四分之一波板之厚度。
  5. 一種液晶顯示器，其包含： 上偏極片(polarizer)； 下偏極片；以及 設置於該上偏極片與該下偏極片之間的液晶面板， 其中，該上偏極片及該下偏極片係設置為使彼等之吸收軸相互平行， 第一偏振旋轉層、正C板、及第二偏振旋轉層係依序包含於該上偏極片與該液晶面板之間， 該第一偏振旋轉層包含第一半波板及第一四分之一波板，以及該第二偏振旋轉層包含第二半波板及第二四分之一波板，以及 該液晶面板為垂直配向液晶模式(vertical alignment liquid crystal mode)。
  6. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其中，該第一偏振旋轉層之該第一四分之一波板係設置於該正C板上，以及 該第二偏振旋轉層之該第二四分之一波板係設置於該正C板上。
  7. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其中，該第一偏振旋轉層之該第一半波板的光軸與該上偏極片之吸收軸之間形成的角係在10度至20度之範圍，以及 該第一偏振旋轉層之該第一四分之一波板的光軸與該上偏極片之吸收軸之間形成的角係在70度至80度之範圍。
  8. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其中，該第二偏振旋轉層之該第二四分之一波板的光軸與該上偏極片之吸收軸之間形成的角係在10度至20度之範圍，及 該第二偏振旋轉層之該第二半波板的光軸與該上偏極片之吸收軸之間形成的角係在70度至80度之範圍。
  9. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其中，以下列方程式1表示之該正C板之於550 nm之厚度方向延遲值R th係在50 nm至200 nm之範圍，以及以下列方程式2表示之於550 nm之前延遲值R o係在-5 nm至5 nm之範圍： [方程式1] R th= [n z- (n x+ n y) / 2] × d [方程式2] R o= (n x– n y) × d 在上述方程式1及2中， n x表示在該正C板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率， n y表示在該正C板之平面方向之n x方向的垂直折射率， n z表示該正C板之厚度方向折射率，及 d表示該正C板之厚度。
  10. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其進一步包含： 在該第二偏振旋轉層與該液晶面板之間的第一視角補償膜。
  11. 如申請專利範圍第10項之液晶顯示器，其中，該第一視角補償膜包含負B板(negative B plate)。
  12. 如申請專利範圍第11項之液晶顯示器，其中，以下列方程式3表示之該負B板之於550 nm之厚度方向延遲值R th係在-230 nm至-330 nm之範圍，以及以下列方程式4表示之於550 nm之前延遲值R o係在10 nm至110 nm之範圍： [方程式3] R th= [n z- (n x+ n y) / 2] × d [方程式4] R o= (n x– n y) × d 在上述方程式3及4中， n x表示在該負B板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率， n y表示在該負B板之平面方向之n x方向的垂直折射率， n z表示該負B板之厚度方向折射率，及 d表示該負B板之厚度。
  13. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其進一步包含： 在該液晶面板與該下偏極片之間的第二視角補償膜。
  14. 如申請專利範圍第13項之液晶顯示器，其中，該第二視角補償膜包含正A板(positive A plate)與負C板(negative C plate)。
  15. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示器，其中，以下列方程式5表示之該正A板之於550 nm之前延遲值R o係在90 nm至190 nm之範圍： [方程式5] R o= (n x– n y) × d 在上述方程式5中， n x表示在該正A板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率， n y表示在該正A板之平面方向之n x方向的垂直折射率，以及 d表示該正A板之厚度。
  16. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示器，其中，以下列方程式6表示之該負C板之於550 nm之厚度方向延遲值R th係在-160 nm至-260 nm之範圍，以及以下列方程式7表示之於550 nm之前延遲值R o係在-5 nm至5 nm之範圍： [方程式6] R th= [n z- (n x+ n y) / 2] × d [方程式7] R o= (n x– n y) × d 在上述方程式6及7中， n x表示在該負C板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率， n y表示在該負C板之平面方向之n x方向的垂直折射率， n z表示該負C板之厚度方向折射率，及 d表示該負C板之厚度。
  17. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其中，該第一半波板、該第二半波板、該第一四分之一波板、及該第二四分之一波板之波色散性(wave dispersibility)各為常態色散性。
  18. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其中，該第一四分之一波板之R o(450) / R o(550)值大於該第一半波板之R o(450) / R o(550)值， 該第二四分之一波板之R o(450) / R o(550)值大於該第二半波板之R o(450) / R o(550)值，以及 R o(450)意指於450 nm之前延遲值，R o(550)意指於550 nm之前延遲值，且前延遲值R o係以下列方程式8表示： [方程式8] R o= (n x– n y) × d 在上述方程式8中， n x表示該第一半波板、該第二半波板、該第一四分之一波板、或該第二四分之一波板之平面方向折射率成為最大值之方向的折射率， n y表示該第一半波板、該第二半波板、該第一四分之一波板、或該第二四分之一波板之平面方向之n x方向的垂直折射率，以及 d表示該第一半波板、該第二半波板、該第一四分之一波板、或該第二四分之一波板之厚度。
  19. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其中，該上偏極片及該下偏極片為其中經碘及二色性染料中之至少一者個別染色的聚乙烯醇系偏極片。
  20. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示器，其中，該液晶面板為垂直配向(VA)模式液晶面板。
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