專利名稱：Ips模式液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用了層疊有偏振片和相位差薄膜的光學(xué)薄膜的、以所謂IPS模式動作的IPS模式液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，作為液晶顯示裝置，主要使用的是使具有正的介電常數(shù)各向異性的液晶在相互對置的基板之間進行扭轉(zhuǎn)水平取向的、所謂TN模式的液晶顯示裝置。但是，在TN模式中，從驅(qū)動特性方面來看，即使要進行黑色顯示也因基板附近的液晶分子的作用而產(chǎn)生雙折射，其結(jié)果是出現(xiàn)漏光，從而難以進行完全的黑色顯示。與此相對，IPS模式的液晶顯示裝置中，在非驅(qū)動狀態(tài)下，其液晶分子相對基板面具有大致平行的均質(zhì)取向，所以光在其偏振光面幾乎沒有變化的情況下通過液晶層，其結(jié)果通過在基板的上下配置偏振片就可以在非驅(qū)動狀態(tài)下進行幾乎完全的黑色顯示。
但問題是，在IPS模式中，盡管在面板法線方向上能夠進行幾乎完全的黑色顯示，但當從偏離法線方向的方向觀察面板時，在偏離配置于液晶單元上下的偏振片的光軸方向的方向上，會出現(xiàn)在偏振片的特性上無法避免的漏光現(xiàn)象，其結(jié)果會造成視角變窄。即，在通常使用的將三乙酸纖維素(TAC)薄膜用作保護薄膜的偏振片上，因TAC薄膜具有的雙折射性會導(dǎo)致視角變窄的問題。
為了解決這一問題，提出了利用相位差薄膜來補償斜向觀察時出現(xiàn)的偏振片的幾何學(xué)軸錯位的偏振片(例如，參照專利文獻1、專利文獻2)。在上述專利文獻1、2所述的偏振片中，使用相位差薄膜作為偏振鏡的保護薄膜。但是，用在專利文獻1、專利文獻2所述的相位差薄膜難以實現(xiàn)IPS模式的液晶顯示裝置的充分寬的視角。
專利文獻1特開平4-305602號公報專利文獻2特開平4-371903號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種使用了已層疊偏振片和相位差薄膜的光學(xué)薄膜的、在寬的范圍內(nèi)具有高對比度的、并可以實現(xiàn)易觀看的顯示的IPS模式液晶顯示裝置。
本申請的發(fā)明人等為了解決上述課題而進行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如下所示的IPS模式液晶顯示裝置，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明涉及一種IPS模式液晶顯示裝置(1)，是具有由夾持液晶層的一對基板構(gòu)成的用IPS模式驅(qū)動的液晶單元以及背光燈的IPS模式液晶顯示裝置，其特征在于，在上述液晶單元的一側(cè)的單元基板上，配置有以使偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互垂直或平行的方式層疊的光學(xué)薄膜(F1)，該光學(xué)薄膜(F1)中，上述偏振片是在偏振鏡的兩面上層疊透明保護薄膜而成的，當將該透明保護薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx、ny、nz，且薄膜的厚度為d(nm)時，面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d為30～100nm，上述相位差薄膜中，當將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx1、ny1、nz1，且薄膜的厚度為d1(nm)時，用Nz＝(nx1-nz1)/(nx1-ny1)表示的Nz值滿足0.3～0.7，且面內(nèi)相位差Re1＝(nx1-ny1)×d1為200～300nm；在上述液晶單元的另一側(cè)的單元基板上，配置有以使偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互平行的方式層疊的光學(xué)薄膜(F2)，該光學(xué)薄膜(F2)中，上述偏振片是在偏振鏡的兩面上層疊透明保護薄膜而成的，當將該透明保護薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx、ny、nz，且薄膜的厚度為d(nm)時，面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d為30～100nm，上述相位差薄膜中，當將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx2、ny2、nz2，且薄膜的厚度為d2(nm)時，用Nz＝(nx2-nz2)/(nx2-ny2)表示的Nz值滿足0.9～1.2，且面內(nèi)相位差Re2＝(nx2-ny2)×d2為150～280nm；而且，光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)被配置成，各自的偏振片的吸收軸處于互相垂直的狀態(tài)，且均使相位差薄膜側(cè)成為液晶單元側(cè)。
當在交叉尼科耳狀態(tài)下配置具有上述規(guī)定相位差值的保護薄膜的偏振片時，上述光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)能夠利用上述特定的相位差薄膜消除在偏離光軸的方向上的漏光，適合用于IPS模式的液晶顯示裝置。特別具有能補償液晶層在傾斜方向上的對比度的下降的功能。上述光學(xué)薄膜(F1)被層疊成偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互垂直或平行。另外，光學(xué)薄膜(F2)被層疊成偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互平行。
在上述本發(fā)明的IPS模式的液晶顯示裝置(1)中，通過在液晶單元的一側(cè)配置光學(xué)薄膜(F1)，在另一側(cè)配置光學(xué)薄膜(F2)，能夠降低在IPS模式的液晶顯示裝置中以往所產(chǎn)生的黑色顯示時的漏光。這種IPS模式的液晶顯示裝置具有全方位的高對比度，并可以實現(xiàn)寬視角且易觀看的顯示。
用于上述光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)的偏振片的透明保護薄膜，其面內(nèi)相位差Re為10nm以下、更優(yōu)選6nm以下，且厚度方向相位差Rth為30～100nm，優(yōu)選30～60nm。上述光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)是，相對于作為偏振鏡的透明保護薄膜具有這種相位差的材料，可利用相位差薄膜獲得更高的補償效果的材料。對透明保護薄膜的厚度d沒有特別限制，但通常在500μm以下，優(yōu)選1～300μm。特別優(yōu)選5～200μm。
用于光學(xué)薄膜(F1)的相位差薄膜，其上述的Nz值為0.3～0.7、且面內(nèi)相位差Re1為200～300nm。從增強補償功能的觀點來看，Nz值優(yōu)選在0.4以上，進一步優(yōu)選0.45以上。另一方面，Nz值優(yōu)選為0.6以下，進一步優(yōu)選在0.55以下。從增強補償功能的觀點來看，面內(nèi)相位差Re1優(yōu)選240nm以上、270nm以下。
用于光學(xué)薄膜(F2)的相位差薄膜，其上述的Nz值為0.9～1.2、且面內(nèi)相位差Re2為150～280nm。從增強補償功能的觀點來看，Nz值優(yōu)選在0.95以上，進一步優(yōu)選0.98以上。另一方面，Nz值優(yōu)選為1.1以下，進一步優(yōu)選在1.05以下。從增強補償功能的觀點來看，面內(nèi)相位差Re2優(yōu)選160nm以上、180nm以上、進一步優(yōu)選在250nm以下。
上述IPS模式的液晶顯示裝置(1)中，作為用IPS模式驅(qū)動的液晶單元，優(yōu)選適用550nm處的相位差值在未施加電壓時為230～400nm的IPS模式的液晶單元。
對構(gòu)成IPS模式液晶單元的材料沒有特別限制，能夠適當?shù)厥褂猛ǔＪ褂玫牟牧?，從適當?shù)刭x予由相位差薄膜帶來的補償功能的觀點開看，適用液晶單元的550nm處的相位差值在未施加電壓時為230～400nm的材料。上述液晶單元的550nm處的相位差值在未施加電壓時更優(yōu)選為230～360nm，進一步優(yōu)選270～360nm，特別優(yōu)選270～310nm。另外，從補償斜向上的對比度的角度考慮，在本發(fā)明中，液晶單元的所述相位差值和光學(xué)薄膜(F2)的相位差薄膜的相位差值之和，優(yōu)選與測定相位差的可見光的中心波長相同(500納米)或者接近于零。
上述IPS模式液晶顯示裝置(1)中，優(yōu)選上述光學(xué)薄膜(F1)被配置在辨識側(cè)的單元基板上，上述光學(xué)薄膜(F2)被配置在來自背光燈的光的入射側(cè)的單元基板上，在未施加電壓時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的上述光學(xué)薄膜(F2)的偏振片的吸收軸處于平行狀態(tài)。當采用上述配置時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和光學(xué)薄膜(F2)的相位差薄膜的滯相軸處于平行的狀態(tài)，因此液晶單元的所述相位差值和光學(xué)薄膜(F2)的相位差薄膜的相位差值之和，表現(xiàn)為各相位差值之和。該各相位差值之和越接近500納米，越能補償傾斜方向上的對比度的下降，因此優(yōu)選。該各相位差值之和優(yōu)選為550納米±40納米，更優(yōu)選為550納米±30納米，進一步優(yōu)選為550納米±20納米。
上述IPS模式液晶顯示裝置(1)中，優(yōu)選上述光學(xué)薄膜(F2)被配置在辨識側(cè)的單元基板上，上述光學(xué)薄膜(F1)被配置在來自背光燈的光的入射側(cè)的單元基板上，在未施加電壓時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的上述光學(xué)薄膜(F1)的偏振片的吸收軸處于垂直狀態(tài)。當采用上述配置時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和光學(xué)薄膜(F2)的相位差薄膜的滯相軸處于平行的狀態(tài)，因此液晶單元的所述相位差值和光學(xué)薄膜(F2)的相位差薄膜的相位差值之和，表現(xiàn)為各相位差值之和。該各相位差值之和越接近500納米，越能補償傾斜方向上的對比度的下降，因此優(yōu)選。該各相位差值之和優(yōu)選為550納米±40納米，更優(yōu)選為550納米±30納米，進一步優(yōu)選為550納米±20納米。
另外，本發(fā)明涉及一種IPS模式液晶顯示裝置(2)，是具有由夾持液晶層的一對基板構(gòu)成的用IPS模式驅(qū)動的液晶單元以及背光燈的IPS模式液晶顯示裝置，其特征在于，在上述液晶單元的一側(cè)的單元基板上，配置有以使偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互垂直或平行的方式層疊的光學(xué)薄膜(F1)，該光學(xué)薄膜(F1)中，上述偏振片是在偏振鏡的兩面上層疊透明保護薄膜而成的，當將該透明保護薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx、ny、nz，且薄膜的厚度為d(nm)時，面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d為30～100nm，上述相位差薄膜中，當將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx1、ny1、nz1，且薄膜的厚度為d1(nm)時，用Nz＝(nx1-nz1)/(nx1-ny1)表示的Nz值滿足0.3～0.7，且面內(nèi)相位差Re1＝(nx1-ny1)×d1為200～300nm；
在上述液晶單元的另一側(cè)的單元基板上，配置有以使偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互垂直的方式層疊的光學(xué)薄膜(F3)，該光學(xué)薄膜(F3)中，上述偏振片是在偏振鏡的兩面上層疊透明保護薄膜而成的，當將該透明保護薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx、ny、nz，且薄膜的厚度為d(nm)時，面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d為30～100nm，上述相位差薄膜中，當將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx3、ny3、nz3，且薄膜的厚度為d3(nm)時，用Nz＝(nx3-nz3)/(nx3-ny3)表示的Nz值滿足-0.15～0.15，且面內(nèi)相位差Re3＝(nx3-ny3)×d3為230～400nm；而且，光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F3)被配置成各自的偏振片的吸收軸處于相垂直的狀態(tài)，且均使相位差薄膜側(cè)成為液晶單元側(cè)。
當在交叉尼科耳狀態(tài)下配置具有上述規(guī)定相位差值的保護薄膜的偏振片時，上述光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F3)能夠利用上述特定的相位差薄膜消除在偏離光軸的方向上的漏光，適合用于IPS模式的液晶顯示裝置。特別是具有能補償液晶層的傾斜方向上的對比度的下降的功能。上述光學(xué)薄膜(F1)被層疊為偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互垂直或平行。另外，光學(xué)薄膜(F3)被層疊為偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互垂直。
在上述本發(fā)明的IPS模式的液晶顯示裝置(2)中，通過在液晶單元的一側(cè)配置光學(xué)薄膜(F1)，在另一側(cè)配置光學(xué)薄膜(F3)，能夠降低在IPS模式的液晶顯示裝置中以往所產(chǎn)生的黑色顯示時的漏光。這種IPS模式的液晶顯示裝置具有全方位的高對比度，并可以實現(xiàn)寬視角且易觀看的顯示。
作為用于上述光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F3)的偏振片的透明保護薄膜，優(yōu)選使用具有與上述IPS模式液晶顯示裝置(1)中使用的薄膜相同的相位差值、厚度的薄膜。另外，作為用于光學(xué)薄膜(F1)的相位差薄膜，優(yōu)選使用具有與上述IPS模式液晶顯示裝置(1)中使用的薄膜相同的Nz值、相位差值的薄膜。
用于光學(xué)薄膜(F3)的相位差薄膜，其上述的Nz值為-0.15～0.15、且面內(nèi)相位差Re3為230～400nm。從增強補償功能的觀點來看，Nz值優(yōu)選在-0.1以上，進一步優(yōu)選-0.05以上。另一方面，Nz值優(yōu)選在0.1以下，進一步優(yōu)選在0.05以下。從增強補償功能的觀點來看，面內(nèi)相位差Re3優(yōu)選270nm以上，而且優(yōu)選在360nm以下、320nm以下。
上述IPS模式液晶顯示裝置(2)中，作為用IPS模式驅(qū)動的液晶單元，和IPS模式液晶顯示裝置(1)相同，優(yōu)選適用550nm處的相位差值在未施加電壓時為230～400nm的IPS模式的液晶單元。另外，優(yōu)選的范圍也相同，所述液晶單元在550納米處的相位差值在未外加電壓時優(yōu)選為230～360nm，進一步優(yōu)選270～360nm，特別優(yōu)選270～310nm。另外，從補償傾斜方向上的對比度的角度考慮，在本發(fā)明中，液晶單元的所述相位差值和光學(xué)薄膜(F3)的相位差薄膜的相位差值之和，優(yōu)選與測定相位差的可見光的中心波長相同(500納米)或者接近于零。
另外，上述IPS模式液晶顯示裝置(2)中，優(yōu)選用IPS模式驅(qū)動的液晶單元的550nm處的未施加電壓時的相位差值、和用于光學(xué)薄膜(F3)的相位差薄膜的相位差值大致相等。通過使兩者的相位差值大致相等而能夠改善對比度。其中，使相位差值大致相等是指相位差值之差優(yōu)選在20nm左右以下，進一步優(yōu)選在10nm以下。
上述IPS模式液晶顯示裝置(2)，優(yōu)選將上述光學(xué)薄膜(F1)配置在辨識側(cè)的單元基板上，將上述光學(xué)薄膜(F3)配置在來自背光燈的光的入射側(cè)的單元基板上，在未施加電壓時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的上述光學(xué)薄膜(F3)的偏振片的吸收軸處于平行狀態(tài)。當采用上述配置時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和光學(xué)薄膜(F3)的相位差薄膜的滯相軸處于垂直的狀態(tài)，因此液晶單元的所述相位差值和光學(xué)薄膜(F3)的相位差薄膜的相位差值之和，表現(xiàn)為各相位差值之差。該各相位差值之差越接近0納米，越能補償傾斜方向上的對比度的下降，因此優(yōu)選。該各相位差值之差的絕對值優(yōu)選為0-40納米，更優(yōu)選為0-30納米，進一步優(yōu)選為0-20納米，特別優(yōu)選0-10納米。
上述IPS模式液晶顯示裝置(2)中，優(yōu)選將上述光學(xué)薄膜(F3)配置在辨識側(cè)的單元基板上，將上述光學(xué)薄膜(F1)配置在來自背光燈的光的入射側(cè)的單元基板上，在未施加電壓時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的上述光學(xué)薄膜(F1)的偏振片的吸收軸處于垂直狀態(tài)。當采用上述配置時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和光學(xué)薄膜(F3)的相位差薄膜的滯相軸處于垂直的狀態(tài)，因此液晶單元的所述相位差值和光學(xué)薄膜(F3)的相位差薄膜的相位差值之和，表現(xiàn)為各相位差值之差。該各相位差值之差越接近0納米，越能補償傾斜方向上的對比度的下降，因此優(yōu)選。該各相位差值之差的絕對值優(yōu)選為0-40納米，更優(yōu)選為0-30納米，進一步優(yōu)選為0-20納米，特別優(yōu)選0-10納米。


圖1是用于本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置的光學(xué)薄膜(F1)的截面圖和示意圖的一個例子。
圖2是用于本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置的光學(xué)薄膜(F2)的截面圖和示意圖的一個例子。
圖3是用于本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置的光學(xué)薄膜(F3)的截面圖和示意圖的一個例子。
圖4是本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置(1)的示意圖的一個例子。
圖5是本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置(1)的示意圖的一個例子。
圖6是本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置(2)的示意圖的一個例子。
圖7是本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置(2)的示意圖的一個例子。
圖中1—偏振片，1a—偏振鏡，1b—透明保護薄膜，21—相位差薄膜，22—相位差薄膜，23—相位差薄膜，F(xiàn)1—光學(xué)薄膜，F(xiàn)2—光學(xué)薄膜，F(xiàn)3—光學(xué)薄膜，3—IPS模式液晶單元。
具體實施例方式
下面，參照光學(xué)薄膜(F1)、光學(xué)薄膜(F2)、光學(xué)薄膜(F3)以及

本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置。
如圖1至圖3所示，本發(fā)明的光學(xué)薄膜(F1)、光學(xué)薄膜(F2)、光學(xué)薄膜(F3)中，在偏振片1上分別層疊有相位差薄膜21、22、23。作為偏振片1，可以使用在偏振鏡1a的雙面上層疊了透明保護薄膜1b的材料。是在單面上層疊有相位差薄膜2的情況的例子。分別將具有上述Nz值、面內(nèi)相位差的相位差薄膜21、22、23用于光學(xué)薄膜(F1)、光學(xué)薄膜(F2)、光學(xué)薄膜(F3)中。
如圖1所示，光學(xué)薄膜(F1)是以偏振片1的吸收軸和相位差薄膜21的滯相軸相互垂直或平行的方式層疊的。無論光學(xué)薄膜(F1)的偏振片1的吸收軸和相位差薄膜21的滯相軸是垂直的還是平行的，都顯示同樣的功能，但如果上述的軸平行，能夠連續(xù)地貼合拉伸后的滾筒形的相位差薄膜和滾筒形的偏振片，從而能夠簡化制造工序。圖1(A)是垂直層疊的情形，圖1(B)是平行層疊的情形。另外，如圖2所示，光學(xué)薄膜(F2)是以偏振片1的吸收軸和相位差薄膜2的滯相軸相互平行的方式層疊的。如圖3所示，光學(xué)薄膜(F3)是以偏振片1的吸收軸和相位差薄膜2的滯相軸相互垂直的方式層疊的。
對偏振鏡沒有特別限制，能夠使用各種偏振鏡。作為偏振鏡，可以舉例為在聚乙烯醇類薄膜、部分縮甲醛化的聚乙烯醇類薄膜、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物類部分皂化薄膜等親水性高分子薄膜上，吸附碘或二色性染料等二色性物質(zhì)并單向拉伸的薄膜；聚乙烯醇類的脫水處理物或聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等聚烯類取向薄膜等。在這些偏振鏡中，優(yōu)選由聚乙烯醇類薄膜和碘等二色性物質(zhì)構(gòu)成的偏振鏡。對這些偏振鏡的厚度沒有特別限制，但通常為5～80μm左右。
將聚乙烯醇類薄膜用碘染色后經(jīng)單向拉伸而成的偏振鏡，例如，可以通過將聚乙烯醇浸漬于碘的水溶液進行染色，并拉伸至原長度的3至7倍來制作。根據(jù)需要，也可以浸漬于可含硼酸或硫酸鋅、氯化鋅等的碘化鉀等的水溶液中。此外，根據(jù)需要，也可以在染色前將聚乙烯醇類薄膜浸漬于水中水洗。通過水洗聚乙烯醇類薄膜，可以洗去聚乙烯醇類薄膜表面上的污物和防粘連劑之外，除此之外，還可通過使聚乙烯醇類薄膜溶脹，防止染色斑等不均勻現(xiàn)象。拉伸既可以在用碘染色之后進行，也可以一邊染色一邊進行拉伸，或者也可以在拉伸之后用碘進行染色。也可以在硼酸或碘化鉀等的水溶液中或水浴中進行拉伸。
作為設(shè)置在上述偏振鏡上的透明保護薄膜，能夠沒有特別限制地使用上述面內(nèi)相位差Re在10nm以下、且厚度方向相位差Rth為30～100nm的薄膜。作為形成這種透明保護薄膜的材料，可以舉例為聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯類聚合物；二乙酸纖維素或三乙酸纖維素等纖維素類聚合物；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸類聚合物；聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)等苯乙烯類聚合物；聚碳酸酯類聚合物等。此外，作為形成上述透明保護薄膜的聚合物的例子，還可以舉例為聚乙烯、聚丙烯、具有環(huán)狀或降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚烯烴、乙烯-丙烯共聚物之類的聚烯烴類聚合物；氯乙烯類聚合物；尼龍或芳香族聚酰胺等酰胺類聚合物；酰亞胺類聚合物；砜類聚合物；聚醚砜類聚合物；聚醚醚酮類聚合物；聚苯硫醚類聚合物；乙烯基醇類聚合物，偏氯乙烯類聚合物；聚乙烯醇縮丁醛類聚合物；芳酯類聚合物；聚甲醛類聚合物；環(huán)氧類聚合物；或者上述聚合物的混合物等。透明保護薄膜還可以形成為丙烯酸類、氨基甲酸酯類、丙烯酸氨基甲酸酯類、環(huán)氧類、硅酮類等熱固化性、紫外線固化性樹脂的固化層。作為上述透明保護薄膜的材料，優(yōu)選通常用作偏振鏡的透明保護薄膜的三乙酸纖維素。這些透明保護薄膜能夠進行適當?shù)睦焯幚硪赃_到上述的面內(nèi)相位差Re、厚度方向相位差Rth。
在上述透明保護薄膜的沒有粘接偏振鏡的面上，可以實施硬涂層或防反射處理、防粘連、以擴散或防眩為目的的處理。
實施硬涂層處理的目的是防止偏振片的表面損壞等，例如可以通過在透明保護薄膜的表面上附加由丙烯酸類、硅酮類等適當?shù)淖贤饩€固化性樹脂構(gòu)成的硬度、滑動特性等良好的固化被膜的方式等形成。另外，實施防反射處理的目的是防止在偏振片表面的外光的反射，可以通過形成基于以往的防反射薄膜等來完成。此外，實施防粘連處理的目的是防止與相鄰層的粘附。
另外，實施防眩處理的目的是防止外光在偏振片表面反射而干擾偏振片透過光的辨識性等。例如，能夠通過采用噴砂方式或壓紋加工方式的粗面化方式以及配合透明微粒的方式等適當?shù)姆绞剑蛲该鞅Ｗo薄膜表面賦予微細凹凸結(jié)構(gòu)來形成。作為在上述表面微細凹凸結(jié)構(gòu)的形成中含有的微粒，例如，可以使用平均粒徑為0.5～50μm的由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等構(gòu)成的可具有導(dǎo)電性的無機類微粒、由交聯(lián)或者未交聯(lián)的聚合物等組成的有機類微粒等透明微粒。當形成表面微細凹凸結(jié)構(gòu)時，微粒的使用量相對于100重量份的形成表面微細凹凸結(jié)構(gòu)的透明樹脂，通常為大約2～50重量份，優(yōu)選5～25重量份。防眩層也可以兼用作將偏振片透射光擴散而擴大視角等的擴散層(視角擴大功能等)。
還有，上述防反射層、防粘連層、擴散層和防眩層等除了能夠設(shè)置為透明保護薄膜自身以外，還能夠作為其他的光學(xué)層而與透明保護薄膜分開設(shè)置。
在上述偏振片和透明保護薄膜的膠粘處理中，可以使用異氰酸酯類膠粘劑、聚乙烯醇類膠粘劑、明膠類膠粘劑、乙烯基乳膠類、水類聚酯等。
作為相位差板，可以將具有上述Nz值、面內(nèi)相位差的薄膜分別用于光學(xué)薄膜(F1)、光學(xué)薄膜(F2)、光學(xué)薄膜(F3)。在光學(xué)薄膜(F1)中使用上述Nz值為0.3～0.7且面內(nèi)相位差Re1為200～300nm的相位差薄膜。在光學(xué)薄膜(F2)中使用上述Nz值為0.9～1.2且面內(nèi)相位差Re2為150～280nm的相位差薄膜。從對比度的觀點來看，該相位差薄膜在相位差的波長依賴性方面優(yōu)選滿足{Δnd(450nm)/Δnd(550nm)}＜1的薄膜、即顯示逆分散性的薄膜。Δnd(450nm)、Δnd(550nm)是在各波長下的面內(nèi)相位差。作為面內(nèi)相位差薄膜，可以舉例為高分子聚合物薄膜的雙折射性薄膜、液晶聚合物的取向薄膜等。另一方面，在光學(xué)薄膜(F3)上可使用上述Nz值為-0.15～0.15且面內(nèi)相位差Re3為230～400nm的相位差薄膜。作為該相位差薄膜優(yōu)選使用正分散性(與液晶的分散性相同)薄膜。
作為高分子聚合物，例如可以舉出聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯等聚烯烴，聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯，聚降冰片烯等脂環(huán)式聚烯烴，聚乙烯醇，聚乙烯醇縮丁醛，聚甲基乙烯醚，聚羥乙基丙烯酸酯，羥乙基纖維素，羥丙基纖維素，甲基纖維素，聚芳酯，聚砜，聚醚砜，聚苯硫醚，聚苯醚，聚烯丙基砜，聚乙烯醇，聚酰胺，聚酰亞胺，聚氯乙烯，纖維素類聚合物，或它們的二元類、三元類各種共聚物、接枝共聚物、混合物等。相位差薄膜可以通過采用對高分子聚合物在面方向上實施雙向拉伸的方法、在面方向上實施單向或雙向拉伸并在厚度方向上也拉伸的方法等，控制厚度方向的折射率來獲得。另外，也可以通過在高分子聚合物薄膜上粘接熱收縮膜后在因加熱形成的收縮力的作用下對聚合物薄膜進行拉伸處理或/和收縮處理而進行傾斜取向的方法等而獲得。
作為液晶性聚合物，例如可以舉出在聚合物的主鏈或側(cè)鏈上導(dǎo)入了賦予液晶取向性的共軛性的直線狀原子團(mesogene)的主鏈型或側(cè)鏈型的各種聚合物等。作為主鏈型液晶性聚合物的具體例子，可以舉出具有在賦予彎曲性的間隔部上結(jié)合了上述mesogene基的構(gòu)造的聚合物，例如向列取向性的聚酯類液晶性聚合物、圓盤狀聚合物或膽甾醇型聚合物等。作為側(cè)鏈型液晶性聚合物的具體例子，可以舉出如下的化合物等，即，將聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙二酸酯為主鏈骨架，作為側(cè)鏈借助由共軛性的原子團構(gòu)成的間隔部而具有由賦予向列取向性的對位取代環(huán)狀化合物單元構(gòu)成的mesogene部的化合物。這些液晶性聚合物的取向薄膜優(yōu)選為，例如對在玻璃板上形成的聚酰亞胺或聚乙烯醇等薄膜的表面進行摩擦處理后的材料、通過在斜向蒸鍍了氧化硅的薄膜等的取向處理面上鋪展液晶性聚合物的溶液后進行熱處理而使液晶聚合物取向的材料，特別優(yōu)選傾斜取向的材料。
對上述相位差薄膜和偏振片的層疊方法沒有特別限制，能夠通過粘合劑層等進行。對形成粘合層的粘合劑沒有特別限制，能夠適當選擇使用如將丙烯酸類聚合物、硅酮類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟類或橡膠類等聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的材料。特別優(yōu)選使用丙烯酸類粘合劑之類的光學(xué)透明性出色、并顯示出適度的潤濕性、內(nèi)聚性和膠粘性等粘合特性、且耐氣候性和耐熱性等出色的材料。
在光學(xué)薄膜或粘合劑層等各層上，可以通過例如用水楊酸酯類化合物或苯并苯酚(benzophenol)類化合物、苯并三唑類化合物或氰基丙烯酸酯類化合物、鎳配位化合物類化合物等紫外線吸收劑進行處理的方式等方式而使其具有紫外線吸收能力的材料等。
本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置(1)、(2)中，如圖4至圖7所示，具有由夾持液晶層的一對基板構(gòu)成的通過IPS模式來驅(qū)動的液晶單元3以及背光燈。背光燈被設(shè)置在入射側(cè)，不過在圖上省略。液晶單元具備夾持液晶層的一對基板、形成在上述一對基板的一方的電極組、被夾持在上述基板間的具有介電各向異性的液晶組合物質(zhì)層、形成于上述一對基板的對面且用于使上述液晶組合物質(zhì)的分子排列在規(guī)定方向上的取向控制層以及用于對上述電極組施加驅(qū)動電壓的驅(qū)動機構(gòu)。上述電極組相對上述取向控制層以及上述液晶組合物質(zhì)層的界面，主要具有被配置成如同施加平行電場的排列構(gòu)造。該液晶單元如前所述，優(yōu)選550nm處的相位差值在未施加電壓時為230～400nm。
本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置(1)中，在上述液晶單元的一側(cè)的單元基板上配置有光學(xué)薄膜(F1)，在液晶單元的另一側(cè)的單元基板上配置有光學(xué)薄膜(F2)。
圖4是在辨識側(cè)的單元基板上配置光學(xué)薄膜(F1)并在入射側(cè)的單元基板上配置光學(xué)薄膜(F2)的情況。在圖4中，作為光學(xué)薄膜(F1)使用的是以偏振片1的吸收軸和相位差薄膜21的滯相軸相互平行的方式層疊的薄膜。由此，在配置光學(xué)薄膜(F1)、光學(xué)薄膜(F2)的情況下，如圖4所示，優(yōu)選以未施加電壓時使液晶單元3內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的上述光學(xué)薄膜(F2)的偏振片1的吸收軸成為平行狀態(tài)的方式進行配置。
圖5是在辨識側(cè)的單元基板上配置光學(xué)薄膜(F2)并在入射側(cè)的單元基板上配置光學(xué)薄膜(F1)的情況。在圖5中，作為光學(xué)薄膜(F1)，使用以偏振片1的吸收軸和相位差薄膜21的滯相軸相互平行的方式層疊的薄膜。由此，在配置光學(xué)薄膜(F1)、光學(xué)薄膜(F2)的情況下，如圖5所示，優(yōu)選以未施加電壓時使液晶單元3內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的上述光學(xué)薄膜(F1)的偏振片1的吸收軸成為垂直狀態(tài)的方式進行配置。
本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置(2)中，在上述液晶單元的一側(cè)的單元基板上配置有光學(xué)薄膜(F1)，在液晶單元的另一側(cè)的單元基板上配置有光學(xué)薄膜(F3)。
圖6是在辨識側(cè)的單元基板上配置光學(xué)薄膜(F1)并在入射側(cè)的單元基板上配置光學(xué)薄膜(F3)的情況。在圖6中，作為光學(xué)薄膜(F1)，使用以偏振片1的吸收軸和相位差薄膜21的滯相軸相互平行的方式層疊的薄膜。由此，在配置光學(xué)薄膜(F1)、光學(xué)薄膜(F3)的情況下，如圖6所示，優(yōu)選以在未施加電壓時使液晶單元3內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的上述光學(xué)薄膜(F3)的偏振片1的吸收軸成為平行狀態(tài)的方式進行配置。
圖7是在辨識側(cè)的單元基板上配置光學(xué)薄膜(F3)并在入射側(cè)的單元基板上配置光學(xué)薄膜(F1)的情況。在圖7中，作為光學(xué)薄膜(F1)，使用以偏振片1的吸收軸和相位差薄膜21的滯相軸相互平行的方式層疊的薄膜。由此，在配置光學(xué)薄膜(F1)、光學(xué)薄膜(F3)的情況下，如圖7所示，優(yōu)選以在未施加電壓時使液晶單元3內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的上述光學(xué)薄膜(F1)的偏振片1的吸收軸成為垂直狀態(tài)的方式進行配置。
另外，如圖4、圖5所示，本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置(1)中，光學(xué)薄膜(F1)的偏振片1的吸收軸和光學(xué)薄膜(F2)的偏振片1的吸收軸處于垂直的狀態(tài)，光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)都被配置成相位差薄膜21、22側(cè)成為液晶單元3側(cè)。
另外，如圖6、圖7所示，本發(fā)明的IPS模式液晶顯示裝置(2)中，光學(xué)薄膜(F1)的偏振片1的吸收軸和光學(xué)薄膜(F3)的偏振片1的吸收軸處于垂直的狀態(tài)，光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F3)都被配置成相位差薄膜21、23側(cè)成為液晶單元3側(cè)。
上述光學(xué)薄膜(F1)、光學(xué)薄膜(F2)、光學(xué)薄膜(F3)在實際應(yīng)用時能夠?qū)盈B其他光學(xué)層使用。對該光學(xué)層沒有特別限制，但能夠使用1層或2層以上的相位差板(包括1/2或1/4等波長板)等在液晶顯示裝置等的形成中使用過的光學(xué)層。特別優(yōu)選進一步在偏振片上層疊亮度改善薄膜而成的偏振片。
下面對在偏振片上進一步層疊相位差板而構(gòu)成的橢圓偏振片或圓偏振片進行說明。在將直線偏振光改變?yōu)闄E圓偏振光或圓偏振光，或者將橢圓偏振光或圓偏振光改變?yōu)橹本€偏振光，或者改變直線偏振光的偏振方向的情況下，可以使用相位差板等。特別是，作為將直線偏振光改變?yōu)閳A偏振光或?qū)A偏振光改變?yōu)橹本€偏振光的相位差板，可使用所謂的1/4波長板(也稱為λ4板)。1/2波長板(也稱為λ/2板)通常用于改變直線偏振光的偏振方向的情形。
橢圓偏振片可以有效地用于以下情形，即補償(防止)液晶顯示裝置因液晶層的雙折射而產(chǎn)生的著色(藍或黃)，從而進行上述沒有著色的白黑顯示的情形等。而且，控制三維折射率的偏振片還能夠補償(防止)從斜向觀察液晶顯示裝置的畫面時產(chǎn)生的著色，所以優(yōu)選。圓偏振片可以有效地用于例如對圖像以彩色顯示的反射型液晶顯示裝置的圖像的色調(diào)進行調(diào)整的情形，而且還具有防反射的功能。
貼合偏振片和亮度改善薄膜而成的偏振片通常設(shè)置在液晶單元的背面?zhèn)?。亮度改善薄膜是顯示如下特性的薄膜，即，當因液晶顯示裝置等的背光燈或來自背面?zhèn)鹊姆瓷涞榷凶匀还馊肷鋾r，反射規(guī)定偏振軸的直線偏振光或規(guī)定方向的圓偏振光，而使其他光透過。因此將亮度改善薄膜與偏振片層疊而成的偏振片可使來自背光燈等光源的光入射，而獲得規(guī)定偏振光狀態(tài)的透過光，同時，所述規(guī)定偏振光狀態(tài)以外的光不透過而被予以反射。借助設(shè)于其后側(cè)的反射層等使在該亮度改善薄膜面上反射的光進一步反轉(zhuǎn)，并使之再次入射到亮度改善薄膜上，使其一部分或全部作為規(guī)定偏振光狀態(tài)的光而透過，從而增加透過亮度改善薄膜的光，同時向偏振鏡提供難以吸收的偏振光，從而增加可以在液晶顯示圖像顯示等中利用的光量，并由此可以提高亮度。即，在不使用亮度改善薄膜而用背光燈等從液晶單元的背面?zhèn)却┻^偏振鏡而使光入射的情況下，具有與偏振鏡的偏振軸不一致的偏光方向的光基本上被偏振鏡所吸收，因而無法透過偏振鏡。即，雖然隨所使用的偏振鏡的特性而有所不同，但是大約50％的光會被偏振鏡吸收掉，因此，液晶圖像顯示等中能夠利用的光量將減少，導(dǎo)致圖像變暗。由于亮度改善薄膜反復(fù)進行如下操作，即，使具有會被偏振鏡吸收的偏光方向的光不是入射到偏振鏡上，而是使該類光在亮度改善薄膜上發(fā)生反射，進而借助設(shè)于其后側(cè)的反射層等完成反轉(zhuǎn)，使光再次入射到亮度改善薄膜上，這樣，亮度改善薄膜只使在這兩者間反射并反轉(zhuǎn)的光中的、其偏光方向變?yōu)槟軌蛲ㄟ^偏振鏡的偏光方向的偏振光透過，同時將其提供給偏振鏡，因此可以在液晶顯示裝置的圖像的顯示中有效地使用背光燈等的光，從而可以使畫面明亮。
也可以在亮度改善薄膜和上述反射層等之間設(shè)置擴散板。由亮度改善薄膜反射的偏振光狀態(tài)的光朝向上述反射層等，所設(shè)置的擴散板可將通過的光均勻地擴散，同時消除偏振光狀態(tài)而成為非偏振光狀態(tài)。即，擴散板使偏振光恢復(fù)到原來的自然光狀態(tài)。反復(fù)進行如下的作業(yè)，即，將該非偏振光狀態(tài)即自然光狀態(tài)的光射向反射層等，借助反射層等而反射后，再次通過擴散板而又入射到亮度改善薄膜上。如此，通過在亮度改善薄膜和所述反射層等之間設(shè)置使偏振光恢復(fù)到原來的自然光狀態(tài)的擴散板，可以在維持顯示畫面的亮度的同時，減少顯示畫面的亮度的不均，從而可以提供均勻并且明亮的畫面。通過設(shè)置該擴散板，可適當增加初次入射光的重復(fù)反射次數(shù)，并利用擴散板的擴散功能，可以提供均勻的明亮的顯示畫面。
作為上述亮度改善薄膜，例如可以使用電介質(zhì)的多層薄膜或折射率各向異性不同的薄膜多層層疊體之類的顯示出使規(guī)定偏振軸的直線偏振光透過而反射其他光的特性的薄膜(3M公司制、D-BEF等)、膽甾醇型液晶聚合物的取向膜或在薄膜基材上支撐了該取向液晶層的薄膜(日東電工公司制、PCF350，或Merck公司制、Transmax等)之類的顯示出將左旋或右旋中的任一種圓偏振光反射而使其他光透過的特性的薄膜等適宜的材料。
因此，通過利用使上述的規(guī)定偏振軸的直線偏振光透過的類型的亮度改善薄膜，使該透過光直接沿著與偏振軸一致的方向入射到偏振片上，可以在抑制由偏振片造成的吸收損失的同時，使光有效地透過。另一方面，利用膽甾醇型液晶層之類的使圓偏振光透過的類型的亮度改善薄膜，雖然可以直接使光入射到偏振鏡上，但是，從抑制吸收損失這一點考慮，優(yōu)選借助相位差板對該圓偏振光進行直線偏振光化，之后再入射到偏振片上。還有，通過使用1/4波長板作為該相位差板，可以將圓偏振光變換為直線偏振光。
在可見光區(qū)域等較寬波長范圍中能起到1/4波長板作用的相位差板，例如可以利用以下方式獲得，即，將相對于波長550nm的淺色光能起到1/4波長板作用的相位差層和顯示其他的相位差特性的相位差層例如能起到1/2波長板作用的相位差層重疊的方式等。所以，配置于偏振片和亮度改善薄膜之間的相位差板可以由1層或2層以上的相位差層構(gòu)成。
還有，就膽甾醇型液晶層而言，也可以組合不同反射波長的材料，構(gòu)成重疊2層或3層以上的配置構(gòu)造，由此能夠獲得在可見光區(qū)域等較寬的波長范圍內(nèi)反射圓偏振光的材料，其結(jié)果可以獲得較寬波長范圍的透過圓偏振光。
另外，偏振片如同上述偏振光分離型偏振片，可以由層疊了偏振片和2層或3層以上的光學(xué)層的構(gòu)件構(gòu)成。所以，也可以是組合上述反射型偏振片或半透過型偏振片和相位差板而成的反射型橢圓偏振片或半透過型橢圓偏振片等。
層疊了上述光學(xué)層的光學(xué)薄膜、偏振片在液晶顯示裝置等的制造過程中能夠以依次獨立層疊的方式來形成。但是預(yù)先經(jīng)層疊而成為光學(xué)薄膜的材料具有質(zhì)量的穩(wěn)定性或組裝操作等方面優(yōu)良、且可以改善液晶顯示裝置等的制造工序的優(yōu)點。在層疊中可以使用粘合層等適宜的粘接手段。在粘接上述偏振片和其他光學(xué)層時，它們的光學(xué)軸可以根據(jù)目標相位差特性等而采取適宜的配置角度。
液晶顯示裝置的制作可以按照以往的方法進行。一般來說，液晶顯示裝置可通過適宜地組合根據(jù)需要而加入的照明系統(tǒng)等構(gòu)成部件并裝入驅(qū)動電路等而形成，在本發(fā)明中，除了使用上述光學(xué)薄膜以外，并沒有特別限定，可以按照以往的方式進行。
作為液晶顯示裝置，能夠形成使用了照明系統(tǒng)或反射板的顯示裝置等適宜的液晶顯示裝置。進而在液晶顯示裝置的形成中，能夠在適宜的位置上配置1層或2層以上例如擴散板、防眩層、防反射膜、保護板、棱鏡陣列、透鏡陣列薄片、光擴散板、背光燈等適宜的零件。
實施例下面，通過實施例具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
使用自動雙折射測量裝置(王子計測儀器株式會社制、自動雙折射計KOBRA21ADH)測量透明保護薄膜的550nm處的折射率nx、ny、nz，并計算出面內(nèi)相位差Re、厚度方向相位差Rth。另外，對相位差薄膜進行同樣的測量。計算出Nz、面內(nèi)相位差(Re1、Re2、Re3)。另外，采用セナルモン法測量液晶單元的550nm處的未施加電壓時的相位差值。
實施例1(偏振片的制作)
在聚乙烯醇類薄膜上吸附碘并拉伸的薄膜(偏振鏡20μm)的雙面上，使用膠粘劑層疊三乙酸纖維素(TAC)薄膜(透明保護薄膜80μm)。TAC薄膜的面內(nèi)相位差Re為4nm，且厚度方向相位差Rth為50nm。
(光學(xué)薄膜(F1))通過拉伸聚碳酸酯薄膜，得到厚50μm、面內(nèi)相位差Re1為260nm、Nz＝0.5的相位差薄膜。使用粘合劑層疊該相位差薄膜和上述偏振片，并使相位差薄膜的滯相軸和偏振片的吸收軸處于平行的狀態(tài)，從而制作光學(xué)薄膜(F1)。
(光學(xué)薄膜(F2))通過拉伸降冰片烯類薄膜，得到厚50μm、面內(nèi)相位差Re2為260nm、Nz＝1.05的相位差薄膜。使用粘合劑層疊該相位差薄膜和上述偏振片并使相位差薄膜的滯相軸和偏振片的吸收軸處于平行的狀態(tài)，從而制作光學(xué)薄膜(F2)。
(液晶顯示裝置)使用550nm處的相位差值為310nm的IPS模式的液晶單元，如圖4所示，用粘合劑在辨識側(cè)的單元基板上層疊光學(xué)薄膜(F1)且在入射側(cè)的單元基板上層疊光學(xué)薄膜(F2)。光學(xué)薄膜(F1)、(F2)中使相位差薄膜側(cè)成為液晶單元側(cè)。此時，以使光學(xué)薄膜(F2)的偏振片的吸收軸和液晶單元內(nèi)的液晶所具有的異常光折射率方向成為平行狀態(tài)的方式進行配置。另外，光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)以各自的偏振片的吸收軸成為垂直狀態(tài)的方式進行配置。
(評價)在背光燈上設(shè)置該液晶顯示裝置，測量在相對于垂直的偏振片的光軸的方位方向45度處的、從法線方向傾斜70度方向的對比度，結(jié)果為對比度＝60。對比度的測量是使用EZ Contrast(ELDIM公司制)而進行的。
實施例2(光學(xué)薄膜(F2))通過拉伸相位差的波長依賴性滿足{Δnd(450nm)/Δnd(550nm)}＜1的薄膜(帝人化成公司制、ピユアエ一スWR)，得到厚150μm、面內(nèi)相位差Re2為220nm、Nz＝1.0的相位差薄膜。使用粘合劑層疊該相位差薄膜和與實施例1中所使用的相同的上述偏振片，并使相位差薄膜的滯相軸和偏振片的吸收軸成為平行狀態(tài)，從而制作光學(xué)薄膜(F2)。
(液晶顯示裝置)在實施例1中，將由上述獲得的薄膜用作光學(xué)薄膜(F2)，除此之外，和實施例1相同地制作液晶顯示裝置。
(評價)在背光燈上設(shè)置該液晶顯示裝置，測量在相對于垂直的偏振片的光軸的方位方向45度處的、從法線方向傾斜70度方向的對比度，結(jié)果為對比度＝65。
實施例3(液晶顯示裝置)使用了實施例1中得到的光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)。使用550nm處的相位差值為310nm的IPS模式的液晶單元，如圖5所示，用粘合劑在辨識側(cè)的單元基板上層疊光學(xué)薄膜(F2)且在入射側(cè)的單元基板上層疊光學(xué)薄膜(F1)。光學(xué)薄膜(F1)、(F2)中使相位差薄膜側(cè)成為液晶單元側(cè)。此時，以使光學(xué)薄膜(F1)的偏振片的吸收軸和液晶單元內(nèi)的液晶所具有的異常光折射率方向成為垂直狀態(tài)的方式進行配置。另外，光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)以各自的偏振片的吸收軸成為垂直狀態(tài)的方式進行配置。光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)的配置如圖5所示。
(評價)在背光燈上設(shè)置該液晶顯示裝置，測量在相對于垂直的偏振片的光軸的方位方向45度處的、從法線方向傾斜70度方向的對比度，結(jié)果為對比度＝60。
實施例4(光學(xué)薄膜(F3))通過拉伸聚碳酸酯薄膜，得到厚60μm、面內(nèi)相位差Re3為310nm、Nz＝0的相位差薄膜。面內(nèi)相位差Re3等于IPS模式的液晶單元的相位差值。使用粘合劑層疊該相位差薄膜和在實施例1中所使用的相同的上述偏振片，并使相位差薄膜的滯相軸和偏振片的吸收軸成為垂直狀態(tài)，從而制作光學(xué)薄膜(F3)。
(液晶顯示裝置)在實施例1中，用上述光學(xué)薄膜(F3)代替光學(xué)薄膜(F2)，除此之外，和實施例1相同地制作液晶顯示裝置。光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F3)如圖6所示地進行配置。
(評價)在背光燈上設(shè)置該液晶顯示裝置，測量在相對于垂直的偏振片的光軸的方位方向45度處的、從法線方向傾斜70度方向的對比度，結(jié)果為對比度＝70。
實施例5(液晶顯示裝置)在實施例3中，用在實施例4中得到的光學(xué)薄膜(F3)代替光學(xué)薄膜(F2)，除此之外，和實施例3相同地制作液晶顯示裝置。光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F3)如圖7所示地進行配置。
(評價)在背光燈上設(shè)置該液晶顯示裝置，測量在相對于垂直的偏振片的光軸的方位方向45度處的、從法線方向傾斜70度方向的對比度，結(jié)果為對比度＝70。
比較例1(液晶顯示裝置)使用粘合劑將在實施例1中制作的偏振片層疊在相同于實施例1的IPS模式的液晶單元的兩面上，制作液晶顯示裝置。另外，配置在液晶單元的兩面上的偏振片以吸收軸相互垂直的方式進行配置。
(評價)在背光燈上設(shè)置該液晶顯示裝置，測量在相對于垂直的偏振片的光軸的方位方向45度處的、從法線方向傾斜70度方向的對比度，結(jié)果為對比度＝10。
權(quán)利要求
1.一種IPS模式液晶顯示裝置，是具有由夾持液晶層的一對基板構(gòu)成的用IPS模式驅(qū)動的液晶單元以及背光燈的IPS模式液晶顯示裝置，其特征在于，在所述液晶單元的一側(cè)的單元基板上，配置有以使偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互垂直或平行的方式層疊的光學(xué)薄膜(F1)，且在該光學(xué)薄膜(F1)中，所述偏振片是在偏振鏡的兩面上層疊透明保護薄膜而成的，當將該透明保護薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx、ny、nz，且薄膜的厚度為d(nm)時，面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d為30～100nm，所述相位差薄膜中，當將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx1、ny1、nz1，且薄膜的厚度為d1(nm)時，用Nz＝(nx1-nz1)/(nx1-ny1)表示的Nz值滿足0.3～0.7，且面內(nèi)相位差Re1＝(nx1-ny1)×d1為200～300nm；在所述液晶單元的另一側(cè)的單元基板上，配置有以使偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互平行的方式層疊的光學(xué)薄膜(F2)，在光學(xué)薄膜(F2)中，所述偏振片是在偏振鏡的兩面上層疊透明保護薄膜而成的，當將該透明保護薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx、ny、nz，且薄膜的厚度為d(nm)時，面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d為30～100nm，所述相位差薄膜中，當將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx2、ny2、nz2，且薄膜的厚度為d2(nm)時，用Nz＝(nx2-nz2)/(nx2-ny2)表示的Nz值滿足0.9～1.2，.且面內(nèi)相位差Re2＝(nx2-ny2)×d2為150～280nm；而且，光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)被配置成各自的偏振片的吸收軸處于垂直的狀態(tài)且均使相位差薄膜側(cè)成為液晶單元側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IPS液晶顯示裝置，其特征在于，用IPS模式驅(qū)動的液晶單元是550nm處的相位差值在未施加電壓時為230～400nm的IPS模式的液晶單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的IPS液晶顯示裝置，其特征在于，所述光學(xué)薄膜(F1)被配置在辨識側(cè)的單元基板上，所述光學(xué)薄膜(F2)被配置在來自背光燈的光的入射側(cè)的單元基板上，在未施加電壓時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的所述光學(xué)薄膜(F2)的偏振片的吸收軸處于平行的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的IPS液晶顯示裝置，其特征在于，所述光學(xué)薄膜(F2)被配置在辨識側(cè)的單元基板上，所述光學(xué)薄膜(F1)被配置在來自背光燈的光的入射側(cè)的單元基板上，在未施加電壓時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的所述光學(xué)薄膜(F1)的偏振片的吸收軸處于垂直的狀態(tài)。
5.一種IPS模式液晶顯示裝置，是具有由夾持液晶層的一對基板構(gòu)成的用IPS模式驅(qū)動的液晶單元以及背光燈的IPS模式液晶顯示裝置，其特征在于，在所述液晶單元的一側(cè)的單元基板上，配置有以使偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互垂直或平行的方式層疊的光學(xué)薄膜(F1)，在光學(xué)薄膜(F1)中，所述偏振片是在偏振鏡的兩面上層疊透明保護薄膜而成的，當將該透明保護薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx、ny、nz，且薄膜的厚度為d(nm)時，面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d為30～100nm，所述相位差薄膜中，當將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx1、ny1、nz1，且薄膜的厚度為d1(nm)時，用Nz＝(nx1-nz1)/(nx1-ny1)表示的Nz值滿足0.3～0.7，且面內(nèi)相位差Re1＝(nx1-ny1)×d1為200～300nm；在所述液晶單元的另一側(cè)的單元基板上，配置有以使偏振片的吸收軸和相位差薄膜的滯相軸相互垂直的方式層疊的光學(xué)薄膜(F3)，在光學(xué)薄膜(F3)中，所述偏振片是在偏振鏡的兩面上層疊透明保護薄膜而成的，當將該透明保護薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx、ny、nz，且薄膜的厚度為d(nm)時，面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在10nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d為30～100nm，所述相位差薄膜中，當將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，垂直于X軸的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，在軸方向的550nm處的折射率分別設(shè)為nx3、ny3、nz3，且薄膜的厚度為d3(nm)時，用Nz＝(nx3-nz3)/(nx3-ny3)表示的Nz值滿足-0.15～0.15，且面內(nèi)相位差Re3＝(nx3-ny3)×d3為230～400nm；而且，光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F3)被配置成各自的偏振片的吸收軸處于垂直的狀態(tài)且均使相位差薄膜側(cè)成為液晶單元側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IPS模式液晶顯示裝置，其特征在于，用IPS模式驅(qū)動的液晶單元是550nm處的相位差值在未施加電壓時為230～400nm的IPS模式的液晶單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的IPS模式液晶顯示裝置，其特征在于，用IPS模式驅(qū)動的液晶單元的550nm處的未施加電壓時的相位差值和用于光學(xué)薄膜(F3)的相位差薄膜的相位差值大致相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求5～7中任意一項所述的IPS模式液晶顯示裝置，其特征在于，所述光學(xué)薄膜(F1)被配置在辨識側(cè)的單元基板上，所述光學(xué)薄膜(F3)被配置在來自背光燈的光的入射側(cè)的單元基板上，在未施加電壓時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的所述光學(xué)薄膜(F3)的偏振片的吸收軸處于平行的狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5～7中任意一項所述的IPS模式液晶顯示裝置，其特征在于，所述光學(xué)薄膜(F3)被配置在辨識側(cè)的單元基板上，所述光學(xué)薄膜(F1)被配置在來自背光燈的光的入射側(cè)的單元基板上，在未施加電壓時，液晶單元內(nèi)的液晶物質(zhì)的異常光折射率方向和入射側(cè)的所述光學(xué)薄膜(F1)的偏振片的吸收軸處于垂直的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用了已層疊偏振片和相位差薄膜的光學(xué)薄膜的、在廣范圍內(nèi)具有高對比度的、并可以實現(xiàn)易觀看的顯示的IPS模式液晶顯示裝置。在本發(fā)明IPS模式液晶顯示裝置中，在液晶單元的一側(cè)配置有采用了使用面內(nèi)相位差Re為10nm以下且厚度方向相位差Rth為30～100nm的透明保護薄膜的偏振片、和Nz值為0.3～0.7且面內(nèi)相位差Re1為200～300nm的相位差薄膜的光學(xué)薄膜(F1)，在另一側(cè)上配置有采用了與上述相同的偏振片和Nz值為0.9～1.2且面內(nèi)相位差Re2為150～280nm的相位差薄膜的光學(xué)薄膜(F2)，而且，光學(xué)薄膜(F1)和光學(xué)薄膜(F2)被配置成各自的偏振片的吸收軸處于垂直的狀態(tài)且均使相位差薄膜側(cè)成為液晶單元側(cè)。
文檔編號G02F1/1335GK1673831SQ20051005597
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者矢野周治, 河合雅之 申請人:日東電工株式會社