+ A- plate and + c-plate ips liquid crystal display device including a compensation film of the viewing angle with |
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申请号 | JP2006500712 | 申请日 | 2004-10-22 | 公开(公告)号 | JP2006524347A | 公开(公告)日 | 2006-10-26 |
申请人 | エルジー・ケム・リミテッド; | 发明人 | ジョン−スー・ユー; セルゲイ・ビリャエフ; ニコライ・マリモネンコ; ビョン−クン・ジョン; | ||||
摘要 | 本発明は、IPS 液晶 表示装置において 正面 と傾斜 角 でのコントラスト特性を向上し、暗状態での視野角による色ずれが最小化できる、正の一軸性位相差フィルムの+A−プレートと+C−プレートを用いた視野角の補償フィルムの設計条件と作製に係る。 | ||||||
权利要求 | 第一の偏光板と、正の誘電異方性(△ε>0)を有する液晶で充填された水平配向された液晶セル、及び第二の偏光板を備え、液晶セル内の液晶の光軸が偏光板に平行な面内に配置されているIPS液晶表示装置であって、 第一の偏光板の吸収軸と第二の偏光板の吸収軸とが垂直し、液晶セル内の液晶の光軸が第一の偏光板の吸収軸に平行し、 暗状態での視野角の補償のために一つ以上の+A−プレート(n x >n y =n z )と一つ以上の+C−プレート(n x =n y <n z )を偏光板と液晶セルの間に含み、+A−プレートと+C−プレートの配置順によって+A−プレートの光軸が調節され、 ここで、n x 、n yは、面内屈折率を表し、n zは、フィルムの厚み方向の屈折率を表し、 A−プレートは、面内位相差値R in =d×(n x −n y )を有し、ここで、dは、位相差フィルムの厚みを表し、 +C−プレートは、厚み方向の位相差値R th =d×(n z −n y )を有することを特徴とするIPS液晶表示装置。 第二の偏光板と液晶セルとの間に、+A−プレートと+C−プレートとを含む一対の補償フィルムが挟まれ、ここで、前記+A−プレートの光軸は、(a)+A−プレートが第二の偏光板に隣接している場合には、この第二の偏光板の吸収軸に直交し、(b)+A−プレートが液晶セルに隣接している場合には、第二の偏光板の吸収軸に平行していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板、液晶セル、+C−プレート、+A−プレート、第二の偏光板の順に配され、+A−プレートの光軸が第二の偏光板の吸収軸に垂直していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 +A−プレートは、550nm波長で30〜500nmの範囲の面内位相差値を有することを特徴とする、請求項3記載のIPS液晶表示装置。 +C−プレートは、550nm波長で30〜500nmの範囲の厚み方向の位相差値を有することを特徴とする、請求項3記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板、液晶セル、+A−プレート、+C−プレート、第二の偏光板の順に配され、+A−プレートの光軸が第二の偏光板の吸収軸に平行していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 +A−プレートは、550nm波長で50〜200nmの範囲の面内位相差値を有することを特徴とする、請求項6記載のIPS液晶表示装置。 +C−プレートは、550nm波長で80〜300nmの範囲の位相差値を有することを特徴とする、請求項6記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板、第一の+C−プレート、液晶セル、+A−プレート、第二の+C−プレート、第二の偏光板の順に配され、+A−プレートの光軸が第二の偏光板の吸収軸に平行していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 +A−プレートは、550nm波長で50〜200nmの範囲の面内位相差値を有することを特徴とする、請求項9記載のIPS液晶表示装置。 第一の+C−プレートは、550nm波長で10〜400nmの範囲の位相差値を有することを特徴とする、請求項9記載のIPS液晶表示装置。 第二の+C−プレートは、550nm波長で90〜400nmの範囲の位相差値を有することを特徴とする、請求項9記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板、第一の+A−プレート、液晶セル、第二の+A−プレート、+C−プレート、第二の偏光板の順に配され、第一の+A−プレートの光軸が第一の偏光板の吸収軸に平行し、第二の+A−プレートの光軸が第二の偏光板の吸収軸に平行していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板、第一の+C−プレート、第一の+A−プレート、液晶セル、第二の+A−プレート、第二の+C−プレート、第二の偏光板の順に配され、第一の+A−プレートの光軸が第一の偏光板の吸収軸に平行し、第二の+A−プレートの光軸が第二の偏光板の吸収軸に平行していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板、第一の+A−プレート、第一の+C―プレート、液晶セル、第二の+C−プレート、第二の+A−プレート、第二の偏光板の順に配され、第一の+A−プレートの光軸が第一の偏光板の吸収軸に平行し、第二の+A−プレートの光軸が第二の偏光板の吸収軸に直交していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板、第一の+C−プレート、第一の+A―プレート、液晶セル、第二の+C−プレート、第二の+A−プレート、第二の偏光板の順に配され、第一の+A−プレートの光軸が第一の偏光板の吸収軸に平行し、第二の+A−プレートの光軸が第二の偏光板の吸収軸に直交していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板、第一の+A−プレート、第一の+C―プレート、液晶セル、第二の+A−プレート、第二の+C−プレート、第二の偏光板の順に配され、第一の+A−プレートの光軸が第一の偏光板の吸収軸に平行し、第二の+A−プレートの光軸が第二の偏光板の吸収軸に平行していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板、第一の+A−プレート、第一の+C―プレート、液晶セル、第二の+A−プレート、第二の+C−プレート、第二の偏光板の順に配され、第一の+A−プレートの光軸が第一の偏光板の吸収軸に直交し、第二の+A−プレートの光軸が第二の偏光板の吸収軸に平行していることを特徴とする、請求項1記載のIPS液晶表示装置。 +C−プレートは、550nm波長で50〜400nmの範囲の位相差値を有することを特徴とする、請求項13記載のIPS液晶表示装置。 第一の+A−プレートと第二の+A−プレートは、それぞれ550nm波長で1〜500nmの範囲の位相差値を有することを特徴とする、請求項13乃至18のいずれか一項に記載のIPS液晶表示装置。 第一の+C−プレートと第二の+C−プレートは、それぞれ550nm波長で1〜500nmの範囲の位相差値を有することを特徴とする、請求項14乃至18のいずれか一項に記載のIPS液晶表示装置。 第一の偏光板の内部保護フィルムと第二の偏光板の内部保護フィルムのいずれか一方、または両方は、0または負の厚み方向の位相差値を有することを特徴とする、請求項3、6、9、および13乃至18のいずれか一項に記載のIPS液晶表示装置。 +A−プレートは、一つ以上の偏光板の内部保護フィルムとして使用されることを特徴とする、請求項3、6、9、および13乃至18のいずれか一項に記載のIPS液晶表示装置。 +C−プレートは、一つ以上の偏光板の内部保護フィルムとして使用されることを特徴とする、請求項3、6、9、および13乃至18のいずれか一項に記載のIPS液晶表示装置。 |
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说明书全文 | 本発明は、液晶表示装置(liquid crystal display;LCD)、具体的には正の誘電異方性を有する液晶(△ε>0)で充填されたIPS液晶表示装置(In-plane Switching liquid crystal display ;IPS−LCD)の視野角特性を改善するために、+A−プレートと+C−プレートを用いた補償フィルムを含む液晶表示装置に係る。 IPS−LCDについては、US特許第3,807,831号に発表されたことがあり、前記特許では、視野角の補償フィルムが使用されていない。 視野角の補償フィルムを使用していないIPS−LCDでは、傾斜角の暗状態における相対的に大きな光漏れのため、低いコントラスト比の値を示すという短所がある。 A−プレートと正の二軸性位相差フィルムを使用する一般的な形態のLCDの視野角の補償フィルムについては、US特許第5,189,538号に発表されたことがある。 また、US特許第6,115,095号には、+CプレートとA−プレートを使用したIPS−LCD補償フィルムが開示されている。 前記特許に開示されている内容を要約してみれば、次の通りである。 US特許第6,115,095号においてA−プレートとC−プレートを使用した主な目的は、IPS−LCDの明状態の色ずれを補償することにある。 この場合、IPS−LCDの明状態の色ずれは、実質的に低減するが、傾斜角での暗状態の光漏れは依然として高い状態を維持する。 かかる理由から、傾斜角でのIPS−LCDのコントラスト比の値が相対的に低いという短所を有する。 最近では、明状態の色ずれを低減するために他の方法が用いられている。 ジグザグ状パターンに構成することで二つの領域に分けられるように構成された電極構造を用いて明状態の色ずれを最小化することができるという技術が確立されている。 本発明は、傾斜角での暗状態の光漏れを最小化することにより正面及び傾斜角での高いコントラスト特性、低い色ずれ(Color Shift)を有するIPS−LCDを提供することを目的とする。 IPS−LCDの視野角特性を低下させる原因は、次の二つに大別され、その一つは、直交偏光板の視野角依存性、もう一つは、IPS−LCDパネルの複屈折特性の視野角依存性である。 従って、本発明者らは、このような二つの原因に起因する視野角の低下を補償するためには、+A−プレートと+C−プレートが必要であることを認識し、前記二枚の位相差フィルムを設計し、広視野角特性を実現しようとする。 また、本発明者らは、適宜の視野角の補償のためには、偏光板とIPS−LCDパネルとの間における+A−プレートと+C−プレートの配置順によって+A−プレートの光軸方向を適宜に決める必要があることを見出し、本発明を完成するに至った。 本発明は、+A−プレートと+C−プレートを用いて前記問題点を解決するIPS液晶表示装置(In-Plane Switching Liquid Crystal Display;IPS−LCD)を提供することをその目的とする。 具体的に、本発明は、第一の偏光板と、正の誘電異方性(△ε>0)を有する液晶で充填された水平配向されたIPS−LCDパネル、及び第二の偏光板を備え、IPS−LCDパネル内の液晶の光軸が偏光板に平行な面内に置かれているIPS液晶表示装置であって、第一の偏光板の吸収軸と第二の偏光板の吸収軸が垂直であり、IPS−LCDパネル内の液晶の光軸が第一の偏光板の吸収軸に平行であり、暗状態(dark state)での視野角の補償のために一つ以上の+A−プレート(n x >n y =n z )と一つ以上の+C−プレート(n x =n y <n z )を偏光板とIPS−LCDパネルの間に含み、+A−プレートと+C−プレートの配置順によって+A−プレートの光軸が調節されたことを特徴とするIPS液晶表示装置を提供する。 本発明の一実施態様は、第二の偏光板2とIPS−LCDとの間に挟まれ+A−プレートと+C−プレートからなる一対の補償フィルムを含み、ここで、前記+A−プレートの光軸は、(a)+A−プレートが第二の偏光板に隣接している場合には、この第二の偏光板の吸収軸5に直交し、(b)+A−プレートがIPS−LCDパネル3に隣接している場合には、第二の偏光板の吸収軸5に平行している。 一方、更には、第一の偏光板1とIPS−LCDパネル3との間に挟まれたA−プレートの光軸は、第一の偏光板の吸収軸に平行または直交してもよい。 偏光板だけを用いたIPS−LCDは、傾斜角70°で10:1以下のコントラスト特性を示すのに対し、本発明において+A−プレートと+C−プレートを用いて達成したい傾斜角70°での最小のコントラスト比の値は20:1以上であることが好ましく、最も好ましくは、50:1である。 以下、本発明について詳述する。 本発明に係る補償フィルムが使用される液晶表示装置は、第一の偏光板1と、両ガラス基板15、16の間に正の誘電異方性(△ε>0)を有する液晶で充填された水平配向されたIPS−LCDパネルの液晶セル3、及び第二の偏光板2を備え、液晶セル内の液晶の光軸6が偏光板1、2に平行な面内に置かれている液晶表示装置であって、第一の偏光板の吸収軸4と第二の偏光板の吸収軸5とが垂直し、IPS−LCDパネル内の液晶の光軸6が第一の偏光板の吸収軸4に平行し、第一の基板15と第二の基板16のいずれか一方は、電極対を含むアクティブマトリクス駆動電極(active matrix drive electrode)が液晶層に隣接している表面内に形成されている。 本発明のIPS−LCDにおける液晶セルの位相差値は、550nm波長で200〜450nmの範囲であることが好ましい。 本発明のLCDは、多重に液晶を配向させるか、または印加される電圧によって多重領域に分けられるものを含む。 本発明は、IPS−LCDの視野角の補償のために+A−プレートと+C−プレートとを組み合わせて使用することを特徴とする。 IPS−LCDの視野角の補償のために+A−プレートと+C−プレートとを組み合わせる場合、広い視野角特性の実現が可能である。 図3を参照して、IPS−LCDの視野角の補償のために使用される位相差フィルムの屈折率をみてみれば、面内屈折率のうちのx軸方向の屈折率をn x 8、y軸方向の屈折率をn y 9、厚み方向の屈折率をn z 10とし、屈折率の大きさによって位相差フィルムの特性が決め付けられる。 (1)n x >n y =n zである時、+A−プレートといい、面内に置かれた両屈折率の差とフィルムの厚みを用いて面内位相差値(in-plane retardation value)を定義する。 (2)n x =n y <n zである時、+C−プレートといい、面内屈折率と厚み方向の屈折率の差とフィルムの厚みを用いて厚み方向の位相差値(thickness retardation value)を定義する。 IPS−LCDの補償のために、使用されるA−プレートの面内位相差値は、550nmの波長で30〜500nmの範囲の値を有することが好ましく、使用される+C−プレートの厚み方向の位相差値は、550nmで30〜500nmの範囲の値を有することが好ましい。 IPS−LCDの暗状態での光漏れは、主に偏光板に起因し、一部は、IPS−LCDパネルに起因する。 従って、IPS−LCDの補償のために必要な位相差値の範囲は、偏光板の光漏れの補償に必要な範囲を若干広げたものと同じである。 直交偏光板の状態で光漏れを最小化するための+A−プレートの位相差値の範囲は、50〜300nmの範囲であり、+C−プレートの位相差値の範囲は、略50〜300nmの範囲であり、IPS−LCDパネルを考慮した場合には、若干その範囲が広がる。 このような理由から、IPS−LCDの視野角の補償のために必要な+A−プレートの位相差値の範囲及び+C−プレートの位相差値の範囲は、それぞれ略30〜500nmの範囲になる。 位相差フィルムは、正常波長分散特性(normal wavelength dispersion)、フラット波長分散特性(flat wavelength dispersion)、逆波長分散特性(reverse wavelength dispersion)等の波長分散特性を持っていればよい。 IPS−LCDにおける本発明に係る+C−プレート11と+A−プレート12を含む視野角の補償フィルムの構造が、図4乃至図9、図15乃至図26に例示されている。 直交偏光板の間に挟まれたIPS−LCDパネル3は、液晶分子7がIPS−LCDパネルの基板15、16に平行して配されており、ラビング方向(液晶分子を一方向に並べるべく基板表面処理を施した方向)に揃っている。 視野角の補償機能を果たすためには、位相差フィルムは、IPS液晶セル3と各偏光板1、2との間に挟まれている必要がある。 位相差フィルムの光軸13は、隣接している偏光板の吸収軸5に平行にまたは垂直していればよい。 +C−プレートの光軸は、偏光板に垂直しているため、考慮する必要がなく、+A−プレートの光軸と偏光板の吸収軸とがなす角度だけが視野角の特性に影響する。 +A−プレートの光軸の方向は、下記の実施態様で提示された如く、位相差フィルムの配置順によって決められる。 また、本発明は、IPS−LCDの視野角の補償のための偏光板の設計時、偏光板の内部保護フィルムが位相差フィルムとしての機能を合わせ持っており、偏光板の内部保護フィルムが厚み方向の位相差値をもっている場合と厚み方向の位相差値をもっていない場合とに分けて考慮し設計に反映する。 偏光板の保護フィルムが厚み方向の位相差値をもっていない場合に、+A−プレートと+C−プレートの設計値が変わる。 下記の表1乃至表10は、保護フィルムによって+A−プレートと+C−プレートの設計値の変わり具合を示す例を表している。 本発明の第一の実施態様は、第一の偏光板1と、IPSパネル液晶セル3と、+C−プレート11と、A−プレート12、及び第二の偏光板2の順に配されており、A−プレートの光軸13が第二の偏光板の吸収軸5に垂直していることを特徴とするLCD素子を提供する。 前記のような配置順、即ち、A−プレートが偏光板に隣接しており、+C−プレートがA−プレートの次に配されている場合には、A−プレートの光軸が隣接している偏光板の吸収軸に垂直している時のみ補償が行われ、平行している場合には、特性を低下させる。 図4には、第一の実施態様に係る第一のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されており、図5には、第一の実施態様に係る第二のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されている。 表1には、IPS−LCDの構造に対し70°の傾斜角でのコントラスト比の値(明状態と暗状態の比の値)を、シミュレーションを通じて求めた値が表されている。 図5に示すような配置下において実際の位相差フィルムの設計値を適用した時におけるシミュレーションの結果を、図11に示している。 本発明の第二の実施態様は、第一の偏光板1と、IPSパネル液晶セル3と、A−プレート12と、+C−プレート11、及び第二の偏光板2の順に配されており、A−プレートの光軸13が第二の偏光板の吸収軸5に平行していることを特徴とするLCD素子を提供する。 ここで、A−プレート12は、550nm波長で50〜200nmの範囲の面内位相差値を有することが好ましい。 また、+C−プレート11は、550nm波長で80〜300nmの範囲の位相差値を有することが好ましい。 理想的な直交偏光板の光漏れを補償するためには、A−プレートの位相差値は130nm程度が好ましく、+C−プレートの厚み方向の位相差値は100〜200nmの範囲が好ましい。 偏光板の内部保護フィルムが、負の厚み方向の位相差値を有する位相差フィルムの機能を果たす場合には、A−プレートの位相差値が80nm程度が好ましく、+C−プレートの位相差値は、100〜200nmの範囲の値を有する。 IPS−LCDの場合、IPS−LCDパネルが位相差値を有するため、+C−プレートの位相差値に応じて50〜200nmの位相差値を有する+A−プレートを使用することが好ましく、+A−プレートの面内位相差値に応じて厚み方向の位相差値が80〜300nmの範囲を有する+C−プレートを使用することが好ましい(表2参照)。 図6には、第二の実施態様に係る第三のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されており、図7には、第二の実施態様に係る第四のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されている。 図7に示すような配置下において実際の位相差フィルムの設計値を適用した時におけるコントラスト特性に関するシミュレーションの結果を、図13及び表3に表している。 前記第一の実施態様及び第二の実施態様では、第二の偏光板と液晶セルとの間だけにA−プレートとC−プレートを挟んでいる場合を示しているが、視野角の補償のために第一の実施態様及び第二の実施態様を広げて、第一の偏光板と液晶セルとの間にもA−プレート及び/またはC−プレートを更に挟むことができ、その非制限的な例として、下記の第三の実施態様乃至第九の実施態様がある。 本発明の第三の実施態様は、第一の偏光板1と、第一の+C−プレート11と、IPSパネル液晶セル3と、A−プレート12と、第二の+C−プレート14、及び第二の偏光板2の順に配されており、A−プレートの光軸13が第二の偏光板の吸収軸5に平行していることを特徴とするLCD素子を提供する。 ここで、A−プレート12は、550nm波長で50〜200nmの範囲の値を有することが好ましい。 理想的な直交偏光板の光漏れを補償するためには、A−プレートの位相差値は130nm程度が好ましく、偏光板の内部保護フィルムが、負の厚み方向の位相差値を有する位相差フィルムの機能を果たす場合には、A−プレートの位相差値は80nm程度が好ましい。 IPS−LCDの場合、IPS−LCDパネルが位相差値を有するため、厚み方向の位相差値に応じて50〜200nmの位相差値を有するA−プレートを使用することが好ましい(表4参照)。 また、第一の+C−プレート11は、550nm波長で10〜400nmの範囲の値を有することが好ましい。 理想的な直交偏光板の光漏れを補償するためには、A−プレートの位相差値は130nm程度が好ましく、+C−プレートの厚み方向の位相差値は100〜200nmの範囲が好ましい。 偏光板の内部保護フィルムが、負の厚み方向の位相差値を有する位相差フィルムの機能を果たす場合には、A−プレートの位相差値は80nm程度が好ましく、+C−プレートの位相差値は、100〜200nmの範囲の値を有する。 IPS−LCDの場合、IPS−LCDパネルが位相差値を有するため、+A−プレートの面内位相差値に応じて厚み方向の位相差値が80〜300nmを有する+C−プレートを使用することが好ましい。 偏光板の内部保護フィルムが大きな負の厚み方向の位相差値を有する場合には、10〜400nmの範囲の+C−プレートを使用することが好ましい(表4参照)。 表4に表すシミュレーションの結果は、第二の+C−プレートが550nm波長で90〜400nmの値を有する時に非常に優れたコントラスト特性を示す。 本発明に係る構造は、観察者、バックライトの相対的な位置とは関係なく、両偏光板と液晶との相対的な位置だけが重要である。 第一のA−プレート11は、550nm波長で1〜500nmの範囲の位相差値を有することが好ましい。 第二のA−プレート13は、550nm波長で1〜500nmの範囲の位相差値を有することが好ましい。 図15には、第四の実施態様に係る第七のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されており、図16には、第四の実施態様に係る第八のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されている。 本発明の第五の実施態様は、第一の偏光板1と、第一の+C−プレート16と、第一の+A−プレート11と、IPSパネル3と、第二の+A−プレート13と、第二の+C−プレート15、及び第二の偏光板2の順に配されており、第一のA−プレートの光軸12は、第一の偏光板の吸収軸4に平行し、第二のA−プレートの光軸14は、第二の偏光板の吸収軸6に平行していることを特徴とするLCD素子を提供する。 ここで、第一の+C−プレート16は、550nm波長で1〜500nmの範囲の位相差値を有することが好ましい。 第二の+C−プレート15は、550nm波長で1〜400nmの範囲の位相差値を有することが好ましい。 図17には、第五の実施態様に係る第九のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されており、図18には、第五の実施態様に係る第十のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されている。 図17及び図18にそれぞれ例示された第九のIPS−LCDの補償フィルムと第十のIPS−LCDの補償フィルムは、その構造は相互同一であり、光源は相互逆に配されている。 図17と図18は、同一の視野角特性を示す。 本発明の第六の実施態様は、第一の偏光板1と、第一の+A−プレート11と、第一の+C−プレート16と、IPS−LCDパネル3と、第二の+C−プレート15と、第二の+A−プレート13、及び第二の偏光板の順に配されており、第一のA−プレートの光軸12は、第一の偏光板の吸収軸4に平行し、第二のA−プレートの光軸14は、第二の偏光板の吸収軸6に直交していることを特徴とするLCD素子を提供する。 図19には、第六の実施態様に係る第十一のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されており、図20には、第六の実施態様に係る第十二のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されている。 図19及び図20にそれぞれ例示された第十一のIPS−LCDの補償フィルムと第十二のIPS−LCDの補償フィルムは、その構造は相互同一であり、光源は相互逆に配されている。 図19と図20は、同一の視野角特性を示す。 本発明の第七の実施態様は、第一の偏光板1と、第一の+C−プレート16と、第一の+A−プレート11と、IPS−LCDパネル3と、第二の+C−プレート15と、第二の+A−プレート13、及び第二の偏光板の順に配されており、第一のA−プレートの光軸12は、第一の偏光板の吸収軸4に平行し、第二のA−プレートの光軸14は、第二の偏光板の吸収軸6に直交していることを特徴とするLCD素子を提供する。 第一のA−プレート11は、550nm波長で1〜500nmの範囲の位相差値を有することが好ましい。 第二のA−プレート13は、550nm波長で1〜500nmの範囲の位相差値を有することが好ましい。 図21には、第七の実施態様に係る第十三のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されており、図22には、第七の実施態様に係る第十四のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されている。 図21及び図22にそれぞれ例示された第十三のIPS−LCDの補償フィルムと第十四のIPS−LCDの補償フィルムは、その構造は相互同一であり、光源は相互逆に配されている。 図21と図22は、同一の視野角特性を示す。 本発明の第八の実施態様は、第一の偏光板1と、第一の+A−プレート11と、第一の+C−プレート16と、IPS−LCDパネル3と、第二の+A−プレート13と、第二の+C−プレート15、及び第二の偏光板の順に配されており、第一のA−プレートの光軸12は、第一の偏光板の吸収軸4に平行し、第二のA−プレートの光軸14は、第二の偏光板の吸収軸6に平行していることを特徴とするLCD素子を提供する。 図23には、第八の実施態様に係る第十五のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されており、図24には、第八の実施態様に係る第十六のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されている。 図23及び図24にそれぞれ例示された第十五のIPS−LCDの補償フィルムと第十六のIPS−LCDの補償フィルムは、その構造は相互同一であり、光源は相互逆に配されている。 図23と図24は、同一の視野角特性を示す。 本発明の第九の実施態様は、第一の偏光板1と、第一の+A−プレート11と、第一の+C−プレート16と、IPS−LCDパネル3と、第二の+A−プレート13と、第二の+C−プレート15、及び第二の偏光板の順に配されており、第一のA−プレートの光軸12は、第一の偏光板の吸収軸4に直交し、第二のA−プレートの光軸14は、第二の偏光板の吸収軸6に平行していることを特徴とするLCD素子を提供する。 図25には、第九の実施態様に係る第十七のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されており、図26には、第九の実施態様に係る第十八のIPS−LCDの補償フィルムの構造が例示されている。 図25及び図26にそれぞれ例示された第十七のIPS−LCDの補償フィルムと第十八のIPS−LCDの補償フィルムは、その構造は相互同一であり、光源は相互逆に配されている。 図25と図26は、同一の視野角特性を示す。 対角線方向は、偏光板の吸収軸に対し45°の方向を示し、直交偏光板の状態でIPS−LCDの視野角特性が最も悪い方向である。 本発明により二枚の位相差フィルムをIPS−LCDに視野角の補償フィルムとして適用した場合、対角線方向の視野角特性が改善される(図10乃至図14、図27乃至図32のコントラスト特性参照)。 一方、第一の偏光板と第二の偏光板の内部保護フィルムは、延伸しないCOP、40μm TAC、80μm TAC、PNBよりなる群から選ばれる材料で作製されることが好ましく、特に、第一の偏光板1の内部保護フィルムは、厚み方向の位相差値が0であるCOPまたは40μm TACを使用することが好ましい。 第一の偏光板の内部保護フィルムとしてCOP(内部保護フィルムの厚み方向の位相差値が0である場合)を使用した場合に最も優れたコントラスト特性を示す。 第一の偏光板の内部保護フィルムとしてCOPとTACを使用した場合の70°でのコントラスト特性を比較した結果を、表1乃至表10に表している。 表1乃至表10から分かるように、偏光板の内部保護フィルムとしてCOPまたは40μm TACを使用した時に最も優れた特性を示す。 A−プレート12として使用可能な位相差フィルムとしては、一軸延伸されたPC(Uniaxial stretched Polycarbonate)、一軸延伸されたCOP、ネマチック液晶(Nematic Liquid Crystal)または円盤状液晶(Discotic Liquid Crystal)を使用した液晶フィルム等が使用可能である。 C−プレート11として使用可能なフィルムとしては、垂直配向された液晶フィルム(Homeotropic aligned Liquid Crystal Film)、二軸延伸されたPC(biaxial stretched Polycarbonate)等が可能である。 +C−プレートは、ポリマーフィルムまたはUV硬化型液晶フィルムで作製すればよい。 一方、偏光板は、外部保護フィルム、PVA−I(ヨードが染着された延伸PVA)、内部保護フィルムからなる。 このうち、内部保護フィルムとしては、TAC等が使用されているが、これに取って代わって+A−プレートフィルムまたは+C−プレートフィルムを偏光板の内部保護フィルムとして使用することができる。 (例示1) 円周に沿って記された数値0から330までは、方位角(Azimuthal Angle)を示す。 上偏光板が方位角0°方向に下偏光板が90°の方向に配されている偏光板における、全ての視野方向(傾斜角0°から80°、方位角0°から360°)でのコントラスト特性を示す結果である。 偏光板だけを使用したIPS−LCDは、傾斜角80°で10:1以下のコントラスト特性を示すのに対し、図10は、傾斜角80°で100:1以上の優れたコントラスト特性を示す。 (例示2) (例示3) (例示4) (例示5) (例示6) (例示7) (例示8) (例示9) (例示10) (例示11) 本発明によれば、+A−プレートと+C−プレートを使用してIPS液晶表示装置の正面と傾斜角でのコントラスト特性を向上し、暗状態での視野角による色ずれを最小化することができる。 1 第一の偏光板 2 第二の偏光板 3 IPS−LCDパネル 4 第一の偏光板の吸収軸 5 第二の偏光板の吸収軸 6 IPS−LCDパネルの光軸 15 ガラス基板 16 ガラス基板 |