JP2004258372A - Liquid crystal display device - Google Patents

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JP2004258372A
JP2004258372A JP2003049448A JP2003049448A JP2004258372A JP 2004258372 A JP2004258372 A JP 2004258372A JP 2003049448 A JP2003049448 A JP 2003049448A JP 2003049448 A JP2003049448 A JP 2003049448A JP 2004258372 A JP2004258372 A JP 2004258372A
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Yuji Hayata
祐二 早田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device capable of performing an optimum contrast display from viewing angles in lower and both right and left directions and obtaining a satisfactory visibility. <P>SOLUTION: In each first and second liquid crystal panel, a TN liquid crystal is interposed between a pair of transparent substrates and the TN liquid crystal has 1.5 to 3.0 μm layer thickness d and 300 to 600 nm phase difference value Δnd. The crossing angle of alignment axes of visual confirmation side alignment layers of respective the first and the second liquid crystal panels is specified to be 10° or less, two polarizing plates sandwiching either one of the first or the second liquid crystal panel are specified to be a pair of wide visual field angle polarizing plates, the crossing angle of the polarization axis of the respective wide visual field angle polarizing plates and the alignment axis of the alignment layer on the wide visual field angle polarizing plate disposed side of the one liquid crystal panel is specified to be nearly 90°, and the crossing angle of the polarization axis of the other one polarizing plate and the alignment axis of the alignment layer on the polarizing plate disposed side of the other liquid crystal panel is specified to be 10° or less. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶を利用したディスプレイに使用される液晶表示装置に係り、特に、TN(Twisted Nematic)型液晶を用いたフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において広視野角を確保するとともに、良好なコントラストを示すことのできる液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、高精細なカラー表示が可能な液晶表示装置として、例えば、特許文献1に示すようなフィールドシーケンシャル方式を用いたカラー液晶表示装置(以下、FS液晶表示装置と記す。)が多く利用されている。
【0003】
このFS液晶表示装置は、間隔を隔ててほぼ平行に配置された一対の透明基板、各透明基板の対向面にそれぞれ形成された一対の透明電極、各透明電極上にそれぞれ形成された一対の配向膜、各透明基板間を所定の間隔で維持しつつその周縁を接合し封止するシール材およびその封入空間内に封入された液晶から構成された液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを挟持する一対の偏光板と、複数の単位色、例えば赤、緑、青の光源色の3色を選択的に発光するバックライトユニットとを備えている。
【0004】
このフィールドシーケンシャル方式を用いたカラー表示の原理は、前記液晶表示パネルをその背面側から照射する前記バックライトユニットの各色の発光に同期させて特定フィールドを選択的に透光可能に開口させる光シャッタとして用いるとともに、前記バックライトユニットの3色の発光を高速度で切換えることにより、3色のそれぞれの表示パターンを高速で連続的に時分割方式で重ねて表示して所望のカラー表示を行なうというものである。前記液晶表示パネルの光シャッタとしての作用をより詳しく説明すれば、カラー表示を行う特定フィールドの各1画素を構成する前記一対の透明基板に形成された透明電極に対し、選択的に電圧を印加することにより、当該特定フィールドの液晶の分子配列を変化させ、当該特定フィールドでのみ光の透過率を変化させるように作用することとなる。
【0005】
例えば、ある特定フィールドの1画素を赤で表示したいとき、赤のバックライトユニットの点灯・発光時には光を透過させ、他の緑および青のバックライトユニットの点灯・発光時には光を遮光させるようにする。
【0006】
ところで、一般的に、液晶表示装置には、高速応答性、高コントラスト、高精細表示、広視野角といった特性が求められる。前述のようにしてカラー表示を行うFS液晶表示装置においては、バックライトユニットの赤、緑、青の各色の切換周波数は、通常時が60Hzである場合には、その3倍の180Hzで切換えなければならず、特に、高速応答化が要求されている。
【0007】
また、FS液晶表示装置は、赤、緑、青の3色のカラーフィルターを用いてカラー表示する液晶表示装置と同じ面積で3倍の画素を表現できるため、高精細な表示が可能となる。そのため、駅や空港等の各種案内表示板やメッセージボードといった比較的大型の表示装置として用いられることも多く、その場合には、観者が見上げる位置に配置されることや、観者が表示装置の画面を必ずしも正面から視認できるとは限らないこと等を勘案し、特に、液晶表示装置の画面に対する下方からの視角や左右両方向からの視角に対しても良好な視認性(高コントラスト)を示す広視野角化が要求されている。
【0008】
これらの要求に対し、近年では、例えば、液晶が封止されることとなる一対の透明基板間を低ギャップに形成して高速応答化させたり、液晶表示パネルに封入する液晶としてTN型液晶を用い、その液晶表示パネルを挟持するようにして2枚の偏光板をその偏光軸を直交させて配置した液晶表示装置においては、液晶がより規則正しく配列する垂直配向時に光を遮光させるべく、液晶表示パネルを簡略図示した図11(1)に示すように、オフ電圧印加時に液晶はねじれ配向となって光を透過させ、図11(2)に示すように、オン電圧印加時に液晶は垂直配向となって光を遮光するノーマリーホワイトモードを採用して高コントラスト化させることがなされている。なお、液晶表示パネルを簡略図示した図11中、301は視認側の透明基板、302は反視認側の透明基板、303は液晶層、304はブラックマスクを示す。
【0009】
このノーマリーホワイトモードを採用した液晶表示装置においては、前述のように、ある特定フィールドの1画素を赤で表示したいとき、赤のバックライトユニットの点灯・発光時には、当該1画素に対応する前記透明電極にオフ電圧を印加して光を透過させ、他の緑および青のバックライトユニットの点灯・発光時には、当該1画素に対応する前記透明電極にオン電圧を印加して光を遮光させることとなる。
【0010】
そして、前記広視野角化の要求に対しては、例えば、特許文献2に示すような、広視野角の表示を目的とする偏光膜(以下、広視野角偏光膜と略記する。)が開発・研究されており、ノーマリーホワイトモードの広視野角化として、富士フイルム社製のディスコチック液晶をハイブリッド配向させた液晶ポリマー補償フィルム(WVフィルム)や新日本石油社製のネマチック液晶をハイブリッド配向させたもの(NHフィルム)が知られている。また、前記WVフィルムにおいては、偏光板と一体型の広視野角偏光板が市販されている。
【0011】
ここで、偏光板と前記広視野角偏光板の構成について、簡単に説明する。
【0012】
図12には偏光板の構成の一例を示しており、前記偏光板は、ポリビニルアルコール(以下、PVAと記す。)にヨウ素や染料などの2色性の材料を染色・吸着させ、高度に延伸・配向させて偏光特性を付与するとともに、耐久性を付与すべく、前記PVAからなる膜を2枚のトリアセチルセルロース(以下、TACと記す。)の膜間に挟持させた構成とされている。
【0013】
また、図13には、広視野角偏光板の構成の一例を示しており、前記広視野角偏光板は、前記PVAを前記TACの薄膜と、WVフィルムとの間に挟持させた構成とされている。前記WVフィルムは、前記TAC上に配向膜を設け、その上に負の一軸性化合物である円盤状化合物をハイブリッド配向させた光学異方性層から構成されており、前記円盤状化合物としては、ディスコティック液晶タイプの化合物が用いられている。なお、前記WVフィルムは、前記光学異方性層を反PVA側に位置させて前記PVAの片面に配設する。また、この構成を有する広視野角偏光板は、前記WVフィルムを液晶層側に位置させ、粘着層を介して液晶表示パネルに配設する。
【0014】
【特許文献1】
特開2002−303846号公報
【特許文献2】
特開2002−22943号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後述する比較例(従来例)にも示すように、前述の広視野角偏光膜や広視野角偏光板を単に用いただけでは、公衆表示用の液晶表示装置の視野角として十分なものを得ることはできなかった。
【0016】
そこで、本発明はこのような点に鑑み、フィールドシーケンシャル方式を採用する液晶表示装置において、特に、液晶表示装置の下方向および左右両方向の視角からの最適なコントラストの表示を可能とし、良好な視認性を得ることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明の請求項1に係る液晶表示装置の特徴は、第1液晶表示パネル、前記第1液晶表示パネルの反視認側に配設されて前記第1液晶表示パネルと同一に駆動される第2液晶表示パネル、前記第1液晶表示パネルの視認側に配設された偏光板、前記第1液晶表示パネルと第2液晶表示パネルとの間に配設された偏光板、および前記第2液晶表示パネルの反視認側に配設された偏光板を備え、前記第1液晶表示パネルおよび第2液晶表示パネルは、配向膜が形成された面を対向させて間隔を隔ててほぼ平行に配置された一対の透明基板間にTN型液晶が封入され、前記TN型液晶の層厚dLCが1.5〜3.0μm、位相差値ΔnLC・dLCが300〜600nmとされ、かつ、前記第1液晶表示パネルの視認側の配向膜の配向軸と前記第2液晶表示パネルの視認側の配向膜の配向軸との交差角が10°以内とされており、前記第1液晶表示パネルおよび第2液晶表示パネルの何れか一方の液晶表示パネルを挟持する2枚の偏光板が一対の広視野角偏光板とされ、各広視野角偏光板の偏光軸と前記一方の液晶表示パネルの前記各広視野角偏光板の配設側の配向膜の配向軸との交差角が略90°とされており、他の1枚の偏光板の偏光軸と他方の液晶表示パネルの前記偏光板の配設側の配向膜の配向軸との交差角は10°以内とされている点にある。
【0018】
このような構成を採用することにより、液晶表示装置の下方向および左右両方向からの視角に対して最良のコントラストを得て、極めて良好な視認性を得ることができ、広視野角化を実現することができる。
【0019】
また、請求項2に係る液晶表示装置の特徴は、請求項1に記載の液晶表示装置において、前記第1液晶表示パネルおよび第2液晶表示パネルにはそれぞれ、前記画素間を遮光する遮光膜が配設されている点にある。
【0020】
このような構成を採用することにより、カラー表示時における光漏れを防止することができ、コントラストを向上させることが可能となる。
【0021】
さらに、請求項3に係る液晶表示装置の特徴は、請求項1または2に記載の液晶表示装置において、前記バックライトユニットは、赤、青、緑の発光ダイオードを有する点にある。
【0022】
このような構成を採用することにより、カラー表示時における輝度を十分に確保することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本実施形態について、2つの実施例と3つの比較例を用いて説明する。
【0024】
本実施形態の液晶表示装置は、例えば、後述する実施例の図1あるいは図4に示すように、90°のツイスト角を有するTN型液晶が封入された2枚の液晶表示パネル1,2(以下、視認側に配設された液晶表示パネルを第1液晶表示パネル1と称し、反視認側に配設された液晶表示パネルを第2液晶表示パネル2と称する。)、第1液晶表示パネル1の視認側に配設された第1偏光板3、前記第1液晶表示パネル1と第2液晶表示パネル2との間に配設された第2偏光板4、および前記第2液晶表示パネル2の反視認側に配設された第3偏光板5とを備えた液晶表示装置である。
【0025】
より詳しく説明すると、前記各液晶表示パネル1、2は、間隔を隔ててほぼ並行に配置された2枚のガラスのような材質からなる透明基板100,101、102,103を有している。各透明基板100、101、102、103上には、それぞれ透明電極104、105、106、107と、前記透明電極104、105、106、107に印加される電圧に応じて液晶分子の配向を制御する配向膜108、109、110、111とが積層形成されており、各液晶表示パネル1、2を構成するそれぞれ2枚の透明基板100,101、102,103はそれぞれの前記配向膜108、109、110、111の形成面を対向させた状態でその周縁をシール材112、113により接合され密閉されている。この透明基板100,101、102,103とシール材112、113により囲繞された密閉空間には、ツイスト角を90°とし、位相差値ΔnLC・dLCが300〜600nm、好ましくは350〜500nmに設定されたTN型液晶114、115が封入され、液晶層とされている。
【0026】
また、前記各液晶表示パネル1,2は、前記液晶層厚dLCが1.5〜3.0μm、好ましくは1.5〜2.5μmに設定されている。液晶層厚dLCが1.5μmよりも小さくなると液晶表示パネルの製造が困難になり、3.0μmを超えると応答速度が遅くなるためである。
【0027】
また、後述する実施例の図2または図5に示すように、前記第1液晶表示パネル1の視認側に配置される配向膜108の配向軸と、前記第2液晶表示パネル2の視認側に配置される配向膜110の配向軸との交差角は10°以内に設定されている。
【0028】
そして、前記各液晶表示パネル1、2の内部には、各液晶表示パネル1、2の画素間を遮光する遮光膜116、117が配設されている。このように遮光膜116、117を画素間に形成することにより、カラー表示時における光漏れを防止することができ、コントラストを向上させることが可能となる。
【0029】
そして、本実施形態においては、何れか一方の液晶表示パネル1(2)を挟持する2枚の偏光板3、4(4、5)は一対の広視野角偏光板(以下、広視野角偏光板は、符号に「W」を付して記す。)3W、4W(4W、5W)とされ、各広視野角偏光板3W、4W(4W、5W)の偏光軸と前記一方の液晶表示パネル1(2)の前記各広視野角偏光板3W、4W(4W、5W)の配設側の配向膜108、109(110、111)の配向軸との交差角は90°とされており、他の1枚の偏光板5(3)の偏光軸と他方の液晶表示パネル2(1)の前記偏光板5(3)の配設側の配向膜111(108)の配向軸との交差角は10°以内とされている。
【0030】
さらに、本実施形態の液晶表示装置は、前記第2液晶表示パネル2の反視認側に、光源としての赤、青、緑の発光ダイオードを有し、前記発光ダイオードの各単位色を選択的に切り換えて発光するバックライトユニット(図示せず)が配設されている。このように、バックライトユニットに発光ダイオードを用いることにより、普通の蛍光表示管(VFD)等を用いる場合よりも輝度を確保することができ、良好なカラー表示を行うことができる。
【0031】
そして、前記第1液晶表示パネル1および第2液晶表示パネル2の画素毎の透光を前記バックライトユニットからの各色の発光に同期させて選択的、且つ、同一に駆動制御し、各単位色のそれぞれの表示パターンを高速で連続的に時分割方式で重ねて表示して所望のカラー表示を行なうように構成されている。
【0032】
本実施形態の液晶表示装置のように、TN型液晶を封入した前記第1液晶表示パネル1と第2液晶表示パネル2との何れかの液晶表示パネル1(2)を挟持する2枚の偏光板3、4(4、5)を一対の広視野角偏光板3W、4W(4W、5W)とし、広視野角偏光板3W、4W(4W、5W)の偏光軸と前記一方の液晶表示パネル1(2)の前記各広視野角偏光板3W、4W(4W、5W)の配設側の配向膜108、109(110、111)の配向軸との交差角を略90°とし、他の1枚の偏光板5(3)の偏光軸と他方の液晶表示パネル2(1)の前記偏光板5(3)の配設側の配向膜111(108)の配向軸との交差角を10°以内とする構成とすることで、液晶表示装置の下方向および左右両方向からの視角に対して最良のコントラストを得て、極めて良好な視認性を得ることができ、広視野角化を実現するものとなる。
【0033】
以下に、前述した本実施形態の液晶表示装置の具体的な実施例を示し、従来の仕様の液晶表示装置(比較例)と比較して説明する。
【0034】
[実施例1]
本実施例の液晶表示装置は、図1に示すように、厚み方向に積層された2枚の液晶表示パネル1、2を有した液晶表示装置である。前記液晶表示装置においては、前記液晶114、115は90°の左ツイストで、液晶層厚dLC=2μm、位相差値ΔnLC・dLC=410nmとなるように設定されており、図2に示すように、第1液晶表示パネル1の視認側に配置される透明基板100の配向膜108の配向軸と、第2液晶表示パネル2の視認側に配置される透明基板102の配向膜110の配向軸との交差角を0°に設定されている。
【0035】
また、前記第1偏光板3および前記第2偏光板4として、一対の広視野角偏光板(ポラテクノ社製商品:SKN−18243WL)3W、4Wを使用し、前記第1偏光板3Wの偏光軸と前記第1液晶表示パネル1の視認側の配向膜108の配向軸との交差角、および第2偏光板4Wの偏光軸と前記第1液晶表示パネル1の反視認側の配向膜109の配向軸との交差角はそれぞれ90°に設定されている。
【0036】
また、第3偏光板5としてはニュートラルな偏光板(ポラテクノ社製商品:SKN−18243T)を使用し、前記第3偏光板5の偏光軸と第2液晶表示パネル2の反視認側の配向膜111の配向軸との交差角を0°に設定されている。
【0037】
この液晶表示装置を試料とし、180Hzでスタティック駆動させた場合における、コントラストの視野角依存性を図3に示す。
【0038】
図3中、同心円とされ、10°間隔で0〜50°まで示された円状のラインは、液晶表示装置の表示面の法線からの傾き角(θ)を示しており、同図の中心点から放射状に延在し、同図を12分割するラインは、液晶表示装置の表示面の3時方向を0°と仮定した場合における反時計方向の角度(φ)を示している(以下の実施例および比較例における図6、8、9、10において同じ。)。
【0039】
この結果、本実施例の液晶表示装置は、観者の視線をφ120〜60(420)°の領域でθ0〜50°とするまでにおいては、φ180〜200°(略左方向)、φ260〜280°(略真下方向)。φ340〜360°(略右方向)を除く範囲で200以上のコントラスト比を得て、良好なカラー表示の視認性を示すことができ、広視野角化を実現するものとなった。また、φ180〜200°(略左方向)、φ260〜280°(略真下方向)。φ340〜360°(略右方向)においても、θ0〜40°の範囲においては、200以上のコントラスト比を得ることができた。
【0040】
また、本実施例の液晶表示装置の応答速度は2msであった。
【0041】
なお、ここでいう応答速度とは、前記透明電極に対してオン・オフの電圧を印加したときに、透過光が所定値に達するまでの時間である(以下の実施例および比較例において同じ)。
【0042】
[実施例2]
本実施例の液晶表示装置は、図4に示すように、厚み方向に積層された2枚の液晶表示パネル1、2を有した液晶表示装置である。前記液晶表示装置においては、前記液晶114、115は90°の左ツイストで、液晶層厚dLC=2μm、位相差値ΔnLC・dLC=410nmとなるように設定されており、図5に示すように、第1液晶表示パネル1の視認側に配置される透明基板100の配向膜108の配向軸と、第2液晶表示パネル2の視認側に配置される透明基板102の配向膜110の配向軸との交差角を0°に設定されている。
【0043】
また、本実施例においては、前記第2偏光板4および前記第3偏光板5として、一対の広視野角偏光板(ポラテクノ社製商品:SKN−18243WL)4W、5Wを使用し、前記第2偏光板3Wの偏光軸と前記第2液晶表示パネル2の視認側の配向膜110の配向軸との交差角、および第3偏光板5Wの偏光軸と前記第2液晶表示パネル2の反視認側の配向膜111の配向軸との交差角はそれぞれ90°に設定されている。
【0044】
また、第1偏光板3としてはニュートラルな偏光板(ポラテクノ社製商品:SKN−18243T)を使用し、前記第1偏光板3の偏光軸と第1液晶表示パネル2の視認側の配向膜108の配向軸との交差角を0°に設定されている。
【0045】
この液晶表示装置を試料とし、180Hzでスタティック駆動させた場合における、コントラストの視野角依存性を図6に示す。
【0046】
この結果、本実施例の液晶表示装置は、観者の視線をφ120〜60(420)°の領域でθ0〜50°とするまでにおいて、 φ180〜200°(略左方向)、φ260〜280°(略真下方向)。φ340〜20(380)°(略右方向)を除く範囲で200以上のコントラスト比を得て、良好なカラー表示の視認性を示すことができ、広視野角化を実現するものとなった。また、φ180〜200°(略左方向)、φ260〜280°(略真下方向)。φ340〜20(380)°(略右方向)においても、θ0〜35°の範囲においては、200以上のコントラスト比を得ることができた。
【0047】
また、本実施例の液晶表示装置の応答速度は2msであった。
【0048】
[比較例(従来例)1]
本比較例の液晶表示装置は、1枚の液晶表示パネル200と、この液晶表示パネル118を挟持する一対の偏光板201、202を有した液晶表示装置である。前記液晶表示パネル200自体の構成は、前記実施例における各液晶表示パネル1、2と基本的に同様に構成されており、当該比較例の液晶表示装置においても、前記液晶(図示せず)は90°の左ツイストで、液晶層厚dLC=2μm、位相差値ΔnLC・dLC=410nmとなるように設定されており、図7に示すように、前記一対の偏光板201、202の偏光軸は直交するように配置されている。
【0049】
さらに、液晶表示パネル200の視認側に配設される偏光板201の偏光軸は、液晶表示パネル200の視認側に配設された透明基板の配向膜(図示せず)の配向軸と直交し、かつ、反視認側に配設される偏光板202の偏光軸は、液晶表示パネルの反視認側に配設された透明基板の配向膜(図示せず)の配向軸と直交するように配設されている。
【0050】
なお、前記一対の偏光板201、202としては、いずれもニュートラルな偏光板(ポラテクノ社製商品:SKN−18243T)を使用した。
【0051】
この液晶表示装置を試料とし、180Hzでスタティック駆動させた場合における、コントラストの視野角依存性を図8に示す。
【0052】
この結果、本比較例の液晶表示装置においては、200以上のコントラスト比を得ることのできる視角領域が、φ30°付近におけるθ0〜30°の範囲、φ160°付近におけるθ0〜40°の範囲およびφ180〜360°におけるφ0〜15乃至20°の範囲にほぼ限られており、非常に狭い視野角であった。
【0053】
[比較例(従来例)2]
本比較例の液晶表示装置は、前述した比較例1の液晶表示装置と略同様の構成を有するが、前記一対の偏光板201、202として、いずれも広視野角偏光板(ポラテクノ社製商品:SKN−18243WL)を使用した点で異なるものである。
【0054】
この液晶表示装置を試料とし、180Hzでスタティック駆動させた場合における、コントラストの視野角依存性を図9に示す。
【0055】
この結果、本比較例の液晶表示装置においては、200以上のコントラスト比を得ることのできる視角領域が、前記比較例1よりは広くなったものの、例えば、θ50°の場合はφ37〜45°の一方向、θ40°の場合はφ30〜50°、φ135〜150°、φ215〜250°およびφ300〜330°の僅か四方向においてしか得ることができず、その視野角は未だ十分なものではなかった。
【0056】
[比較例(従来例)3]
本比較例の液晶表示装置は、前述した実施例2の液晶表示装置と略同様の構成を有するが、前記第1偏光板3乃至第3偏光板5として、いずれもニュートラルな偏光板(ポラテクノ社製商品:SKN−18243T)を使用した点で異なるものである。
【0057】
この液晶表示装置を試料とし、180Hzでスタティック駆動させた場合における、コントラストの視野角依存性を図10に示す。
【0058】
この結果、本比較例の液晶表示装置においては、200以上のコントラスト比を得ることのできる視角領域が、前記比較例1および比較例2よりは広くなったものの、例えば、θ50°の場合はφ0〜45°、φ140〜180°およびφ230〜315°範囲においてしか得ることができず、その視野角は未だ十分なものではなかった。また、1000以上のコントラストを得ることのできる視角領域についても、前述の実施例1および2の場合に比して狭い範囲となった。
【0059】
これらの実験から、TN型液晶が封入された第1液晶表示パネルの視認側の配向膜の配向軸と、同じくTN型液晶が封入された前記第2液晶表示パネルの視認側の配向膜の配向軸との交差角を10°以内とし、何れか一方の液晶表示パネルを挟持する2枚の偏光板を一対の広視野角偏光板とし、各広視野角偏光板の偏光軸と前記一方の液晶表示パネルの前記各広視野角偏光板の配設側の配向膜の配向軸との交差角を略90°とし、他の1枚の偏光板の偏光軸と他方の液晶表示パネルの前記偏光板の配設側の配向膜の配向軸との交差角を10°以内とした構成とすることで、特に、下方向および左右両方向の視角からのコントラストを良好なものとすることができることがわかった。
【0060】
そして、このようにして広視野角化が実現された液晶表示装置であれば、駅や空港等の各種案内表示板やメッセージボードといった比較的大型の表示装置として、観者が見上げる位置に配置されような場合であっても、良好なカラー表示の視認性(高コントラスト)を示すことができる。
【0061】
なお、本発明は、前述した実施形態および実施例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、下方向あるいは左右両方向からであっても、その視角からの最適なコントラストの表示を可能とし、高精細で、良好な視認性を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の実施例1の液晶表示装置の積層構造を示す縦断面図
【図2】実施例1の液晶表示装置を構成する各偏光板の偏光軸と各液晶表示パネルの視認側および反視認側の配向膜の配光軸の軸配置図
【図3】実施例1の液晶表示装置のコントラストの視野角依存性を示す図
【図4】本実施形態の実施例2の液晶表示装置の積層構造を示す縦断面図
【図5】実施例2の液晶表示装置を構成する各偏光板の偏光軸と各液晶表示パネルの視認側および反視認側の配向膜の配光軸の軸配置図
【図6】実施例2の液晶表示装置のコントラストの視野角依存性を示す図
【図7】比較例(従来例)1および2の液晶表示装置を構成する偏光板の偏光軸と液晶表示パネルの視認側および反視認側の配向膜の配向軸の軸配置図
【図8】比較例(従来例)1の液晶表示装置のコントラストの視野角依存性を示す図
【図9】比較例(従来例)2の液晶表示装置のコントラストの視野角依存性を示す図
【図10】比較例(従来例)3の液晶表示装置のコントラストの視野角依存性を示す図
【図11】オン・オフの電圧を印加したときの液晶の配列と光の透過状態を示す説明図
【図12】偏光板の構成の一例を示す断面図
【図13】広視野角偏光板の構成の一例を示す断面図
【符号の説明】
1 第1液晶表示パネル
2 第2液晶表示パネル
3 第1偏光板
3W (広視野角偏光板を用いた)第1偏光板
4 第2偏光板
4W (広視野角偏光板を用いた)第2偏光板
5 第3偏光板
5W (広視野角偏光板を用いた)第3偏光板
100 第1液晶表示パネルの視認側透明基板
101 第1液晶表示パネルの反視認側透明基板
102 第2液晶表示パネルの視認側透明基板
103 第2液晶表示パネルの反視認側透明基板
108 第1液晶表示パネルの視認側透明基板の配向膜
109 第1液晶表示パネルの反視認側透明基板の配向膜
110 第2液晶表示パネルの視認側透明基板の配向膜
111 第2液晶表示パネルの反視認側透明基板の配向膜
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device used for a display using a liquid crystal, and more particularly to a wide field angle liquid crystal display device using a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal and a good contrast. The present invention relates to a liquid crystal display device capable of indicating the following.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, as a liquid crystal display device capable of high-definition color display, for example, a color liquid crystal display device (hereinafter, referred to as an FS liquid crystal display device) using a field sequential system as disclosed in Patent Document 1 has been widely used. I have.
[0003]
This FS liquid crystal display device has a pair of transparent substrates arranged substantially in parallel at an interval, a pair of transparent electrodes formed on opposing surfaces of each transparent substrate, and a pair of alignments respectively formed on each transparent electrode. A liquid crystal display panel composed of a sealing material for joining and sealing the periphery thereof while maintaining the film and each transparent substrate at a predetermined interval, and a liquid crystal sealed in the sealing space, and sandwiches the liquid crystal display panel. The backlight unit includes a pair of polarizing plates and a backlight unit that selectively emits a plurality of unit colors, for example, three colors of red, green, and blue light source colors.
[0004]
The principle of the color display using the field sequential method is that an optical shutter for selectively opening a specific field so as to be capable of transmitting light in synchronization with light emission of each color of the backlight unit that irradiates the liquid crystal display panel from the back side thereof. In addition, by switching the light emission of the three colors of the backlight unit at a high speed, the display patterns of the three colors are continuously displayed at a high speed in a time-division manner to perform a desired color display. Things. The operation of the liquid crystal display panel as an optical shutter will be described in more detail. A voltage is selectively applied to the transparent electrodes formed on the pair of transparent substrates constituting one pixel of each specific field for performing color display. This changes the molecular arrangement of the liquid crystal in the specific field and acts to change the light transmittance only in the specific field.
[0005]
For example, when one pixel in a certain field is to be displayed in red, light is transmitted when the red backlight unit is turned on and emits light, and light is shielded when the other green and blue backlight units are turned on and emit light. I do.
[0006]
In general, a liquid crystal display device is required to have characteristics such as high-speed response, high contrast, high definition display, and a wide viewing angle. In the FS liquid crystal display device that performs color display as described above, the switching frequency of each color of red, green, and blue of the backlight unit must be switched at 180 Hz, which is three times the normal frequency of 60 Hz. In particular, high-speed response is required.
[0007]
In addition, the FS liquid crystal display device can express three times as many pixels in the same area as a liquid crystal display device that performs color display using three color filters of red, green, and blue, so that high-definition display is possible. Therefore, it is often used as a relatively large display device such as a variety of information display boards and message boards at stations and airports, in which case, it is arranged at a position where a viewer looks up, or the viewer In view of the fact that the screen of the liquid crystal display device is not always visible from the front, a good visibility (high contrast) is exhibited particularly with respect to the viewing angle from below and the viewing angle from both the left and right directions with respect to the screen of the liquid crystal display device. A wide viewing angle is required.
[0008]
In response to these requirements, in recent years, for example, a TN-type liquid crystal has been used as a liquid crystal to be sealed in a liquid crystal display panel, for example, by forming a gap between a pair of transparent substrates in which a liquid crystal is to be sealed with a low gap to achieve high-speed response. In a liquid crystal display device in which two polarizing plates are arranged with their polarization axes orthogonal to each other so as to sandwich the liquid crystal display panel, a liquid crystal display is used to shield light during vertical alignment in which liquid crystals are more regularly arranged. As shown in FIG. 11 (1), which is a simplified view of the panel, when an off-voltage is applied, the liquid crystal is twisted and transmits light, and as shown in FIG. 11 (2), when the on-voltage is applied, the liquid crystal is vertically aligned. In order to increase the contrast, a normally white mode that blocks light is adopted. Note that in FIG. 11 schematically illustrating the liquid crystal display panel, reference numeral 301 denotes a transparent substrate on the viewing side, 302 denotes a transparent substrate on the opposite viewing side, 303 denotes a liquid crystal layer, and 304 denotes a black mask.
[0009]
In the liquid crystal display device adopting the normally white mode, as described above, when one pixel in a specific field is to be displayed in red, and when the red backlight unit is turned on and emits light, the corresponding pixel corresponds to the pixel. Applying an off-voltage to the transparent electrode to transmit light, and applying on-voltage to the transparent electrode corresponding to the one pixel to block light when other green and blue backlight units are turned on and emitting light. It becomes.
[0010]
In response to the demand for a wide viewing angle, for example, a polarizing film (hereinafter, abbreviated as a wide viewing angle polarizing film) for displaying a wide viewing angle has been developed as disclosed in Patent Document 2.・ Research has been conducted to increase the viewing angle of the normally white mode, such as hybrid alignment of a liquid crystal polymer compensation film (WV film) made of Fujifilm's discotic liquid crystal and hybrid alignment of a nematic liquid crystal made by Nippon Oil Corporation. A film (NH film) is known. In the WV film, a wide viewing angle polarizing plate integrated with a polarizing plate is commercially available.
[0011]
Here, the configuration of the polarizing plate and the wide viewing angle polarizing plate will be briefly described.
[0012]
FIG. 12 shows an example of the configuration of a polarizing plate. The polarizing plate is formed by dyeing and adsorbing a dichroic material such as iodine or a dye on polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA), and stretching the film to a high degree. -In order to impart polarization characteristics by orienting and impart durability, the PVA film is sandwiched between two films of triacetyl cellulose (hereinafter referred to as TAC). .
[0013]
FIG. 13 shows an example of a configuration of a wide viewing angle polarizing plate. The wide viewing angle polarizing plate has a configuration in which the PVA is sandwiched between a thin film of the TAC and a WV film. ing. The WV film is formed of an optically anisotropic layer in which an alignment film is provided on the TAC, and a discotic compound, which is a negative uniaxial compound, is hybrid-oriented on the orientation film. As the discotic compound, Discotic liquid crystal type compounds are used. The WV film is disposed on one side of the PVA with the optically anisotropic layer positioned on the side opposite to the PVA. In the wide viewing angle polarizing plate having this configuration, the WV film is positioned on the liquid crystal layer side, and is disposed on the liquid crystal display panel via an adhesive layer.
[0014]
[Patent Document 1]
JP 2002-303846 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-22943
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in a comparative example (conventional example) to be described later, simply using the above-mentioned wide-viewing-angle polarizing film or wide-viewing-angle polarizing plate is sufficient for a viewing angle of a liquid crystal display device for public display. I couldn't get it.
[0016]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and in a liquid crystal display device employing a field sequential system, it is possible to display an image with an optimum contrast particularly from a viewing angle in both a downward direction and a left and right direction of the liquid crystal display device. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of obtaining a property.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a feature of the liquid crystal display device according to claim 1 of the present invention is that a first liquid crystal display panel is provided on the opposite side of the first liquid crystal display panel from the first viewing position. A second liquid crystal display panel driven in the same manner as above, a polarizing plate disposed on the viewing side of the first liquid crystal display panel, and a polarization disposed between the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel. And a polarizing plate disposed on the anti-viewing side of the second liquid crystal display panel, wherein the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel face each other on a surface on which an alignment film is formed and are spaced apart from each other. separated by TN type liquid crystal is sealed between a pair of transparent substrates arranged substantially parallel, the TN-type liquid crystal layer thickness d LC is 1.5-3.0, the retardation value Δn LC · d LC 300~ 600 nm, and the first liquid crystal display panel is visually recognized. The intersection angle between the alignment axis of the alignment film on the side and the alignment axis of the alignment film on the viewing side of the second liquid crystal display panel is within 10 °, and any one of the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel is used. The two polarizing plates sandwiching one of the liquid crystal display panels are a pair of wide viewing angle polarizing plates, and the polarization axes of the wide viewing angle polarizing plates and the wide viewing angle polarizing plates of the one liquid crystal display panel are used. The crossing angle of the alignment film with the alignment axis on the disposition side is approximately 90 °, and the polarization axis of the other one polarizing plate and the alignment film on the other liquid crystal display panel on the disposition side of the polarizing plate are arranged. The intersection angle with the orientation axis is within 10 °.
[0018]
By adopting such a configuration, it is possible to obtain the best contrast with respect to the viewing angle from the downward direction and the left and right directions of the liquid crystal display device, obtain extremely good visibility, and realize a wide viewing angle. be able to.
[0019]
A feature of the liquid crystal display device according to claim 2 is that, in the liquid crystal display device according to claim 1, the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel each include a light-shielding film for shielding light between the pixels. It is located.
[0020]
By employing such a configuration, light leakage during color display can be prevented, and contrast can be improved.
[0021]
Further, a feature of the liquid crystal display device according to claim 3 is that, in the liquid crystal display device according to claim 1 or 2, the backlight unit has red, blue, and green light emitting diodes.
[0022]
By employing such a configuration, it is possible to sufficiently secure the luminance during color display.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present embodiment will be described using two examples and three comparative examples.
[0024]
The liquid crystal display device according to the present embodiment includes, for example, two liquid crystal display panels 1 and 2 (FIG. 1 or FIG. 4) in which a TN type liquid crystal having a twist angle of 90 ° is sealed, as shown in FIG. Hereinafter, the liquid crystal display panel disposed on the viewing side is referred to as a first liquid crystal display panel 1, and the liquid crystal display panel disposed on the opposite viewing side is referred to as a second liquid crystal display panel 2.) 1, a first polarizing plate 3 disposed on the viewing side, a second polarizing plate 4 disposed between the first liquid crystal display panel 1 and the second liquid crystal display panel 2, and the second liquid crystal display panel 2 is a liquid crystal display device including a third polarizing plate 5 disposed on the opposite side of the visual recognition side.
[0025]
More specifically, each of the liquid crystal display panels 1 and 2 has two transparent substrates 100, 101, 102 and 103 made of a material such as glass, which are arranged in parallel with a space therebetween. On each of the transparent substrates 100, 101, 102 and 103, the transparent electrodes 104, 105, 106 and 107 are respectively controlled, and the alignment of the liquid crystal molecules is controlled according to the voltage applied to the transparent electrodes 104, 105, 106 and 107. And two transparent substrates 100, 101, 102, 103 constituting each of the liquid crystal display panels 1, 2 are respectively formed by the alignment films 108, 109. , 110, 111 are joined and sealed by sealing materials 112, 113 with their forming surfaces facing each other. In a sealed space surrounded by the transparent substrates 100, 101, 102, and 103 and the sealing materials 112 and 113, the twist angle is 90 °, and the phase difference value Δn LC · d LC is 300 to 600 nm, preferably 350 to 500 nm. TN-type liquid crystals 114 and 115 set in the liquid crystal layer are sealed to form a liquid crystal layer.
[0026]
Further, each of the liquid crystal display panel 1, the liquid crystal layer thickness d LC is 1.5-3.0, preferably set to 1.5 to 2.5 [mu] m. It becomes difficult to produce a liquid crystal display panel when the liquid crystal layer thickness d LC is less than 1.5 [mu] m, is because the response speed exceeds 3.0μm slower.
[0027]
Further, as shown in FIG. 2 or FIG. 5 of the embodiment described later, the alignment axis of the alignment film 108 disposed on the viewing side of the first liquid crystal display panel 1 and the viewing axis of the second liquid crystal display panel 2 The crossing angle of the alignment film 110 with the alignment axis is set within 10 °.
[0028]
Further, inside each of the liquid crystal display panels 1 and 2, light shielding films 116 and 117 for shielding light between pixels of the liquid crystal display panels 1 and 2 are provided. By forming the light-shielding films 116 and 117 between pixels in this manner, light leakage during color display can be prevented, and contrast can be improved.
[0029]
In the present embodiment, the two polarizing plates 3, 4 (4, 5) sandwiching one of the liquid crystal display panels 1 (2) are a pair of wide viewing angle polarizing plates (hereinafter, wide viewing angle polarizing plate). The plates are denoted by reference numerals with “W” added.) 3W, 4W (4W, 5W), the polarization axes of the wide viewing angle polarizing plates 3W, 4W (4W, 5W) and the one liquid crystal display panel 1 (2), the crossing angle with the alignment axis of the alignment films 108, 109 (110, 111) on the side where the wide viewing angle polarizers 3W, 4W (4W, 5W) are disposed is 90 °; Intersecting angle between the polarization axis of the other one polarizing plate 5 (3) and the alignment axis of the alignment film 111 (108) of the other liquid crystal display panel 2 (1) on the side where the polarizing plate 5 (3) is provided. Is within 10 °.
[0030]
Further, the liquid crystal display device of the present embodiment has red, blue, and green light emitting diodes as light sources on the anti-viewing side of the second liquid crystal display panel 2, and selectively selects each unit color of the light emitting diodes. A backlight unit (not shown) that emits light by switching is provided. As described above, by using the light emitting diodes for the backlight unit, it is possible to secure more luminance than when a normal fluorescent display tube (VFD) or the like is used, and to perform favorable color display.
[0031]
Then, the light transmission of each pixel of the first liquid crystal display panel 1 and the second liquid crystal display panel 2 is selectively and identically driven and controlled in synchronization with the emission of each color from the backlight unit, and each unit color is controlled. Are superimposed and displayed in a time-division manner continuously at a high speed to achieve a desired color display.
[0032]
As in the liquid crystal display device of the present embodiment, two polarization plates sandwiching any one of the first liquid crystal display panel 1 and the second liquid crystal display panel 2 in which the TN type liquid crystal is sealed. The plates 3, 4 (4, 5) are a pair of wide viewing angle polarizing plates 3W, 4W (4W, 5W), and the polarizing axes of the wide viewing angle polarizing plates 3W, 4W (4W, 5W) and the one liquid crystal display panel 1 (2), the crossing angle with the alignment axis of the alignment films 108, 109 (110, 111) on the side where the wide-viewing-angle polarizing plates 3W, 4W (4W, 5W) are disposed is set to approximately 90 °, The intersection angle between the polarization axis of one polarizing plate 5 (3) and the alignment axis of the alignment film 111 (108) of the other liquid crystal display panel 2 (1) on the side where the polarizing plate 5 (3) is provided is set to 10 °. With this configuration, the best contrast is obtained with respect to the viewing angle from the lower direction and the left and right directions of the liquid crystal display device. Thus, extremely good visibility can be obtained, and a wide viewing angle can be realized.
[0033]
Hereinafter, specific examples of the above-described liquid crystal display device of the present embodiment will be described, and a description will be given in comparison with a liquid crystal display device of a conventional specification (comparative example).
[0034]
[Example 1]
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device of the present embodiment is a liquid crystal display device having two liquid crystal display panels 1 and 2 stacked in a thickness direction. In the liquid crystal display device, the liquid crystals 114 and 115 are set to have a liquid crystal layer thickness d LC = 2 μm and a phase difference value Δn LC · d LC = 410 nm with a 90 ° left twist, and FIG. As shown, the orientation axis of the orientation film 108 of the transparent substrate 100 arranged on the viewing side of the first liquid crystal display panel 1 and the orientation axis of the orientation film 110 of the transparent substrate 102 arranged on the viewing side of the second liquid crystal display panel 2. The intersection angle with the orientation axis is set to 0 °.
[0035]
As the first polarizing plate 3 and the second polarizing plate 4, a pair of wide-viewing-angle polarizing plates (SKN-18243WL, manufactured by Polatechno) 3W, 4W is used, and the polarization axis of the first polarizing plate 3W is used. And the angle of intersection between the alignment axis of the alignment film 108 on the viewing side of the first liquid crystal display panel 1 and the polarization axis of the second polarizing plate 4W and the alignment of the alignment film 109 on the anti-viewing side of the first liquid crystal display panel 1. The intersection angles with the axes are set to 90 °.
[0036]
As the third polarizing plate 5, a neutral polarizing plate (SKN-18243T manufactured by Polatechno) is used, and the polarizing axis of the third polarizing plate 5 and the alignment film on the opposite side of the second liquid crystal display panel 2 are viewed. The crossing angle of 111 with the orientation axis is set to 0 °.
[0037]
FIG. 3 shows the viewing angle dependence of the contrast when this liquid crystal display device was used as a sample and statically driven at 180 Hz.
[0038]
In FIG. 3, circular lines which are concentric circles and are shown at 0 ° to 50 ° at 10 ° intervals indicate the inclination angle (θ) from the normal to the display surface of the liquid crystal display device. Lines extending radially from the center point and dividing the figure into 12 indicate the counterclockwise angle (φ) when the 3 o'clock direction of the display surface of the liquid crystal display device is assumed to be 0 ° (hereinafter, referred to as “φ”). 6, 8, 9 and 10 in Examples and Comparative Examples.)
[0039]
As a result, the liquid crystal display device of the present embodiment has a range of φ180 to 200 ° (substantially leftward) and φ260 to 280 until the viewer's line of sight is set to θ0 to 50 ° in the region of φ120 to (420) °. ° (almost directly below). A contrast ratio of 200 or more was obtained in a range excluding φ340 to 360 ° (approximately rightward), good visibility of color display could be exhibited, and a wide viewing angle was realized. Also, φ180 to 200 ° (substantially left direction), φ260 to 280 ° (substantially right downward direction). Even at φ340 to 360 ° (substantially right direction), a contrast ratio of 200 or more could be obtained in the range of θ0 to 40 °.
[0040]
In addition, the response speed of the liquid crystal display device of this example was 2 ms.
[0041]
Here, the response speed is a time required for transmitted light to reach a predetermined value when an on / off voltage is applied to the transparent electrode (the same applies to the following Examples and Comparative Examples). .
[0042]
[Example 2]
As shown in FIG. 4, the liquid crystal display device of this embodiment is a liquid crystal display device having two liquid crystal display panels 1 and 2 stacked in a thickness direction. In the liquid crystal display device, the liquid crystals 114 and 115 are set so that the liquid crystal layer thickness d LC = 2 μm and the phase difference value Δn LC · d LC = 410 nm with a 90 ° left twist, and FIG. As shown, the orientation axis of the orientation film 108 of the transparent substrate 100 arranged on the viewing side of the first liquid crystal display panel 1 and the orientation axis of the orientation film 110 of the transparent substrate 102 arranged on the viewing side of the second liquid crystal display panel 2. The intersection angle with the orientation axis is set to 0 °.
[0043]
In the present embodiment, a pair of wide-viewing-angle polarizing plates (SKN-18243WL manufactured by Polatechno) 4W, 5W are used as the second polarizing plate 4 and the third polarizing plate 5, and the second polarizing plate 4 and the third polarizing plate 5 are used. The intersection angle between the polarization axis of the polarizing plate 3W and the alignment axis of the alignment film 110 on the viewing side of the second liquid crystal display panel 2, and the polarization axis of the third polarizing plate 5W and the anti-viewing side of the second liquid crystal display panel 2. Of the alignment film 111 are set to 90 °.
[0044]
Further, as the first polarizing plate 3, a neutral polarizing plate (SKN-18243T manufactured by Polatechno) is used, and the polarizing axis of the first polarizing plate 3 and the alignment film 108 on the viewing side of the first liquid crystal display panel 2 are used. Is set to 0 °.
[0045]
FIG. 6 shows the viewing angle dependence of the contrast when this liquid crystal display device was used as a sample and statically driven at 180 Hz.
[0046]
As a result, the liquid crystal display device of the present embodiment has a range of φ180 to 200 ° (substantially leftward) and φ260 to 280 ° until the viewer's line of sight is set to θ0 to 50 ° in the region of φ120 to (420) °. (Almost right below). A contrast ratio of 200 or more was obtained in a range excluding φ340 to 20 (380) ° (approximately rightward direction), good visibility of color display could be exhibited, and a wide viewing angle was realized. Also, φ180 to 200 ° (substantially left direction), φ260 to 280 ° (substantially right downward direction). Even at φ340 to 20 (380) ° (substantially rightward), a contrast ratio of 200 or more could be obtained in the range of θ0 to 35 °.
[0047]
In addition, the response speed of the liquid crystal display device of this example was 2 ms.
[0048]
[Comparative Example (Conventional Example) 1]
The liquid crystal display device of this comparative example is a liquid crystal display device having one liquid crystal display panel 200 and a pair of polarizing plates 201 and 202 sandwiching the liquid crystal display panel 118. The configuration of the liquid crystal display panel 200 itself is basically the same as the configuration of each of the liquid crystal display panels 1 and 2 in the embodiment. In the liquid crystal display device of the comparative example, the liquid crystal (not shown) is also provided. The liquid crystal layer thickness d LC = 2 μm and the phase difference value Δn LC · d LC = 410 nm are set with a left twist of 90 °, and as shown in FIG. The polarization axes are arranged orthogonally.
[0049]
Further, the polarization axis of the polarizing plate 201 provided on the viewing side of the liquid crystal display panel 200 is orthogonal to the alignment axis of the alignment film (not shown) of the transparent substrate provided on the viewing side of the liquid crystal display panel 200. In addition, the polarization axis of the polarizing plate 202 provided on the anti-viewing side is orthogonal to the alignment axis of the alignment film (not shown) of the transparent substrate provided on the anti-viewing side of the liquid crystal display panel. Is established.
[0050]
As the pair of polarizing plates 201 and 202, neutral polarizing plates (SKN-18243T manufactured by Polatechno) were used.
[0051]
FIG. 8 shows the viewing angle dependence of the contrast when this liquid crystal display device was used as a sample and statically driven at 180 Hz.
[0052]
As a result, in the liquid crystal display device of this comparative example, the viewing angle range in which a contrast ratio of 200 or more can be obtained is in the range of θ0 to 30 ° around φ30 °, in the range of θ0 to 40 ° near φ160 °, and in the range of φ180. It was almost limited to the range of φ0 to 15 to 20 ° at 〜360 °, and the viewing angle was very narrow.
[0053]
[Comparative Example (Conventional Example) 2]
The liquid crystal display device of this comparative example has substantially the same configuration as that of the liquid crystal display device of Comparative Example 1 described above. However, as the pair of polarizing plates 201 and 202, both have a wide viewing angle polarizing plate (manufactured by Polatechno: SKN-18243WL).
[0054]
FIG. 9 shows the viewing angle dependency of the contrast when the liquid crystal display device was used as a sample and was statically driven at 180 Hz.
[0055]
As a result, in the liquid crystal display device of this comparative example, the viewing angle region in which a contrast ratio of 200 or more can be obtained is wider than that of the comparative example 1, but, for example, in the case of θ50 °, φ37 to 45 ° In one direction, in the case of θ40 °, it can be obtained in only four directions of φ30 to 50 °, φ135 to 150 °, φ215 to 250 ° and φ300 to 330 °, and the viewing angle is still not enough. .
[0056]
[Comparative Example (Conventional Example) 3]
The liquid crystal display of this comparative example has substantially the same configuration as the liquid crystal display of Example 2 described above, but as the first polarizing plate 3 to the third polarizing plate 5, all are neutral polarizing plates (Polartechno). (Manufactured product: SKN-18243T).
[0057]
FIG. 10 shows the viewing angle dependence of the contrast when the liquid crystal display device was used as a sample and statically driven at 180 Hz.
[0058]
As a result, in the liquid crystal display device of this comparative example, the viewing angle region in which a contrast ratio of 200 or more can be obtained is wider than that of the comparative examples 1 and 2, It could only be obtained in the range of 4545 °, 140140-180 ° and 230230-315 °, and the viewing angle was not yet sufficient. Further, the viewing angle range in which a contrast of 1000 or more can be obtained is also narrower than in the case of Examples 1 and 2 described above.
[0059]
From these experiments, it is found that the alignment axis of the alignment film on the viewing side of the first liquid crystal display panel in which the TN type liquid crystal is sealed, and the alignment of the alignment film on the viewing side of the second liquid crystal display panel in which the TN type liquid crystal is also sealed. The angle of intersection with the axis is within 10 °, the two polarizing plates sandwiching one of the liquid crystal display panels are a pair of wide viewing angle polarizing plates, and the polarizing axis of each wide viewing angle polarizing plate and the one liquid crystal. The crossing angle between the orientation axis of the orientation film on the side where the wide viewing angle polarizers of the display panel are disposed is set to approximately 90 °, and the polarization axis of the other one polarizer and the polarizer of the other liquid crystal display panel are set. It was found that by setting the crossing angle with the alignment axis of the alignment film on the arrangement side within 10 °, it was possible to improve the contrast particularly from the viewing angles in both the downward direction and the left and right directions. .
[0060]
If the liquid crystal display device has a wide viewing angle in this way, it is arranged at a position where a viewer can look up as a relatively large display device such as various information display boards and message boards at stations and airports. Even in such a case, good visibility of color display (high contrast) can be exhibited.
[0061]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various changes can be made as necessary.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a field sequential type liquid crystal display device, it is possible to display an optimal contrast from the viewing angle even in a downward direction or in both left and right directions, and to achieve high definition and good This provides an effect that a high visibility can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a laminated structure of a liquid crystal display device of Example 1 of the present embodiment; FIG. 2 is a view showing polarization axes of respective polarizing plates and liquid crystal display panels constituting the liquid crystal display device of Example 1; FIG. 3 is a view showing the viewing angle dependence of the contrast of the liquid crystal display device of Example 1; FIG. 4 is a view showing the viewing angle dependence of the contrast of the liquid crystal display device of Example 1; FIG. 5 is a vertical cross-sectional view illustrating a laminated structure of a display device. FIG. 6 is a view showing the viewing angle dependence of the contrast of the liquid crystal display device of Example 2. FIG. 7 is a diagram showing the polarization axes of the polarizing plates constituting the liquid crystal display devices of Comparative Examples 1 and 2 (conventional examples). FIG. 8 is a view showing an arrangement of alignment axes of alignment films on a viewing side and a non-viewing side of a liquid crystal display panel. FIG. 9 is a diagram showing the viewing angle dependence of the contrast of the liquid crystal display device of FIG. 1; FIG. 9 is a diagram showing the viewing angle dependence of the contrast of the liquid crystal display device of Comparative Example (conventional example); FIG. FIG. 11 is a view showing the viewing angle dependence of the contrast of the liquid crystal display device of FIG. 3. FIG. 11 is an explanatory view showing the arrangement of liquid crystals and the transmission state of light when an on / off voltage is applied. FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a wide-viewing-angle polarizing plate.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st liquid crystal display panel 2 2nd liquid crystal display panel 3 1st polarizing plate 3W 1st polarizing plate 4 (using a wide viewing angle polarizing plate) 2nd polarizing plate 4W (using a wide viewing angle polarizing plate) 2nd Polarizing plate 5 Third polarizing plate 5W Third polarizing plate 100 (using a wide viewing angle polarizing plate) Viewing-side transparent substrate 101 of first liquid crystal display panel Anti-viewing side transparent substrate 102 of first liquid crystal display panel 102 Second liquid crystal display The transparent substrate 103 on the viewing side of the panel 103 The transparent substrate 108 on the opposite side of the liquid crystal display panel 108 The alignment film 109 of the transparent substrate on the viewing side of the first liquid crystal display panel 109 The alignment film 110 of the transparent substrate on the opposite side of the first liquid crystal display panel Alignment film of transparent substrate on viewing side of liquid crystal display panel 111 Alignment film of transparent substrate on the opposite viewing side of second liquid crystal display panel

Claims (3)

液晶表示パネルの反視認側に複数の単位色を選択的に切り換えて発光するバックライトユニットを備え、前記液晶表示パネルの画素毎の透光を前記バックライトユニットからの各単位色の発光に同期させて選択的に制御し、各単位色のそれぞれの表示パターンを高速で連続的に時分割方式で重ねて表示して所望の表示を行なう液晶表示装置であって、
第1液晶表示パネル、前記第1液晶表示パネルの反視認側に配設されて前記第1液晶表示パネルと同一に駆動される第2液晶表示パネル、前記第1液晶表示パネルの視認側に配設された偏光板、前記第1液晶表示パネルと第2液晶表示パネルとの間に配設された偏光板、および前記第2液晶表示パネルの反視認側に配設された偏光板を備え、
前記第1液晶表示パネルおよび第2液晶表示パネルは、配向膜が形成された面を対向させて間隔を隔ててほぼ平行に配置された一対の透明基板間にTN型液晶が封入され、前記TN型液晶の層厚dLCが1.5〜3.0μm、位相差値ΔnLC・dLCが300〜600nmとされ、かつ、前記第1液晶表示パネルの視認側の配向膜の配向軸と前記第2液晶表示パネルの視認側の配向膜の配向軸との交差角が10°以内とされており、
前記第1液晶表示パネルおよび第2液晶表示パネルの何れか一方の液晶表示パネルを挟持する2枚の偏光板は一対の広視野角偏光板とされ、各広視野角偏光板の偏光軸と前記一方の液晶表示パネルの前記各広視野角偏光板の配設側の配向膜の配向軸との交差角が略90°とされており、
他の1枚の偏光板の偏光軸と他方の液晶表示パネルの前記偏光板の配設側の配向膜の配向軸との交差角は10°以内とされていることを特徴とする液晶表示装置。
A backlight unit is provided on the anti-viewing side of the liquid crystal display panel for selectively switching a plurality of unit colors to emit light, and light transmission of each pixel of the liquid crystal display panel is synchronized with light emission of each unit color from the backlight unit. A liquid crystal display device which selectively controls the display pattern of each unit color, and superimposes and displays the respective display patterns of each unit color continuously in a time-division manner to perform a desired display,
A first liquid crystal display panel, a second liquid crystal display panel disposed on a non-viewing side of the first liquid crystal display panel and driven in the same manner as the first liquid crystal display panel, and a second liquid crystal display panel on the viewing side of the first liquid crystal display panel. A polarizing plate provided, a polarizing plate provided between the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel, and a polarizing plate provided on the opposite viewing side of the second liquid crystal display panel.
In the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel, a TN type liquid crystal is sealed between a pair of transparent substrates disposed so as to be substantially parallel to each other with a surface on which an alignment film is formed facing each other. type liquid crystal layer thickness d LC is 1.5-3.0, the retardation value Δn LC · d LC is the 300 to 600 nm, and the the orientation axis of the viewing side of the alignment film of the first liquid crystal display panel The angle of intersection with the alignment axis of the alignment film on the viewing side of the second liquid crystal display panel is within 10 °,
The two polarizing plates sandwiching one of the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel are a pair of wide viewing angle polarizing plates, and the polarizing axis of each wide viewing angle polarizing plate and The cross angle of the liquid crystal display panel with the alignment axis of the alignment film on the side where the wide viewing angle polarizers are disposed is approximately 90 °,
A liquid crystal display device wherein the crossing angle between the polarization axis of the other one polarizing plate and the alignment axis of the alignment film of the other liquid crystal display panel on the side where the polarizing plate is provided is within 10 °. .
前記第1液晶表示パネルおよび第2液晶表示パネルにはそれぞれ、前記画素間を遮光する遮光膜が配設されている請求項1に記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first liquid crystal display panel and the second liquid crystal display panel each include a light shielding film that shields light between the pixels. 前記バックライトユニットは、赤、青、緑の発光ダイオードを有する請求項1または2に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the backlight unit includes red, blue, and green light emitting diodes.
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