JP2005351944A - Translucent liquid crystal display - Google Patents

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JP2005351944A JP2004169607A JP2004169607A JP2005351944A JP 2005351944 A JP2005351944 A JP 2005351944A JP 2004169607 A JP2004169607 A JP 2004169607A JP 2004169607 A JP2004169607 A JP 2004169607A JP 2005351944 A JP2005351944 A JP 2005351944A
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Akio Muto
明男 武藤
Tetsuya Kamisaka
哲也 上坂
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Eneos Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a translucent liquid crystal display wherein wide visual field angle characteristics can be obtained while contrast in a front direction is secured when a backlight is turned on. <P>SOLUTION: The tranlucent liquid crystal display constituted of at least a polarizing plate, a visual field angle improving film, a retardation film consisting of a liquid crystal film having a twisted structure, a light diffusion layer, an STN type liquid crystal display element having a semitransmission film, a λ/4 film, a polarizing plate and a backlight successively from a display side is characterized in that the visual field angle improving film has 400 to 600 nm product (Δn×d) of refractive index anisotropy Δn and thickness d and the delay phase axis of the visual field angle improving film is set in a direction coincident with or orthogonal to the absorption axis of the polarizing plate on the display side. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、表示側偏光板とねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルムの間に特定の視野角改善フィルムを備えたバックライト点灯時における視野角の良好なSTN型の半透過型液晶表示装置に関する。   The present invention provides an STN-type transflective liquid crystal display with a good viewing angle when a backlight is lit, which is provided with a specific viewing angle improving film between a display-side polarizing plate and a retardation film composed of a liquid crystal film having a twisted structure. Relates to the device.

近年、液晶ディスプレイ技術の進展による、表示性能の格段の向上によって、電卓からワードプロセッサやパーソナルコンピュータのディスプレイヘと液晶表示装置の応用用途は拡大を遂げて来た。さらに、液晶表示装置の有する薄型軽量なる特徴を大きく活かせる、携帯型情報端末機器のディスプレイとしての市場拡大の期待が高まっている。携帯型用途としては、急速に高精細が進み高画質化が要求されている。
従来技術の半透過型液晶表示装置は、一対の偏光板と、一対の偏光板の間に挟まれて配置される液晶表示素子と、偏光板と液晶表示素子との間に少なくとも一枚配置される位相差フィルムと、位相差フィルムと液晶表示素子の間に配置される光拡散層と液晶表示素子内部あるいはバックライト面側に半透過膜とを含んで構成される。
液晶表示素子は、一対のガラス基板と、ガラス基板の間に挟まれて配置される液晶層と、ガラス基板の液晶層側の各表面に形成された透明電極あるいはバックライト面側のみ半透過である電極と、前記両電極の液晶層側の各表面に形成された配向膜とを挟んで構成されている。
In recent years, the application of liquid crystal display devices from calculators to word processors and personal computer displays has expanded due to the remarkable improvement in display performance due to the development of liquid crystal display technology. Furthermore, the market expansion expectation as a display of a portable information terminal device that can make the most of the thin and light features of a liquid crystal display device is increasing. As portable applications, high definition is rapidly progressing and high image quality is required.
A conventional transflective liquid crystal display device includes a pair of polarizing plates, a liquid crystal display element disposed between the pair of polarizing plates, and at least one sheet disposed between the polarizing plate and the liquid crystal display element. The liquid crystal display element includes a retardation film, a light diffusion layer disposed between the retardation film and the liquid crystal display element, and a semi-transmissive film in the liquid crystal display element or on the backlight surface side.
The liquid crystal display element is a semi-transmission only on a pair of glass substrates, a liquid crystal layer disposed between the glass substrates, a transparent electrode formed on each surface of the glass substrate on the liquid crystal layer side or the backlight surface side. A certain electrode and an alignment film formed on each surface of the both electrodes on the liquid crystal layer side are sandwiched.

従来、液晶表示装置としては、TN(ツイステッドネマチック)方式およびSTN(スーパーツイステッドネマチック)方式のものが主に用いられている。
上記STN方式の液晶表示装置は、一般的には液晶表示素子(液晶セル)を一対の偏光板で挟んだ構造を有し、半透過型液晶表示装置の場合は、通常液晶表示素子内部あるいはバックライト面側の液晶表示素子外側に半透過膜を配置する構成を有している。STN方式の液晶表示装置では、液晶表示素子内の液晶分子のねじれ角を90°以上とし、液晶表示素子の複屈折効果によって生じる楕円偏光に対する偏光板の透過軸の設定角度が最適化される。よって、電圧印加に伴う急激な分子配向変形を液晶の複屈折変化に反映させることができ、閾値以上で急激な光学的変化を呈する電気光学特性を実現できる。
STN方式の液晶表示装置においては、液晶の複屈折により、表示の背景色として黄緑や濃紺が生じることがある。この着色現象を改善するために、表示用STN液晶セルに、光学補償用液晶セルまたはポリカーボネート、ねじれ位相差フィルムなどの高分子で形成される位相差フィルムを重ね合わせることにより色補償が行われている。
Conventionally, TN (twisted nematic) type and STN (super twisted nematic) type liquid crystal display devices are mainly used.
The above-mentioned STN type liquid crystal display device generally has a structure in which a liquid crystal display element (liquid crystal cell) is sandwiched between a pair of polarizing plates. The transflective film is arranged outside the liquid crystal display element on the light surface side. In the STN liquid crystal display device, the twist angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal display element is set to 90 ° or more, and the setting angle of the transmission axis of the polarizing plate with respect to the elliptically polarized light generated by the birefringence effect of the liquid crystal display element is optimized. Therefore, rapid molecular orientation deformation accompanying voltage application can be reflected in the change in birefringence of the liquid crystal, and an electro-optical characteristic exhibiting a rapid optical change above the threshold can be realized.
In an STN liquid crystal display device, yellowish green or dark blue may occur as a display background color due to the birefringence of liquid crystal. In order to improve this coloring phenomenon, color compensation is performed by superimposing a liquid crystal cell for optical compensation or a retardation film formed of a polymer such as polycarbonate or a twisted retardation film on the display STN liquid crystal cell. Yes.

STN方式の液晶表示装置の課題としては、広視野角化が挙げられている。液晶表示装置の下側(奥側)に配置されたバックライトシステムは、一般的に表示面に対して垂直な方向の輝度である正面輝度を向上させるために、プリズムシートを1枚または2枚含んで構成される。プリズムシートを1枚位置するごとに、正面輝度は向上する。しかしながら、溝の長手方向に直交する方向への光の拡散は、プリズムシートの溝の頂角の角度に依存するので、プリズムシートに形成されている溝の構造上の影響によって、視野角が狭くなるという問題が生じる。   As a problem of the STN liquid crystal display device, wide viewing angle is cited. The backlight system disposed on the lower side (back side) of the liquid crystal display device generally includes one or two prism sheets in order to improve the front luminance which is the luminance in the direction perpendicular to the display surface. Consists of including. Each time one prism sheet is positioned, the front luminance is improved. However, since the diffusion of light in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the groove depends on the angle of the apex angle of the groove of the prism sheet, the viewing angle is narrow due to the structural effect of the groove formed in the prism sheet. Problem arises.

この問題を解決する従来の技術として、下記特許文献1又は特許文献2に記載の技術がある。特許文献1では、前記3次元位相差板を利用している。当該技術は、液晶表示装置の少なくとも片側に屈折率をnx>nz>nyと設定した少なくとも1枚の位相差フィルムを介して偏光板を配置している。特許文献2では、液晶表示素子の背面側に、上面がプリズム面、下側が平滑面であるプリズムシートが配置され、液晶表示素子のバックライトシステムとは反対側に、光拡散板が配置される。プリズムシートによって進行方向を所定の方向に揃えられた光は、光拡散板によって全方面に拡散され、広い視野角範囲にわたってある程度同等のコントラストや色調の画像情報を得ている。
特開平5−157911号公報 特開平6−194648号公報
As a conventional technique for solving this problem, there is a technique described in Patent Document 1 or Patent Document 2 below. In patent document 1, the said three-dimensional phase difference plate is utilized. In this technique, a polarizing plate is disposed on at least one side of a liquid crystal display device via at least one retardation film whose refractive index is set to nx>nz> ny. In Patent Document 2, a prism sheet whose upper surface is a prism surface and whose lower surface is a smooth surface is disposed on the back side of the liquid crystal display element, and a light diffusion plate is disposed on the opposite side of the backlight system of the liquid crystal display element. . The light whose traveling direction is aligned in a predetermined direction by the prism sheet is diffused in all directions by the light diffusing plate, and obtains image information with a certain degree of contrast and tone over a wide viewing angle range.
JP-A-5-157911 JP-A-6-194648

本発明の目的は、バックライト点灯時における正面方向のコントラストを確保しながら広い視野角特性が得られる半透過型の液晶表示装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a transflective liquid crystal display device that can obtain a wide viewing angle characteristic while ensuring contrast in the front direction when a backlight is turned on.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は、表示側から順に、偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するSTN型の液晶表示素子、λ/4フィルム、偏光板、バックライトから少なくとも構成される半透過型液晶表示装置であって、前記視野角改善フィルムの屈折率異方性△nと厚みdとの積(△n・d)が400nm〜600nmの範囲であり、かつ視野角改善フィルムの遅相軸が表示側偏光板の吸収軸と一致する方向に設定されて成ることを特徴とする半透過型液晶表示装置に関する。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention.
That is, the present invention is, in order from the display side, a polarizing plate, a viewing angle improving film, a retardation film composed of a liquid crystal film having a twisted structure, a light diffusion layer, an STN type liquid crystal display element having a semi-transmissive film, λ / 4 A transflective liquid crystal display device comprising at least a film, a polarizing plate and a backlight, wherein a product (Δn · d) of refractive index anisotropy Δn and thickness d of the viewing angle improving film is 400 nm to The present invention relates to a transflective liquid crystal display device having a range of 600 nm and a slow axis of a viewing angle improving film set in a direction coinciding with an absorption axis of a display side polarizing plate.

また本発明は、表示側から順に、偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するSTN型の液晶表示素子、λ/4フィルム、偏光板、バックライトから少なくとも構成される半透過型液晶表示装置であって、前記視野角改善フィルムの屈折率異方性△nと厚みdとの積(△n・d)が400nm〜600nmの範囲であり、かつ視野角改善フィルムの遅相軸が表示側偏光板の吸収軸と直交する方向に設定されて成ることを特徴とする半透過型液晶表示装置に関する。
また本発明は、前記視野角改善フィルムの3次元方向の屈折率nx、nyおよびnzが、nx>ny>nzの関係を有することを特徴とする前記記載の半透過型液晶表示装置に関する。
The present invention also includes, in order from the display side, a polarizing plate, a viewing angle improving film, a retardation film composed of a liquid crystal film having a twisted structure, a light diffusion layer, an STN type liquid crystal display element having a semi-transmissive film, and a λ / 4 film. A transflective liquid crystal display device comprising at least a polarizing plate and a backlight, wherein the product (Δn · d) of refractive index anisotropy Δn and thickness d of the viewing angle improving film is 400 nm to 600 nm. And a slow axis of the viewing angle improving film is set in a direction perpendicular to the absorption axis of the display-side polarizing plate.
The present invention also relates to the above-described transflective liquid crystal display device, wherein the refractive indexes nx, ny and nz in the three-dimensional direction of the viewing angle improving film have a relationship of nx>ny> nz.

以下、本発明について詳述する。
本発明の半透過型液晶表示装置は、半透過膜を有する液晶表示素子を備える。
前記液晶表示素子は、電極を備える一対の透明基板、その間に挿入された液晶物質の層および半透過膜を有する。前記透明基板としては、前記液晶物質を特定の配向方向に配向させるものを用いることができる。具体的には、透明基板自体が前記液晶物質を配向させる性質を有している透明基板又は液晶物質を配向させる性質を有する配向膜等を設けた透明基板が使用される。このような特定の配向方向を有する透明基板2枚を、その配向方向が捩れた関係になるよう保持し、その透明基板の間に液晶物質の層を形成させることにより、前記液晶物質の層に、特定のねじれ角を与えることができる。また、液晶表示素子の電極は、通常、液晶物質の層に接する透明基板の面上に設けることができ、配向膜を有する透明基板を用いた場合は、透明基板と配向膜との間に設けることができる。前記液晶物質としては、通常STN型液晶表示素子に用いられる各種のものを用いることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The transflective liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display element having a transflective film.
The liquid crystal display element has a pair of transparent substrates provided with electrodes, a layer of liquid crystal material inserted between them, and a semi-transmissive film. As the transparent substrate, one that aligns the liquid crystal substance in a specific alignment direction can be used. Specifically, a transparent substrate having a property of orienting the liquid crystal substance or a transparent substrate provided with an alignment film having a property of orienting the liquid crystal substance is used. By holding two transparent substrates having such a specific alignment direction so that the alignment directions are twisted, and forming a liquid crystal material layer between the transparent substrates, the liquid crystal material layer Can give a specific twist angle. Moreover, the electrode of a liquid crystal display element can be normally provided on the surface of the transparent substrate which touches the layer of a liquid crystal substance, and when a transparent substrate having an alignment film is used, it is provided between the transparent substrate and the alignment film. be able to. As the liquid crystal substance, various substances usually used for STN type liquid crystal display elements can be used.

本発明における液晶表示素子においては、2値以上の電圧値が選択されて前記液晶物質の層に駆動電圧が印加される。前記2値以上の電圧値としては、液晶表示を行うために実効的な電圧値であれば特に限定されず、反射率或いは透過率の急峻な変化が起こる前後の電圧値等とすることができる。これにより、前記液晶物質の層が、明るい無彩色及び暗い無彩色等の表示を与える能動的な光学層として機能することができる。   In the liquid crystal display element of the present invention, a voltage value of 2 or more is selected and a driving voltage is applied to the liquid crystal material layer. The voltage value of the two or more values is not particularly limited as long as it is an effective voltage value for performing liquid crystal display, and can be a voltage value before and after a sharp change in reflectance or transmittance occurs. . Thereby, the layer of the liquid crystal material can function as an active optical layer that provides display of bright achromatic colors and dark achromatic colors.

半透過膜は、液晶表示素子の内部あるいは外側に配置される。半透過膜は、反射機能を有する領域(反射層)と透過機能を有する領域とからなり、反射機能を有する領域が反射表示を行なう反射表示部となり、透過機能を有する領域が透過表示を行なう透過表示部となる。
半透過膜が液晶表示素子内部に設置される場合には、表示側とは反対側の電極基板に隣接して設置する。また、この半透過膜の反射層に液晶表示素子の電極としての機能を兼備させることもできる。
また、半透過膜を液晶表示素子の外側に設置する場合には、液晶表示素子のバックライト側の液晶表示素子外側に設置することができる。
半透過膜の材質としては、特に制限されるものではなく、アルミニウム箔、銀箔などが好ましく使用できる。また、真空蒸着法により透明なガラス透明基板上にアルミニウム層又は銀層などを真空蒸着させて半透過膜とすることもできる。
The semi-transmissive film is disposed inside or outside the liquid crystal display element. The semi-transmissive film is composed of a region having a reflective function (reflective layer) and a region having a transmissive function. The region having the reflective function becomes a reflective display portion that performs reflective display, and the region having the transmissive function performs transmissive display that performs transmissive display. It becomes a display part.
When the semi-transmissive film is installed inside the liquid crystal display element, it is installed adjacent to the electrode substrate on the side opposite to the display side. Further, the reflective layer of the semi-transmissive film can also have a function as an electrode of a liquid crystal display element.
Further, when the transflective film is installed outside the liquid crystal display element, it can be installed outside the liquid crystal display element on the backlight side of the liquid crystal display element.
The material of the semipermeable membrane is not particularly limited, and aluminum foil, silver foil, etc. can be preferably used. Moreover, an aluminum layer or a silver layer can be vacuum-deposited on a transparent glass transparent substrate by a vacuum deposition method to form a semi-transmissive film.

本発明の半透過型液晶表示装置において、偏光板は、液晶表示素子の両方の面側に配置される。本発明で用いる偏光板は特に限定されず、吸収軸を有する一般的な各種のものを用いることができる。しかし、反射率の高い半透過型液晶表示素子を得るには、透過率の高い偏光板を用いるのが好ましい。具体的には、一軸に延伸されたポリビニルアルコールフィルム(PVA)に、偏光度の高いヨウ素分子を一定方向に配列してつくるハロゲン偏光フィルムや直接染料で染色したポリビニルアルコールフィルム等を他の支持フィルムに挟んだものが、高透過率な偏光板として使用できる。   In the transflective liquid crystal display device of the present invention, the polarizing plates are disposed on both sides of the liquid crystal display element. The polarizing plate used by this invention is not specifically limited, The general various thing which has an absorption axis can be used. However, in order to obtain a transflective liquid crystal display element with high reflectance, it is preferable to use a polarizing plate with high transmittance. Specifically, other support films such as a uniaxially stretched polyvinyl alcohol film (PVA), a halogen polarizing film made by arranging iodine molecules having a high degree of polarization in a certain direction, a polyvinyl alcohol film dyed with a direct dye, etc. Those sandwiched between can be used as a polarizing plate with high transmittance.

本発明において用いられるねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム(以下、単に位相差フィルムともいう。)とは、光学異方軸を有し、且つその一方の面から他方の面にかけて光学異方軸がねじれた構造を有するものを意味する。従って、ここで言う位相差フィルムは光学的に異方性を持った複数の層を、それぞれの光学異方軸が連続的にツイストするように多層重ね合わせたものと同等の特性を有し、通常のTN液晶セル等と同様に、ねじれ角を有する。   A retardation film made of a liquid crystal film having a twisted structure used in the present invention (hereinafter also simply referred to as a retardation film) has an optically anisotropic axis and is optically anisotropic from one surface to the other surface. It means one having a twisted structure on its axis. Therefore, the retardation film referred to here has a characteristic equivalent to a plurality of layers having optical anisotropy, which are multilayered so that each optical anisotropic axis is twisted continuously, Similar to a normal TN liquid crystal cell or the like, it has a twist angle.

また、前記ねじれ構造を有する液晶フィルムとは、1枚のフィルム内で光学異方軸を持った層が連続的にツイストする構造を有するフィルムを意味する。この液晶フィルムは、一般的には、ねじれ特性を有する液晶性物質をフィルム化することにより得ることができる。ねじれ特性を有する液晶性物質としては、例えば、棒状であるか否か等といった液晶分子の形状や、低分子であるか、高分子であるかを問わず、光学的に正の一軸性を示しうる液晶性化合物若しくは液晶性組成物がいずれも使用できる。具体的には、ねじれを誘起する単位を有する高分子液晶、例えば、液晶性を示すポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミドなどの主鎖型高分子液晶や、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキサンなどの側鎖型高分子液晶等を使用することができる。なかでも、合成の容易さ、配向性、ガラス転移点などの適切さからポリエステルが好ましい。   The liquid crystal film having the twisted structure means a film having a structure in which a layer having an optical anisotropic axis is continuously twisted in one film. In general, the liquid crystal film can be obtained by forming a liquid crystalline material having twist characteristics into a film. Examples of liquid crystalline substances having torsional characteristics include optically positive uniaxiality regardless of the shape of liquid crystal molecules such as whether or not they are rod-like, and whether they are low or high molecular. Any liquid crystal compound or liquid crystal composition can be used. Specifically, a polymer liquid crystal having a unit that induces torsion, for example, a main chain type polymer liquid crystal such as polyester, polyamide, polycarbonate, and polyesterimide that exhibits liquid crystallinity, polyacrylate, polymethacrylate, polymalonate, and polysiloxane. A side chain type polymer liquid crystal or the like can be used. Of these, polyester is preferred because of its ease of synthesis, orientation, and glass transition point.

ねじれを誘起する単位としては、光学活性な2−メチル−1,4−ブタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,2−プロパンジオール、2−クロロ−1,4−ブタンジオール、2−フルオロ−1,4−ブタンジオール、2−ブロモ−1,4−ブタンジオール、2−エチル−1,4−ブタンジオールあるいは2−プロピル−1,4−ブタンジオールまたはこれらの誘導体(例えばジアセトキシ化合物などの誘導体)から誘導される単位を利用することができる。上記のジオール類はR体、S体のいずれでも良く、またR体およびS体の混合物であっても良い。
なお、本発明で言う液晶フィルムは、当該フィルム自体が液晶性を呈するか否かは問わない。本発明で言う液晶フィルムは、通常、上記の如き液晶性物質が液晶状態において形成した配向状態を、例えば、光架橋、熱架橋、または冷却といった方法によって固定化することにより得ることができる。
As the unit for inducing twist, optically active 2-methyl-1,4-butanediol, 2,4-pentanediol, 1,2-propanediol, 2-chloro-1,4-butanediol, 2-fluoro -1,4-butanediol, 2-bromo-1,4-butanediol, 2-ethyl-1,4-butanediol, 2-propyl-1,4-butanediol or derivatives thereof (for example, diacetoxy compounds, etc.) Units derived from derivatives) can be used. The diols may be either R-form or S-form, and may be a mixture of R-form and S-form.
In addition, the liquid crystal film said by this invention does not ask | require whether the said film itself exhibits liquid crystallinity. The liquid crystal film referred to in the present invention can be usually obtained by fixing the alignment state formed by the liquid crystalline substance as described above in the liquid crystal state by a method such as photocrosslinking, thermal crosslinking, or cooling.

本発明で用いる位相差フィルムは、その屈折率異方性△n3と光学異方体の厚みd3との積(△n3・d3)が温度によって変化する温度補償効果を有していることが好ましい。周囲温度が変化しても、色の発色が変動せず、良好な白黒表示可能な液晶表示素子を提供できるからである。この場合に、△n3・d3の温度による変化は、駆動用に使用される液晶表示素子での液晶物質層の屈折率異方性△n1と厚みd1との積(△n1・d1)の温度による変化に、ほぼ等しいことが望ましい。
さらに、本発明で使用する位相差フィルムは、波長により光学異方性の分散が異なることが好ましい。これにより無彩色をさらに改良した半透過型表示装置を提供できるからである。
位相差フィルムは表示側に配置される偏光板と液晶表示素子との間に設けられる。
The retardation film used in the present invention preferably has a temperature compensation effect in which the product (Δn3 · d3) of the refractive index anisotropy Δn3 and the thickness d3 of the optical anisotropic body changes depending on the temperature. . This is because even if the ambient temperature changes, the color development does not change, and a liquid crystal display element capable of displaying excellent black and white can be provided. In this case, the change due to the temperature of Δn3 · d3 is the temperature of the product (Δn1 · d1) of the refractive index anisotropy Δn1 and the thickness d1 of the liquid crystal material layer in the liquid crystal display element used for driving. It is desirable that the change due to
Furthermore, the retardation film used in the present invention preferably has different optical anisotropy dispersion depending on the wavelength. This is because a transflective display device that further improves the achromatic color can be provided.
The retardation film is provided between the polarizing plate disposed on the display side and the liquid crystal display element.

本発明の半透過型液晶表示装置において用いられる視野角改善フィルムは、3次元方向でそれぞれ屈折率が異なり、3次元方向の主屈折率をnx、ny、nzとして、面内に含まれる方向の屈折率をnx,ny(nx>ny)とし、厚み方向の屈折率をnzとすると、3方向の屈折率がnx>nz>nyに設定される。このようなフィルムとしては、例えば住友化学工業(株)製や日東電工(株)製のポリカーボネートを材料とした、リターデション値が400〜600nmの3次元位相差フィルムを用いることができる。
視野角改善フィルムは、表示側偏光板と位相差フィルムとの間に設けられ、その遅相軸が前記偏光板の吸収軸と平行あるいは直交になるように設定される。
The viewing angle improving films used in the transflective liquid crystal display device of the present invention have different refractive indexes in the three-dimensional direction, and the main refractive indexes in the three-dimensional direction are nx, ny, and nz, and the directions included in the plane. If the refractive index is nx, ny (nx> ny) and the refractive index in the thickness direction is nz, the refractive index in the three directions is set to nx>nz> ny. As such a film, for example, a three-dimensional retardation film having a retardation value of 400 to 600 nm made of polycarbonate manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. or Nitto Denko Corporation can be used.
The viewing angle improving film is provided between the display-side polarizing plate and the retardation film, and is set so that its slow axis is parallel or orthogonal to the absorption axis of the polarizing plate.

本発明の半透過型液晶表示装置においては、前記位相差フィルムと前記液晶表示素子の間に更に光拡散層を配置する。
ここでいう光拡散層とは、入射光を等方的あるいは異方的に拡散させる性質を有する層を意味し、半透過膜の反射層で反射されて液晶表示素子から出射される光を拡散する機能を有する。
この光拡散層としては、光拡散性を示すプラスチックシート、プラスチックフィルム、プラスチック基板、プラスチック以外の基板などから形成されるものでも良く、粘着性を有するマトリックス中に、マトリックスとは異なる屈折率を有する粒子が分散した自己支持性の無いシート状物、フィルム状物などであっても良い。シート、フィルム、基板などは、自己支持性を持つものであってもよいし、また自己支持性を持たないものであってもよい。自己支持性を持たない場合には、何らかの手段によって自己支持性を持つフィルム上または透明基板上に保持させ、その総体として光拡散性が損なわれなければよい。また前記位相差フィルム上に、光拡散層を形成することができる化合物若しくは組成物を溶融塗布または溶液塗布などの手段によって塗布し、必要に応じて電場、磁場、偏光照射など何らかの処理を行い、光拡散層を形成してもよい。ただし、溶融塗布や溶液塗布の際に、前記位相差フィルムのフィルム強度の低下などが生じないように行う必要性がある。
In the transflective liquid crystal display device of the present invention, a light diffusion layer is further disposed between the retardation film and the liquid crystal display element.
Here, the light diffusion layer means a layer having the property of diffusing incident light isotropically or anisotropically, and diffuses light emitted from the liquid crystal display element by being reflected by the reflective layer of the semi-transmissive film. It has the function to do.
The light diffusing layer may be formed from a plastic sheet, a plastic film, a plastic substrate, a substrate other than plastic, etc. exhibiting light diffusibility, and has a refractive index different from that of the matrix in the adhesive matrix. It may be a sheet-like product or a film-like product having dispersed self-supporting particles. The sheet, film, substrate, or the like may be self-supporting or may not have self-supporting. When it does not have self-supporting property, it may be held on a film having a self-supporting property or a transparent substrate by some means, and the light diffusibility as a whole is not impaired. Further, on the retardation film, a compound or composition capable of forming a light diffusing layer is applied by means such as melt coating or solution coating, and if necessary, it is subjected to some treatment such as electric field, magnetic field, polarized light irradiation, A light diffusion layer may be formed. However, it is necessary to carry out so that the film strength of the retardation film is not lowered during melt coating or solution coating.

粘着性を有する光拡散層は、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコン系粘着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤およびこれらの混合系粘着剤等からなるマトリックスに、例えば、平均粒径0.5〜5μmのポリスチレン系微粒子、ポリメタクリル酸系微粒子等の有機微粒子、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等の無機系微粒子、気体を内包した中空微粒体、液体を内包したマイクロカプセル等の適宜なものを分散したものが例示される。なかでも、アクリル系粘着剤が透明性、耐候性、耐熱性などに優れていることからマトリックスとして望ましい。粘着性光拡散層を重畳する場合には、個々の粘着性光拡散層は同種または異種の適宜な組合せとすることができる。   The light diffusing layer having adhesive properties is an acrylic adhesive, rubber adhesive, silicon adhesive, ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive, urethane adhesive, vinyl ether adhesive, polyvinyl alcohol adhesive, In a matrix composed of a polyacrylamide pressure-sensitive adhesive and a mixed pressure-sensitive adhesive thereof, for example, organic fine particles such as polystyrene fine particles and polymethacrylic acid fine particles having an average particle diameter of 0.5 to 5 μm, silica, alumina, titania, zirconia Examples include inorganic fine particles such as tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, and antimony oxide, hollow fine particles enclosing gas, and microcapsules enclosing a liquid dispersed therein. Among these, an acrylic pressure-sensitive adhesive is preferable as a matrix because it is excellent in transparency, weather resistance, heat resistance and the like. When the adhesive light diffusing layers are superimposed, the individual adhesive light diffusing layers can be appropriately combined of the same type or different types.

前記アクリル系粘着剤としては、公知物のいずれも用いることができる。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基の如き炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基を有するアクリル酸やメタクリル酸のエステルからなるアクリル酸系アルキルエステルの1種又は2種以上を用いたアクリル系重合体を主体とする粘着剤等が挙げられる。   Any known material can be used as the acrylic pressure-sensitive adhesive. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, isobutyl group, amyl group, isoamyl group, hexyl group, heptyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl Acrylic acid having a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms such as a group, isooctyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, tetradecyl group, stearyl group, octadecyl group And a pressure-sensitive adhesive mainly composed of an acrylic polymer using one or more acrylic acid alkyl esters composed of esters of methacrylic acid.

また粘着性を有する光拡散層には、本発明の効果を損なわない範囲において、例えば石油系樹脂、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、合成石油系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、脂環族系石油樹脂、クマロンインデン樹脂、スチレン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂等の如き粘着付与剤、フタル酸エステル、リン酸エステル、塩化パラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレンの如き軟化剤あるいはその他の各種充填剤、老化防止剤、架橋剤などの適宜な添加剤を配合することができる。   In addition, the light diffusing layer having adhesiveness is, for example, a petroleum resin, a rosin resin, a terpene resin, a synthetic petroleum resin, a phenol resin, a xylene resin, and an alicyclic group as long as the effects of the present invention are not impaired. Tackifiers such as petroleum petroleum resins, coumarone indene resins, styrene resins, dicyclopentadiene resins, softeners such as phthalate esters, phosphate esters, chlorinated paraffins, polybutenes, polyisobutylenes, and other various fillers Appropriate additives such as an anti-aging agent and a crosslinking agent can be blended.

粘着性を持たない光拡散層としては、例えば、樹脂マトリックス中に、マトリックスとは異なる屈折率を有する粒子が分散したプラスチックシート、フィルム、基板などが挙げられる。具体的には、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース系プラスチックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などに、先に例示したような無機微粒子、有機微粒子、気体を内包した中空微粒体、液体を内包したマイクロカプセルなどが分散したプラスチックフィルム基板などを挙げることができる。   Examples of the light diffusing layer having no adhesiveness include a plastic sheet, a film, and a substrate in which particles having a refractive index different from that of the matrix are dispersed in a resin matrix. Specifically, polyimide, polyamideimide, polyamide, polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyketonesulfide, polyethersulfone, polysulfone, polyphenylenesulfide, polyphenyleneoxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate. Inorganic fine particles, organic fine particles, and gases as exemplified above for phthalate, polyacetal, polycarbonate, polyarylate, acrylic resin, polyvinyl alcohol, polystyrene, polyurethane, polyethylene, polypropylene, cellulose plastics, epoxy resin, phenol resin, etc. Plastic film substrate in which encapsulated hollow fine particles, microcapsules enclosing liquid, etc. are dispersed Etc. can be mentioned.

光拡散層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常10μm以上500μm以下である。
また光拡散層の全光線透過率は、50%以上であることが好ましく、特に70%以上であることが好ましい。さらに当該光拡散層の拡散透過率は、通常5〜99%であり、好ましくは50〜99%である。
The thickness of the light diffusion layer is not particularly limited, but is usually 10 μm or more and 500 μm or less.
Further, the total light transmittance of the light diffusion layer is preferably 50% or more, and particularly preferably 70% or more. Furthermore, the diffusion transmittance of the light diffusion layer is usually 5 to 99%, preferably 50 to 99%.

本発明の半透過型液晶表示装置においては、バックライト側の偏光板と液晶表示素子の間にλ/4フィルムを配置する。
本発明においてλ/4フィルムとは、液晶物質層を通過する光に対して、略1/4波長の位相差が付与される機能を有するものをいう。
本発明に用いられるλ/4フィルムとしては、かかる機能を有するものであれば特に制限されるものではなく、たとえば各種液晶材料からなるねじれ配向フィルム、ネマチック配向フィルムが挙げられる。またポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムが挙げられる。またポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムも挙げられる。さらにイミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムなども挙げられる。なおこれらフィルムは、λ/4フィルムとしての機能を有するのであれば、同一または異なる当該フィルムの積層体を当該フィルムとして使用することも可能である。
In the transflective liquid crystal display device of the present invention, a λ / 4 film is disposed between the backlight-side polarizing plate and the liquid crystal display element.
In the present invention, the λ / 4 film refers to a film having a function of giving a phase difference of approximately ¼ wavelength to light passing through the liquid crystal material layer.
The λ / 4 film used in the present invention is not particularly limited as long as it has such a function, and examples thereof include a twist alignment film and a nematic alignment film made of various liquid crystal materials. Moreover, the film which consists of transparent polymers, such as polyester polymers, such as a polyethylene terephthalate and a polyethylene naphthalate, cellulose polymers, such as a diacetyl cellulose and a triacetyl cellulose, an acrylic polymer, such as a polycarbonate polymer and a polymethylmethacrylate, is mentioned. Styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymers, polyethylene, polypropylene, polyolefins having a cyclic or norbornene structure, olefin polymers such as ethylene / propylene copolymers, vinyl chloride polymers, nylon and aromatic polyamides, etc. A film made of a transparent polymer such as an amide polymer may also be mentioned. Furthermore, imide polymers, sulfone polymers, polyether sulfone polymers, polyether ether ketone polymers, polyphenylene sulfide polymers, vinyl alcohol polymers, vinylidene chloride polymers, vinyl butyral polymers, arylate polymers, polyoxymethylene polymers Examples thereof include a film made of a transparent polymer such as a polymer, an epoxy-based polymer, and a blend of the above polymers. In addition, if these films have a function as a λ / 4 film, the same or different laminates of the films can be used as the films.

本発明の半透過型液晶表示装置では、液晶表示素子内の液晶物質層における表示側偏光板からバックライト側偏光板へ向かっての液晶物質分子のねじれ角θ1は、+200°〜+270°の範囲にある。ねじれ角が+200°未満の場合、急峻な透過率変化が必要とされる高デューティー比で時分割駆動を行った際の液晶状態変化が少ない。また、+270°を超える場合、ヒステリシスが生じやすくなる。なお、本明細書においては、角度の+方向及び−方向とは、相対的な角度の回転方向を意味し、表示側偏光板からバックライト側偏光板に向かって反時計回り方向を+とすれば時計回り方向は−となり、逆に時計回り方向を+とすれば反時計回り方向が−となるが、どちらを+とした場合も、本発明の範囲に包含され、同等の効果を得ることができる。   In the transflective liquid crystal display device of the present invention, the twist angle θ1 of the liquid crystal material molecules from the display side polarizing plate to the backlight side polarizing plate in the liquid crystal material layer in the liquid crystal display element is in the range of + 200 ° to + 270 °. It is in. When the twist angle is less than + 200 °, there is little change in the liquid crystal state when time-division driving is performed at a high duty ratio that requires a steep change in transmittance. Moreover, when it exceeds +270 degrees, hysteresis tends to occur. In this specification, the + direction and − direction of the angle mean the rotation direction of the relative angle, and the counterclockwise direction from the display side polarizing plate to the backlight side polarizing plate is +. If the clockwise direction is +, conversely, if the clockwise direction is +, the counterclockwise direction is-. However, both are included in the scope of the present invention and the same effect can be obtained. Can do.

本発明の半透過型液晶表示装置では、液晶表示素子内における液晶物質層の屈折率異方性△n1と厚みd1との積(△n1・d1)は700nm〜1000nmの範囲である。△n1・d1が700nm未満では、電圧を印加したときの液晶の状態変化が小さく、一方、1000nmを超えると、視野角特性や応答性が悪くなる。
また、本発明の半透過型液晶表示装置では、前記位相差フィルムの遅相軸の表示側偏光板からバックライト側偏光板へ向かってのねじれ角θ5、位相差フィルムの屈折率異方性△n3と厚みd3との積(△n3・d3)は下記の範囲を具備することが好ましい。
θ5=−155°〜−420°
△n3・d3=200〜700nm
このように、θ5及びθ1をそれぞれ特定な範囲の値とし、且つ△n1・d1及び△n3・d3をそれぞれ特定な範囲の値とすることにより、良好なコントラストを実現することができる。
In the transflective liquid crystal display device of the present invention, the product (Δn1 · d1) of the refractive index anisotropy Δn1 and the thickness d1 of the liquid crystal material layer in the liquid crystal display element is in the range of 700 nm to 1000 nm. If Δn1 · d1 is less than 700 nm, the change in the state of the liquid crystal when a voltage is applied is small. On the other hand, if it exceeds 1000 nm, viewing angle characteristics and responsiveness deteriorate.
In the transflective liquid crystal display device of the present invention, the twist angle θ5 from the display side polarizing plate to the backlight side polarizing plate of the slow axis of the retardation film, the refractive index anisotropy Δ of the retardation film The product (Δn3 · d3) of n3 and thickness d3 preferably has the following range.
θ5 = −155 ° to −420 °
Δn3 · d3 = 200 to 700 nm
As described above, by setting θ5 and θ1 to values in a specific range, and Δn1 · d1 and Δn3 · d3 to values in a specific range, good contrast can be realized.

また、本発明の半透過型液晶表示装置では、視野角改善フィルムの遅相軸方向の仰角の変化に対応するリターデーション変化の割合を3次元方向の屈折率を用いて、係数Nz=(nx−nz)/(nx−ny)と規定し、波長λが633nmのときにNz=0.3である視野角改善フィルムとしては、リターデション値が400〜600nmのもので実現できる。
この視野角改善フィルムの遅相軸を駆動用液晶表示素子の表示側に配置される偏光板の吸収軸と平行あるいは直交するように、表示側偏光板と位相差フィルムとの間に設けることにより、位相差フィルムのみでは実現できない、透過モードにおける良好な視野角特性を実現することができる。
In the transflective liquid crystal display device of the present invention, the ratio of the retardation change corresponding to the change in the elevation angle in the slow axis direction of the viewing angle improving film is expressed by the coefficient Nz = (nx -Nz) / (nx-ny), and a viewing angle improving film in which Nz = 0.3 when the wavelength λ is 633 nm can be realized with a retardation value of 400 to 600 nm.
By providing between the display side polarizing plate and the retardation film so that the slow axis of the viewing angle improving film is parallel or orthogonal to the absorption axis of the polarizing plate disposed on the display side of the driving liquid crystal display element. Thus, it is possible to realize a good viewing angle characteristic in the transmission mode, which cannot be realized only by the retardation film.

上記した各角度の関係を、図1を用いて具体的に説明すると、図1において、1は偏光板、2は視野角改善フィルム、3はねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、4は光拡散層、5Aは液晶物質層(半透過膜、電極を備えた透明基板の図示は省略されている)、6はλ/4フィルム、7は偏光板、8はバックライトをそれぞれ示している。液晶物質層5Aの、偏光板1側の面上における配向方向51と、λ/4フィルム6側の面上における配向方向52とは、角度θ1をなしている。視野角改善フィルム2の偏光板1側の面上における遅相軸の向き21は、偏光板1の吸収軸11と角度θ3をなしている。位相差フィルム3の、偏光板1側の面上における遅相軸の向き31と、光拡散層4側の面上における遅相軸の向き32とは、角度θ5をなしている。また、偏光板1の吸収軸11と、位相差フィルム3の偏光板1側の面上における遅相軸の向き31とは角度θ4をなし、偏光板1の吸収軸11と、液晶物質層5Aの偏光板1側の面上における配向方向51とは角度θ2をなしている。   The relationship between the angles described above will be specifically described with reference to FIG. 1. In FIG. 1, 1 is a polarizing plate, 2 is a viewing angle improving film, 3 is a retardation film composed of a liquid crystal film having a twisted structure, 4 Is a light diffusing layer, 5A is a liquid crystal material layer (translucent film, transparent substrate with electrodes not shown), 6 is a λ / 4 film, 7 is a polarizing plate, and 8 is a backlight. Yes. The orientation direction 51 on the surface on the polarizing plate 1 side of the liquid crystal material layer 5A and the orientation direction 52 on the surface on the λ / 4 film 6 side form an angle θ1. The direction 21 of the slow axis on the surface on the polarizing plate 1 side of the viewing angle improving film 2 forms an angle θ3 with the absorption axis 11 of the polarizing plate 1. The direction 31 of the slow axis on the surface of the retardation film 3 on the polarizing plate 1 side and the direction 32 of the slow axis on the surface on the light diffusion layer 4 side form an angle θ5. Further, the absorption axis 11 of the polarizing plate 1 and the direction 31 of the slow axis on the surface of the retardation film 3 on the polarizing plate 1 side form an angle θ4, and the absorption axis 11 of the polarizing plate 1 and the liquid crystal material layer 5A. An angle θ2 is formed with the orientation direction 51 on the surface of the polarizing plate 1 side.

これらを偏光板1側からバックライト8側に向かって重ね合わせて見た場合の位置関係を、同一の記号を用いて平面図として図2(a)および(b)に示す。なお、図1及び図2において、θ1〜θ7は、説明の便宜上全て偏光板1からバックライト8に向かって反時計回り、つまり相対的に同じ方向に回転させているが、本発明の半透過型液晶表示装置においては、θ1の回転方向は、常にθ5と反対の方向となる。
本発明の半透過型液晶表示装置は、2つの偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するSTN型の液晶表示素子、λ/4フィルム、バックライトを必須の構成部材として備えるが、これらの他に、他の構成部材を備えても良い。例えば、カラーフィルターをさらに備えることにより、色純度の高いマルチカラー又はフルカラー表示が可能なカラー半透過型液晶表示装置とすることができる。
FIGS. 2A and 2B show the positional relationship when these are viewed from the polarizing plate 1 side toward the backlight 8 side as a plan view using the same symbols. In FIGS. 1 and 2, θ1 to θ7 are all rotated counterclockwise from the polarizing plate 1 toward the backlight 8, that is, relatively rotated in the same direction for convenience of explanation. In the type liquid crystal display device, the rotation direction of θ1 is always opposite to θ5.
The transflective liquid crystal display device of the present invention includes two polarizing plates, a viewing angle improving film, a retardation film composed of a liquid crystal film having a twisted structure, a light diffusion layer, an STN liquid crystal display element having a transflective film, λ / 4 film and a backlight are provided as essential constituent members, but other constituent members may be provided in addition to these. For example, a color transflective liquid crystal display device capable of multi-color or full-color display with high color purity can be obtained by further including a color filter.

以下、実施例を挙げ本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
図3に模式的に示されるSTN型の半透過型液晶表示装置を作成した。図3に示される通り、液晶表示素子5は、対向する一対の透明基板5Dと、それらの内側の面上に設けられた透明電極5B、半透過膜として機能する多孔質な金属電極5Cと、その上に印刷形成され、配向処理が施された配向膜5F、カラーフィルター9とを備える。配向膜5Fと、透明基板周辺に印刷塗布形成したシール剤5Eにより規定される空間内に液晶物質が封入され液晶物質層5Aが形成される。液晶材料としてZLI−2293(メルク社製)を用い、配向膜5Fの配向処理方向を調節することにより液晶物質層5Aを所定の方向に配向させ、θ1=+240°にツイストさせた。また、液晶表示素子5中の液晶物質の屈折率異方性△n1と液晶物質層5Aの厚みd1との積△n1・d1は略850nmとした。
(Example 1)
An STN type transflective liquid crystal display device schematically shown in FIG. 3 was prepared. As shown in FIG. 3, the liquid crystal display element 5 includes a pair of opposed transparent substrates 5D, a transparent electrode 5B provided on the inner surface thereof, a porous metal electrode 5C functioning as a semi-transmissive film, There are provided an alignment film 5F and a color filter 9 which are printed thereon and subjected to an alignment process. A liquid crystal material is sealed in a space defined by the alignment film 5F and a sealant 5E formed by printing around the transparent substrate to form a liquid crystal material layer 5A. ZLI-2293 (manufactured by Merck) was used as the liquid crystal material, and the liquid crystal material layer 5A was aligned in a predetermined direction by adjusting the alignment processing direction of the alignment film 5F, and twisted to θ1 = + 240 °. The product Δn1 · d1 of the refractive index anisotropy Δn1 of the liquid crystal material in the liquid crystal display element 5 and the thickness d1 of the liquid crystal material layer 5A was about 850 nm.

液晶表示素子5の表示面側(図の上側)に偏光板1をその吸収軸が水平になるよう配置し、一方、液晶表示素子5の背面側(図の下側)に偏光板7を配置した。偏光板1と液晶表示素子5との間に、視野角改善フィルム2を配置し、視野角改善フィルム2と液晶表示素子5の間に位相差フィルム3を配置し、位相差フィルム3と液晶表示素子5の間に、光拡散層4として大日本印刷(株)製光拡散シートIDS−21(全光線透過率91.1%,ヘイズ度51.6)を配置し、背面側の偏光板7と液晶表示素子5の間にλ/4フィルム6を配置した。背面側偏光板7の外側にバックライト8を設置した。視野角改善フィルム2の屈折率異方性△n2と厚みd2との積△n2・d2は略450nmとした。位相差フィルム3の屈折率異方性△n3と厚みd3との積△n3・d3は略720nmとし、θ5=−180°とした。また、視野角改善フィルム2の遅相軸は偏光板1の吸収軸と一致させた(θ3=0)。さらに、偏光板1の吸収軸から位相差フィルム3の偏光板1側の面上における遅相軸への角度をθ4―θ3=+15°、偏光板1の吸収軸から液晶物質層5Aの光拡散層側の面上における配向方向への角度をθ2=−65°とした。λ/4フィルム6の遅相軸は、液晶物質層5Aのλ/4フィルム6側の配向軸への角度θ6=+45°とした。バックライト側の偏光板7の吸収軸は、λ/4フィルム6の遅相軸への角度θ7=+90°とした。
この液晶表示装置に、バックライト点灯下、駆動回路(図示せず)から透明電極5Bおよび金属電極5Cに駆動電圧を印加し、視野角特性を官能評価した。その結果反転方位がなくなった。また当該装置に人物の顔を表示し、この表示した顔を正面を0度とし、そこから50度から80度寝かせた位置で液晶表示装置を中心にして官能評価した。結果、髪の毛が白く反転する方位が無くなった。
The polarizing plate 1 is arranged on the display surface side (the upper side in the figure) of the liquid crystal display element 5 so that the absorption axis thereof is horizontal, while the polarizing plate 7 is arranged on the back side of the liquid crystal display element 5 (the lower side in the figure). did. A viewing angle improving film 2 is disposed between the polarizing plate 1 and the liquid crystal display element 5, a retardation film 3 is disposed between the viewing angle improving film 2 and the liquid crystal display element 5, and the retardation film 3 and the liquid crystal display. Between the elements 5, a light diffusion sheet IDS-21 (total light transmittance 91.1%, haze degree 51.6) manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd. is disposed as the light diffusion layer 4, and the polarizing plate 7 on the back side. A λ / 4 film 6 is disposed between the liquid crystal display element 5 and the liquid crystal display element 5. A backlight 8 was installed outside the back side polarizing plate 7. The product Δn2 · d2 of the refractive index anisotropy Δn2 and the thickness d2 of the viewing angle improving film 2 was about 450 nm. The product Δn3 · d3 of the refractive index anisotropy Δn3 and the thickness d3 of the retardation film 3 was approximately 720 nm, and θ5 = −180 °. Further, the slow axis of the viewing angle improving film 2 was matched with the absorption axis of the polarizing plate 1 (θ3 = 0). Further, the angle from the absorption axis of the polarizing plate 1 to the slow axis on the surface of the retardation film 3 on the polarizing plate 1 side is θ4−θ3 = + 15 °, and the light diffusion of the liquid crystal material layer 5A from the absorption axis of the polarizing plate 1 The angle to the orientation direction on the layer side surface was θ2 = −65 °. The slow axis of the λ / 4 film 6 was an angle θ6 = + 45 ° with respect to the alignment axis of the liquid crystal material layer 5A on the λ / 4 film 6 side. The absorption axis of the polarizing plate 7 on the backlight side was an angle θ7 = + 90 ° with respect to the slow axis of the λ / 4 film 6.
A driving voltage was applied to the liquid crystal display device from a driving circuit (not shown) to the transparent electrode 5B and the metal electrode 5C under backlight lighting, and the viewing angle characteristics were subjected to sensory evaluation. As a result, the reversal direction disappeared. Also, a human face was displayed on the device, and the sensory evaluation was performed centering on the liquid crystal display device at a position where the displayed face was 0 degrees from the front and laid from 50 degrees to 80 degrees. As a result, there was no orientation in which the hair turned white.

(実施例2)
視野角改善フィルム2の遅相軸は、表示側偏光板1の吸収軸への角度θ3=+90°とした他は実施例1と同様の液晶表示装置を作成し、バックライト点灯下で駆動電圧を印加し、視野角特性を官能評価した。その結果反転方位が無くなった。また当該装置に人物の顔を表示し、この表示した顔を正面を0度とし、そこから50度から80度寝かせた位置で液晶表示装置を中心にして官能評価した。結果、髪の毛が白く反転する方位が無くなった。
(Example 2)
A liquid crystal display device similar to that of Example 1 was prepared except that the slow axis of the viewing angle improving film 2 was set to an angle θ3 = + 90 ° with respect to the absorption axis of the display-side polarizing plate 1, and a driving voltage was applied under backlight lighting. Was applied, and the viewing angle characteristics were subjected to sensory evaluation. As a result, the reversal direction disappeared. Also, a human face was displayed on the device, and the sensory evaluation was performed centering on the liquid crystal display device at a position where the displayed face was 0 degrees from the front and laid from 50 degrees to 80 degrees. As a result, there was no orientation in which the hair turned white.

(比較例1)
視野角改善フィルムを使用しない他は実施例1と同様の液晶表示装置を作成し、バックライト点灯下で駆動電圧を印加し、視野角特性を官能評価した。その結果、0〜90°の間でネガポジ反転現象が起こった。これにより良好な視野角特性が達成されていないことが判明した。また実施例1および2と同様に人物の顔を表示し、この表示した顔を正面を0度とし、そこから50度から80度寝かせた位置で液晶表示装置を中心にして官能評価した。その結果、時計でいう2時から3時の方角から見た場合、髪の毛が白く反転した。
(Comparative Example 1)
A liquid crystal display device similar to that of Example 1 was prepared except that the viewing angle improving film was not used, and a driving voltage was applied under backlight lighting, and the viewing angle characteristics were subjected to sensory evaluation. As a result, a negative / positive inversion phenomenon occurred between 0-90 °. As a result, it was found that good viewing angle characteristics were not achieved. In addition, the face of a person was displayed in the same manner as in Examples 1 and 2, and the sensory evaluation was performed centering on the liquid crystal display device at a position where the displayed face was set to 0 degrees from the front and laid from 50 degrees to 80 degrees therefrom. As a result, when viewed from the 2 o'clock to 3 o'clock direction on the watch, the hair turned white.

本発明の液晶表示装置における各構成部材の位置及び角度関係を説明する概略図である。It is the schematic explaining the position and angle relationship of each structural member in the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置における偏光板の吸収軸、液晶物質層の配向方向、視野角改善フィルム、位相差フィルムおよびλ/4フィルムの遅相軸方向の角度関係を説明する平面図である。It is a top view explaining the angle relationship of the slow axis direction of the absorption axis of the polarizing plate in the liquid crystal display device of this invention, the orientation direction of a liquid-crystal substance layer, a viewing angle improvement film, retardation film, and (lambda) / 4 film. 実施例1の装置を模式的に表す立面断面図である。FIG. 2 is an elevational cross-sectional view schematically showing the apparatus of Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 偏光板
2 視野角改善フィルム
3 位相差フィルム
4 光拡散層
5 液晶表示素子
5A 液晶物質層
5B 透明電極
5C 多孔質な金属電極
5D 透明基板
5E シール剤
5F 配向膜
6 λ/4フィルム
7 偏光板
8 バックライト
9 カラーフィルター
11 偏光板1の吸収軸
21 視野角改善フィルムの偏光板1側の面上の遅相軸
31 位相差フィルムの偏光板1側の面上の遅相軸
32 位相差フィルムの液晶表示素子側の面上の遅相軸
51 液晶物質層の偏光板1側の面上における液晶物質の分子の配向方向
52 液晶物質層のバックライト側の面上における液晶物質の分子の配向方向
61 λ/4フィルムの液晶物質層側の面上の遅相軸
71 偏光板7の吸収軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polarizing plate 2 Viewing angle improvement film 3 Retardation film 4 Light diffusion layer 5 Liquid crystal display element 5A Liquid crystal substance layer 5B Transparent electrode 5C Porous metal electrode 5D Transparent substrate 5E Sealing agent 5F Alignment film 6 λ / 4 film 7 Polarizing plate 8 Backlight 9 Color filter 11 Absorption axis of polarizing plate 21 Slow axis on surface of polarizing film 1 of viewing angle improvement film 31 Slow axis on surface of polarizing film on side of polarizing plate 1 32 Retardation film The slow axis 51 on the surface of the liquid crystal display element side 51 The orientation direction of molecules of the liquid crystal material on the surface of the liquid crystal material layer on the polarizing plate 1 52 The orientation of molecules of the liquid crystal material on the surface of the liquid crystal material layer on the backlight side Direction 61 Slow axis on the surface of the liquid crystal material layer side of λ / 4 film 71 Absorption axis of polarizing plate 7

Claims (3)

表示側から順に、偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するSTN型の液晶表示素子、λ/4フィルム、偏光板、バックライトから少なくとも構成される半透過型液晶表示装置であって、前記視野角改善フィルムの屈折率異方性△nと厚みdとの積(△n・d)が400nm〜600nmの範囲であり、かつ視野角改善フィルムの遅相軸が表示側偏光板の吸収軸と一致する方向に設定されて成ることを特徴とする半透過型液晶表示装置。   In order from the display side, a polarizing plate, a viewing angle improving film, a retardation film composed of a liquid crystal film having a twisted structure, a light diffusion layer, an STN type liquid crystal display element having a semi-transmissive film, a λ / 4 film, a polarizing plate, a back A transflective liquid crystal display device comprising at least light, wherein the product (Δn · d) of refractive index anisotropy Δn and thickness d of the viewing angle improving film is in the range of 400 nm to 600 nm, A transflective liquid crystal display device, characterized in that the slow axis of the viewing angle improving film is set in a direction coinciding with the absorption axis of the display-side polarizing plate. 表示側から順に、偏光板、視野角改善フィルム、ねじれ構造を有する液晶フィルムからなる位相差フィルム、光拡散層、半透過膜を有するSTN型の液晶表示素子、λ/4フィルム、偏光板、バックライトから少なくとも構成される半透過型液晶表示装置であって、前記視野角改善フィルムの屈折率異方性△nと厚みdとの積(△n・d)が400nm〜600nmの範囲であり、かつ視野角改善フィルムの遅相軸が表示側偏光板の吸収軸と直交する方向に設定されて成ることを特徴とする半透過型液晶表示装置。   In order from the display side, a polarizing plate, a viewing angle improving film, a retardation film composed of a liquid crystal film having a twisted structure, a light diffusion layer, an STN type liquid crystal display element having a semi-transmissive film, a λ / 4 film, a polarizing plate, a back A transflective liquid crystal display device comprising at least light, wherein the product (Δn · d) of refractive index anisotropy Δn and thickness d of the viewing angle improving film is in the range of 400 nm to 600 nm, And a slow axis of the viewing angle improving film is set in a direction perpendicular to the absorption axis of the display side polarizing plate. 前記視野角改善フィルムの3次元方向の屈折率nx、nyおよびnzが、nx>ny>nzの関係を有することを特徴とする請求項1または2記載の半透過型液晶表示装置。
3. The transflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein refractive indexes nx, ny and nz in the three-dimensional direction of the viewing angle improving film have a relationship of nx>ny> nz.
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