JP2008026781A - Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、視野角劣化が改善される液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device with improved viewing angle degradation.
液晶表示装置は従来の陰極線管(CRT)を用いた表示装置に比べて、低消費電力、低電圧動作、軽量、薄型といった特徴を有しており、テレビ、コンピューター、携帯をはじめとする様々な表示装置として急速に普及してきている。しかしながら、液晶表示装置には見る角度によってコントラスト・色度が本来の表示特性とは異なってしまう問題が指摘されていた(このような表示特性の角度依存を以下、視野角劣化と呼ぶ)。 Compared with a display device using a conventional cathode ray tube (CRT), the liquid crystal display device has features such as low power consumption, low voltage operation, light weight, and thinness. It is rapidly spreading as a display device. However, it has been pointed out that the liquid crystal display device has a problem in that the contrast and chromaticity differ from the original display characteristics depending on the viewing angle (the angle dependence of such display characteristics is hereinafter referred to as viewing angle deterioration).
このように視野角劣化が生じてしまうのは、液晶表示装置では偏光板と液晶セルを用いて表示を行っているからである。偏光板は特定の偏波面の光だけを透過させる特徴をもっており、そのために偏波面に対して偏光板の透過軸および吸収軸は一定の角度関係を保持しなければならない(図1(a))。しかし、斜めから見るとこの関係が崩れてしまい(図1(b))、想定していない光が出射してしまう(光漏れ)。また、液晶セルそれ自体も角度によって光の偏波面の変化量が異なり、光漏れの原因になりえる。 The reason why the viewing angle is deteriorated in this manner is that the liquid crystal display device performs display using a polarizing plate and a liquid crystal cell. The polarizing plate has a characteristic of transmitting only light of a specific polarization plane. For this reason, the transmission axis and absorption axis of the polarizing plate must maintain a certain angular relationship with respect to the polarization plane (FIG. 1 (a)). . However, when viewed from an oblique direction, this relationship is lost (FIG. 1B), and unexpected light is emitted (light leakage). In addition, the amount of change in the polarization plane of light varies depending on the angle of the liquid crystal cell itself, which can cause light leakage.
そこで、従来の技術においては光源側偏光板〜視聴者側偏光板間に位相差フィルムを配置し、偏波面を適当に曲げることで偏光板の吸収軸との角度関係を保つようにしている。しかしながら、ある定まったフィルムにて視野角劣化を十分に抑えることは難しい。なぜならば観測者の角度・補償するべき波長によって適当な位相差値が異なるからである。 Therefore, in the conventional technique, a retardation film is disposed between the light source side polarizing plate and the viewer side polarizing plate, and the angle relationship with the absorption axis of the polarizing plate is maintained by appropriately bending the polarization plane. However, it is difficult to sufficiently suppress the viewing angle deterioration with a certain film. This is because the appropriate phase difference value varies depending on the angle of the observer and the wavelength to be compensated.
例として、偏光板の補償について考える。図2(a)に偏光板だけでの該偏光板に対する方位角45°における黒輝度の関係を、図2(b)に偏光板だけでの該偏光板に対する仰角60°における黒輝度の関係を示す。斜めから見ると偏光板の透過軸と吸収軸の直交関係がくずれ(図1(b))、方位角45°近傍(斜視時)では仰角が大きくなると黒輝度も大きくなる(光漏れ)。 As an example, consider compensation for a polarizing plate. FIG. 2A shows the relationship of black luminance at an azimuth angle of 45 ° with respect to the polarizing plate with only the polarizing plate, and FIG. 2B shows the relationship of black luminance with an elevation angle of 60 ° with respect to the polarizing plate with only the polarizing plate. Show. When viewed obliquely, the orthogonal relationship between the transmission axis and the absorption axis of the polarizing plate is broken (FIG. 1 (b)), and the black luminance increases (light leakage) as the elevation angle increases in the vicinity of an azimuth angle of 45 ° (in perspective).
そこで、偏光板をXYZ直交座標系で見て、それぞれの方向の屈折率の関係としてnx>ny=nzとなるPostiveA−Plateフィルム、及びnx=ny<nzとなるPositiveC−Plateを組み合わせて液晶セル内に配置した場合を考えると、方位角45°における黒輝度の関係は図3(a)のようになり、仰角60°における黒輝度の関係は図3(b)のようになる。このように、図3のように仰角が大きくなっても、黒輝度が図2に比べて黒輝度が大きくならない。すなわち光漏れが改善したことを示している。 Accordingly, when the polarizing plate is viewed in an XYZ orthogonal coordinate system, a liquid crystal cell is formed by combining a Positive A-Plate film in which nx> ny = nz and a Positive C-Plate in which nx = ny <nz as a relationship of refractive indexes in respective directions. Considering the case of being arranged inside, the relationship of black luminance at an azimuth angle of 45 ° is as shown in FIG. 3A, and the relationship of black luminance at an elevation angle of 60 ° is as shown in FIG. Thus, even if the elevation angle is increased as shown in FIG. 3, the black luminance does not increase as compared with FIG. That is, the light leakage is improved.
しかしながら、このように位相差フィルムを偏光板内部に配置すると様々な問題が生じる。例えば、位相差層を2枚付与することはコストの増加になってしまう。また、位相差フィルムのヘイズも問題である。さらに、ヘイズを持つフィルムを偏光板間に配置することで、偏波面が崩れてしまい正面からも斜めからも光漏れが生じてしまう。 However, various problems arise when the retardation film is arranged inside the polarizing plate in this way. For example, providing two retardation layers increases the cost. Further, the haze of the retardation film is also a problem. Furthermore, by disposing a film having haze between the polarizing plates, the plane of polarization is broken, and light leakage occurs from both the front and the diagonal.
また、軸ずれの問題も深刻である。位相差フィルムは偏光板と直角または平行の関係を保っていなければならないが、もしも仮に上記PositiveA−plateが0.5°分だけ偏光板との角度がずれてしまったとすると正面の黒輝度は1.4倍になってしまう。すなわち正面からみたときに黒の表示状態がぼやけてしまう。そのため、この軸ずれによる不具合を防止すべくフィルムと偏光板の貼り合せに高い精度が要求されるようになる。また、貼り合わせがうまくいったとしても位相差フィルム内には光軸の分布が0.5°程度内包してしまうことから、位相差フィルムを使うと正面から見た黒輝度が大きくなってしまう問題がある。 The problem of misalignment is also serious. The retardation film must maintain a right-angle or parallel relationship with the polarizing plate. If the positive A-plate is shifted by 0.5 ° from the angle of the polarizing plate, the front black luminance is 1 .4 times. That is, when viewed from the front, the black display state is blurred. Therefore, high accuracy is required for the bonding of the film and the polarizing plate in order to prevent the problem caused by the misalignment. In addition, even if the bonding is successful, the optical axis distribution is included in the retardation film by about 0.5 °, so the use of the retardation film increases the black luminance as viewed from the front. There's a problem.
このように、偏光板間に位相差フィルムを配設して視野角劣化を解決する試みには正面の表示性能を悪化させる可能性がある。そこで、偏光板の外側で視野角劣化を解決する試みが提案されている。例えば、特許文献1では液晶表示装置の視聴者側偏光板の外側にピクセルサイズの仕切りを配置して、斜めから漏れる光をカットさせて、一層のフィルムで正面の黒表示での表示特性を損なうことなく視野角劣化を改善している。但し、仕切りをつくる加工費が高くつくこと、また仕切りによって透過しなくなる光成分が生じてくるので白表示状態での正面輝度が低くなるという問題があった。
As described above, an attempt to solve the viewing angle deterioration by disposing the retardation film between the polarizing plates may deteriorate the front display performance. Therefore, an attempt to solve the viewing angle deterioration outside the polarizing plate has been proposed. For example, in
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、単純な構造で正面の表示特性を劣化させずに視野角劣化を改善する液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that improves the viewing angle deterioration with a simple structure without deteriorating the front display characteristics.
前記課題を解決するために提供する本発明は、バックライトユニットと、入射光を直線偏光の透過光と反射光に分離する直線偏光分離層と、第1の偏光板と、対向配置された少なくとも一方の内面に透明電極を有する一対の基板と該基板間に挟持された液晶層とからなる液晶セルと、第2の偏光板とをこの順番に備える液晶表示装置であって、前記直線偏光分離層と第1の偏光板との間に、該第1の偏光板の透過軸に対して垂直方向の光軸についての正の一軸性または負の一軸性の複屈折を有する位相差層を備えることを特徴とする液晶表示装置である(請求項1)。 The present invention provided to solve the above-described problems includes a backlight unit, a linearly polarized light separating layer that separates incident light into linearly polarized transmitted light and reflected light, a first polarizing plate, and at least disposed oppositely. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell comprising a pair of substrates having a transparent electrode on one inner surface and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and a second polarizing plate in this order, wherein the linearly polarized light separation A retardation layer having a positive uniaxial or negative uniaxial birefringence about the optical axis perpendicular to the transmission axis of the first polarizing plate is provided between the layer and the first polarizing plate. A liquid crystal display device characterized in that (claim 1).
ここで、前記位相差層は、請求項1の発明において、以下の式で定義される膜厚方向のレターデーションRthが550nm以上、1100nm以下であることが好ましい。
Rth=|{(nx−ny)/2−nz}×(位相差層膜厚)|
(ここで、nx,nyは前記第1の偏光板の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率、nzは前記第1の偏光板の透過軸に対して垂直方向となる位相差層の厚さ方向の屈折率である。)
Here, in the invention of
Rth = | {(nx−ny) / 2−nz} × (retardation layer thickness) |
(Here, nx and ny are parallel to the transmission axis of the first polarizing plate and are in the direction perpendicular to the plane of the retardation layer, and nz is the transmission axis of the first polarizing plate. (It is the refractive index in the thickness direction of the retardation layer perpendicular to the direction.)
前記課題を解決するために提供する本発明は、バックライトユニットと、入射光を直線偏光の透過光と反射光に分離する直線偏光分離層と、第1の偏光板と、対向配置された少なくとも一方の内面に透明電極を有する一対の基板と該基板間に挟持された液晶層とからなる液晶セルと、第2の偏光板とをこの順番に備える液晶表示装置であって、前記直線偏光分離層と第1の偏光板との間に、該第1の偏光板の透過軸に対して平行方向の光軸についての正の一軸性または負の一軸性の複屈折を有する位相差層を備えることを特徴とする液晶表示装置である(請求項3)。 The present invention provided to solve the above-described problems includes a backlight unit, a linearly polarized light separating layer that separates incident light into linearly polarized transmitted light and reflected light, a first polarizing plate, and at least disposed oppositely. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell comprising a pair of substrates having a transparent electrode on one inner surface and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and a second polarizing plate in this order, wherein the linearly polarized light separation A retardation layer having a positive uniaxial or negative uniaxial birefringence about the optical axis parallel to the transmission axis of the first polarizing plate is provided between the layer and the first polarizing plate. A liquid crystal display device characterized in that (claim 3).
ここで、前記位相差層は、請求項3の発明において、以下の式で定義される面内のレターデーションRoが210nm以上、350nm以下であることが好ましい。
Ro =|(nx−ny)×(位相差層膜厚)|
(ここで、nx,nyは前記第1の偏光板の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率である。)
Here, in the invention of claim 3, the retardation layer preferably has an in-plane retardation Ro defined by the following formula of 210 nm or more and 350 nm or less.
Ro = | (nx−ny) × (retardation layer film thickness) |
(Here, nx and ny are refractive indexes in a direction parallel to the transmission axis of the first polarizing plate and perpendicular to the plane of the retardation layer.)
前記課題を解決するために提供する本発明は、バックライトユニットと、入射光を直線偏光の透過光と反射光に分離する直線偏光分離層と、第1の偏光板と、対向配置された少なくとも一方の内面に透明電極を有する一対の基板と該基板間に挟持された液晶層とからなる液晶セルと、第2の偏光板とをこの順番に備える液晶表示装置であって、前記直線偏光分離層と第1の偏光板との間に、該第1の偏光板の透過軸に対して垂直方向及び平行方向の光軸についての2軸性の複屈折を有する位相差層を備えることを特徴とする液晶表示装置である(請求項5)。 The present invention provided to solve the above-described problems includes a backlight unit, a linearly polarized light separating layer that separates incident light into linearly polarized transmitted light and reflected light, a first polarizing plate, and at least disposed oppositely. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell comprising a pair of substrates having a transparent electrode on one inner surface and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and a second polarizing plate in this order, wherein the linearly polarized light separation A retardation layer having biaxial birefringence about the optical axis perpendicular to and parallel to the transmission axis of the first polarizing plate is provided between the layer and the first polarizing plate. (5).
ここで、前記位相差層は、請求項5の発明において、以下の式で定義される膜厚方向のレターデーションRthが550nm以上、1100nm以下であり、面内のレターデーションRoが210nm以上、350nm以下であることが好ましい。
Rth=|{(nx−ny)/2−nz}×(位相差層膜厚)|
Ro =|(nx−ny)×(位相差層膜厚)|
(ここで、nx,nyは前記第1の偏光板の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率、nzは前記第1の偏光板の透過軸に対して垂直方向となる位相差層の厚さ方向の屈折率である。)
Here, in the invention of claim 5, the retardation layer has a thickness direction retardation Rth defined by the following formula of 550 nm or more and 1100 nm or less, and an in-plane retardation Ro of 210 nm or more and 350 nm. The following is preferable.
Rth = | {(nx−ny) / 2−nz} × (retardation layer thickness) |
Ro = | (nx−ny) × (retardation layer film thickness) |
(Here, nx and ny are parallel to the transmission axis of the first polarizing plate and are in the direction perpendicular to the plane of the retardation layer, and nz is the transmission axis of the first polarizing plate. (It is the refractive index in the thickness direction of the retardation layer perpendicular to the direction.)
本発明によれば、直線偏光分離層と第1の偏光板との間に設けた位相差層によって、正面の表示性能を損なうことなく、斜め光の透過率を減ずることで想定していない光の出射量を減少させることができる。とりわけ黒表示状態ではリーク光をカットすることができる。 According to the present invention, light that is not expected by reducing the transmittance of oblique light without impairing the front display performance by the retardation layer provided between the linearly polarized light separating layer and the first polarizing plate. Can be reduced. In particular, leakage light can be cut off in the black display state.
以下に、本発明に係る液晶表示装置の構成について説明する。
図4は、本発明に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。
液晶表示装置100は、バックライトユニット20と、入射光を直線偏光の透過光と反射光に分離する直線偏光分離層11と、第1の偏光板13と、対向配置された少なくとも一方の内面に透明電極を有する一対の基板15a,15cと該基板15a,15c間に挟持された液晶層15bとからなる液晶セル15と、第2の偏光板17とがこの順番に配置されており、直線偏光分離層11と第1の偏光板13との間に所定の複屈折を有する位相差層12を備えることを特徴としている。また、第1の偏光板13と基板15aとの間、基板15cと第2の偏光板17との間に、それぞれ位相差板14,16を備えていてもよい。
The configuration of the liquid crystal display device according to the present invention will be described below.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal display device according to the present invention.
The liquid
ここで、直線偏光分離層11は、公知の直線偏光分離素子を用いればよい。例えば、誘電体の薄膜を重畳した多層膜を介してブリュースター角により自然光を直線偏光からなる反射光と透過光に分離するようにしたものや、複屈折性誘電体の薄膜を重畳した多層膜を介して自然光を直線偏光からなる反射光と透過光に分離するようにしたものなどの適宜なものを用いうる。図4において直線偏光分離層11は、P偏光成分の直線偏光(P波)を透過し、S偏光成分の直線偏光(S波)を反射する。
Here, the linearly polarized
位相差層12は、本発明の根幹をなすものであり、液晶表示装置100正面からみた表示特性を損なうことなく、直線偏光分離層11から斜めに入射してくる直線偏光の一部を異なる直線偏光に変化させるものである。図4において位相差層12は、直線偏光分離層11から斜めに入射してくる光(全てP波成分)の一部をS波と変化させる。これを実現するために、位相差層12は例えば以下の3つの形態のうちいずれかのものとすればよい。
The
(形態1)位相差層12は、第1の偏光板13の膜厚方向に対して正の一軸性(nx=ny<nz)または負の一軸性(nx=ny>nz)の複屈折を有するもの、すなわち、第1の偏光板13の透過軸に対して垂直方向の光軸についての正の一軸性または負の一軸性の複屈折を有するものとする。この位相差層12としては、入射角度(出射角度)が大きくなればなるほど位相差値が大きくなるものが好ましい。液晶表示装置100の正面から見た場合はそれほど表示特性は変化させず、斜めから見た場合はその角度に応じて光漏れ成分を減少せしめて望まれる表示色を作るからである。
(Embodiment 1) The
また、この場合、位相差層12は、以下の式(1)で定義される膜厚方向のレターデーションRthが550nm以上、1100nm以下であることが好ましい。
Rth=|{(nx−ny)/2−nz}×(位相差層膜厚)| ・・・ (1)
(ここで、nx,nyは第1の偏光板13の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率、nzは第1の偏光板13の透過軸に対して垂直方向となる位相差層の厚さ方向の屈折率である。)
In this case, the
Rth = | {(nx−ny) / 2−nz} × (retardation layer film thickness) | (1)
(Here, nx and ny are parallel to the transmission axis of the first
(形態2)位相差層12は、第1の偏光板13の面内方向に対して正の一軸性(nx>ny=nz)または負の一軸性(nx<ny=nz)の複屈折を有するもの、すなわち第1の偏光板13の透過軸に対して平行方向の光軸についての正の一軸性または負の一軸性の複屈折を有するものとする。
(Mode 2) The
また、この場合、位相差層12は、以下の式(2)で定義される面内のレターデーションRoが210nm以上、350nm以下であることが好ましい。
Ro =|(nx−ny)×(位相差層膜厚)| ・・・ (2)
(ここで、nx,nyは前記第1の偏光板の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率である。)
In this case, the
Ro = | (nx−ny) × (retardation layer film thickness) | (2)
(Here, nx and ny are refractive indexes in a direction parallel to the transmission axis of the first polarizing plate and perpendicular to the plane of the retardation layer.)
(形態3)位相差層12は、第1の偏光板13の透過軸に対して垂直方向及び平行方向の光軸についての2軸性の複屈折(nx,ny,nzが異なる)を有するものとする。
(Mode 3) The
また、この場合、位相差層12は、前記式(1)、(2)で定義される膜厚方向のレターデーションRthが550nm以上、1100nm以下であり、面内のレターデーションRoが210nm以上、350nm以下であることが好ましい。
In this case, the
なお、いずれの形態の位相差層12も、従来公知のものから適宜選択すればよい。例えば、ポリカーボネート系、ポリエステル系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリビニルアルコール系、ポリアリレート系、ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリアクリル系、ポリアミド系、エポキシ系、セルロース系、ポリエチレンやポリプロピレンの如きポリオレフィン系等のプラスチックからなる延伸フィルムや、液晶性分子を配向・硬化させたフィルムなどがあげられる。
In addition, what kind of
特に前記液晶性フィルムは、前記レターデーションRth,Roの調整が位相差層12の膜厚を調整することによって達成されるので簡便で好ましい。
In particular, the liquid crystalline film is preferable because the adjustment of the retardations Rth and Ro is achieved by adjusting the thickness of the
第1の偏光板13、第2の偏光板17は、液晶セル15の両側に配置されており、それぞれの透過軸(偏光軸)が互いに略直交するように配置さている。また、第1の偏光板13はその透過軸方向と、直線偏光分離層11で透過される直線偏光(図4ではP波)の軸方向とが揃うように配置されている。
The first
第1の偏光板13、第2の偏光板17としては、偏光度の高いもの、就中95%以上のもの、特に99%以上のものが好ましく用いうる。ちなみにかかる高偏光度の偏光板としては、例えばポリビニルアルコール系や部分ホルマール化ポリビニルアルコール系、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化物の如き親水性高分子のフィルムに、ヨウ素及び/又は二色性染料を吸着させて延伸処理した吸収型の偏光フィルムなどがあげられる。また、この偏光フィルムの片側または両側に保護フィルムを有するものであってもよい。
As the
液晶セル15は、液晶シャッターとして機能するものであれば特に限定されず、使用可能なものを適宜用いる。本発明では直線偏光(図4ではP波)を該液晶セル15に入射させて表示を行うものであり、液晶層15bとしては例えばツイストネマチック液晶やスーパーツイストネマチック液晶を好ましく用いうるが、非ツイスト系の液晶や二色性染料を液晶中に分散させたゲストホスト系の液晶あるいは強誘電性液晶を用いてもよい。また、液晶の駆動方式については特に限定しない。 The liquid crystal cell 15 is not particularly limited as long as it functions as a liquid crystal shutter, and a usable one is appropriately used. In the present invention, linearly polarized light (P wave in FIG. 4) is incident on the liquid crystal cell 15 for display, and for example, twisted nematic liquid crystal or super twisted nematic liquid crystal can be preferably used as the liquid crystal layer 15b. A guest-host liquid crystal or a ferroelectric liquid crystal in which a base liquid crystal or a dichroic dye is dispersed in the liquid crystal may be used. Further, the driving method of the liquid crystal is not particularly limited.
位相差板14,16は、複屈折の波長依存性などを補償して視認性の向上等を図るものであり、波長域などに応じて適宜なものを用いればよく、位相差層12で例示したものを用いればよい。 The retardation plates 14 and 16 are intended to improve visibility by compensating for the wavelength dependence of birefringence, etc., and may be appropriately used depending on the wavelength region and the like. What is necessary is just to use.
バックライトユニット20は、液晶表示装置の光源として従来公知のものでよく、導光板を用いたサイドライトやELランプなどの面光源となる照明装置であればよい。
The
液晶表示装置100において、直線偏光分離層11から出射されたP波のうち、バックライトユニット20の正面から該直線偏光分離層11に入射し出射された光は位相差層12では偏波面に何の変化も生じず、液晶表示装置100の正面から見た場合はその表示特性を損なうことはない。
In the liquid
一方、直線偏光分離層11に斜めから入射した光L0は、直線偏光分離層11によりP波として斜めに出射された光L1となる。ついで光L1は位相差層12により偏波面が変化して、P波成分が減少し、S波成分が増加した光L2となる。その後光L2は第1の偏光板13に入射するが、第1の偏光板13において光L2のうちP波成分のみが透過する。したがって、第1の偏光板13を透過する光強度を従来(位相差層12がない場合)よりも光L2のS波成分の分だけ低下させることができ、最終的に視聴者に認識される光漏れを低減することが可能となる。また、位相差層12を用いて視野角がさらに改善され、前記斜めに入射する成分が光漏れとして出射されないようになるのも望ましい効果といえる。
On the other hand, the light L 0 incident on the linearly polarized
以下、本発明を実施してその効果を確認した例を説明する。なお、本実施例では、液晶セルなどの影響を排除し本発明の効果を明確にするために、図4に示した液晶表示装置100の構成から液晶セル15、位相差板14,16を除して、図5に示すような直線偏光分離層11、位相差層12、偏光板13,17からなるモデルで検討を行った。なお、本実施例に示す視野角改善効果は液晶表示装置100においても同様に発現しうる。
Hereinafter, the example which implemented the present invention and checked the effect is explained. In this embodiment, in order to eliminate the influence of the liquid crystal cell and clarify the effect of the present invention, the liquid crystal cell 15 and the retardation plates 14 and 16 are excluded from the configuration of the liquid
(実施例1)
本実施例では、位相差層12の形態として形態1で示したもののうち、第1の偏光板13の透過軸に対して垂直方向の光軸についての正の一軸性の複屈折を有するものを用いた。具体的には、nx,nyを第1の偏光板13の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率、nzを第1の偏光板13の透過軸に対して垂直方向となる位相差層の厚さ方向の屈折率とした場合に、nx=ny<nzの関係があり、波長550nmにおいてnx=ny=1.5、nz=1.6375の屈折率を有するPositive−Cプレートを用いた。
(Example 1)
In the present embodiment, among those shown in the
ここで、位相差層12の各屈折率nx,ny,nzや膜厚を変化させることにより、(1)式で規定される膜厚方向のレターデーションRthを0〜1650nmの範囲で変化させ、それぞれの場合の仰角60°での黒輝度の最大値を求めた。その結果を表1に示す。
Here, by changing each refractive index nx, ny, nz and film thickness of the
その結果、膜厚方向のレターデーションRthが1500nm以下では、いずれの場合でも視野角改善の効果があることが分かった。さらに、Rth=550〜1100nm程度が適当な位相差値であることが分かった。しかも、本実施例では第1の偏光板13の外側に位相差層12を配置しているので、ヘイズや軸ずれなどの原因で正面から見た表示品質を損なうことがない。
As a result, it was found that when the retardation Rth in the film thickness direction is 1500 nm or less, the viewing angle is improved in any case. Furthermore, it was found that Rth = 550 to 1100 nm is an appropriate retardation value. In addition, since the
なお、本実施例において、位相差層12として第1の偏光板13の透過軸に対して垂直方向の光軸についての負の一軸性の複屈折を有するもの、例えばnx=ny>nzの関係をもつNegative−Cプレートを用いた場合には、表1の結果と同様の結果となる。Rth=|{(nx−ny)/2−nz}×(位相差層膜厚)|と定義した場合には、{(nx−ny)/2−nz}の値の正と負が逆転するがRthの値は同じである。よって表1におけるRthと黒輝度の最大値との関係は同じとなる。
In the present embodiment, the
(実施例2)
本実施例では、位相差層12の形態として形態2で示したもののうち、第1の偏光板13の透過軸に対して平行方向の光軸についての正の一軸性の複屈折を有するものを用いた。具体的には、nx,nyを第1の偏光板13の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率、nzを第1の偏光板13の透過軸に対して垂直方向となる位相差層の厚さ方向の屈折率とした場合に、nx>ny=nzの関係があり、波長550nmにおいてnx=1.6375、ny=nz=1.5の屈折率を有するPositive−Aプレートを用いた。
(Example 2)
In the present embodiment, among those shown in the
ここで、位相差層12の各屈折率nx,ny,nzや膜厚を変化させることにより、(2)式で規定される面内のレターデーションRoを0〜560nmの範囲で変化させ、それぞれの場合の仰角60°での黒輝度の最大値を求めた。その結果を表2に示す。
Here, by changing each refractive index nx, ny, nz and film thickness of the
その結果、面内のレターデーションRoが560nm以下では、いずれの場合でも視野角改善の効果があることが分かった。さらに、Ro=210〜350nm程度が適当な位相差値であることが分かった。しかも、本実施例では第1の偏光板13の外側に位相差層12を配置しているので、ヘイズや軸ずれなどの原因で正面から見た表示品質を損なうことがない。
As a result, it was found that when the in-plane retardation Ro was 560 nm or less, the viewing angle was improved in any case. Further, it was found that Ro = 210 to 350 nm is an appropriate retardation value. In addition, since the
なお、本実施例において、位相差層12として第1の偏光板13の透過軸に対して平行方向の光軸についての負の一軸性の複屈折を有するもの、例えばnx<ny=nzの関係をもつNegative−Aプレートを用いた場合には、表2の結果と同様の結果となる。Ro=|(nx−ny)×(位相差層膜厚)|と定義した場合には、(nx−ny)の値の正と負が逆転するが、Roの値は同じである。よって表2におけるRthと黒輝度の最大値との関係は同じとなる。
In this embodiment, the
また、位相差層12を実施例1,2のような一軸性の複屈折を有するものに限らず、2軸性(nx,ny,nzが異なる)のものとしても、本発明の効果が得られる。
Further, the effect of the present invention can be obtained even when the
1a,1b・・・偏光板、11・・・直線偏光分離層、12・・・位相差層、13・・・第1の偏光板、14,16・・・位相差板、15・・・液晶セル、15a,5c・・・基板、15b・・・液晶層、17・・・第2の偏光板、20・・・バックライトユニット、100・・・液晶表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記直線偏光分離層と第1の偏光板との間に、該第1の偏光板の透過軸に対して垂直方向の光軸についての正の一軸性または負の一軸性の複屈折を有する位相差層を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A backlight unit; a linearly polarized light separating layer that separates incident light into linearly polarized transmitted light and reflected light; a first polarizing plate; a pair of substrates having transparent electrodes on at least one inner surface disposed oppositely; A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell comprising a liquid crystal layer sandwiched between substrates and a second polarizing plate in this order,
A position having positive uniaxial or negative uniaxial birefringence about the optical axis perpendicular to the transmission axis of the first polarizing plate between the linearly polarized light separating layer and the first polarizing plate. A liquid crystal display device comprising a retardation layer.
Rth=|{(nx−ny)/2−nz}×(位相差層膜厚)|
(ここで、nx,nyは前記第1の偏光板の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率、nzは前記第1の偏光板の透過軸に対して垂直方向となる位相差層の厚さ方向の屈折率である。) 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the retardation layer has a retardation Rth in a film thickness direction defined by the following formula of 550 nm or more and 1100 nm or less.
Rth = | {(nx−ny) / 2−nz} × (retardation layer thickness) |
(Here, nx and ny are parallel to the transmission axis of the first polarizing plate and are in the direction perpendicular to the plane of the retardation layer, and nz is the transmission axis of the first polarizing plate. (It is the refractive index in the thickness direction of the retardation layer perpendicular to the direction.)
前記直線偏光分離層と第1の偏光板との間に、該第1の偏光板の透過軸に対して平行方向の光軸についての正の一軸性または負の一軸性の複屈折を有する位相差層を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A backlight unit; a linearly polarized light separating layer that separates incident light into linearly polarized transmitted light and reflected light; a first polarizing plate; a pair of substrates having transparent electrodes on at least one inner surface disposed oppositely; A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell comprising a liquid crystal layer sandwiched between substrates and a second polarizing plate in this order,
A position having positive uniaxial or negative uniaxial birefringence with respect to the optical axis parallel to the transmission axis of the first polarizing plate between the linearly polarized light separating layer and the first polarizing plate. A liquid crystal display device comprising a retardation layer.
Ro =|(nx−ny)×(位相差層膜厚)|
(ここで、nx,nyは前記第1の偏光板の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率である。) The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the retardation layer has an in-plane retardation Ro defined by the following formula of 210 nm or more and 350 nm or less.
Ro = | (nx−ny) × (retardation layer film thickness) |
(Here, nx and ny are refractive indexes in a direction parallel to the transmission axis of the first polarizing plate and perpendicular to the plane of the retardation layer.)
前記直線偏光分離層と第1の偏光板との間に、該第1の偏光板の透過軸に対して垂直方向及び平行方向の光軸についての2軸性の複屈折を有する位相差層を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A backlight unit; a linearly polarized light separating layer that separates incident light into linearly polarized transmitted light and reflected light; a first polarizing plate; a pair of substrates having transparent electrodes on at least one inner surface disposed oppositely; A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell comprising a liquid crystal layer sandwiched between substrates and a second polarizing plate in this order,
A retardation layer having biaxial birefringence about the optical axis perpendicular to and parallel to the transmission axis of the first polarizing plate between the linearly polarized light separating layer and the first polarizing plate. A liquid crystal display device comprising:
Rth=|{(nx−ny)/2−nz}×(位相差層膜厚)|
Ro =|(nx−ny)×(位相差層膜厚)|
(ここで、nx,nyは前記第1の偏光板の透過軸に対して平行方向であり位相差層の面内で直交する方向の屈折率、nzは前記第1の偏光板の透過軸に対して垂直方向となる位相差層の厚さ方向の屈折率である。) The retardation layer has a retardation Rth in the film thickness direction defined by the following formula of 550 nm or more and 1100 nm or less, and an in-plane retardation Ro of 210 nm or more and 350 nm or less. 5. A liquid crystal display device according to 5.
Rth = | {(nx−ny) / 2−nz} × (retardation layer thickness) |
Ro = | (nx−ny) × (retardation layer film thickness) |
(Here, nx and ny are parallel to the transmission axis of the first polarizing plate and are in the direction perpendicular to the plane of the retardation layer, and nz is the transmission axis of the first polarizing plate. (It is the refractive index in the thickness direction of the retardation layer perpendicular to the direction.)
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