JP2008224843A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、視角補償がされた垂直配向型の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a vertical alignment type liquid crystal display device with viewing angle compensation.
従来、垂直配向型の液晶表示装置の視角補償技術として、以下に説明するように、様々な光学特性を持つ視角補償板を使用する方法が提案されている。 Conventionally, as a viewing angle compensation technique for a vertical alignment type liquid crystal display device, a method using a viewing angle compensation plate having various optical characteristics has been proposed as described below.
特許文献1には、3つの主屈折率nx、ny、nzを有し、そのうちの1つnzが他の2つの主屈折率nx、nyよりも小さく、最小の主屈折率nzに対応する軸が補償板の面法線方向と平行である(負の屈折率異方性を持つ)視角補償板を用いることが開示されている。このような視角補償板が、液晶セルと、その両側に直交ニコル配置された偏光板との間の少なくとも一方に配置される。視角補償板として、面内の屈折率nxとnyとが等しく、光軸が視角補償板の面法線方向と平行である負の一軸補償板、いわゆるCプレート、もしくは、面内の屈折率nxとnyとが相互に等しくない負の二軸補償板、いわゆる二軸プレートが用いられている。 Patent Document 1, the three principal refractive indices n x, n y, has a n z, 1 single n z are two other principal refractive indices n x of which is smaller than n y, the minimum principal refractive It is disclosed to use a viewing angle compensator in which an axis corresponding to the rate nz is parallel to the surface normal direction of the compensator (having negative refractive index anisotropy). Such a viewing angle compensator is disposed at least one between the liquid crystal cell and the polarizing plates arranged in crossed Nicols on both sides thereof. As the viewing angle compensation plate, equal to the refractive indices n x and n y in the plane, a negative uniaxial compensator the optical axis is parallel to the surface normal direction of the viewing angle compensation plate, a so-called C plates or refraction in the plane negative biaxial compensator and the rate n x and n y not equal to each other, so-called biaxial plate is used.
特許文献2も、液晶セルと、その両側に直交ニコル配置された偏光板との間の少なくとも一方に、上述の特許文献1について説明したのと同様な二軸プレートを配置している。特許文献2は、二軸プレートの面内の大きい方の主屈折率に対応する軸、すなわち遅相軸が、表示面内で、隣接する偏光板の吸収軸と略平行または略垂直となるように、二軸プレートを配置し、さらに、二軸プレートの面内のリターデーションを120nm以下とすることが好ましいことを開示する。 Also in Patent Document 2, a biaxial plate similar to that described in Patent Document 1 is disposed at least between the liquid crystal cell and the polarizing plates arranged in crossed Nicols on both sides thereof. In Patent Document 2, the axis corresponding to the larger main refractive index in the plane of the biaxial plate, that is, the slow axis is substantially parallel or substantially perpendicular to the absorption axis of the adjacent polarizing plate in the display plane. In addition, it is disclosed that it is preferable to dispose a biaxial plate and further to set the in-plane retardation of the biaxial plate to 120 nm or less.
特許文献3も、液晶セルと、その両側に直交ニコル配置された偏光板との間の少なくとも一方に、視角補償板を配置している。特許文献3は、面内に光軸を有し、屈折率異方性が正の一軸補償板(面法線方向の屈折率をnzとし、面内の2つの屈折率をnx、nyとして、nz=ny<nx)、いわゆるAプレートと、上述のようなCプレートとを、液晶セル側にAプレートが配置され、偏光板側にCプレートが配置されるように組み合わせて用いることを開示し、さらに、Aプレートの面内のリターデーションを120nm以下とすることが好ましいことを開示する。 Also in Patent Document 3, a viewing angle compensation plate is arranged at least between the liquid crystal cell and the polarizing plates arranged on both sides thereof in a crossed Nicol arrangement. Patent Document 3 has an optical axis in the plane, the refractive index anisotropy and a positive uniaxial compensator (surface normal direction refractive index n z, the two in-plane refractive index n x, n As y , nz = ny < nx ), a so-called A plate and a C plate as described above are combined such that the A plate is disposed on the liquid crystal cell side and the C plate is disposed on the polarizing plate side. Further, it is disclosed that the in-plane retardation of the A plate is preferably 120 nm or less.
特許文献4は、電圧印加時に複数の液晶領域毎に軸対称状に配向するタイプの垂直配向液晶表示装置の視角補償手段として、特許文献1及び2に開示されたような二軸プレートや、特許文献3に開示されたような、Aプレート及びCプレートを重ね合わせた視角補償部材を用いることが有効であることを開示する。 Patent Document 4 discloses a biaxial plate as disclosed in Patent Documents 1 and 2 as a viewing angle compensation means of a vertical alignment liquid crystal display device of a type in which a plurality of liquid crystal regions are aligned in an axially symmetrical manner when a voltage is applied. It is disclosed that it is effective to use a viewing angle compensation member in which an A plate and a C plate are overlapped as disclosed in Document 3.
特許文献2〜4は、特許文献1において示された垂直配向型液晶表示装置の視角補償原理を基にして、さらに効果的な視角補償ができるように、光学補償板の条件を設計したものである。 Patent Documents 2 to 4 are designed based on the viewing angle compensation principle of the vertical alignment type liquid crystal display device shown in Patent Document 1 so that the conditions of the optical compensation plate are designed so that more effective viewing angle compensation can be performed. is there.
特許文献1では、垂直配向型液晶表示装置の、液晶材料の複屈折率とセル厚との積、すなわちセルの厚さ断面内のリターデーションの範囲について限定していない。特許文献2〜4は、セルの厚さ断面内のリターデーションの範囲について検討している。液晶層の厚さ断面内のリターデーションについて、特許文献2及び3(いずれも段落[0037]参照)は、80nm以上、400nm以下であることが好ましいことを開示し、特許文献4(請求項13参照)は、300nm以上、550nm以下であることが好ましいことを開示する。 Patent Document 1 does not limit the product of the birefringence of the liquid crystal material and the cell thickness of the vertical alignment type liquid crystal display device, that is, the retardation range in the cell thickness cross section. Patent Documents 2 to 4 examine the range of retardation within the thickness cross section of the cell. Regarding the retardation in the thickness cross section of the liquid crystal layer, Patent Documents 2 and 3 (both refer to paragraph [0037]) disclose that the thickness is preferably 80 nm or more and 400 nm or less, and Patent Document 4 (Claim 13). Discloses that it is preferably 300 nm or more and 550 nm or less.
特許文献2〜4が開示する、液晶層の厚さ断面内のリターデーションの好適な範囲は、薄膜トランジスタ(TFT)液晶表示装置(LCD)に代表されるアクティブマトリックス型液晶表示装置に対応している。 The suitable range of retardation in the thickness cross section of the liquid crystal layer disclosed in Patent Documents 2 to 4 corresponds to an active matrix liquid crystal display device typified by a thin film transistor (TFT) liquid crystal display device (LCD). .
垂直配向型液晶表示装置として、セグメント表示を行い単純マトリクス駆動されるものもある。このような垂直配向型液晶表示装置の液晶層の厚さ断面内のリターデーションは、良好なオンオフ動作を行う観点から、アクティブマトリックス型液晶表示装置のそれよりも大きくすることが望ましい。厚さ断面内のリターデーションが大きい液晶セルを有する垂直配向型液晶表示装置に対して、特に有効な視角補償技術があれば望ましい。 Some vertical alignment type liquid crystal display devices perform segment display and are driven in a simple matrix. The retardation in the thickness cross section of the liquid crystal layer of such a vertical alignment type liquid crystal display device is desirably larger than that of the active matrix liquid crystal display device from the viewpoint of satisfactory on / off operation. A particularly effective viewing angle compensation technique is desirable for a vertical alignment type liquid crystal display device having a liquid crystal cell having a large retardation in the thickness section.
本発明の一目的は、単純マトリクス駆動される垂直配向型の液晶セルを有し、液晶セルの厚さ断面内のリターデーションが大きくても、良好に視角補償を行うことができる液晶表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that has a vertical alignment type liquid crystal cell that is driven in a simple matrix and can perform good viewing angle compensation even when the retardation in the thickness cross section of the liquid crystal cell is large. Is to provide.
本発明の一観点によれば、第1の偏光板と、前記第1の偏光板の上方に配置された垂直配向型の液晶セルと、前記液晶セルの上方に配置された第1の二軸プレートと、前記第1の二軸プレートの上方に配置された第2の二軸プレートと、前記第2の二軸プレートの上方に配置された第2の偏光板と、前記液晶セルを単純マトリクス駆動する制御装置とを有し、前記第1及び第2の偏光板は、略直交ニコルの位置関係で配置されており、前記液晶セルに駆動電圧が印加されたとき、前記液晶層の液晶分子の倒れ込む方向が、表示面内で、前記第1の偏光板の吸収軸及び前記第2の偏光板の吸収軸の双方と略45°の角度をなすように、該液晶分子にプレティルト角が付与されており、表示面内で、前記第2の二軸プレートの面内の遅相軸が、前記第2の偏光板の吸収軸と略平行となるように、該第2の二軸プレートが配置され、前記第1の二軸プレートの面内の遅相軸が、該第2の二軸プレートの面内の遅相軸と略直交するように、該第1の二軸プレートが配置されている液晶表示装置が提供される。 According to an aspect of the present invention, a first polarizing plate, a vertical alignment type liquid crystal cell disposed above the first polarizing plate, and a first biaxial layer disposed above the liquid crystal cell. A simple matrix comprising a plate, a second biaxial plate disposed above the first biaxial plate, a second polarizing plate disposed above the second biaxial plate, and the liquid crystal cell And the first and second polarizing plates are arranged in a substantially orthogonal Nicols positional relationship, and when a driving voltage is applied to the liquid crystal cell, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer The pretilt angle is imparted to the liquid crystal molecules so that the tilting direction of the liquid crystal is at an angle of approximately 45 ° with both the absorption axis of the first polarizing plate and the absorption axis of the second polarizing plate within the display surface. In the display plane, the slow axis in the plane of the second biaxial plate is The second biaxial plate is arranged so as to be substantially parallel to the absorption axis of the second polarizing plate, and the slow axis in the plane of the first biaxial plate is the second biaxial plate. There is provided a liquid crystal display device in which the first biaxial plate is disposed so as to be substantially orthogonal to the slow axis in the plane.
液晶セルの片側に、2枚の二軸プレートが配置される。偏光板側の二軸プレートの面内遅相軸を当該偏光板の吸収軸と略平行とし、液晶セル側の二軸プレートの面内遅相軸を、偏光板側に配置された二軸プレートの面内遅相軸と略直交させる。これにより、液晶セルの厚さ断面内のリターデーションが大きくても、当該リターデーションを補償することが容易になり、さらに、視角の深い範囲での表示品位の低下が抑制される。 Two biaxial plates are arranged on one side of the liquid crystal cell. A biaxial plate in which the in-plane slow axis of the biaxial plate on the polarizing plate side is substantially parallel to the absorption axis of the polarizing plate, and the in-plane slow axis of the biaxial plate on the liquid crystal cell side is arranged on the polarizing plate side Is substantially perpendicular to the in-plane slow axis. Thereby, even if the retardation in the thickness cross section of the liquid crystal cell is large, it becomes easy to compensate for the retardation, and further, the deterioration of the display quality in a deep viewing angle range is suppressed.
図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施例による液晶表示装置について説明する。図1は、第1の実施例による液晶表示装置の概略断面図である。背面偏光板10と前面偏光板11との間に、垂直配向型の液晶セル20が配置されている。なお、バックライトは、例えば、背面偏光板10の外側(図の下側)に配置される。
A liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment. Between the
液晶セル20の構成について説明する。下側透明基板21の上面に下側透明電極22が形成され、下側透明電極22の上面に、下側配向膜23が形成されている。上側透明基板28の下面に上側透明電極27が形成され、上側透明電極27の下面に、上側配向膜26が形成されている。相互に対向する下側配向膜23と上側配向膜26との間に、液晶層25が挟持され、シール材24が液晶層25をシールする。セル厚を決めるギャップコントロール材の直径を、4μmとする。
The configuration of the
下側及び上側配向膜23、26として、例えば、日産化学工業株式会社製の垂直配向膜SE−1211が用いられる。下側及び上側配向膜23、26を、それぞれ、例えばレーヨン製のラビング布でラビングすることにより、ラビング方向に液晶分子Mが倒れ込むように、プレティルト角θが付与される。
As the lower and
液晶層25として、例えば、メルク株式会社製の、複屈折率Δnが0.15で誘電率異方性が負の(電圧印加により液晶分子が垂直方向から倒れ込む)液晶材料が用いられる。セル厚が4μmで、複屈折率Δnが0.15であるので、液晶セル20の厚さ断面内のリターデーションは600nmとなる。液晶セル20は、厚さ断面内で正のリターデーションを有する。
As the
液晶セル20は、セグメント表示を行い、高いデューティ比(1:Nとしたとき、Nが4以上)で単純マトリクス駆動される。下側及び上側透明電極22、27が、表示パタンに対応したパタンを有し、制御装置40に接続される。制御装置40が、駆動信号を供給し、表示状態を制御する。
The
単純マトリックス駆動において、デューティ比が上がると、オン電圧とオフ電圧の比が小さくなる。よって、良好なオンオフ動作を行うためには、電圧変化に対して透過率の変化を急峻にしなくてはならない。 In the simple matrix drive, when the duty ratio increases, the ratio of the on voltage to the off voltage decreases. Therefore, in order to perform a good on / off operation, the change in transmittance must be steep with respect to the voltage change.
垂直配向型の液晶セルでは、厚さ断面内のリターデーションを大きくすることにより、電圧変化に対する透過率の変化を急峻にすることができる。液晶層を厚くすること、及び、液晶材料の複屈折率Δnを大きくすることの少なくとも一方により、厚さ断面内のリターデーションを大きくすることができる。 In a vertical alignment type liquid crystal cell, a change in transmittance with respect to a change in voltage can be made steep by increasing the retardation in the thickness section. The retardation in the thickness cross section can be increased by increasing the thickness of the liquid crystal layer and / or increasing the birefringence Δn of the liquid crystal material.
単純マトリックス駆動を高いデューティ比(上記Nが4以上)で行う垂直配向型の液晶セルでは、厚さ断面内のリターデーションを550nmより大きくすることが好ましく、555nm以上とすることがさらに好ましい。なお、液晶セルの厚さ断面内のリターデーションに、特に上限はない。 In a vertical alignment type liquid crystal cell that performs simple matrix driving with a high duty ratio (N is 4 or more), the retardation in the thickness section is preferably larger than 550 nm, and more preferably 555 nm or larger. In addition, there is no upper limit in particular in the retardation in the thickness cross section of a liquid crystal cell.
なお、単純マトリクス駆動によりセグメント表示を行う表示の例としては、7セグメント表示(8の字)を含む、オーディオ表示(周波数などを含む設定状態の表示)、エアコン表示(温度などを含む設定状態の表示)、自動車のメーター内のオドトリップ表示(距離)などが挙げられる。 Examples of display that performs segment display by simple matrix drive include 7-segment display (character shape 8), audio display (display of setting state including frequency), and air conditioner display (setting state including temperature). Display), odd trip display (distance) in the car meter, and the like.
液晶セル20と前面偏光板11との間に、2枚の二軸プレート30及び31を積層した視角補償部材が挿入されている。
A viewing angle compensation member in which two
二軸プレート30及び31は、それぞれ、3つの主屈折率のうち、面法線方向(液晶セル20の表示面の法線方向に平行な方向)の屈折率をnzとし、面内(液晶セル20の表示面に平行な面内)の2つの屈折率をnx及びnyとしたとき、nx>ny>nzという関係を満たすものである。
Each of the
二軸プレート30及び31は、それぞれ、厚さ断面内について、大きさが205nmの負のリターデーションを有する。二軸プレートの厚さ断面内のリターデーションの大きさは、面内の2つの屈折率nx及びnyの平均値(nx+ny)/2と、面法線方向の屈折率nzとの差に、二軸プレートの厚さを掛けて算出される。
Each of the
なお、二軸プレート30及び31の面内のリターデーションは、それぞれ、60nmである。二軸プレートの面内のリターデーションの大きさは、面内の一方の屈折率nxと他方の屈折率nyとの差に、二軸プレートの厚さを掛けて算出される。
The in-plane retardations of the
背面偏光板10及び前面偏光板11として、偏光子となる膜をトリアセチルセルロース(TAC)フィルムで保護した構造のものが用いられる。各偏光板に含まれるTACフィルムは、厚さ断面内について、大きさが約60nmの負のリターデーションを有する。
As the back polarizing
二軸プレート30及び31、背面偏光板10、及び前面偏光板11を合わせた部材は、厚さ断面内について、大きさが530nm(205nm+205nm+60nm+60nm)の負のリターデーションを有する。
The combined member of the
このように、二軸プレート30及び31、背面偏光板10、及び前面偏光板11を合わせた部材の厚さ断面内のリターデーションを、液晶セルの厚さ断面内のリターデーションに対して、正負が逆で、絶対値を近づけた値とすることにより、液晶セルの厚さ断面内のリターデーションを補償することができる。
In this way, the retardation in the thickness cross section of the member including the
次に、図2を参照して、背面偏光板10の吸収軸方向、液晶セル20の下側及び上側配向膜のラビング方向、二軸プレート30及び31の遅相軸方向、及び、前面偏光板11の吸収軸方向について説明する。図2は、背面偏光板10等の構成部材の概略平面図を、厚さ方向の配置順に並べて示した、第1の実施例の液晶表示装置の概略図である。
Next, referring to FIG. 2, the absorption axis direction of the
背面偏光板10及び前面偏光板11の吸収軸方向D10及びD11が、表示面内で、相互に略直交している。すなわち、背面偏光板10及び前面偏光板11は、略直交ニコル配置されている。2つの方向のなす角が80°〜100°の範囲である場合を、略直交すると呼ぶこととする。
Absorption axis directions D10 and D11 of the rear
液晶セル20の、下側配向膜23のラビング方向D23と、上側配向膜26のラビング方向D26とが、相互に反平行である。ラビング方向D23及びD26は、ともに、表示面内で、偏光板10及び11の吸収軸方向D10及びD11の双方に対して略45°の角度をなしている。つまり、表示面内で、駆動電圧が印加されたときに液晶分子の倒れ込む方向と、両偏光板の吸収軸とが略45°の角度をなす。なお、35°〜55°の範囲を、略45°と呼ぶこととする。
In the
前面偏光板11側の二軸プレート31の面内遅相軸方向(面内の最大屈折率nxに対応する方向)D31が、表示面内で、前面偏光板11の吸収軸方向D11と略平行である。2つの方向のなす角が−10°〜10°の範囲である場合を、略平行と呼ぶこととする。
Plane slow axis direction D31 (direction corresponding to the maximum refractive indices n x in the plane) of the
また、液晶セル20側の二軸プレート30の面内遅相軸方向D30が、表示面内で、二軸プレート31の面内遅相軸方向D31と略直交する。
Further, the in-plane slow axis direction D30 of the
上述の二軸プレートは、有機樹脂からなるフィルムを延伸加工して作製されたものである。なお、後述の第2実施例等で用いるCプレートも、同様にして作製される。二軸プレート及びCプレートに用いられる有機樹脂として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリノルボルネン、ポリ塩化ビニル、セルロースエステル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂(AS樹脂)、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。 The biaxial plate described above is produced by stretching a film made of an organic resin. The C plate used in the second embodiment to be described later is produced in the same manner. Examples of the organic resin used for the biaxial plate and the C plate include polyethylene, polypropylene, polynorbornene, polyvinyl chloride, cellulose ester, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin), and acrylonitrile-styrene copolymer resin. (AS resin), polymethyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyamide, polyacetal, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, poly Examples include arylate, liquid crystal polymer, polyamideimide, polyimide, and polytetrafluoroethylene.
二軸プレート及びCプレートの作製方法として、延伸加工が現在広く用いられている。しかし、このような作製方法では、二軸プレート及びCプレートの1枚の厚さ断面内のリターデーションの大きさを、最大で270nm程度までしか大きくできない。なお、二軸プレートの安定的な量産を考えると、リターデーションの大きさは250nm程度が最大となる。 Stretching is currently widely used as a method for producing biaxial plates and C plates. However, with such a manufacturing method, the size of the retardation within one thickness section of the biaxial plate and the C plate can be increased only to about 270 nm at the maximum. In consideration of the stable mass production of the biaxial plate, the maximum retardation is about 250 nm.
上述のように、液晶セルの厚さ断面内のリターデーションは550nmより大きくすることが好ましい。従って、このような液晶セルのリターデーションを補償するためには、本実施例のように、2枚以上の視角補償板を使用することになる。 As described above, the retardation in the thickness cross section of the liquid crystal cell is preferably larger than 550 nm. Therefore, in order to compensate for such retardation of the liquid crystal cell, two or more viewing angle compensators are used as in this embodiment.
なお、二軸プレート及びCプレートは、例えば、垂直配向型の液晶セルを有するアクティブマトリックス型液晶表示装置(垂直配向型TFT−LCD)の視角補償等の用途向けに市販されている。市販の二軸プレート及びCプレートの厚さ断面内のリターデーションは、90〜250nm程度であり、二軸プレートについては、面内のリターデーションが40nm〜120nm、特に40nm〜70nmのものが広く用いられている。 The biaxial plate and the C plate are commercially available, for example, for viewing angle compensation of an active matrix liquid crystal display device (vertical alignment type TFT-LCD) having a vertical alignment type liquid crystal cell. The retardation in the thickness cross section of the commercially available biaxial plate and C plate is about 90 to 250 nm, and for the biaxial plate, the in-plane retardation of 40 nm to 120 nm, particularly 40 nm to 70 nm is widely used. It has been.
二軸プレートの面内のリターデーションは、40nm以下とすることも可能であると考えられるが、面内のリターデーションを安定的に40nm以下に制御することが難しい等の理由で、このような二軸プレートは市販されていない。 Although it is considered that the in-plane retardation of the biaxial plate can be 40 nm or less, it is difficult to stably control the in-plane retardation to 40 nm or less. Biaxial plates are not commercially available.
垂直配向型TFT−LCD(例えば液晶テレビ)向けに、特に、二軸プレートが多く流通している。流通量の多い視角補償板を用いることや、同一種類の視角補償板を用いることは、例えばコスト的に望ましい。上記実施例の装置では、同一種類の(従って、厚さ断面内のリターデーション及び面内のリターデーションの等しい)2枚の二軸プレートを用いている。 In particular, many biaxial plates are in circulation for vertical alignment TFT-LCDs (for example, liquid crystal televisions). It is desirable in terms of cost to use a viewing angle compensator with a large circulation amount or use the same kind of viewing angle compensator. The apparatus of the above embodiment uses two biaxial plates of the same type (thus, the retardation in the thickness section and the retardation in the plane are equal).
次に、第1及び第2の比較例による液晶表示装置について説明する。第1及び第2の比較例は、液晶セルと前面偏光板との間に2枚の二軸プレートが配置されている点で、第1の実施例と同様であるが、二軸プレートの面内の遅相軸の方向が第1の実施例と異なる。二軸プレートのリターデーション(厚さ断面内及び面内)の大きさは、第1の実施例と同様である。 Next, liquid crystal display devices according to first and second comparative examples will be described. The first and second comparative examples are the same as the first embodiment in that two biaxial plates are arranged between the liquid crystal cell and the front polarizing plate. The direction of the slow axis is different from that of the first embodiment. The size of the retardation (in the thickness section and in the plane) of the biaxial plate is the same as in the first embodiment.
図10及び図11は、それぞれ、背面偏光板10等の構成部材の概略平面図を、厚さ方向の配置順に並べて示した、第1の比較例及び第2の比較例の液晶表示装置の概略図である。
10 and 11 are schematic views of the liquid crystal display devices of the first comparative example and the second comparative example, respectively, showing schematic plan views of constituent members such as the rear
まず、図10を参照して、第1の比較例について説明する。第1の比較例の装置は、第1の実施例の装置と、前面偏光板11側の二軸プレートの面内遅相軸の方向が異なる。面内遅相軸方向D131が、表示面内で、前面偏光板11の吸収軸方向D11と直交するように、前面偏光板11側の二軸プレート131が配置されている。液晶セル20側の二軸プレート30の面内遅相軸方向D30と、前面偏光板11側の二軸プレート131の面内遅相軸方向D131とが、表示面内で、相互に平行となる。
First, a first comparative example will be described with reference to FIG. The apparatus of the first comparative example is different from the apparatus of the first embodiment in the direction of the in-plane slow axis of the biaxial plate on the front
次に、図11を参照して、第2の比較例について説明する。第2の比較例の装置は、第1の実施例の装置と、前面偏光板11側の二軸プレートの面内遅相軸の方向、及び、液晶セル20側の二軸プレートの面内遅相軸の方向が異なる。第1の比較例と同様に、面内遅相軸方向D131が、表示面内で、前面偏光板11の吸収軸方向D11と直交するように、前面偏光板11側の二軸プレート131が配置されている。さらに、面内遅相軸方向D130が、表示面内で、二軸プレート131の面内遅相軸方向D131と直交するように、液晶セル20側の二軸プレート130が配置されている。
Next, a second comparative example will be described with reference to FIG. The apparatus of the second comparative example is the same as the apparatus of the first embodiment, the direction of the in-plane slow axis of the biaxial plate on the front
次に、図12を参照して、第3の比較例による液晶表示装置について説明する。図12は、背面偏光板10等の構成部材の概略平面図を、厚さ方向の配置順に並べて示した、第3の比較例の液晶表示装置の概略図である。第3の比較例は、液晶セル20の両側にそれぞれ1枚の二軸プレートが配置されている点で第1の実施例と異なる。二軸プレートのリターデーション(厚さ断面内及び面内)の大きさは、第1の実施例と同様である。
Next, a liquid crystal display device according to a third comparative example will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic view of a liquid crystal display device of a third comparative example in which schematic plan views of components such as the
背面偏光板10と液晶セル20との間に配置された二軸プレート130aの面内遅相軸方向D130aが、表示面内で、背面偏光板10の吸収軸方向D10と直交する。液晶セル20と前面偏光板11との間に配置された二軸プレート131の面内遅相軸方向D131が、表示面内で、前面偏光板11の吸収軸方向D11と直交する。
The in-plane slow axis direction D130a of the
第1の実施例では、前面偏光板に隣接する二軸プレートの面内遅相軸が、表示面内で、前面偏光板の吸収軸と平行である。第1〜第3の比較例では、いずれも、前面偏光板に隣接する二軸プレートの面内遅相軸が、表示面内で、前面偏光板の吸収軸と直交している。 In the first embodiment, the in-plane slow axis of the biaxial plate adjacent to the front polarizing plate is parallel to the absorption axis of the front polarizing plate in the display surface. In any of the first to third comparative examples, the in-plane slow axis of the biaxial plate adjacent to the front polarizing plate is orthogonal to the absorption axis of the front polarizing plate in the display surface.
次に、図3を参照して、第1の実施例、及び、第1〜第3の比較例の液晶表示装置の視角特性について説明する。図3は、電圧無印加時の黒下地透過率の視角特性を示すグラフである。横軸が左右背景観察角度を度単位で示し、縦軸が透過率を%単位で示す。曲線A1、B1〜B3が、それぞれ、第1の実施例、第1〜第3の比較例の視角特性である。 Next, viewing angle characteristics of the liquid crystal display devices of the first embodiment and the first to third comparative examples will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing the viewing angle characteristics of the black base transmittance when no voltage is applied. The horizontal axis shows the left and right background observation angle in degrees, and the vertical axis shows the transmittance in%. Curves A1, B1 to B3 are viewing angle characteristics of the first example and the first to third comparative examples, respectively.
第1の実施例、第1〜第3の比較例のすべてについて、左右方向ともに、深い視角になるほど透過率が増加する傾向を示す。しかし、増加の程度は、実施例で最も小さい。また、実施例では、透過率が明確に上昇し始める視角が、左右双方について、概ね50°程度と大きい。このように、実施例の装置で、深い視角での黒表示が最も良好に行われる。実施例と両比較例との差は、左右の双方で、視角の大きさが20°程度以上の範囲で顕著である。 About all of a 1st Example and the 1st-3rd comparative example, the transmittance | permeability tends to increase, so that it becomes a deep viewing angle both in the left-right direction. However, the degree of increase is the smallest in the examples. In the embodiment, the viewing angle at which the transmittance starts to rise clearly is as large as about 50 ° for both the left and right sides. As described above, the black display at a deep viewing angle is best performed by the apparatus of the embodiment. The difference between the example and both comparative examples is remarkable when the viewing angle is in the range of about 20 ° or more on both the left and right sides.
以上説明したように、液晶セルと片方の偏光板との間に、偏光板側の二軸プレートの面内遅相軸が、隣接する偏光板の吸収軸と、表示面内で平行となり、液晶セル側の二軸プレートの面内遅相軸が、偏光板側の二軸プレートの面内遅相軸と、表示面内で直交するように、2枚の二軸プレートを配置することにより、良好な視角特性が得られる。 As explained above, between the liquid crystal cell and one polarizing plate, the in-plane slow axis of the biaxial plate on the polarizing plate side is parallel to the absorption axis of the adjacent polarizing plate in the display surface, and the liquid crystal By arranging two biaxial plates so that the in-plane slow axis of the biaxial plate on the cell side is orthogonal to the in-plane slow axis of the biaxial plate on the polarizing plate side in the display surface, Good viewing angle characteristics can be obtained.
次に、図4を参照して、第2の実施例の液晶表示装置について説明する。第2の実施例は、第1の実施例よりも液晶セルの厚さ断面内のリターデーションが大きく、これに対応し、2枚の二軸プレートに加えて、1枚のCプレートを有する。液晶セルの厚さ断面内のリターデーションと、追加されたCプレート以外の構成は、第1の実施例と同様である。 Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment has a larger retardation in the thickness cross section of the liquid crystal cell than the first embodiment. Correspondingly, in addition to the two biaxial plates, the second embodiment has one C plate. The configuration other than the retardation in the thickness cross section of the liquid crystal cell and the added C plate is the same as in the first embodiment.
図4は、背面偏光板10等の構成部材の概略平面図を、厚さ方向の配置順に並べて示した、第2の実施例の液晶表示装置の概略図である。第2の実施例では、セル厚を5.5μmとし、液晶材料の複屈折率Δnを0.15として、液晶セル20aの厚さ断面内のリターデーションを825nmとする。液晶材料として、例えば、メルク株式会社製のものを用いることができる。
FIG. 4 is a schematic view of the liquid crystal display device of the second embodiment in which schematic plan views of constituent members such as the
液晶セル20aの下側配向膜及び上側配向膜のラビング方向D23a及びD26aが、相互に反平行で、直交ニコル配置された偏光板10及び11の吸収軸方向D10及びD11の双方に対して略45°の角度をなしている。
The rubbing directions D23a and D26a of the lower alignment film and the upper alignment film of the liquid crystal cell 20a are approximately 45 with respect to both the absorption axis directions D10 and D11 of the
液晶セル20aと前面偏光板11との間に、第1の実施例と同様に、2枚の二軸プレート30及び31が配置されている。背面偏光板10と液晶セル20aとの間に、Cプレート32が配置されている。Cプレート32は、3つの主屈折率のうち、面法線方向(液晶セル20aの表示面の法線方向に平行な方向)の屈折率をnzとし、面内(液晶セル20aの表示面に平行な面内)の2つの屈折率をnx及びnyとしたとき、nx=ny>nzという関係を満たすものである。
Similar to the first embodiment, two
Cプレート32は、厚さ断面内について、大きさが220nmの負のリターデーションを有する。なお、Cプレートの厚さ断面内のリターデーションの大きさは、面内の屈折率nx(=ny)と面法線方向の屈折率nzとの差に、Cプレートの厚さを掛けて算出される。
The
2枚の二軸プレート30及び31、Cプレート32、背面偏光板10、及び前面偏光板11を合わせた部材は、厚さ断面内について、大きさが750nm(205nm+205nm+220nm+60nm+60nm)の負のリターデーションを有する。
The member including the two
第2の実施例の装置は、第1の実施例よりも液晶セルのリターデーションが大きいので、これを補償するため、液晶セルと一方の偏光板との間に第1の実施例と同様に配置された2枚の二軸プレートに加え、さらに、液晶セルと他方の偏光板との間にCプレートを配置して、視角補償部材のリターデーションを大きくしている。なお、必要に応じ、液晶セルと、液晶セル側の二軸プレートとの間に、Cプレートを配置してもよい。 Since the retardation of the liquid crystal cell is larger than that of the first embodiment, the apparatus of the second embodiment compensates for this as in the first embodiment between the liquid crystal cell and one polarizing plate. In addition to the two biaxial plates arranged, a C plate is arranged between the liquid crystal cell and the other polarizing plate to increase the retardation of the viewing angle compensation member. If necessary, a C plate may be disposed between the liquid crystal cell and the biaxial plate on the liquid crystal cell side.
次に、図5を参照して、第2の実施例の液晶表示装置の視角特性について説明する。図5は、電圧無印加時の黒下地透過率の視角特性を示すグラフである。横軸が左右背景観察角度を度単位で示し、縦軸が透過率を%単位で示す。第2の実施例でも、第1の実施例と同様に、透過率が明確に上昇し始める視角が、左右双方について概ね50°程度と大きく、深い視角での透過率の上昇が抑制されている。 Next, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing viewing angle characteristics of black base transmittance when no voltage is applied. The horizontal axis shows the left and right background observation angle in degrees, and the vertical axis shows the transmittance in%. In the second embodiment as well, as in the first embodiment, the viewing angle at which the transmittance starts to increase clearly is as large as about 50 ° on both the left and right sides, and the increase in transmittance at a deep viewing angle is suppressed. .
次に、図6を参照して、第3の実施例の液晶表示装置について説明する。第3の実施例は、第2の実施例よりもさらに液晶セルのリターデーションが大きく、これに対応し、2枚の二軸プレートに加えて、2枚のCプレートを有する。液晶セルの厚さ断面内のリターデーションと、さらに追加されたCプレート以外の構成は、第2の実施例と同様である。 Next, a liquid crystal display device according to a third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the retardation of the liquid crystal cell is larger than that in the second embodiment. Correspondingly, in addition to the two biaxial plates, the third embodiment has two C plates. The configuration other than the retardation in the thickness cross section of the liquid crystal cell and the added C plate is the same as in the second embodiment.
図6は、背面偏光板10等の構成部材の概略平面図を、厚さ方向の配置順に並べて示した、第3の実施例の液晶表示装置の概略図である。第3の実施例では、セル厚を6.9μmとし、液晶材料の複屈折率Δnを0.15として、液晶セル20bの厚さ断面内のリターデーションを1035nmとする。液晶材料として、例えば、メルク株式会社製のものを用いることができる。
FIG. 6 is a schematic view of the liquid crystal display device of the third embodiment in which schematic plan views of constituent members such as the
液晶セル20bの下側配向膜及び上側配向膜のラビング方向D23b及びD26bが、相互に反平行で、直交ニコル配置された偏光板10及び11の吸収軸方向D10及びD11の双方に対して略45°の角度をなしている。
The rubbing directions D23b and D26b of the lower alignment film and the upper alignment film of the liquid crystal cell 20b are approximately 45 with respect to both the absorption axis directions D10 and D11 of the
液晶セル20bと前面偏光板11との間に、第1及び第2の実施例と同様に、2枚の二軸プレート30及び31が配置されている。背面偏光板10と液晶セル20aとの間に、第2の実施例と同様に、Cプレート32が配置されている。さらに、Cプレート32と液晶セル20bとの間に、Cプレート33が配置されている。Cプレート33は、厚さ断面内について、大きさが220nmの負のリターデーションを有する。
Similar to the first and second embodiments, two
2枚の二軸プレート30及び31、2枚のCプレート32及び33、背面偏光板10、及び前面偏光板11を合わせた部材は、厚さ断面内について、大きさが970nm(205nm+205nm+220nm+220nm+60nm+60nm)の負のリターデーションを有する。
The member including the two
第3の実施例の装置は、第2の実施例よりもさらに液晶セルのリターデーションが大きいので、Cプレートを複数枚積層して、視角補償部材のリターデーションを大きくしている。なお、追加するCプレートは、必要に応じ、液晶セルと、液晶セル側の二軸プレートとの間に配置してもよい(液晶セルの両側それぞれにCプレートを配置してもよい)。また、複数枚のCプレートの積層を、液晶セルと、液晶セル側の二軸プレートとの間に配置してもよい。 The apparatus of the third embodiment has a larger retardation of the liquid crystal cell than that of the second embodiment. Therefore, a plurality of C plates are stacked to increase the retardation of the viewing angle compensation member. The C plate to be added may be arranged between the liquid crystal cell and the biaxial plate on the liquid crystal cell side as necessary (C plates may be arranged on both sides of the liquid crystal cell). A stack of a plurality of C plates may be disposed between the liquid crystal cell and the biaxial plate on the liquid crystal cell side.
次に、図7を参照して、第3の実施例の液晶表示装置の視角特性について説明する。図7は、電圧無印加時の黒下地透過率の視角特性を示すグラフである。横軸が左右背景観察角度を度単位で示し、縦軸が透過率を%単位で示す。第3の実施例でも、第1及び第2の実施例と同様に、透過率が明確に上昇し始める視角が、左右双方について概ね50°程度と大きく、深い視角での透過率の上昇が抑制されている。 Next, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a graph showing the viewing angle characteristic of the black base transmittance when no voltage is applied. The horizontal axis shows the left and right background observation angle in degrees, and the vertical axis shows the transmittance in%. In the third embodiment as well, as in the first and second embodiments, the viewing angle at which the transmittance starts to rise clearly is as large as about 50 ° on both the left and right sides, and the increase in transmittance at a deep viewing angle is suppressed. Has been.
次に、図8を参照して、第3の実施例の変形例による液晶表示装置について説明する。図8は、背面偏光板10等の構成部材の概略平面図を、厚さ方向の配置順に並べて示した、本変形例の液晶表示装置の概略図である。
Next, a liquid crystal display device according to a modification of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic view of the liquid crystal display device of this modification, in which schematic plan views of constituent members such as the
本変形例は、第3の実施例において、2枚のCプレートの積層の替わりに、厚さ断面内についてそれと等しいリターデーション(440nm)を持つ1枚の光学プレート32aを配置した構成を有する。これ以外の構成は、第3の実施例と同様である。 In the third embodiment, instead of stacking two C plates, one optical plate 32a having a retardation (440 nm) equal to that in the thickness cross section is arranged instead of stacking two C plates. The other configuration is the same as that of the third embodiment.
光学プレート32aは、可視波長より短いツイストピッチを有するコレステリック液晶ポリマーよりなる。このような構造の光学プレートは、Cプレートと同等な光学的働きをすることが知られている。コレステリック液晶の複屈折率と液晶層の厚さを適切に設定することにより、ノルボルネン系樹脂等の有機樹脂の延伸加工では得ることのできない、大きなリターデーションを有する視角補償板を作製することが可能である。なお、このような光学プレートも、液晶セルと、液晶セル側の二軸プレートとの間に配置してもよい。 The optical plate 32a is made of a cholesteric liquid crystal polymer having a twist pitch shorter than the visible wavelength. It is known that the optical plate having such a structure performs an optical function equivalent to that of the C plate. By appropriately setting the birefringence of the cholesteric liquid crystal and the thickness of the liquid crystal layer, it is possible to produce a viewing angle compensation plate having a large retardation that cannot be obtained by stretching an organic resin such as norbornene resin. It is. Such an optical plate may also be disposed between the liquid crystal cell and the biaxial plate on the liquid crystal cell side.
本変形例の、電圧無印加時の黒下地透過率の視角特性は、第3の実施例のそれ(図7参照)とほぼ一致する。 The viewing angle characteristic of the black base transmittance when no voltage is applied in the present modification substantially matches that of the third embodiment (see FIG. 7).
以上説明したように、垂直配向型の液晶セルの厚さ断面内のリターデーションが大きいとき、2枚の二軸プレートを、液晶セルと一方の偏光板との間に、偏光板側に配置された二軸プレートの面内遅相軸が偏光板の吸収軸と略平行になり、液晶セル側に配置された二軸プレートの面内遅相軸が、偏光板側に配置された二軸プレートの面内遅相軸と略直交するように配置することにより、良好な視角特性を有する液晶表示装置を得ることができる。 As described above, when the retardation in the thickness section of the vertical alignment type liquid crystal cell is large, two biaxial plates are arranged between the liquid crystal cell and one polarizing plate on the polarizing plate side. A biaxial plate in which the in-plane slow axis of the biaxial plate is substantially parallel to the absorption axis of the polarizing plate, and the in-plane slow axis of the biaxial plate arranged on the liquid crystal cell side is arranged on the polarizing plate side. By arranging so as to be substantially orthogonal to the in-plane slow axis, a liquid crystal display device having good viewing angle characteristics can be obtained.
2枚の二軸プレートを用いても液晶セルの厚さ断面内のリターデーションを充分に補償できないときは、Cプレートを追加して、視角補償部材の厚さ断面内のリターデーションを大きくすることが有効である。なお、Cプレートは、液晶セルのどちら側に配置することもでき、複数枚を積層して用いてもよい。二軸プレートと同じ側に配置するときは、二軸プレートよりも液晶セル側に配置する。Cプレートとして、有機樹脂の延伸加工で作製したもの以外に、例えば、コレステリック液晶からなる光学プレートを用いることもできる。 If the retardation in the thickness cross section of the liquid crystal cell cannot be sufficiently compensated using two biaxial plates, add a C plate to increase the retardation in the thickness cross section of the viewing angle compensation member. Is effective. Note that the C plate can be disposed on either side of the liquid crystal cell, and a plurality of the C plates may be stacked. When arrange | positioning on the same side as a biaxial plate, it arrange | positions to the liquid crystal cell side rather than a biaxial plate. For example, an optical plate made of cholesteric liquid crystal can also be used as the C plate, in addition to those produced by stretching an organic resin.
なお、上記実施例では、二軸プレートとして、厚さ断面内のリターデーションが205nmで、面内のリターデーションが50nmであるものを用いた。二軸プレートの面内のリターデーションの好適な範囲を調べるために、第1の実施例と同様の構成で二軸プレートの面内のリターデーションを様々に変化させた装置を作製した。面内のリターデーションは、50nmの他に、40nm、60nm、80nm、100nm、120nm、及び140nmとした。 In the above embodiment, a biaxial plate having a thickness cross section of 205 nm and an in-plane retardation of 50 nm was used. In order to investigate a suitable range of the in-plane retardation of the biaxial plate, an apparatus in which the in-plane retardation of the biaxial plate was varied in the same configuration as in the first example was manufactured. In-plane retardation was set to 40 nm, 60 nm, 80 nm, 100 nm, 120 nm, and 140 nm in addition to 50 nm.
これらの装置の表示を目視で観察したところ、面内のリターデーションが40nm、50nm、及び60nmのものが、色調変化を含む視角特性において優れており、120nm及び140nmのものは、視角が深い範囲で色調変化や透過率の上昇が観察され、品位が悪かった。80nm及び100nmのものは、40nm〜60nmのものに比べれば品位は劣るが、許容範囲内であった。以上から、二軸プレートの面内のリターデーションは、100nm以下が好ましく、60nm以下がより好ましいことがわかった。 When the display of these devices was observed visually, those with in-plane retardation of 40 nm, 50 nm, and 60 nm are excellent in viewing angle characteristics including color change, and those with 120 nm and 140 nm have a wide viewing angle range. The color change and transmittance increase were observed, and the quality was poor. The ones of 80 nm and 100 nm were inferior in quality as compared with those of 40 nm to 60 nm, but were within an allowable range. From the above, it was found that the in-plane retardation of the biaxial plate is preferably 100 nm or less, and more preferably 60 nm or less.
上記実施例の液晶表示装置は、浅い視角から深い視角まで、広い視角の範囲で良好な表示を行うことができる。このような液晶表示装置は、例えば、カーオーディオ等の車載機器の表示パネルや、コピー機、ファクシミリ等の事務機器の表示パネル等に適している。なお、上記実施例では視角特性が特に良好となる方向を左右方向として説明したが、必要に応じてこれを上下方向等とすることもできる。 The liquid crystal display device of the above embodiment can perform good display in a wide viewing angle range from a shallow viewing angle to a deep viewing angle. Such a liquid crystal display device is suitable for, for example, a display panel of an in-vehicle device such as a car audio or a display panel of office equipment such as a copying machine or a facsimile. In the above-described embodiment, the direction in which the viewing angle characteristic is particularly good has been described as the left-right direction. However, this may be the vertical direction as necessary.
図9(A)は、カーオーディオ等の車載機器の表示パネルの例を概略的に示す。この例の表示パネルPは、運転席と助手席の間に配置されているので、運転席及び助手席から、深い視角で見られることになる。図9(A)において、表示パネルPを、運転席から見たときの視線を矢印D1で示し、助手席から見たときの視線を矢印D2で示す。 FIG. 9A schematically shows an example of a display panel of an in-vehicle device such as a car audio. Since the display panel P of this example is disposed between the driver seat and the passenger seat, the display panel P can be viewed from a driver seat and a passenger seat at a deep viewing angle. In FIG. 9A, the line of sight when the display panel P is viewed from the driver's seat is indicated by an arrow D1, and the line of sight when viewed from the passenger seat is indicated by an arrow D2.
図9(B)は、コピー機、ファクシミリ等の事務機器の表示パネルの例を概略的に示す。このような事務機器は、例えば、背の高い人に操作されることもあれば、背の低い人に操作されることもある。身長の違いによって、表示パネルPを見る視角が大きく変化しうる。図9(B)において、表示パネルPを、背の高い人が見たときの視線を矢印D1で示し、背の低いから見たときの視線を矢印D2で示す。 FIG. 9B schematically shows an example of a display panel of an office machine such as a copying machine or a facsimile. Such office equipment may be operated by a tall person or a short person, for example. The viewing angle at which the display panel P is viewed can vary greatly depending on the height. In FIG. 9B, the line of sight when the tall person views the display panel P is indicated by an arrow D1, and the line of sight when viewed from a short height is indicated by the arrow D2.
なお、液晶セルに対し、観察者に近い側に二軸プレートが配置された状態で液晶表示装置を用いるだけでなく、液晶セルに対し、観察者から遠い側に二軸プレートが配置された状態で液晶表示装置を用いることもできる。 In addition to using the liquid crystal display device in a state where the biaxial plate is disposed on the side closer to the observer with respect to the liquid crystal cell, the state in which the biaxial plate is disposed on the side farther from the observer with respect to the liquid crystal cell. A liquid crystal display device can also be used.
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
10 背面偏光板
11 前面偏光板
20 液晶セル
21 下側透明基板
22 下側透明電極
23 下側配向膜
24 シール材
25 液晶層
26 上側配向膜
27 上側透明電極
28 上側透明基板
M 液晶分子
θ プレティルト角
30、31 二軸プレート
32 Cプレート
40 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1の偏光板の上方に配置された垂直配向型の液晶セルと、
前記液晶セルの上方に配置された第1の二軸プレートと、
前記第1の二軸プレートの上方に配置された第2の二軸プレートと、
前記第2の二軸プレートの上方に配置された第2の偏光板と、
前記液晶セルを単純マトリクス駆動する制御装置と
を有し、
前記第1及び第2の偏光板は、略直交ニコルの位置関係で配置されており、
前記液晶セルに駆動電圧が印加されたとき、前記液晶層の液晶分子の倒れ込む方向が、表示面内で、前記第1の偏光板の吸収軸及び前記第2の偏光板の吸収軸の双方と略45°の角度をなすように、該液晶分子にプレティルト角が付与されており、
表示面内で、前記第2の二軸プレートの面内の遅相軸が、前記第2の偏光板の吸収軸と略平行となるように、該第2の二軸プレートが配置され、前記第1の二軸プレートの面内の遅相軸が、該第2の二軸プレートの面内の遅相軸と略直交するように、該第1の二軸プレートが配置されている液晶表示装置。 A first polarizing plate;
A vertically aligned liquid crystal cell disposed above the first polarizing plate;
A first biaxial plate disposed above the liquid crystal cell;
A second biaxial plate disposed above the first biaxial plate;
A second polarizing plate disposed above the second biaxial plate;
A controller for driving the liquid crystal cell in a simple matrix,
The first and second polarizing plates are arranged in a substantially orthogonal Nicol positional relationship,
When a driving voltage is applied to the liquid crystal cell, the direction in which the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are tilted is, in the display surface, both the absorption axis of the first polarizing plate and the absorption axis of the second polarizing plate. A pretilt angle is given to the liquid crystal molecules so as to form an angle of about 45 °,
In the display plane, the second biaxial plate is arranged so that the slow axis in the plane of the second biaxial plate is substantially parallel to the absorption axis of the second polarizing plate, Liquid crystal display in which the first biaxial plate is arranged so that the slow axis in the plane of the first biaxial plate is substantially orthogonal to the slow axis in the plane of the second biaxial plate apparatus.
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2010060606A (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display element |
JP2011164274A (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display element |
JP2013537643A (en) * | 2010-07-13 | 2013-10-03 | エルジー・ケム・リミテッド | Polarized glasses |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03279903A (en) * | 1990-03-28 | 1991-12-11 | Nitto Denko Corp | Laminated phase difference plate and liquid crystal panel |
JPH05273519A (en) * | 1992-03-27 | 1993-10-22 | Toshiba Corp | Liquid crystal display element |
JP2005265912A (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Liquid crystal display, set of composite polarizing plate used therefor and manufacturing method of composite polarizing plate |
WO2006054695A1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Zeon Corporation | Liquid crystal display |
JP2007304155A (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display |
JP2008139783A (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display device |
-
2007
- 2007-03-09 JP JP2007060177A patent/JP4901541B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03279903A (en) * | 1990-03-28 | 1991-12-11 | Nitto Denko Corp | Laminated phase difference plate and liquid crystal panel |
JPH05273519A (en) * | 1992-03-27 | 1993-10-22 | Toshiba Corp | Liquid crystal display element |
JP2005265912A (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Liquid crystal display, set of composite polarizing plate used therefor and manufacturing method of composite polarizing plate |
WO2006054695A1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Zeon Corporation | Liquid crystal display |
JP2007304155A (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display |
JP2008139783A (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010060606A (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display element |
JP2011164274A (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Stanley Electric Co Ltd | Liquid crystal display element |
JP2013537643A (en) * | 2010-07-13 | 2013-10-03 | エルジー・ケム・リミテッド | Polarized glasses |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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