JP2008310271A - Liquid crystal display device and viewing angle control panel - Google Patents

Liquid crystal display device and viewing angle control panel Download PDF

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克彦 森下
Takehiko Sakai
健彦 坂井
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親紀 束村
Masaru Chiba
大 千葉
Yoshiharu Kataoka
義晴 片岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device equipped with a viewing angle control panel with which a narrow viewing angle vision with omnidirectional shielding and a wide viewing angle vision are switched between each other by materializing the omnidirectional shielding in viewing with the narrow viewing angle. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device 10 is equipped with: a backlight 3; a liquid crystal panel 1 for a display; and a viewing angle control panel 2 with which switching of a viewing angle of the liquid crystal panel 1 for the display between a wide viewing angle mode and a narrow viewing angle mode is conducted. The viewing angle control panel 2 comprises: a polarizing plate 22 over the control panel; a liquid crystal cell 21; and a polarizing plate 23 under the control panel stacked in this order, and retardation plates 24, 25 are respectively disposed between the polarizing plates 22, 23 and the liquid crystal cell 21. Re1 on a white display section in the wide viewing angle mode is set to be nλ/2 (n is an integer of 1 or more), Re2 on the white display section in the narrow viewing angle mode is set to be nλ/2 (n is an integer of 1 or more), and Re3 on a black display section in the narrow viewing angle mode is set to be nλ (n is an integer of 1 or more). The retardation plates 24, 25 are equipped. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示パネルの視野角を広視野角と狭視野角との間で切替える視野角制御パネル、および、この視野角制御パネルを備えた液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a viewing angle control panel that switches a viewing angle of a display panel between a wide viewing angle and a narrow viewing angle, and a liquid crystal display device including the viewing angle control panel.

表示装置は、一般的には、どの視角から見ても鮮明な画像を見ることができるように、可能な限り広い視野角を有することが求められている。特に、最近広く普及している液晶表示装置は、液晶そのものが視角依存性を有することから、広視野角化に関して様々な技術開発が行われてきた。   In general, a display device is required to have a viewing angle as wide as possible so that a clear image can be seen from any viewing angle. In particular, liquid crystal display devices that have been widely used recently have been developed for various viewing angles because the liquid crystal itself has a viewing angle dependency.

しかしながら、使用環境によっては、使用者本人にしか表示内容が視認できないよう、視野角が狭い方が好都合であることもある。特に、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末(PDA:Personal Data Assistant)、又は携帯電話等は、電車や飛行機内等、不特定多数の人間が存在し得る場所で使用される可能性も高い。そのような使用環境においては、機密保持やプライバシー保護等の観点から、近傍の他人から表示内容を覗かれたくないので、表示装置の視野角が狭いことが望ましい。このように、近年、1台の表示装置の視野角を、使用状況に応じて広視野角と狭視野角との間で切替えたいという要求が高まっている。なお、この要求は、液晶表示装置に限らず、任意の表示装置に対して共通の課題である。   However, depending on the usage environment, it may be more convenient for the viewing angle to be narrow so that only the user himself can view the display content. In particular, a notebook personal computer, a portable information terminal (PDA: Personal Data Assistant), a mobile phone, or the like is highly likely to be used in a place where an unspecified number of people can exist, such as in a train or an airplane. In such a use environment, it is desirable that the viewing angle of the display device is narrow because it is not desirable to look into the display contents from other people in the vicinity from the viewpoint of maintaining confidentiality and protecting privacy. Thus, in recent years, there is an increasing demand for switching the viewing angle of a single display device between a wide viewing angle and a narrow viewing angle depending on the usage situation. This requirement is not limited to the liquid crystal display device, but is a common problem for any display device.

このような要求に対して、例えば、特許文献1では、画像を表示する表示装置に加えて位相差制御用装置を備え、位相差制御用装置に印加する電圧を制御することによって視野角特性を変化させようとする技術が提案されている。この特許文献1では、位相差制御用液晶表示装置で用いる液晶モードとして、カイラルネマティック液晶、ホモジニアス液晶、ランダム配向のネマティック液晶等が例示されている。   In response to such a request, for example, Patent Document 1 includes a phase difference control device in addition to a display device that displays an image, and controls the voltage applied to the phase difference control device to control the viewing angle characteristics. Techniques to change are proposed. Patent Document 1 exemplifies chiral nematic liquid crystal, homogeneous liquid crystal, random alignment nematic liquid crystal, and the like as the liquid crystal mode used in the liquid crystal display device for phase difference control.

また、例えば、特許文献2及び特許文献3には、表示用液晶パネル上部に、視野角制御用液晶パネルを設け、これらのパネルを2枚の偏光板で挟持し、視野角制御用液晶パネルヘの印加電圧を調整することによって、視野角制御を行う構成も開示されている。この特許文献2では、視野角制御用液晶パネルの液晶モードはツイストネマティック方式である。   Further, for example, in Patent Document 2 and Patent Document 3, a viewing angle control liquid crystal panel is provided on the upper part of the display liquid crystal panel, and these panels are sandwiched between two polarizing plates, and are attached to the viewing angle control liquid crystal panel. A configuration in which viewing angle control is performed by adjusting an applied voltage is also disclosed. In Patent Document 2, the liquid crystal mode of the viewing angle control liquid crystal panel is a twisted nematic system.

また、例えば、特許文献4には、バックライトとディスプレイ装置との間に、第1の視野角範囲を提供する第1の状態と、第1の視野角範囲よりも狭い第2の視野角範囲を提供する第2の状態とで切替え可能な液晶装置を有するディスプレイが開示されている。
特開平11−174489号公報(1999年7月2日公開) 特開平10−268251号公報(1998年10月9日公開) 特開2005−309020号公報(2005年11月4日公開) 特開2005−316470号公報(2005年11月10日公開) 「日東電工技報」84号(41巻)、26〜29頁、2003年
Further, for example, in Patent Document 4, a first state in which a first viewing angle range is provided between a backlight and a display device, and a second viewing angle range that is narrower than the first viewing angle range. A display having a liquid crystal device that is switchable between a second state of providing a display and a display is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-174489 (released on July 2, 1999) Japanese Patent Laid-Open No. 10-268251 (released on October 9, 1998) JP 2005-309020 A (published November 4, 2005) JP 2005-316470 A (published on November 10, 2005) “Nitto Denko Technical Report” 84 (Vol.41), 26-29, 2003

しかしながら、上記従来の特許文献1では、位相差制御用液晶装置を用いることによって広視野角と狭視野角との切替えが可能であると述べられているが、その効果は十分とは言えない。例えば特許文献1には、図25に示すように、コントラスト比が10:1の等コントラスト曲線が示されており、狭視野角モードでは、確かに広視野角方向のコントラストが低下している。しかしながら、この程度の変化では、隣にいる人から表示が十分に視認されてしまう。この理由は、一般に、コントラスト比が2:1まで低下しても、十分に表示を視認できるからである。   However, in the above-mentioned conventional patent document 1, it is stated that switching between a wide viewing angle and a narrow viewing angle is possible by using a liquid crystal device for phase difference control, but the effect is not sufficient. For example, as shown in FIG. 25, Patent Document 1 shows an isocontrast curve having a contrast ratio of 10: 1. In the narrow viewing angle mode, the contrast in the wide viewing angle direction surely decreases. However, with such a change, the display is sufficiently visually recognized by the person next to it. This is because the display can be sufficiently visually recognized even when the contrast ratio is reduced to 2: 1.

また、特許文献2〜特許文献4の技術も、視野角制御用液晶パネルヘの印加電圧を変化させてコントラストを調整することによって、広視野角と狭視野角との切替えを行うものであるが、その効果は十分とは言えない。   The techniques of Patent Documents 2 to 4 also switch the wide viewing angle and the narrow viewing angle by adjusting the contrast by changing the voltage applied to the viewing angle control liquid crystal panel. The effect is not enough.

すなわち、特許文献1〜特許文献4のいずれの技術も、広視野角方向のコントラストを低下させることによって、広視野角と狭視野角との切替えを行う手法を採用しているが、このような手法では、狭視野角時に広視野角方向の遮蔽が十分ではなく、他人から画像が見られてしまう可能性があるという問題がある。   That is, any technique of Patent Documents 1 to 4 adopts a method of switching between a wide viewing angle and a narrow viewing angle by reducing the contrast in the wide viewing angle direction. This method has a problem that there is a possibility that an image may be seen from others because the shielding in the wide viewing angle direction is not sufficient when the viewing angle is narrow.

さらに、従来、狭視野角時に全方位遮蔽するためには、少なくともフィルムが2枚必要であり、視野角切替え用液晶パネル1枚で全方位遮蔽モードを実現することができなかった。つまり、従来狭視野角時に全方位遮蔽するためには、視野角切替え用の液晶パネルが2枚必要であった。   Further, conventionally, at least two films are required to shield omnidirectionally at a narrow viewing angle, and the omnidirectional shielding mode cannot be realized with one viewing angle switching liquid crystal panel. That is, conventionally, two liquid crystal panels for switching the viewing angle are required in order to shield all directions at a narrow viewing angle.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、狭視野角時に全方位遮蔽を実現することにより、全方位遮蔽の狭視野角と広視野角とを切替えることができる視野角制御パネルおよびそれを備える液晶表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to switch between a narrow viewing angle and a wide viewing angle of omnidirectional shielding by realizing omnidirectional shielding at a narrow viewing angle. An object of the present invention is to provide a viewing angle control panel and a liquid crystal display device including the same.

本発明の液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、バックライトと、液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルの視野角を、第1の視野角と、上記第1の視野角内にあり第1の視野角よりも狭い第2の視野角との間で切替える視野角制御パネルとを備えた液晶表示装置において、上記視野角制御パネルは、第1の偏光板、液晶層、第2の偏光板がこの順に設けられているとともに、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、位相差板が少なくも1つ設けられており、上記液晶表示パネルの視野角が上記第1の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re1が、nλ/2−λ/4<Re1<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、上記液晶表示パネルの視野角が上記第2の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re2がnλ/2−λ/4<Re2<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、上記液晶表示パネルの視野角が上記第2の視野角であるときの黒表示部のリタデーション値Re3がnλ−λ/4<Re3<nλ+λ/4(nは1以上の整数)であり、上記位相差板として、互いに直交するx、y、z方向にnx=nz>nyの関係を持つ3つの主屈折率nx、ny、nzを有する光学補償フィルムを備えていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the liquid crystal display device of the present invention has a backlight, a liquid crystal display panel, and a viewing angle of the liquid crystal display panel within a first viewing angle and the first viewing angle. And a viewing angle control panel that switches between a second viewing angle that is narrower than the first viewing angle. The viewing angle control panel includes a first polarizing plate, a liquid crystal layer, and a second viewing angle control panel. Are provided in this order, and at least one between the first polarizing plate and the liquid crystal layer and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer is a retardation plate. Is provided, and when the viewing angle of the liquid crystal display panel is the first viewing angle, the retardation value Re1 of the white display portion is nλ / 2−λ / 4 <Re1 <nλ / 2 + λ. / 4 (n is an integer of 1 or more), and the liquid crystal display panel The retardation value Re2 of the white display portion when the angle is the second viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re2 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the liquid crystal display panel The retardation value Re3 of the black display portion when the viewing angle is the second viewing angle is nλ−λ / 4 <Re3 <nλ + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the retardation plate An optical compensation film having three main refractive indexes nx, ny, and nz having a relationship of nx = nz> ny in x, y, and z directions orthogonal to each other is provided.

上記の構成によれば、視野角のより狭い第2の視野角のときに、従来の視野角制御パネルと比較してより遮蔽領域の拡張された(すなわち、視認可能な視野角範囲がより狭くなった)液晶表示装置を提供することができる。   According to the above configuration, when the second viewing angle is narrower than the conventional viewing angle control panel, the shielding region is expanded as compared with the conventional viewing angle control panel (that is, the visible viewing angle range is narrower). A liquid crystal display device can be provided.

ここで「白表示部」とは、光が透過されて表示を視認できる領域のことを意味し、「黒表示部」とは、光が遮蔽されて表示を視認できない領域のことを意味する。したがって、「白表示部」は「視認領域」と、「黒表示部」は「非視認領域」と言い換えることもできる。また、ここでリタデーション値とは、視野角制御パネルを通過した光の各成分間の位相のずれ(より具体的には、遅相軸を含む面内を進行する光の位相と、進相軸を含む面内を進行する光の位相のずれ)のことを意味する。   Here, the “white display portion” means an area where light can be transmitted and the display can be visually recognized, and the “black display portion” means an area where light is shielded and the display cannot be visually recognized. Therefore, the “white display portion” can be rephrased as a “viewing region”, and the “black display portion” can be restated as a “non-viewing region”. Here, the retardation value is a phase shift between each component of light that has passed through the viewing angle control panel (more specifically, the phase of light traveling in the plane including the slow axis and the fast axis). The phase of light traveling in the plane including

また、本発明の液晶表示装置では、上記位相差板として、ディスコティック液晶がハイブリッド配向した光学補償フィルムを備えていることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that an optical compensation film in which discotic liquid crystal is hybrid-aligned is provided as the retardation plate.

位相差板として、ディスコティック液晶がハイブリッド配向した光学補償フィルムを備えている。ここで、位相差板は、各角度から見た時の、白/黒表示するためのリタデーション値になるように、リタデーション値を補償する役割を有している。   As a retardation plate, an optical compensation film in which discotic liquid crystals are hybrid-aligned is provided. Here, the phase difference plate has a role of compensating for the retardation value so as to obtain a retardation value for displaying white / black when viewed from each angle.

上記のような主屈折率を有する光学補償フィルムを備えることにより、液晶層の液晶分子が所定のプレチルト角で傾いていることにより生じるリタデーションを打ち消すことができ、液晶表示パネルにおける略法線方向以外の方向への視認を遮蔽することができる(つまり、全方位遮蔽を行うことができる)。   By providing the optical compensation film having the main refractive index as described above, it is possible to cancel the retardation caused by the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer being inclined at a predetermined pretilt angle. Can be shielded from viewing (that is, omnidirectional shielding can be performed).

したがって、特定の方向(液晶表示パネルにおける略法線方向)以外の方向からは視認不可能であり、プライバシー保護、セキュリティ性向上の観点において優れた性能を有する液晶表示装置を提供することができる。   Therefore, a liquid crystal display device that cannot be viewed from a direction other than a specific direction (substantially normal direction in the liquid crystal display panel) and has excellent performance in terms of privacy protection and security enhancement can be provided.

また、本発明の液晶表示装置では、上記位相差板として、互いに直交するx、y、z方向にnx=nz>nyの関係を持つ3つの主屈折率nx、ny、nzを有する光学補償フィルムを備えていることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, as the retardation plate, an optical compensation film having three main refractive indexes nx, ny, and nz having a relationship of nx = nz> ny in the x, y, and z directions orthogonal to each other. It is preferable to provide.

位相差板として、互いに直交するx、y、z方向にnx=nz>nyの関係を持つ3つの主屈折率nx、ny、nzを有する光学補償フィルムを備えている。ここで、位相差板は、各角度から見た時の、白/黒表示するためのリタデーション値になるように、リタデーション値を補償する役割を有している。   As a retardation plate, an optical compensation film having three main refractive indexes nx, ny, and nz having a relationship of nx = nz> ny in the x, y, and z directions orthogonal to each other is provided. Here, the phase difference plate has a role of compensating for the retardation value so as to obtain a retardation value for displaying white / black when viewed from each angle.

上記のような主屈折率を有する光学補償フィルムを備えることにより、液晶層の液晶分子が所定のプレチルト角で傾いていることにより生じるリタデーションを打ち消すことができ、液晶表示パネルにおける略法線方向以外の方向への視認を遮蔽することができる(つまり、全方位遮蔽を行うことができる)。   By providing the optical compensation film having the main refractive index as described above, it is possible to cancel the retardation caused by the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer being inclined at a predetermined pretilt angle. Can be shielded from viewing (that is, omnidirectional shielding can be performed).

したがって、特定の方向(液晶表示パネルにおける略法線方向)以外の方向からは視認不可能であり、プライバシー保護、セキュリティ性向上の観点において優れた性能を有する液晶表示装置を提供することができる。   Therefore, a liquid crystal display device that cannot be viewed from a direction other than a specific direction (substantially normal direction in the liquid crystal display panel) and has excellent performance in terms of privacy protection and security enhancement can be provided.

また、本発明の液晶表示装置では、上記液晶層の液晶分子のプレチルト角をθとするとき、0°<θ≦45°の関係を満たすことが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the relationship of 0 ° <θ ≦ 45 ° is satisfied, where θ is the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer.

液晶層の液晶分子のプレチルト角θを、0°<θ≦45°とすることにより、全方位の遮蔽をより効果的に行うことができる。   By setting the pretilt angle θ of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer to 0 ° <θ ≦ 45 °, all directions can be shielded more effectively.

また、本発明の液晶表示装置では、上記液晶層の液晶分子のプレチルト角をθとするとき、θ≒40°の関係を満たすことが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the relationship of θ≈40 ° is satisfied, where θ is the pretilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer.

上記構成によれば、遮蔽輝度を下げ、正面輝度を上げるという機能をより一層高めることができる。   According to the above configuration, the function of lowering the shielding luminance and increasing the front luminance can be further enhanced.

また、本発明の液晶表示装置では、リタデーション値Re1がnλ/2(nは1以上の整数)であり、リタデーション値Re2がnλ/2(nは1以上の整数)であり、リタデーション値Re3がnλ(nは1以上の整数)であることが好ましい。上記の構成によれば、第2の視野角において、視野角をさらに狭くすることができる。   In the liquid crystal display device of the present invention, the retardation value Re1 is nλ / 2 (n is an integer of 1 or more), the retardation value Re2 is nλ / 2 (n is an integer of 1 or more), and the retardation value Re3 is nλ (n is an integer of 1 or more) is preferable. According to the above configuration, the viewing angle can be further narrowed in the second viewing angle.

また、本発明の液晶表示装置では、上記視野角制御パネルの表面の中央と視点とを結ぶ直線が、視野角制御パネルの表面の中央における法線となす角度を極角Φとし、Φ=45°を満足する任意の視点を第1の視点とし、第1の視点から上記視野角制御パネルの表面を含む平面へ下ろした垂線の足と上記視野角制御パネルの表面の中央とを結ぶ線からの回転角を方位角θとしたときに、θ=90°及びΦ=45°の視点を第2の視点とし、θ=180°及びΦ=45°の視点を第3の視点とし、θ=270°及びΦ=45°の視点を第4の視点とし、Φ=0°方向からの視点を第5の視点とすると、上記第2の視野角のときに、上記第5の視点でのリタデーション値がnλ/2−λ/4〜nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)となり、上記第1の視点、上記第2の視点、上記第3の視点、及び上記第4の視点でのリタデーション値がnλ−λ/4〜nλ+λ/4(nは1以上の整数)となることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, the angle formed by the straight line connecting the center of the surface of the viewing angle control panel and the viewpoint to the normal line at the center of the surface of the viewing angle control panel is the polar angle Φ, and Φ = 45 An arbitrary viewpoint satisfying ° is a first viewpoint, and from a line connecting a leg of a perpendicular line dropped from the first viewpoint to a plane including the surface of the viewing angle control panel and a center of the surface of the viewing angle control panel. Is the azimuth angle θ, the viewpoint with θ = 90 ° and Φ = 45 ° is the second viewpoint, the viewpoint with θ = 180 ° and Φ = 45 ° is the third viewpoint, and θ = When the viewpoint of 270 ° and Φ = 45 ° is the fourth viewpoint and the viewpoint from the Φ = 0 ° direction is the fifth viewpoint, the retardation at the fifth viewpoint is the second viewing angle. The value is nλ / 2−λ / 4 to nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the first viewpoint, A second viewpoint, the third viewpoint, and (the n 1 or more integer) the retardation value is nλ-λ / 4~nλ + λ / 4 in the fourth aspect may become preferable.

上記の構成によれば、第2の視野角のときに、上記の5つの視点のうち第5の視点(Φ=0°方向からの視点)のみ表示を視認することができ、他の4つの視点では表示を視認することができない。そのため、第1〜第4の視点付近からの視認を確実に防止することができる。つまり、より狭視野角の精度を高くすることができる。   According to the above configuration, at the second viewing angle, only the fifth viewpoint (viewpoint from the Φ = 0 ° direction) among the five viewpoints can be visually recognized, and the other four The display cannot be visually recognized from the viewpoint. Therefore, visual recognition from the vicinity of the first to fourth viewpoints can be reliably prevented. That is, the accuracy of the narrow viewing angle can be increased.

本発明の液晶表示装置では、上記位相差板は、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間に、それぞれ設けられていることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, the retardation plate is provided between the first polarizing plate and the liquid crystal layer and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer. It is preferable.

上記の構成によれば、第2の視野角のときに表示パネルの左右方向および下方向(図4に示す方位角θが90°〜270°の範囲)を黒表示とすることができるため、これらの方向からの視認をより確実に防止することができる。   According to the above configuration, the left and right directions and the downward direction of the display panel (the azimuth angle θ shown in FIG. 4 is in the range of 90 ° to 270 °) can be displayed in black at the second viewing angle. Visual recognition from these directions can be prevented more reliably.

本発明の液晶表示装置では、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、上記位相差板が複数積層して設けられており、互いに積層された位相差板の屈折率は互いに異なっていることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, a plurality of the retardation plates are laminated between at least one of the first polarizing plate and the liquid crystal layer and at least one of the second polarizing plate and the liquid crystal layer. It is preferable that the retardation plates stacked on each other have different refractive indexes.

上記の構成によれば、既存の位相差板を利用して、上述のようなリタデーション値を有する視野角制御パネルを容易に構成することができる。   According to said structure, the viewing angle control panel which has the above retardation values can be easily comprised using the existing phase difference plate.

また、本発明の液晶表示装置では、上記視野角制御パネルを構成する第1の偏光板及び第2の偏光板の各偏光透過軸が、互いに直交していることが好ましい。つまり、視野角制御パネルにおいて、液晶層を挟んで対向配置された2枚の偏光板の偏光透過軸が互いに直交するように配置されていることが好ましい。ここで、各偏光透過軸が互いに直交しているとは、各偏光透過軸が互いに略直交していることを含む意味で用いられる。なお、ここで各偏光透過軸が互いに略直交しているとは、各偏光透過軸のなす角の範囲が、80°〜100°であることをいう。   In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the polarization transmission axes of the first polarizing plate and the second polarizing plate constituting the viewing angle control panel are orthogonal to each other. In other words, in the viewing angle control panel, it is preferable that the polarization transmission axes of the two polarizing plates arranged opposite to each other with the liquid crystal layer interposed therebetween are arranged to be orthogonal to each other. Here, each polarization transmission axis being orthogonal to each other is used to mean that each polarization transmission axis is substantially orthogonal to each other. Here, the polarization transmission axes being substantially orthogonal to each other means that the range of angles formed by the polarization transmission axes is 80 ° to 100 °.

上記の構成によれば、第1の視野角と第2の視野角との間で視野角範囲に十分な差を有する視野角切替えを行うことができる。   According to said structure, the viewing angle switch which has a sufficient difference in a viewing angle range between a 1st viewing angle and a 2nd viewing angle can be performed.

また、本発明の液晶表示装置では、上記バックライトは、上記液晶表示パネルの法線方向への指向性を持っていることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the backlight has directivity in the normal direction of the liquid crystal display panel.

本発明の視野角制御パネルは、上記の課題を解決するために、画像を表示する表示装置の背面および前面の少なくとも一方に配置され、上記表示装置の視野角を、第1の視野角と、上記第1の視野角内にあり第1の視野角よりも狭い第2の視野角との間で切替える視野角制御パネルであって、第1の偏光板、液晶層、第2の偏光板がこの順に設けられているとともに、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、位相差板が少なくも1つ設けられており、上記表示装置の視野角が上記第1の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re1が、nλ/2−λ/4<Re1<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、上記表示装置の視野角が上記第2の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re2がnλ/2−λ/4<Re2<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、上記表示装置の視野角が上記第2の視野角であるときの黒表示部のリタデーション値Re3がnλ−λ/4<Re3<nλ+λ/4(nは1以上の整数)であることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the viewing angle control panel of the present invention is disposed on at least one of the back surface and the front surface of a display device that displays an image, and the viewing angle of the display device is defined as a first viewing angle, A viewing angle control panel that switches between a second viewing angle within the first viewing angle and narrower than the first viewing angle, wherein the first polarizing plate, the liquid crystal layer, and the second polarizing plate are At least one of the retardation plates is provided in this order, and at least one of the first polarizing plate and the liquid crystal layer and at least one of the second polarizing plate and the liquid crystal layer. The retardation value Re1 of the white display portion when the viewing angle of the display device is the first viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re1 <nλ / 2 + λ / 4 (n is An integer of 1 or more), and the viewing angle of the display device is the second viewing angle. The retardation value Re2 of the mushroom white display part is nλ / 2−λ / 4 <Re2 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the viewing angle of the display device is the second viewing angle. The retardation value Re3 of the black display portion at a certain time is characterized by nλ−λ / 4 <Re3 <nλ + λ / 4 (n is an integer of 1 or more).

上記の構成によれば、視野角のより狭い第2の視野角のときに、従来の視野角制御パネルと比較してより遮蔽領域の拡張された(すなわち、視認可能な視野角範囲がより狭くなった)液晶表示装置を提供することができる。   According to the above configuration, when the second viewing angle is narrower than the conventional viewing angle control panel, the shielding region is expanded as compared with the conventional viewing angle control panel (that is, the visible viewing angle range is narrower). A liquid crystal display device can be provided.

ここで「白表示部」とは、光が透過されて表示を視認できる領域のことを意味し、「黒表示部」とは、光が遮蔽されて表示を視認できない領域のことを意味する。したがって、「白表示部」は「視認領域」と、「黒表示部」は「非視認領域」と言い換えることもできる。また、ここでリタデーション値とは、視野角制御パネルを通過した光の各成分間の位相のずれ(より具体的には、遅相軸を含む面内を進行する光の位相と、進相軸を含む面内を進行する光の位相のずれ)のことを意味する。   Here, the “white display portion” means an area where light can be transmitted and the display can be visually recognized, and the “black display portion” means an area where light is shielded and the display cannot be visually recognized. Therefore, the “white display portion” can be rephrased as a “viewing region”, and the “black display portion” can be restated as a “non-viewing region”. Here, the retardation value is a phase shift between each component of light that has passed through the viewing angle control panel (more specifically, the phase of light traveling in the plane including the slow axis and the fast axis). The phase of light traveling in the plane including

また、本発明の視野角制御パネルでは、上記位相差板として、ディスコティック液晶がハイブリッド配向した光学補償フィルムを備えていることが好ましい。   The viewing angle control panel of the present invention preferably includes an optical compensation film in which discotic liquid crystal is hybrid-aligned as the retardation plate.

位相差板として、ディスコティック液晶がハイブリッド配向した光学補償フィルムを備えている。ここで、位相差板は、各角度から見た時の、白/黒表示するためのリタデーション値になるように、リタデーション値を補償する役割を有している。   As a retardation plate, an optical compensation film in which discotic liquid crystals are hybrid-aligned is provided. Here, the phase difference plate has a role of compensating for the retardation value so as to obtain a retardation value for displaying white / black when viewed from each angle.

上記のような主屈折率を有する光学補償フィルムを備えることにより、液晶層の液晶分子が所定のプレチルト角で傾いていることにより生じるリタデーションを打ち消すことができ、液晶表示パネルにおける略法線方向以外の方向への視認を遮蔽することができる(つまり、全方位遮蔽を行うことができる)。   By providing the optical compensation film having the main refractive index as described above, it is possible to cancel the retardation caused by the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer being inclined at a predetermined pretilt angle. Can be shielded from viewing (that is, omnidirectional shielding can be performed).

したがって、特定の方向(液晶表示パネルにおける略法線方向)以外の方向からは視認不可能であり、プライバシー保護、セキュリティ性向上の観点において優れた性能を有する視野角制御パネルを提供することができる。   Therefore, a viewing angle control panel that is invisible from a direction other than a specific direction (substantially normal direction in a liquid crystal display panel) and has excellent performance in terms of privacy protection and security improvement can be provided. .

また、本発明の視野角制御パネルでは、上記位相差板として、互いに直交するx、y、z方向にnx=nz>nyの関係を持つ3つの主屈折率nx、ny、nzを有する光学補償フィルムを備えていることが好ましい。   In the viewing angle control panel of the present invention, as the retardation plate, optical compensation having three main refractive indexes nx, ny, and nz having a relationship of nx = nz> ny in the x, y, and z directions orthogonal to each other. It is preferable to provide a film.

位相差板として、互いに直交するx、y、z方向にnx=nz>nyの関係を持つ3つの主屈折率nx、ny、nzを有する光学補償フィルムを備えている。ここで、位相差板は、各角度から見た時の、白/黒表示するためのリタデーション値になるように、リタデーション値を補償する役割を有している。   As a retardation plate, an optical compensation film having three main refractive indexes nx, ny, and nz having a relationship of nx = nz> ny in the x, y, and z directions orthogonal to each other is provided. Here, the phase difference plate has a role of compensating for the retardation value so as to obtain a retardation value for displaying white / black when viewed from each angle.

上記のような主屈折率を有する光学補償フィルムを備えることにより、液晶層の液晶分子が所定のプレチルト角で傾いていることにより生じるリタデーションを打ち消すことができ、液晶表示パネルにおける略法線方向以外の方向への視認を遮蔽することができる(つまり、全方位遮蔽を行うことができる)。   By providing the optical compensation film having the main refractive index as described above, it is possible to cancel the retardation caused by the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer being inclined at a predetermined pretilt angle. Can be shielded from viewing (that is, omnidirectional shielding can be performed).

したがって、特定の方向(液晶表示パネルにおける略法線方向)以外の方向からは視認不可能であり、プライバシー保護、セキュリティ性向上の観点において優れた性能を有する視野角制御パネルを提供することができる。   Therefore, a viewing angle control panel that is invisible from a direction other than a specific direction (substantially normal direction in a liquid crystal display panel) and has excellent performance in terms of privacy protection and security improvement can be provided. .

また、本発明の視野角制御パネルでは、上記液晶層の液晶分子のプレチルト角をθとするとき、0°<θ≦45°の関係を満たすことが好ましい。   In the viewing angle control panel of the present invention, it is preferable that the relationship of 0 ° <θ ≦ 45 ° is satisfied, where θ is the pretilt angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer.

液晶層の液晶分子のプレチルト角θを、0°<θ≦45°とすることにより、全方位の遮蔽をより効果的に行うことができる。   By setting the pretilt angle θ of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer to 0 ° <θ ≦ 45 °, all directions can be shielded more effectively.

また、本発明の視野角制御パネルでは、上記液晶層の液晶分子のプレチルト角をθとするとき、θ≒40°の関係を満たすことが好ましい。   In the viewing angle control panel of the present invention, it is preferable to satisfy the relationship of θ≈40 °, where θ is the pretilt angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer.

上記構成によれば、遮蔽輝度を下げ、正面輝度を上げるという機能をより一層高めることができる。   According to the above configuration, the function of lowering the shielding luminance and increasing the front luminance can be further enhanced.

また、本発明の視野角制御パネルでは、リタデーション値Re1がnλ/2(nは1以上の整数)であり、リタデーション値Re2がnλ/2(nは1以上の整数)であり、リタデーション値Re3がnλ(nは1以上の整数)であることが好ましい。上記の構成によれば、第2の視野角において、視野角をさらに狭くすることができる。   In the viewing angle control panel of the present invention, the retardation value Re1 is nλ / 2 (n is an integer of 1 or more), the retardation value Re2 is nλ / 2 (n is an integer of 1 or more), and the retardation value Re3. Is preferably nλ (n is an integer of 1 or more). According to the above configuration, the viewing angle can be further narrowed in the second viewing angle.

また、本発明の視野角制御パネルでは、上記視野角制御パネルの表面の中央と視点とを結ぶ直線が、視野角制御パネルの表面の中央における法線となす角度を極角Φとし、Φ=45°を満足する任意の視点を第1の視点とし、第1の視点から上記視野角制御パネルの表面を含む平面へ下ろした垂線の足と上記視野角制御パネルの表面の中央とを結ぶ線からの回転角を方位角θとしたときに、θ=90°及びΦ=45°の視点を第2の視点とし、θ=180°及びΦ=45°の視点を第3の視点とし、θ=270°及びΦ=45°の視点を第4の視点とし、Φ=0°方向からの視点を第5の視点とすると、上記第2の視野角のときに、上記第5の視点でのリタデーション値がnλ/2−λ/4〜nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)となり、上記第1の視点、上記第2の視点、上記第3の視点、及び上記第4の視点でのリタデーション値がnλ−λ/4〜nλ+λ/4(nは1以上の整数)となることが好ましい。   In the viewing angle control panel of the present invention, the angle formed by the straight line connecting the center of the surface of the viewing angle control panel and the viewpoint to the normal line at the center of the surface of the viewing angle control panel is a polar angle Φ, and Φ = An arbitrary viewpoint satisfying 45 ° is defined as a first viewpoint, and a line connecting a leg of a perpendicular line dropped from the first viewpoint to a plane including the surface of the viewing angle control panel and a center of the surface of the viewing angle control panel. Is the azimuth angle θ, the viewpoint with θ = 90 ° and Φ = 45 ° is the second viewpoint, the viewpoint with θ = 180 ° and Φ = 45 ° is the third viewpoint, and θ = 270 ° and Φ = 45 ° viewpoint is the fourth viewpoint, and the viewpoint from the Φ = 0 ° direction is the fifth viewpoint, and at the second viewing angle, The retardation value is nλ / 2−λ / 4 to nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the first viewpoint The second viewpoint, the third viewpoint, and (the n 1 or more integer) the retardation value is nλ-λ / 4~nλ + λ / 4 in the fourth aspect may become preferable.

上記の構成によれば、第2の視野角のときに、上記の5つの視点のうち第5の視点という1つの視点でのみ表示を視認することができ、他の4つの視点では表示を視認することができない。そのため、第1〜第4の視点付近からの視認を確実に防止することができる。つまり、より狭視野角の精度を高くすることができる。   According to the above configuration, at the second viewing angle, the display can be viewed only from one of the five viewpoints, the fifth viewpoint, and the display can be viewed from the other four viewpoints. Can not do it. Therefore, visual recognition from the vicinity of the first to fourth viewpoints can be reliably prevented. That is, the accuracy of the narrow viewing angle can be increased.

また、本発明の視野角制御パネルでは、上記位相差板は、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間に、それぞれ設けられていることが好ましい。   In the viewing angle control panel of the present invention, the retardation plate is provided between the first polarizing plate and the liquid crystal layer, and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer, respectively. It is preferable that

上記の構成によれば、第2の視野角のときに表示パネルの左右方向および下方向(図4に示す方位角θが90°〜270°の範囲)を黒表示とすることができるため、これらの方向からの視認をより確実に防止することができる。   According to the above configuration, the left and right directions and the downward direction of the display panel (the azimuth angle θ shown in FIG. 4 is in the range of 90 ° to 270 °) can be displayed in black at the second viewing angle. Visual recognition from these directions can be prevented more reliably.

また、本発明の視野角制御パネルでは、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、上記位相差板が複数積層して設けられており、互いに積層された位相差板の屈折率は、互いに異なっていることが好ましい。   In the viewing angle control panel of the present invention, at least one of the retardation plates is provided between the first polarizing plate and the liquid crystal layer, and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer. Are provided in a stacked manner, and the refractive indexes of the retardation plates stacked on each other are preferably different from each other.

上記の構成によれば、既存の位相差板を利用して、上述のようなリタデーション値を有する視野角制御パネルを容易に構成することができる。   According to said structure, the viewing angle control panel which has the above retardation values can be easily comprised using the existing phase difference plate.

また、本発明の視野角制御パネルでは、上記第1の偏光板及び第2の偏光板の各偏光透過軸が、互いに直交していることが好ましい。つまり、視野角制御パネルにおいて、液晶層を挟んで対向配置された2枚の偏光板の偏光透過軸が互いに直交するように配置されていることが好ましい。ここで、各偏光透過軸が互いに直交しているとは、各偏光透過軸が互いに略直交していることを含む意味で用いられる。なお、ここで各偏光透過軸が互いに略直交しているとは、各偏光透過軸のなす角の範囲が、80°〜100°であることをいう。   In the viewing angle control panel of the present invention, it is preferable that the polarization transmission axes of the first polarizing plate and the second polarizing plate are orthogonal to each other. In other words, in the viewing angle control panel, it is preferable that the polarization transmission axes of the two polarizing plates arranged opposite to each other with the liquid crystal layer interposed therebetween are arranged to be orthogonal to each other. Here, each polarization transmission axis being orthogonal to each other is used to mean that each polarization transmission axis is substantially orthogonal to each other. Here, the polarization transmission axes being substantially orthogonal to each other means that the range of angles formed by the polarization transmission axes is 80 ° to 100 °.

上記の構成によれば、第1の視野角と第2の視野角との間で視野角範囲に十分な差を有する視野角切替えを行うことができる。   According to said structure, the viewing angle switch which has a sufficient difference in a viewing angle range between a 1st viewing angle and a 2nd viewing angle can be performed.

本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記視野角制御パネルは、第1の偏光板、液晶層、第2の偏光板がこの順に設けられているとともに、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、位相差板が少なくも1つ設けられており、上記液晶表示パネルの視野角が上記第1の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re1が、nλ/2−λ/4<Re1<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、上記液晶表示パネルの視野角が上記第2の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re2がnλ/2−λ/4<Re2<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、上記液晶表示パネルの視野角が上記第2の視野角であるときの黒表示部のリタデーション値Re3がnλ−λ/4<Re3<nλ+λ/4(nは1以上の整数)である。   As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, the viewing angle control panel includes the first polarizing plate, the liquid crystal layer, and the second polarizing plate in this order, and the first polarizing plate. At least one retardation plate is provided between the liquid crystal layer and at least one of the second polarizing plate and the liquid crystal layer, and the viewing angle of the liquid crystal display panel is as described above. The retardation value Re1 of the white display portion at the first viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re1 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the field of view of the liquid crystal display panel The retardation value Re2 of the white display portion when the angle is the second viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re2 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the liquid crystal display panel The retardation value of the black display when the viewing angle is the second viewing angle Re3 is nλ−λ / 4 <Re3 <nλ + λ / 4 (n is an integer of 1 or more).

また、本発明の視野角制御パネルは、以上のように、第1の偏光板、液晶層、第2の偏光板がこの順に設けられているとともに、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、位相差板が少なくも1つ設けられており、上記表示装置の視野角が上記第1の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re1が、nλ/2−λ/4<Re1<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、上記表示装置の視野角が上記第2の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re2がnλ/2−λ/4<Re2<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、上記表示装置の視野角が上記第2の視野角であるときの黒表示部のリタデーション値Re3がnλ−λ/4<Re3<nλ+λ/4(nは1以上の整数)である。   Further, as described above, the viewing angle control panel of the present invention includes the first polarizing plate, the liquid crystal layer, and the second polarizing plate in this order, and the first polarizing plate and the liquid crystal layer. And at least one of the second polarizing plate and the liquid crystal layer is provided with at least one retardation plate, and the viewing angle of the display device is the first viewing angle. When the retardation value Re1 of the white display portion is nλ / 2−λ / 4 <Re1 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), the viewing angle of the display device is the second value. The retardation value Re2 of the white display portion at the viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re2 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the viewing angle of the display device is the second angle. The retardation value Re3 of the black display portion when the viewing angle is nλ−λ / 4 <Re3 <nλ + Λ / 4 (n is an integer of 1 or more).

従って、狭視野角時に全方位遮蔽を実現することにより、全方位遮蔽の狭視野角と広視野角とを切替えることができる視野角制御パネルおよびそれを備える液晶表示装置を提供することができる。   Therefore, by realizing omnidirectional shielding at a narrow viewing angle, a viewing angle control panel capable of switching between a narrow viewing angle and a wide viewing angle of omnidirectional shielding and a liquid crystal display device including the same can be provided.

本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔液晶表示装置の概略説明〕
図2は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置10の概略構成を示す断面図である。
[General description of liquid crystal display]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal display device 10 according to the embodiment of the present invention.

図2に示すように、液晶表示装置10は、画像を表示する表示パネルとしての表示用液晶パネル1(特許請求の範囲に記載の「液晶表示パネル」)と、液晶セル21を備えた視野角制御パネル2と、の2枚の液晶パネルを備えている。表示用液晶パネル1は、透過型であり、光源としてバックライト3が用いられる。   As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device 10 includes a display liquid crystal panel 1 (“liquid crystal display panel” recited in the claims) as a display panel for displaying an image, and a viewing angle including a liquid crystal cell 21. A control panel 2 and two liquid crystal panels are provided. The display liquid crystal panel 1 is a transmissive type, and a backlight 3 is used as a light source.

視野角制御パネル2は、同図に示すように、バックライト3と表示用液晶パネル1との間に設けられている。   The viewing angle control panel 2 is provided between the backlight 3 and the display liquid crystal panel 1 as shown in FIG.

液晶表示装置10は、視野角制御パネル2における液晶をスイッチング動作させることにより、表示用液晶パネル1の画像が視認できる視野角が広い状態である広視野角(特許請求の範囲に記載の「第1の視野角」)と、表示用液晶パネル1の画像が視認できる視野角が狭い状態である狭視野角(特許請求の範囲に記載の「第2の視野角」)との2つのモードの表示状態を切替えることができる。狭視野角は、他人に表示用液晶パネル1の画像を見られたくない場合に特に好適に用いられ、広視野角は、それ以外の通常の使用時や、表示用液晶パネル1の画像を複数人で同時に見たい場合等に好適に用いられる。   The liquid crystal display device 10 performs a switching operation of the liquid crystal in the viewing angle control panel 2, thereby widening the viewing angle in which the image of the display liquid crystal panel 1 can be viewed is wide (see “ 1 viewing angle ”) and a narrow viewing angle (“ second viewing angle ”recited in the claims) in which the viewing angle at which the image of the display liquid crystal panel 1 can be viewed is narrow. The display state can be switched. The narrow viewing angle is particularly preferably used when it is not desired for others to view the image on the display liquid crystal panel 1, and the wide viewing angle is used for other normal use or a plurality of images on the display liquid crystal panel 1. It is preferably used when a person wants to watch at the same time.

表示用液晶パネル1は、一対の透光性基板間に液晶を挟持した液晶セル11と、液晶セル11の表裏に設けられた液晶パネル上偏光板12及び液晶パネル下偏光板13とを有している。液晶セル11の液晶モードやセル構造は任意である。また、表示用液晶パネル1の駆動モードも任意である。すなわち、表示用液晶パネル1としては、文字、画像、又は動画を表示できる任意の液晶パネルを用いることができる。したがって、表示用液晶パネル1の詳細な構造を図示せず、その説明も省略する。   The display liquid crystal panel 1 includes a liquid crystal cell 11 having a liquid crystal sandwiched between a pair of translucent substrates, a liquid crystal panel upper polarizing plate 12 and a liquid crystal panel lower polarizing plate 13 provided on the front and back of the liquid crystal cell 11. ing. The liquid crystal mode and the cell structure of the liquid crystal cell 11 are arbitrary. Further, the drive mode of the display liquid crystal panel 1 is also arbitrary. That is, as the display liquid crystal panel 1, any liquid crystal panel capable of displaying characters, images, or moving images can be used. Therefore, the detailed structure of the display liquid crystal panel 1 is not shown, and the description thereof is also omitted.

また、表示用液晶パネル1は、カラー表示可能なパネルであっても良いし、モノクロ表示専用のパネルであっても良い。   The display liquid crystal panel 1 may be a panel capable of color display or a panel dedicated to monochrome display.

〔視野角制御パネルの構成及び動作〕
視野角制御パネル2は、図3(a)(b)に示すように、一対の後述する透光性基板21a・21bの間に液晶層(特許請求の範囲に記載の「液晶層」)21e(図1参照)を挟持した液晶セル21と、この液晶セル21を挟み込んで配置された2枚の位相差板(上位相差板24・下位相差板25)と、上位相差板24の上部、すなわち液晶セル21の表示用液晶パネル1側に設けられた制御パネル上偏光板22(特許請求の範囲に記載の「第1の偏光板」)と、下位相差板25の下部、すなわち液晶セル21のバックライト3側に設けられた制御パネル下偏光板23(特許請求の範囲に記載の「第2の偏光板」)とを備えている。
[Configuration and operation of viewing angle control panel]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the viewing angle control panel 2 includes a liquid crystal layer (a “liquid crystal layer” described in claims) 21e between a pair of translucent substrates 21a and 21b described later. A liquid crystal cell 21 sandwiching (see FIG. 1), two retardation plates (an upper retardation plate 24 and a lower retardation plate 25) sandwiched between the liquid crystal cells 21, and an upper portion of the upper retardation plate 24, that is, A control panel upper polarizing plate 22 (“first polarizing plate” described in claims) provided on the liquid crystal cell 21 side of the liquid crystal cell 21 and the lower retardation plate 25, that is, the liquid crystal cell 21 And a control panel lower polarizing plate 23 (“second polarizing plate” recited in the claims) provided on the backlight 3 side.

また、この視野角制御パネル2の液晶セル21の液晶層21eは、ECB(電界効果複屈折;Electrically controlled Birefringence)型である。このECB型の液晶配向モードには、ホモジニアス、ホメオトロピック、ハイブリッド、ベンド、およびスプレイがある。   The liquid crystal layer 21e of the liquid crystal cell 21 of the viewing angle control panel 2 is an ECB (Electrically controlled Birefringence) type. The ECB type liquid crystal alignment modes include homogeneous, homeotropic, hybrid, bend, and spray.

視野角制御パネル2は、制御パネル下偏光板23、液晶層21e、制御パネル上偏光板22がこの順に設けられているとともに、制御パネル下偏光板23と液晶層21eとの間に下位相差板25が設けられており、液晶層21eと制御パネル上偏光板22との間に上位相差板24が設けられている(図1参照)。   The viewing angle control panel 2 includes a control panel lower polarizing plate 23, a liquid crystal layer 21e, and a control panel upper polarizing plate 22 in this order, and a lower retardation plate between the control panel lower polarizing plate 23 and the liquid crystal layer 21e. 25, and an upper retardation plate 24 is provided between the liquid crystal layer 21e and the control panel upper polarizing plate 22 (see FIG. 1).

制御パネル上偏光板22は、表面に例えばAG処理等の拡散処理が施されている。また、制御パネル下偏光板23は、表面処理を施していないいわゆるクリア偏光板からなっている。なお、上記制御パネル上偏光板22は、必ずしも必要ではなく、省略することが可能である。すなわち、視野角制御パネル2と表示用液晶パネル1との間に少なくとも1つの偏光板が存在すればよいので、表示用液晶パネル1の液晶パネル下偏光板13を制御パネル上偏光板22のために共用することが可能である。この場合、液晶パネル下偏光板13は、本発明の偏光板に相当する。   The upper polarizing plate 22 on the control panel is subjected to a diffusion process such as an AG process on the surface. The lower polarizing plate 23 of the control panel is a so-called clear polarizing plate that is not subjected to surface treatment. The polarizing plate 22 on the control panel is not always necessary and can be omitted. That is, it is sufficient that at least one polarizing plate exists between the viewing angle control panel 2 and the display liquid crystal panel 1, so that the liquid crystal panel lower polarizing plate 13 of the display liquid crystal panel 1 is used as the control panel upper polarizing plate 22. It is possible to share it. In this case, the liquid crystal panel lower polarizing plate 13 corresponds to the polarizing plate of the present invention.

次に、図3(a)(b)に基づいて、視野角制御パネル2の構成及び動作について説明する。なお、説明の便宜上、ここでは、参考例として視野角制御パネル2に位相差板が設けられていない構成について説明し、その後本実施の形態にかかる視野角制御パネルに設けられた位相差板のより詳細な構造の説明について説明する。   Next, the configuration and operation of the viewing angle control panel 2 will be described with reference to FIGS. For convenience of explanation, here, as a reference example, a configuration in which the viewing angle control panel 2 is not provided with a retardation plate will be described, and then the retardation plate provided in the viewing angle control panel according to the present embodiment will be described. A more detailed description of the structure will be described.

図3(a)(b)は、主として視野角制御パネル2の構成を示す模式図であり、(a)は狭視野角時における液晶分子の配列状態を示し、(b)は広視野角時における液晶分子の配列状態を示す。   FIGS. 3A and 3B are schematic views mainly showing the configuration of the viewing angle control panel 2. FIG. 3A shows the arrangement state of liquid crystal molecules at a narrow viewing angle, and FIG. The alignment state of liquid crystal molecules in

図3(a)(b)に示すように、視野角制御パネル2の液晶セル21は、一対の透光性基板21a・21bを備えている。透光性基板21a・21bのそれぞれの表面には、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウムすず酸化物)を用いて透明電極21c・21gが形成されている(図1参照)。なお、表示用液晶パネル1は、例えば画素単位又はセグメント単位等の表示単位で液晶を駆動することが必要であるので、表示単位に応じた電極構造を有している。しかし、視野角制御パネル2は、電極構造に関しては制限がない。例えば、表示面全体で一様なスイッチングを行うために透光性基板21a・21bの全面に一様な透明電極21c・21gが形成された構成としても良いし、他の任意の電極構造を取り得る。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the liquid crystal cell 21 of the viewing angle control panel 2 includes a pair of translucent substrates 21a and 21b. Transparent electrodes 21c and 21g are formed on the respective surfaces of the translucent substrates 21a and 21b by using, for example, ITO (Indium Tin Oxide) (see FIG. 1). The display liquid crystal panel 1 has an electrode structure corresponding to the display unit because it is necessary to drive the liquid crystal in a display unit such as a pixel unit or a segment unit. However, the viewing angle control panel 2 is not limited regarding the electrode structure. For example, in order to perform uniform switching over the entire display surface, the transparent electrodes 21c and 21g may be uniformly formed on the entire surface of the light-transmitting substrates 21a and 21b, or any other electrode structure may be adopted. obtain.

透明電極21c・21gの上層には、液晶分子21cを配向させる配向膜21d・21fが形成されている(図1参照)。配向膜21d・21fには、公知の手法により、ラビング処理がなされている。図3(a)(b)において、透光性基板21a・21bのそれぞれにおけるラビング方向を、矢印Ra・Rbにより示した。図3(a)(b)に示すように、透光性基板21aの配向膜21dに対するラビング方向Raは、透光性基板21bの配向膜21fに対するラビング方向Rbに平行かつ逆向きである。このラビング方向Ra、Rbが液晶層遅層軸(nx軸)の方向となる。   Alignment films 21d and 21f for aligning liquid crystal molecules 21c are formed on the transparent electrodes 21c and 21g (see FIG. 1). The alignment films 21d and 21f are rubbed by a known method. In FIGS. 3A and 3B, the rubbing direction in each of the translucent substrates 21a and 21b is indicated by arrows Ra and Rb. As shown in FIGS. 3A and 3B, the rubbing direction Ra with respect to the alignment film 21d of the translucent substrate 21a is parallel and opposite to the rubbing direction Rb with respect to the alignment film 21f of the translucent substrate 21b. The rubbing directions Ra and Rb become the direction of the slow axis (nx axis) of the liquid crystal layer.

すなわち、液晶セル21は、アンチパラレル型セルである。   That is, the liquid crystal cell 21 is an anti-parallel type cell.

本実施の形態では、液晶セル21に注入される液晶は、ホモジニアス配向した液晶である。したがって、液晶セル21の液晶分子21cは、電圧の無印加時には、透光性基板21a・21bの基板面に対して分子長軸が平行となるように配列する。液晶セル21の液晶層のリタデーション値d・△n(dはセルの厚さ、△nは複屈折率)は、例えば、350nm〜450nmである。   In the present embodiment, the liquid crystal injected into the liquid crystal cell 21 is a homogeneously aligned liquid crystal. Therefore, the liquid crystal molecules 21c of the liquid crystal cell 21 are arranged so that the molecular long axes are parallel to the substrate surfaces of the translucent substrates 21a and 21b when no voltage is applied. The retardation value d · Δn (d is the thickness of the cell, Δn is the birefringence) of the liquid crystal cell 21 is, for example, 350 nm to 450 nm.

また、透光性基板21a・21bのそれぞれに設けられた図示しない電極間に電圧を印加すると、液晶分子21cは、基板面に対して平行な状態から、図3(a)に示すような透光性基板21a・21bの法線に垂直かつ透光性基板21aの配向膜に対するラビング方向Ra・Rbに平行な面内で、印加電圧の大きさに応じて徐々に向きを変える。そして、印加電圧が所定値となると、液晶分子21cは、図3(b)に示すように、透光性基板21a・21bの基板面に対して分子長軸がほぼ垂直な状態で配列する。すなわち、図3(a)は、印加電圧V(例えば2.5V〜3.5V程度の電圧)によって、液晶分子21cの分子長軸が、透光性基板21a・21bの法線に対してやや傾いた状態を示す。また、図3(b)は、印加電圧V(例えば5.0V以上の電圧)によって、液晶分子21cの分子長軸が、透光性基板21a・21bの基板面に略垂直になった状態を示す。 In addition, when a voltage is applied between electrodes (not shown) provided on each of the light-transmitting substrates 21a and 21b, the liquid crystal molecules 21c are in a transparent state as shown in FIG. The direction is gradually changed according to the magnitude of the applied voltage in a plane perpendicular to the normal lines of the light-transmitting substrates 21a and 21b and parallel to the rubbing directions Ra and Rb with respect to the alignment film of the light-transmitting substrate 21a. When the applied voltage reaches a predetermined value, the liquid crystal molecules 21c are arranged in a state where the molecular major axis is substantially perpendicular to the substrate surfaces of the light-transmitting substrates 21a and 21b, as shown in FIG. That is, FIG. 3A shows that the molecular major axis of the liquid crystal molecules 21c is relative to the normal line of the translucent substrates 21a and 21b by the applied voltage V L (for example, a voltage of about 2.5 V to 3.5 V). Slightly tilted. FIG. 3B shows a state in which the molecular major axis of the liquid crystal molecules 21c is substantially perpendicular to the substrate surfaces of the translucent substrates 21a and 21b by the applied voltage V H (for example, a voltage of 5.0 V or more). Indicates.

図3(a)に示すように、視野角制御パネル2において液晶セル21の下方に設けられた制御パネル下偏光板23と液晶セル21の上方に設けられた制御パネル上偏光板22とは、それぞれの偏光透過軸X23及び偏光透過軸X22が、互いに略直交するように配置されている。 As shown in FIG. 3A, the control panel lower polarizing plate 23 provided below the liquid crystal cell 21 and the control panel upper polarizing plate 22 provided above the liquid crystal cell 21 in the viewing angle control panel 2 are: The respective polarization transmission axes X 23 and the polarization transmission axes X 22 are arranged so as to be substantially orthogonal to each other.

このように、偏光透過軸X23及び偏光透過軸X22が互いに略直交するように配置されていれば(つまり、偏光透過軸X22と偏光透過軸X23とのなす角が、80°〜100°の範囲であれば)、視野角切替えの十分な効果が得られる。制御パネル上偏光板22の偏光透過軸X22は、透光性基板21aの配向膜に対するラビング方向Rに対して、40°〜50°(好ましくは45°)の傾きを持つ。 Thus, the polarization transmission axes X 23 and the polarizing transmission axis X 22 is long as it is arranged so as to be substantially perpendicular to each other (i.e., the angle between the polarizing transmission axis X 22 and the polarizing transmission axis X 23, 80 ° ~ If it is in the range of 100 °, a sufficient effect of switching the viewing angle can be obtained. Polarization transmission axis X 22 of the control panel upper polarizing plate 22, with respect to the rubbing direction R of the alignment film of the light transmitting substrate 21a, with a slope of 40 ° to 50 ° (preferably 45 °).

〔視野角を切替える原理について〕
ここで、上述の図3(a)(b)に加えて、図4及び図5を参照し、上述の構成の視野角制御パネル2を用いて、視野角を広視野角と狭視野角との間で切替える原理について説明する。すなわち、視野角制御パネル2は、液晶セル21に対する印加電圧を切替えることにより、視野角を広視野角と狭視野角との間で切替える。なお、以下の説明において、視野角制御パネル2に対する、ある視点からの視角を、制御パネル上偏光板22の中央を基準とした方位角θ及び極角Φによって表す。図4は、図3(a)(b)と同じ向きに配置された視野角制御パネル2に対する、3つの視点P〜Pからの視角を表したものである。
[About the principle of switching the viewing angle]
Here, referring to FIGS. 4 and 5 in addition to FIGS. 3A and 3B described above, the viewing angle control panel 2 having the above-described configuration is used to change the viewing angle into a wide viewing angle and a narrow viewing angle. The principle of switching between the two will be described. That is, the viewing angle control panel 2 switches the viewing angle between the wide viewing angle and the narrow viewing angle by switching the voltage applied to the liquid crystal cell 21. In the following description, the viewing angle from a certain viewpoint with respect to the viewing angle control panel 2 is represented by an azimuth angle θ and a polar angle Φ with respect to the center of the upper polarizing plate 22 on the control panel. FIG. 4 shows viewing angles from three viewpoints P 1 to P 3 with respect to the viewing angle control panel 2 arranged in the same direction as FIGS.

図4に示すように、方位角θとは、視点から制御パネル上偏光板22の表面を含む平面へ下ろした垂線の足と、制御パネル上偏光板22の中央22cとを結ぶ線の回転角である。図4では、方位角θは、視点Pの方向の方位角を0°として、制御パネル上偏光板22の法線方向上側から見た場合に時計回りに増加するものとする。図4では、視点Pの方位角θは90°、視点Pの方位角θは180°である。極角Φは、制御パネル上偏光板22の中央22cと視点とを結ぶ直線が、制御パネル上偏光板22の法線となす角度である。 As shown in FIG. 4, the azimuth angle θ is a rotation angle of a line connecting a leg of a perpendicular line dropped from a viewpoint to a plane including the surface of the control panel upper polarizing plate 22 and a center 22 c of the control panel upper polarizing plate 22. It is. In Figure 4, the azimuth angle theta, the azimuth angle of the direction of the viewpoint P 1 as 0 °, it is assumed to increase in a clockwise direction when viewed from the normal direction upper side of the control panel on the polarizing plate 22. In Figure 4, the azimuth angle theta 2 of the viewpoint P 2 is 90 °, the azimuth angle theta 3 of the viewpoint P 3 is 180 °. The polar angle Φ is an angle formed by a straight line connecting the center 22c of the polarizing plate 22 on the control panel and the viewpoint with the normal line of the polarizing plate 22 on the control panel.

ここで、図5(a)〜(c)を参照しながら、液晶セル21に対する印加電圧Vによって、図3(a)に示すように、液晶分子21cの分子長軸が透光性基板21a・21bの法線に対して微少角だけ傾いている場合の、図4に示す視点P〜Pのそれぞれの視角から観察される表示状態について説明する。 Here, referring to FIGS. 5A to 5C, the molecular major axis of the liquid crystal molecules 21 c is changed to the light-transmitting substrate 21 a by the voltage VL applied to the liquid crystal cell 21 as shown in FIG. The display state observed from the respective viewing angles of the viewpoints P 1 to P 3 shown in FIG. 4 when tilted by a slight angle with respect to the normal line 21b will be described.

まず、図4に示す視点Pからの視角(方位角θ=0°)に対しては、図5(a)に示すように、液晶分子21cの短軸側が視角方向に対向する状態となる。これにより、視点Pからの視角に対しては、バックライト3から出射され、制御パネル下偏光板23を透過して液晶セル21内に入射した直線偏光は、液晶分子21cによって複屈折が与えられず、制御パネル上偏光板22で遮蔽される。したがって、視点Pからの視角(方位角θ=0°)に対しては、黒表示となる。なお、液晶セル21に対する印加電圧Vが上述のとおり2.5V〜3.5V程度である場合、図6に示すように、方位角θ=0°については、極角Φについてはおよそ30°≦Φ<90°の範囲で、他人からの覗き見を防止するに十分な遮光状態が得られる。なお、図6において、L〜Lは、輝度が、50cd/m、100cd/m、150cd/m、200cd/m、250cd/m、300cd/m、350cd/m、及び400cd/mの視角の分布を示す等位線である。 First, with respect to the viewing angle (azimuth angle θ 1 = 0 °) from the viewpoint P 1 shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5A, the short axis side of the liquid crystal molecules 21c is opposed to the viewing angle direction. Become. Thus, for the visual angle from the viewpoint P 1, emitted from the backlight 3, linearly polarized light incident on the liquid crystal cell 21 is transmitted through the control panel under the polarizing plate 23, given a birefringence by the liquid crystal molecules 21c Instead, the light is shielded by the polarizing plate 22 on the control panel. Therefore, the viewing angle from the viewpoint P 1 (azimuth angle θ 1 = 0 °) is black. When the applied voltage VL to the liquid crystal cell 21 is about 2.5V to 3.5V as described above, as shown in FIG. 6, the azimuth angle θ 1 = 0 ° is about 30 for the polar angle Φ. In the range of ° ≦ Φ <90 °, a light-shielding state sufficient to prevent peeping from others can be obtained. Incidentally, in FIG. 6, L 1 ~L 8 are luminance, 50cd / m 2, 100cd / m 2, 150cd / m 2, 200cd / m 2, 250cd / m 2, 300cd / m 2, 350cd / m 2 And equipotential lines showing the distribution of viewing angles of 400 cd / m 2 .

また、図4に示す視点Pからの視角(方位角θ=90°)に対しては、図5(b)に示すように、液晶分子21cの分子長軸が、制御パネル上偏光板22の偏光透過軸X22及び制御パネル下偏光板23のそれぞれに対して若干傾いた状態となる。これにより、視点Pからの視角に対しては、バックライト3から出射され、制御パネル下偏光板23を透過して液晶セル21内に入射した直線偏光は、液晶分子21cによってごくわずかな複屈折が生じるが、制御パネル上偏光板22で遮蔽される。したがって、視点Pからの視角(方位角θ=90°)に対しても、黒表示となる。また、視点Pと対向する位置、すなわち方位角θが270°の場合も視点Pからの観察時と同様の原理により、黒表示となる。なお、液晶セル21に対する印加電圧Vが上述のとおり2.5V〜3.5V程度である場合、方位角θ=90°及び方位角θ=270°については、図6に示すように、極角Φについて約30°≦Φ<90°の範囲で、他人からの覗き見を防止するに十分な遮光状態が得られる。 Further, with respect to the viewing angle (azimuth angle θ 2 = 90 °) from the viewpoint P 2 shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5B, the molecular major axis of the liquid crystal molecules 21c is the polarizing plate on the control panel. The polarization transmission axis X22 of 22 and the control panel lower polarizing plate 23 are slightly inclined. Thus, for the visual angle from the viewpoint P 2, emitted from the backlight 3, linearly polarized light incident on the liquid crystal cell 21 is transmitted through the control panel under the polarizing plate 23, negligible birefringence by the liquid crystal molecules 21c Although refraction occurs, it is shielded by the upper polarizing plate 22 on the control panel. Accordingly, black is also displayed for the viewing angle from the viewpoint P 2 (azimuth angle θ 2 = 90 °). Further, the viewpoint P 2 position opposite to, that is, by the same principle as when observed from the viewpoint P 2 may azimuth θ is 270 °, a black display. When the applied voltage VL to the liquid crystal cell 21 is about 2.5 V to 3.5 V as described above, the azimuth angle θ = 90 ° and the azimuth angle θ = 270 ° are as shown in FIG. In the range of about 30 ° ≦ Φ <90 ° with respect to the angle Φ, a light shielding state sufficient to prevent peeping from others is obtained.

また、図4に示す視点Pからの視角(方位角θ=180°)に対しては、図5(c)に示すように、液晶分子21cの分子長軸が、制御パネル上偏光板22の偏光透過軸X22及び制御パネル下偏光板23の偏光透過軸X23のそれぞれに対して約45°傾き、かつ、液晶分子21cの長軸側が視角方向に対向する状態となる。これにより、視点Pからの視角に対しては、バックライト3から出射され、かつ制御パネル下偏光板23を透過して液晶セル21内に入射した直線偏光は、液晶分子21cによって複屈折が与えられ、制御パネル上偏光板22の偏光透過軸X22に一致するよう偏光方向が回転され、制御パネル上偏光板22を透過する。したがって、視点Pからの視角に対しては、良好な表示が得られる。なお、印加電圧Vが上述のとおり2.5V〜3.5V程度である場合は、方位角θ=180°については、図6に示すように、極角Φについておよそ0°≦Φ<90°の範囲で、良好な表示が得られる。 For the viewing angle (azimuth angle θ 3 = 180 °) from the viewpoint P 3 shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5C, the molecular major axis of the liquid crystal molecules 21c is the polarizing plate on the control panel. about 45 ° inclination with respect to 22 each polarization transmission axis X 23 of the polarizing transmission axis X 22 and the control panel under the polarizing plate 23 of, and a state where the long axis side of the liquid crystal molecules 21c faces the visual angle direction. Thereby, for the viewing angle from the viewpoint P 3 , the linearly polarized light emitted from the backlight 3 and transmitted through the control panel lower polarizing plate 23 and incident into the liquid crystal cell 21 is birefringent by the liquid crystal molecules 21 c. The polarization direction is rotated so as to coincide with the polarization transmission axis X 22 of the control panel upper polarizing plate 22, and the control panel upper polarizing plate 22 is transmitted. Thus, for the visual angle from the viewpoint P 3, excellent display can be obtained. When the applied voltage VL is about 2.5V to 3.5V as described above, the azimuth angle θ 3 = 180 ° is approximately 0 ° ≦ Φ <with respect to the polar angle Φ as shown in FIG. Good display can be obtained in the range of 90 °.

以上のとおり、視野角制御パネル2の液晶セル21に、液晶分子21cの分子長軸を基板法線に対して微少角だけ傾ける印加電圧Vを印加した場合、方位角θ=180°前後の狭い視角範囲についてのみ良好な表示が得られ、その他の方位角については、液晶セル21内の偏光光が液晶パネル下偏光板13で遮光され、黒表示となる。したがって、視野角制御パネル2の液晶セル21に印加電圧Vを印加することによって、広視野角方向に対しては、バックライト3からの出射光を遮蔽できる。すなわち、広視野角方向からは表示用液晶パネル1の表示画像を視認できなくなり、液晶表示装置10を狭視野角とすることができる。 As described above, when the applied voltage VL for tilting the molecular long axis of the liquid crystal molecules 21c by a slight angle with respect to the substrate normal is applied to the liquid crystal cell 21 of the viewing angle control panel 2, the azimuth angle θ is about 180 °. Good display can be obtained only in a narrow viewing angle range, and for other azimuth angles, the polarized light in the liquid crystal cell 21 is shielded by the lower polarizing plate 13 of the liquid crystal panel, resulting in black display. Therefore, by applying the applied voltage VL to the liquid crystal cell 21 of the viewing angle control panel 2, the emitted light from the backlight 3 can be shielded in the wide viewing angle direction. That is, the display image of the display liquid crystal panel 1 cannot be viewed from the wide viewing angle direction, and the liquid crystal display device 10 can have a narrow viewing angle.

一方、視野角制御パネル2の液晶セル21に、図3(b)に示すように、液晶分子21cの分子長軸を基板に略垂直に傾ける印加電圧Vを印加した場合は、図4に示す視点P〜Pのいずれの視角に対しても、図7に示すように、全方位角θに対して良好な表示が得られるような十分な複屈折が生じることにより、液晶表示装置10を広視野角とすることができる。なお、図7において、L〜Lは、輝度が、130cd/m、240cd/m、350cd/m、460cd/m、570cd/m、680cd/m、790cd/m、及び900cd/mの各視角の分布を示す等位線である。 On the other hand, when an applied voltage V H that tilts the molecular long axis of the liquid crystal molecules 21c substantially perpendicular to the substrate is applied to the liquid crystal cell 21 of the viewing angle control panel 2 as shown in FIG. As shown in FIG. 7, for any viewing angle of the viewpoints P 1 to P 3 shown, sufficient birefringence is generated so that a good display can be obtained with respect to the omnidirectional angle θ. 10 can be a wide viewing angle. In FIG. 7, L 1 to L 8 have luminance of 130 cd / m 2 , 240 cd / m 2 , 350 cd / m 2 , 460 cd / m 2 , 570 cd / m 2 , 680 cd / m 2 , and 790 cd / m 2. , And an equipotential line showing the distribution of each viewing angle of 900 cd / m 2 .

本実施の形態の液晶表示装置10では、視野角制御パネル2の液晶セル21に印加する電圧を、印加電圧V又は印加電圧Vの少なくとも二段階で切替えることにより、液晶表示装置10の表示状態を広視野角と狭視野角との間で切替えることが可能となる。 In the liquid crystal display device 10 of the present embodiment, the voltage applied to the liquid crystal cell 21 of the viewing angle control panel 2 is switched in at least two stages of the applied voltage V H or the applied voltage VL , thereby displaying the display of the liquid crystal display device 10. The state can be switched between a wide viewing angle and a narrow viewing angle.

ところで、プライバシー保護およびセキュリティ性向上の観点から、近年、上述した図3(a)(b)に示すような位相差板を設けない視野角制御パネルにおける狭視野角モードにおいて得られる輝度分布では、狭視野角特性は不十分であり、より狭視野角モードにおける遮蔽領域を拡張したいとの要望が高まってきている。   By the way, from the viewpoint of privacy protection and security improvement, in recent years, in the luminance distribution obtained in the narrow viewing angle mode in the viewing angle control panel not provided with the phase difference plate as shown in FIGS. Narrow viewing angle characteristics are insufficient, and there is an increasing demand for expanding the shielding region in the narrow viewing angle mode.

そこで、本実施の形態にかかる視野角制御パネル2は、図2に示すように、2枚の位相差板(上位相差板24及び下位相差板25)が、液晶セル21と偏光板(上偏光板22または下偏光板23)との間にそれぞれ設けられている。なお、本発明は、必ずしもこのような構成に限定はされず、制御パネル上偏光板22と液晶セル21との間及び制御パネル下偏光板23と液晶セル21との間の少なくとも一方に位相差板が設けられていればよい。   Therefore, as shown in FIG. 2, the viewing angle control panel 2 according to the present embodiment includes two retardation plates (an upper retardation plate 24 and a lower retardation plate 25), a liquid crystal cell 21 and a polarizing plate (upper polarization plate). Between the plate 22 and the lower polarizing plate 23). Note that the present invention is not necessarily limited to such a configuration, and there is a phase difference between at least one of the control panel upper polarizing plate 22 and the liquid crystal cell 21 and between the control panel lower polarizing plate 23 and the liquid crystal cell 21. The board should just be provided.

〔位相差板について〕
ここで、視野角制御パネルの偏光板と液晶層との間に位相差板を設けることによって得られる光学的な効果について、図8を用いて説明する。図8は、位相差板が1枚設けられている視野角制御パネル2’の構成を示す模式図である。
[About the retardation plate]
Here, an optical effect obtained by providing a retardation plate between the polarizing plate and the liquid crystal layer of the viewing angle control panel will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of a viewing angle control panel 2 ′ provided with one retardation plate.

図8に示すように、視野角制御パネル2’は、液晶セル21の透光性基板21aと制御パネル上偏光板22との間に位相差板24aをさらに備えている。液晶セル21に電圧Vを印加することによって狭視野角とした場合、図4に示す方位角180°付近以外の視角(例えば方位角0°付近、90°付近、270°付近)から見た場合、バックライト3から出射し制御パネル下偏光板23を透過した後の直線偏光は、液晶分子21cの屈折率(n,n)により、液晶セル21の液晶層において複屈折が生じて楕円偏光となる。これにより、制御パネル上偏光板22を透過する成分が生じ、光漏れの原因となる。位相差板24aは、その楕円偏光を光学補償するために設けられるものである。つまり、狭視野角時において、液晶セル21の液晶層において生じる楕円偏光を相殺するような楕円偏光を生じる位相差板を、位相差板24aとして使用する。なお、図8に示すように、位相差板24aの3次元屈折率軸N、N、Nを定義する。すなわち、Nは、制御パネル上偏光板22の偏光透過軸X22に垂直な成分、Nは、制御パネル上偏光板22の偏光透過軸X22に平行な成分、Nは、制御パネル上偏光板22の法線に平行な成分である。 As shown in FIG. 8, the viewing angle control panel 2 ′ further includes a retardation plate 24 a between the translucent substrate 21 a of the liquid crystal cell 21 and the control panel upper polarizing plate 22. When a narrow viewing angle is obtained by applying a voltage VL to the liquid crystal cell 21, viewing is performed from a viewing angle other than the azimuth angle of 180 ° shown in FIG. 4 (eg, azimuth angle of 0 °, 90 °, 270 °). If linearly polarized light after passing through the exit control panel under the polarizing plate 23 from the backlight 3, the refractive index of the liquid crystal molecules 21c (n e, n o) by, birefringence occurs in the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 21 It becomes elliptically polarized light. Thereby, the component which permeate | transmits the polarizing plate 22 on a control panel arises, and it becomes a cause of light leakage. The phase difference plate 24a is provided for optically compensating the elliptically polarized light. That is, a retardation plate that generates elliptically polarized light that cancels elliptically polarized light generated in the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 21 at a narrow viewing angle is used as the retardation plate 24a. As shown in FIG. 8, the three-dimensional refractive index axes N X , N Y , and NZ of the phase difference plate 24a are defined. That, N X is a component perpendicular to the polarizing transmission axis X 22 of the control panel upper polarizing plate 22, N Y is a component parallel to the polarizing transmission axis X 22 of the control panel upper polarizing plate 22, N Z is a control panel This component is parallel to the normal line of the upper polarizing plate 22.

図9(a)は、液晶セル21の液晶分子21cの屈折率楕円体であり、n>nである。図9(b)は、位相差板24aの屈折率楕円体であり、N>N>Nである。また、図9(c)は、比較例として示すものであり、液晶表示装置の広視野角化のために従来用いられている位相差板(ネガティブAプレートフィルム)の屈折率楕円体であり、N=N>Nである。 9 (a) is a refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecules 21c of the liquid crystal cell 21, a n e> n o. FIG. 9B shows a refractive index ellipsoid of the retardation film 24a, and N X > N Z > N Y. FIG. 9C shows a comparative example, which is a refractive index ellipsoid of a retardation plate (negative A plate film) conventionally used for wide viewing angle of a liquid crystal display device. N X = N Z > N Y.

図10(a)は、図4に示す視点P(方位角θ=90°)付近から見た場合の、制御パネル上偏光板22・制御パネル下偏光板23の偏光透過軸X22,X23と、液晶分子21cの屈折率楕円体F21と、位相差板24aの屈折率楕円体Fとの関係を示す模式図である。図10(a)に、液晶分子21cの屈折率楕円体F21のn、nを、制御パネル上偏光板22の偏光透過軸X22に平行な成分nX22と、制御パネル下偏光板23の偏光透過軸X23に平行な成分nX23とに分解して示す。また、位相差板24aの屈折率楕円体FのN、Nを、制御パネル上偏光板22の偏光透過軸X22に平行な成分NX22と、制御パネル下偏光板23の偏光透過軸X23に平行な成分NX23とに分解して示す。図10(a)からわかるように、nX22とNX22とは大きさがほぼ等しく、nX23とNX23とは大きさがほぼ等しい。従って、図4に示す視点P(方位角θ=90°)付近の視角に対して、液晶セル21の液晶層で生じる位相差が位相差板24aによって相殺され、光漏れを防止することができる。なお、方位角θ=270°付近の視角から見た場合も、上記と同じ原理により、光漏れが防止される。 FIG. 10A shows the polarization transmission axes X 22 and X of the control panel upper polarizing plate 22 and the control panel lower polarizing plate 23 when viewed from the vicinity of the viewpoint P 2 (azimuth angle θ = 90 °) shown in FIG. 23 is a schematic diagram showing a relationship between the refractive index ellipsoid F 21 of the liquid crystal molecules 21c and the refractive index ellipsoid F 4 of the phase difference plate 24a. Figure 10 (a), n e of the refractive index ellipsoid F 21 of the liquid crystal molecules 21c, the n o, and the component n X22 parallel to the polarizing transmission axis X 22 of the control panel upper polarizing plate 22, the control panel under the polarizer It is shown decomposed into a component parallel n X23 polarization transmission axis X 23 of 23. Further, N X and N Y of the refractive index ellipsoid F 4 of the phase difference plate 24 a are changed from the component N X22 parallel to the polarization transmission axis X 22 of the control panel upper polarizing plate 22 and the polarization transmission of the control panel lower polarizing plate 23. It is shown decomposed into a component N X23 parallel to the axis X 23. As can be seen from FIG. 10A, n X22 and N X22 are approximately equal in size, and n X23 and N X23 are approximately equal in size. Therefore, the phase difference generated in the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 21 is offset by the phase difference plate 24a with respect to the viewing angle near the viewpoint P 2 (azimuth angle θ = 90 °) shown in FIG. 4, and light leakage can be prevented. it can. Even when viewed from a viewing angle near azimuth angle θ = 270 °, light leakage is prevented by the same principle as described above.

また、図10(b)は、図4に示す視点P(方位角θ=0°)付近から見た場合の、制御パネル上偏光板22・制御パネル下偏光板23の偏光透過軸X22,X23と、液晶分子21cの屈折率楕円体F21と、位相差板24aの屈折率楕円体Fとの関係を示す模式図である。図10(b)に示すように、方位角θ=0°付近の視角から見た場合は、位相差がほとんど発生しないので、光漏れは生じない。 10B shows the polarization transmission axis X 22 of the control panel upper polarizing plate 22 and the control panel lower polarizing plate 23 when viewed from the vicinity of the viewpoint P 1 (azimuth angle θ = 0 °) shown in FIG. , X 23 , the refractive index ellipsoid F 21 of the liquid crystal molecules 21 c, and the refractive index ellipsoid F 4 of the phase difference plate 24 a. As shown in FIG. 10B, when viewed from a viewing angle in the vicinity of the azimuth angle θ = 0 °, there is almost no phase difference, so no light leakage occurs.

以上のような作用によって、偏光板と液晶層との間に位相差板を設けることによって、狭視野角モードにおける狭視野角特性を向上させることができる。   By providing the retardation plate between the polarizing plate and the liquid crystal layer, the narrow viewing angle characteristics in the narrow viewing angle mode can be improved.

〔リタデーション値について〕
さらに、本発明の視野角制御パネル2においては、第1の視野角となる広視野角モードにおける白表示部のリタデーション値Re1が、nλ/2−λ/4<Re1<nλ/2+λ/4となり、第2の視野角となる狭視野角モードにおける白表示部での視野角制御パネル通過光のリタデーション値Re2がnλ/2−λ/4<Re2<nλ/2+λ/4なり、狭視野角モードにおける黒表示部での視野角制御パネル通過光のリタデーション値Re3がnλ−λ/4<Re3<nλ+λ/4となる。なお、上記nは全て1以上の整数(n=1,2,3,・・・)であり、Re1、Re2、Re3における各nは同一であっても異なっていてもよい。
[Retardation value]
Furthermore, in the viewing angle control panel 2 of the present invention, the retardation value Re1 of the white display portion in the wide viewing angle mode that is the first viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re1 <nλ / 2 + λ / 4. The retardation value Re2 of the light passing through the viewing angle control panel at the white display portion in the narrow viewing angle mode as the second viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re2 <nλ / 2 + λ / 4, and the narrow viewing angle mode The retardation value Re3 of the light passing through the viewing angle control panel in the black display portion at n becomes nλ−λ / 4 <Re3 <nλ + λ / 4. Note that n is an integer of 1 or more (n = 1, 2, 3,...), And each n in Re1, Re2, and Re3 may be the same or different.

本実施の形態では、上記のような各リタデーション値となるように、位相差板24・25の設定が行われる。なお、ここで「白表示部」とは、光が透過されて表示を視認できる部分のことを意味し、「黒表示部」とは、光が遮蔽されて表示を視認できない部分のことを意味する。また、ここでリタデーション値とは、位相差板を通過した光の各成分間の位相のずれのことを意味する。また、ここで視野角制御パネル通過光とは、視野角制御パネルを通過する光のうち特に波長380〜780μmのもの(可視光領域)を意味する。   In the present embodiment, the retardation plates 24 and 25 are set so that the retardation values as described above are obtained. Here, the “white display portion” means a portion where light can be transmitted and the display can be visually recognized, and the “black display portion” means a portion where light is shielded and the display cannot be visually recognized. To do. Here, the retardation value means a phase shift between each component of light that has passed through the phase difference plate. Here, the light passing through the viewing angle control panel means light having a wavelength of 380 to 780 μm (visible light region) among the light passing through the viewing angle control panel.

また、より良好な狭視野角特性を得るためには、各リタデーション値Re1、Re2、Re3は、それぞれnλ/2−λ/8<Re1<nλ/2+λ/8、nλ/2−λ/8<Re2<nλ/2+λ/8、nλ−λ/8<Re3<nλ+λ/8に設定されることが好ましく、Re1がλ/2の整数倍に、Re2がλ/2の整数倍に、Re3がλの整数倍に限りなく近くなるように設定されることがより好ましく、Re1=nλ/2、Re2=nλ/2、Re3=nλに設定されることがさらに好ましい。ここで、nは全て1以上の整数であり、Re1、Re2、Re3における各nは同一であっても異なっていてもよい。   In order to obtain better narrow viewing angle characteristics, the retardation values Re1, Re2, and Re3 are set to nλ / 2−λ / 8 <Re1 <nλ / 2 + λ / 8 and nλ / 2−λ / 8 <, respectively. It is preferable that Re2 <nλ / 2 + λ / 8 and nλ−λ / 8 <Re3 <nλ + λ / 8, where Re1 is an integral multiple of λ / 2, Re2 is an integral multiple of λ / 2, and Re3 is λ More preferably, it is set so as to be as close as possible to an integer multiple of. It is further preferable that Re1 = nλ / 2, Re2 = nλ / 2, and Re3 = nλ. Here, all n are integers of 1 or more, and each n in Re1, Re2, and Re3 may be the same or different.

本発明では、屈折率の異なる複数の位相差板を組み合わせて用いることが好ましい。これによれば、既存の位相差板を利用して、上記のようなリタデーション値を有する視野角制御パネルを構成することができる。   In the present invention, it is preferable to use a combination of a plurality of retardation plates having different refractive indexes. According to this, the viewing angle control panel which has the above retardation values can be comprised using the existing phase difference plate.

〔本発明の特徴部分について〕
次に本発明の最重要部分について説明する。本発明の目的は、位相差板にさらに工夫を加え、狭視野角時に全方位遮蔽を実現することである。この目的を実現するための構成について以下、詳細に説明する。
[Characteristics of the present invention]
Next, the most important part of the present invention will be described. An object of the present invention is to further devise the retardation plate to realize omnidirectional shielding at a narrow viewing angle. A configuration for realizing this object will be described in detail below.

本実施の形態では、特に、位相差板(上位相差板24及び下位相差板25)として、以下に示す関係の主屈折率を有する、GRPフィルム、または、NewGRPフィルムを用いている。ここで、GRPフィルムおよびNewGRPフィルムは、ディスコディック液晶がハイブリッド配向したフィルムと言い換えることができる。ディスコティック液晶分子は、円盤状の形状をしており、nx=nz>nyの屈折率を持っている。   In the present embodiment, in particular, a GRP film or a NewGRP film having a main refractive index having the following relationship is used as the retardation plate (upper retardation plate 24 and lower retardation plate 25). Here, the GRP film and the NewGRP film can be rephrased as films in which discotic liquid crystals are hybrid-aligned. The discotic liquid crystal molecule has a disc shape and has a refractive index of nx = nz> ny.

〔第1の位相差板について〕
図1は、図2に示す液晶表示装置10に設けられた視野角制御パネル2のより詳細な構成を示す図である。
[About the first retardation plate]
FIG. 1 is a diagram showing a more detailed configuration of the viewing angle control panel 2 provided in the liquid crystal display device 10 shown in FIG.

本実施の形態における視野角制御パネル2は、図1に示すように、制御パネル下偏光板23、下位相差板25、液晶セル21、上位相差板24、及び制御パネル上偏光板22をこの順に積層した構成を有している。   As shown in FIG. 1, the viewing angle control panel 2 in the present embodiment includes a control panel lower polarizing plate 23, a lower retardation plate 25, a liquid crystal cell 21, an upper retardation plate 24, and a control panel upper polarizing plate 22 in this order. It has a stacked configuration.

さらに、図1に示すように、上位相差板24及び下位相差板25として、ネガティブCプレート33a・33b、NEW GRP Film(NEW GRP フィルム;特許請求の範囲に記載の「光学補償フィルム」)32a・32b、およびλ/4板31a・31bを備え、液晶セル21に隣接する側から、ネガティブCプレート33a・33b、NEW GRP Film32a・32b、λ/4板31a・31bがこの順にそれぞれ配置された構造を有している。これらそれぞれの位相差板の屈折率は、互いに異なっている。   Further, as shown in FIG. 1, as the upper retardation plate 24 and the lower retardation plate 25, negative C plates 33a and 33b, NEW GRP Film (NEW GRP film; "optical compensation film" described in claims) 32a 32b and λ / 4 plates 31a and 31b, and from the side adjacent to the liquid crystal cell 21, negative C plates 33a and 33b, NEW GRP Films 32a and 32b, and λ / 4 plates 31a and 31b are arranged in this order, respectively. have. The refractive indexes of these respective retardation plates are different from each other.

なお、液晶セル21は、図1に示すように、制御パネル下偏光板23側から順に、透光性基板21a、ITOを用いた透明電極21c、水平配向用の配向膜21d、液晶層21e、水平配向用の配向膜21f、ITOを用いた透明電極21g、ガラス基板21bが配されて構成されている。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal cell 21 includes, in order from the control panel lower polarizing plate 23 side, a transparent substrate 21a, a transparent electrode 21c using ITO, an alignment film 21d for horizontal alignment, a liquid crystal layer 21e, An alignment film 21f for horizontal alignment, a transparent electrode 21g using ITO, and a glass substrate 21b are arranged.

ここで、位相差板24・25を構成する各位相差板について説明する。各位相差板の特性を説明するにあたり、各位相差板は、図11(a)に示すように、厚さdを有し、それぞれ互いに直交するx、y、z軸方向に3つの主屈折率nx、ny、nzを有するものとする。   Here, each phase difference plate constituting the phase difference plates 24 and 25 will be described. In describing the characteristics of each retardation plate, each retardation plate has a thickness d as shown in FIG. 11A, and three main refractive indexes nx in the x, y, and z axis directions orthogonal to each other. , Ny, nz.

図11(b)は、NEW GRP Film32a・32bの屈折率楕円体を示し、図11(c)は、λ/4板31a・31bの屈折率楕円体を示し、図11(d)は、ネガティブCプレート33a・33bの屈折率楕円体を示す。   11B shows a refractive index ellipsoid of NEW GRP Film 32a / 32b, FIG. 11C shows a refractive index ellipsoid of λ / 4 plates 31a / 31b, and FIG. 11D shows a negative ellipsoid. The refractive index ellipsoid of C plate 33a * 33b is shown.

NEW GRP Film32a・32bは、nx=nz>nyの関係を有している。λ/4板31a・31bは、nx>nz>nyであり、かつ、|nx−ny|・dで与えられる面内方向のリタデーション値がλ/4〔nm〕(380nm<λ<780nm)となるものである。ネガティブCプレート33a・33bは、nx=ny>nzの関係を有し、|nx−nz|・dで与えられるリタデーション値が、一般的に、90nm〜240nmのものである。   The NEW GRP Films 32a and 32b have a relationship of nx = nz> ny. The λ / 4 plates 31a and 31b satisfy nx> nz> ny, and the in-plane retardation value given by | nx−ny | · d is λ / 4 [nm] (380 nm <λ <780 nm). It will be. The negative C plates 33a and 33b have a relationship of nx = ny> nz, and the retardation value given by | nx−nz | · d is generally 90 nm to 240 nm.

また、本実施の形態に使用可能な位相差板として他には、TACフィルム、ポジティブAプレートなどを挙げることができる。TACフィルムは、nx=ny>nzの関係を有し、|nx−nz|・dで与えられるリタデーション値が、一般に、50nm〜60nmのものである。ポジティブAプレートは、nx>ny=nzの関係を有するものである。さらに他の位相差板としては、例えば、非特許文献1に記載されているものが挙げられる。   Other examples of the retardation plate that can be used in this embodiment include a TAC film and a positive A plate. The TAC film has a relationship of nx = ny> nz, and generally has a retardation value given by | nx−nz | · d of 50 nm to 60 nm. The positive A plate has a relationship of nx> ny = nz. Furthermore, as another phase difference plate, what is described in the nonpatent literature 1 is mentioned, for example.

本実施の形態において、位相差板を構成するために使用される位相差板は、複数枚組み合わせて上述したようなリタデーション値Re1、Re2、Re3が得られ、少なくとも1つのnx=nz>nyの関係を有する光学補償フィルム(例えば、New GRP FilmまたはGRP Film)を備えたものであれば、特に限定されることはなく、従来公知の種々の位相差板を適宜組み合わせて使用することが可能である。さらに付言すれば、nx=nz>nyの関係を有する光学補償フィルムとして、TACフィルムやネガティブCプレートを用いてもよい。   In the present embodiment, retardation plates Re1, Re2, Re3 as described above are obtained by combining a plurality of retardation plates used for constituting the retardation plate, and at least one of nx = nz> ny is obtained. There is no particular limitation as long as it has a related optical compensation film (for example, New GRP Film or GRP Film), and various conventionally known retardation plates can be used in appropriate combination. is there. In addition, as an optical compensation film having a relationship of nx = nz> ny, a TAC film or a negative C plate may be used.

図12は、図1に示す視野角制御パネル2の軸構成について示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing an axial configuration of the viewing angle control panel 2 shown in FIG.

同図に示すように、上偏光板吸収軸と下偏光板吸収軸とは、互いに略直交する。また、液晶層遅層軸(nx軸)の方向(つまり、アンチパラレルラビング方向)と上偏光板吸収軸および下偏光板吸収軸とはそれぞれ略45°の角度をなしている。   As shown in the figure, the upper polarizing plate absorption axis and the lower polarizing plate absorption axis are substantially orthogonal to each other. Further, the direction of the slow axis (nx axis) of the liquid crystal layer (namely, the anti-parallel rubbing direction), the upper polarizing plate absorption axis and the lower polarizing plate absorption axis form an angle of about 45 °.

さらに、上位相差板24及び下位相差板25に設けられたNew GRP Film32a・32bは、そのx軸が方位角90°となる位置に配置される。つまり、上位相差板24及び下位相差板25に設けられたNew GRP Film32a・32bは、そのx軸が液晶層遅層軸と直交する方向に配置される。   Further, the New GRP Films 32a and 32b provided on the upper phase difference plate 24 and the lower phase difference plate 25 are arranged at positions where the x-axis becomes an azimuth angle of 90 °. That is, the New GRP Films 32a and 32b provided on the upper retardation film 24 and the lower retardation film 25 are arranged in a direction in which the x axis is orthogonal to the slow axis of the liquid crystal layer.

また、上位相差板24及び下位相差板25に設けられたλ/4板31a・31bは、そのx軸が方位角90°となる位置に配置される。つまり、上位相差板24及び下位相差板25に設けられたλ/4板31a・31bは、そのnx軸が液晶層遅層軸と直交する方向に配置される。なお、ここでいう軸方向は、上位相差板24および下位相差板25の両方に共通して言えることである。また、ネガティブCプレート33a・33bは、nx=nyの関係を有するので、軸角度は任意に設定することができる。   Further, the λ / 4 plates 31a and 31b provided on the upper retardation plate 24 and the lower retardation plate 25 are arranged at positions where the x-axis is an azimuth angle of 90 °. That is, the λ / 4 plates 31a and 31b provided on the upper retardation plate 24 and the lower retardation plate 25 are arranged in a direction in which the nx axis is orthogonal to the slow axis of the liquid crystal layer. Note that the axial direction here is common to both the upper retardation plate 24 and the lower retardation plate 25. Further, since the negative C plates 33a and 33b have a relationship of nx = ny, the shaft angle can be arbitrarily set.

続いて、図1に示す構成を有する視野角制御パネル2を備えた液晶表示装置10において、狭視野角モードのときに各視点で検出される波長のリタデーション値(Re値)について説明する。   Next, the retardation value (Re value) of the wavelength detected at each viewpoint in the narrow viewing angle mode in the liquid crystal display device 10 including the viewing angle control panel 2 having the configuration shown in FIG. 1 will be described.

まず、視野角制御パネル2に対する、各視点P〜Pについて図13を用いて説明する。図13に示すように、方位角θとは、視点から制御パネル上偏光板22の表面を含む平面へ下ろした垂線の足と、制御パネル上偏光板22の中央22cとを結ぶ線の回転角である。図13では、方位角θは、視点P(第1の視点)の方向の方位角を0°として、制御パネル上偏光板22の法線方向上側から見た場合に時計回りに増加するものとする。図13では、視点P(第2の視点)の方位角θは90°、視点P(第3の視点)の方位角θは180°、視点P(第4の視点)の方位角θは270°である。極角Φは、制御パネル上偏光板22の中央22cと視点とを結ぶ直線が、制御パネル上偏光板22の法線となす角度であるが、ここではΦ〜Φは全て45°とする。また、視点P(第5の視点)は、制御パネル上偏光板22の法線方向上側からの視点である。 First, the viewpoints P 1 to P 5 with respect to the viewing angle control panel 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, the azimuth angle θ is a rotation angle of a line connecting a leg of a perpendicular line dropped from a viewpoint to a plane including the surface of the control panel upper polarizing plate 22 and a center 22 c of the control panel upper polarizing plate 22. It is. In FIG. 13, the azimuth angle θ increases clockwise when viewed from above the normal direction of the upper polarizing plate 22 on the control panel with the azimuth angle in the direction of the viewpoint P 1 (first viewpoint) as 0 °. And In FIG. 13, the azimuth angle θ 2 of the viewpoint P 2 (second viewpoint) is 90 °, the azimuth angle θ 3 of the viewpoint P 3 (third viewpoint) is 180 °, and the viewpoint P 4 (fourth viewpoint). The azimuth angle θ 4 is 270 °. The polar angle Φ is an angle that a straight line connecting the center 22c of the polarizing plate 22 on the control panel and the viewpoint forms a normal to the polarizing plate 22 on the control panel. Here, Φ 1 to Φ 4 are all 45 °. To do. The viewpoint P 5 (fifth viewpoint) is a viewpoint from the upper side in the normal direction of the control panel upper polarizing plate 22.

図14(a)は、図1に示す視野角制御パネル2が備えられた液晶表示装置10の狭視野角時の透過率分布を示す図である。なお、図14(a)において、T〜Tは、透過率が、0.04、0.08、0.12、0.16、0.19、0.23、0.27、及び0.30の視覚の分布を示す等位線である。また、図14(a)では、図13に示す方位角と一致する角度を示している。 FIG. 14A is a diagram showing a transmittance distribution at a narrow viewing angle of the liquid crystal display device 10 provided with the viewing angle control panel 2 shown in FIG. In FIG. 14A, T 1 to T 8 have transmittances of 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.19, 0.23, 0.27, and 0. .30 is a coordinate line showing the visual distribution of 30. FIG. 14A shows an angle that matches the azimuth angle shown in FIG.

視点Pにおいては、Re値がλ/2に近い値(すなわち、λ/2−λ/4〜λ/2+λ/4)となる。この場合、視点Pは、図14(a)にも示されるように、表示を視認できる「白表示部」となる。また、視点P〜Pにおいては、Re値がλに近い値(すなわち、λ−λ/4〜λ+λ/4)となる。この場合、視点P〜Pは、図14(a)にも示されるように、表示を視認できない「黒表示部」となる。 In viewpoint P 5, a value close to the Re value lambda / 2 (i.e., λ / 2-λ / 4~λ / 2 + λ / 4) becomes. In this case, the viewpoint P 5, as also shown in FIG. 14 (a), can view the display becomes "white display portion". At the viewpoints P 1 to P 4 , the Re value is a value close to λ (that is, λ−λ / 4 to λ + λ / 4). In this case, as shown in FIG. 14A, the viewpoints P 1 to P 4 are “black display portions” whose display cannot be visually recognized.

これにより、Pを除く4方向へ対して遮蔽でき、全方位遮蔽が可能となる。 Thus, it shields against the four directions except P 5, thereby enabling all directions shielding.

図15(a)のグラフ(A)は、図1に示す視野角制御パネル2を用いた場合にある方位角(例えば90°)で見た時の狭視野角時の左右方向における透過率特性(透過率−極角の関係)を示しており、図15(b)のグラフ(B)は、図1に示す視野角制御パネル2を用いた場合にある方位角(例えば0°)で見た時の狭視野角時の上下方向における透過率特性(透過率−極角の関係)を示している。   The graph (A) in FIG. 15A shows the transmittance characteristic in the left-right direction at a narrow viewing angle when viewed at a certain azimuth angle (for example, 90 °) when the viewing angle control panel 2 shown in FIG. 1 is used. The graph (B) in FIG. 15B shows the azimuth angle (for example, 0 °) when the viewing angle control panel 2 shown in FIG. 1 is used. The transmittance characteristics in the vertical direction at a narrow viewing angle (transmission-polar angle relationship) are shown.

それぞれの透過率特性は、縦軸が透過率を示しており、横軸は極角を示している。   In each transmittance characteristic, the vertical axis indicates the transmittance, and the horizontal axis indicates the polar angle.

これらの透過率特性から分かるように、極角が0°付近では、透過率が高く、極角が0°から離れるにつれて、透過率が低くなっている。   As can be seen from these transmittance characteristics, the transmittance is high when the polar angle is around 0 °, and the transmittance is lowered as the polar angle goes away from 0 °.

さらに、図15(c)のグラフ(C)は、上記の図15(a)のグラフ(A)における縦軸を0〜0.35から0〜0.025に変更したものであり、よりミクロに透過率−極角との関係を示すものである。図15(d)のグラフ(D)は、上記の図15(b)のグラフ(B)における縦軸を0〜0.35から0〜0.025に変更したものであり、よりミクロに透過率−極角との関係を示すものである。なお、方位角は、図15(a)、および図15(c)において同じであり、図15(b)および図15(d)において同じである。   Further, the graph (C) in FIG. 15 (c) is obtained by changing the vertical axis in the graph (A) in FIG. 15 (a) from 0 to 0.35 to 0 to 0.025. Shows the relationship between transmittance and polar angle. The graph (D) in FIG. 15 (d) is obtained by changing the vertical axis in the graph (B) in FIG. 15 (b) from 0 to 0.35 to 0 to 0.025. It shows the relationship between rate and polar angle. The azimuth angle is the same in FIGS. 15A and 15C, and is the same in FIGS. 15B and 15D.

図15(c)のグラフ(C)および図15(d)のグラフ(D)から、極角がある程度大きくなれば、透過率が0.025より小さくなる(つまり遮蔽されること)ことが分かる。   From the graph (C) in FIG. 15 (c) and the graph (D) in FIG. 15 (d), it can be seen that if the polar angle is increased to some extent, the transmittance becomes smaller than 0.025 (that is, shielded). .

一方、広視野角モードの場合、例えば5.00Vの電圧を印加することによって液晶分子が略垂直に配列しており、液晶セル21においてリタデーションはほとんど発生しない。したがって、図1に示す構成を有する視野角制御パネル2は、広視野角モードの場合、上位相差板24及び下位相差板25のみで、視野角制御パネル2を通過した光が視野全体においてRe値がλ/2に近くなるように設定されている。   On the other hand, in the wide viewing angle mode, liquid crystal molecules are aligned substantially vertically by applying a voltage of, for example, 5.00 V, and almost no retardation is generated in the liquid crystal cell 21. Accordingly, in the wide viewing angle mode, the viewing angle control panel 2 having the configuration shown in FIG. 1 includes only the upper retardation plate 24 and the lower retardation plate 25, and the light that has passed through the viewing angle control panel 2 has a Re value in the entire field of view. Is set to be close to λ / 2.

図14(b)は、図1に示す視野角制御パネルが備えられた液晶表示装置の広視野角時の輝度分布を示す図である。なお、図14(b)において、T〜Tは、透過率が、0.04、0.08、0.12、0.16、0.19、0.23、0.27、及び0.30の視覚の分布を示す等位線である。また、図14(a)では、図13に示す方位角と一致する角度を示している。 FIG. 14B is a diagram showing a luminance distribution at a wide viewing angle of the liquid crystal display device provided with the viewing angle control panel shown in FIG. In FIG. 14B, T 1 to T 8 have transmittances of 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.19, 0.23, 0.27, and 0. .30 is a coordinate line showing the visual distribution of 30. FIG. 14A shows an angle that matches the azimuth angle shown in FIG.

図14(b)に示すように、視野全体(すなわち、視点P〜Pの全て)において適度な輝度を有し、各視点において表示を視認可能であることがわかる。 As shown in FIG. 14B, it can be seen that the entire field of view (that is, all of the viewpoints P 1 to P 5 ) has appropriate luminance, and the display is visible at each viewpoint.

なお、上記のようなリタデーション値の設定は、狭視野角時において遮蔽したい領域と視認したい領域を決定し、液晶層、位相差板、偏光板の最適な組合せをシミュレーションすることによって行うことができる。   The retardation value as described above can be set by deciding a region to be shielded and a region to be visually recognized at a narrow viewing angle and simulating an optimal combination of a liquid crystal layer, a retardation plate, and a polarizing plate. .

なお、液晶層は、その厚さ(セルギャップ)dが6.5μmであり、液晶の種類は、MS991032(US019;メルク(株)製)(複屈折率Δnが0.0615)であり、プレチルト角4.5°のホモジニアス配向である。また、この場合の印加電圧は、狭視野角モードの場合2.95Vであり、広視野角モードの場合5.00Vである。   The liquid crystal layer has a thickness (cell gap) d of 6.5 μm, and the type of liquid crystal is MS991032 (US019; manufactured by Merck & Co., Inc.) (birefringence index Δn is 0.0615). It is a homogeneous orientation with an angle of 4.5 °. Further, the applied voltage in this case is 2.95 V in the narrow viewing angle mode and 5.00 V in the wide viewing angle mode.

図16(a)のグラフ(I)は、ある方位角(例えば90°)で見た時の広視野角時の左右方向における透過率特性(透過率−極角の関係)を示しており、図16(b)のグラフ(J)は、ある方位角(例えば0°)で見た時の広視野角時の上下方向における透過率特性(透過率−極角の関係)を示している。   The graph (I) in FIG. 16A shows the transmittance characteristic (transmission-polar angle relationship) in the left-right direction at a wide viewing angle when viewed at a certain azimuth angle (for example, 90 °). A graph (J) in FIG. 16B shows the transmittance characteristic (transmission-polar angle relationship) in the vertical direction at a wide viewing angle when viewed at a certain azimuth angle (for example, 0 °).

これらのグラフ(I)、(J)から、極角が0から大きくなるにつれて徐々に小さくなるが、視野全体に渡って適度な透過率を有し、視野全体において視認可能であることが分かる。   From these graphs (I) and (J), it can be seen that although the polar angle gradually decreases from 0, it has an appropriate transmittance over the entire visual field and is visible in the entire visual field.

つまり、以上のように、位相差板として、互いに直交するx、y、z方向にnx=nz>nyの関係を持つ3つの主屈折率nx、ny、nzを有する、光学補償フィルムを設けることにより、液晶層21dの液晶分子が所定のプレチルト角で傾いていることにより生じるリタデーションを打ち消すことができ、液晶表示パネルにおける略法線方向以外の方向への視認を遮蔽することができる(つまり、全方位遮蔽を行うことができる)。   That is, as described above, an optical compensation film having three main refractive indexes nx, ny, and nz having a relationship of nx = nz> ny in the mutually orthogonal x, y, and z directions is provided as the retardation plate. Thus, the retardation caused by the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 21d being inclined at a predetermined pretilt angle can be canceled, and the viewing in a direction other than the substantially normal direction in the liquid crystal display panel can be blocked (that is, Omni-directional shielding is possible).

〔第2の位相差板について〕
本実施の形態の位相差板(上位相差板24及び下位相差板25)は、上記の第1の位相差板に限られず、次のような第2の位相差板でもよい。なお、第2の位相差板を用いた場合、第1の位相差板を用いた場合よりも狭視野角時の視認領域が狭くなる。
[About the second retardation plate]
The phase difference plate (the upper phase difference plate 24 and the lower phase difference plate 25) of the present embodiment is not limited to the first phase difference plate described above, and may be the following second phase difference plate. Note that when the second retardation plate is used, the visual recognition region at a narrow viewing angle is narrower than when the first retardation plate is used.

図17は、図1とは異なる構成の視野角制御パネル2のより詳細な構成を示す断面図である。   FIG. 17 is a cross-sectional view showing a more detailed configuration of the viewing angle control panel 2 having a configuration different from that in FIG.

図17に示す視野角制御パネル2では、位相差板の構成及び液晶層の構成以外は、図1に示すものと同一であるため、位相差板及び液晶層以外の構成の説明は省略する。   The viewing angle control panel 2 shown in FIG. 17 is the same as that shown in FIG. 1 except for the configuration of the retardation plate and the configuration of the liquid crystal layer, and thus the description of the configuration other than the retardation plate and the liquid crystal layer is omitted.

液晶層は、図1に示すものと、プレチルト角及びセルギャップが異なる。図17における液晶層のプレチルト角は40°であり、セルギャップdが8.0μmである。図17に示す液晶層に関するその他の点については、図1と同じである。   The liquid crystal layer has a different pretilt angle and cell gap from those shown in FIG. The pretilt angle of the liquid crystal layer in FIG. 17 is 40 °, and the cell gap d is 8.0 μm. Other points regarding the liquid crystal layer shown in FIG. 17 are the same as those in FIG.

ここで、プレチルト角を40°にしている点は重要である。このようなプレチルト角の設定は、例えば、特許第3523376号に記載されているように、一方の配向膜を液晶層に予め混合しておいた高分子前駆体を重合することに形成し、凹凸を持つものとすることにより行うことができる。   Here, it is important that the pretilt angle is 40 °. Such a pretilt angle is set, for example, by polymerizing a polymer precursor in which one alignment film is premixed in a liquid crystal layer as described in Japanese Patent No. 3523376. This can be done by having

また、液晶層のプレチルト角を40°にすることにより、図1のように液晶層のプレチルト角を4.5°に設定した場合よりも、ベールビュー機能を更に高める(遮蔽輝度を下げ、正面輝度を上げる)ことができる。   Further, by setting the pretilt angle of the liquid crystal layer to 40 °, the bail view function is further improved (the shielding luminance is reduced, compared to the case where the pretilt angle of the liquid crystal layer is set to 4.5 ° as shown in FIG. 1). Brightness).

各位相差板(上位相差板24及び下位相差板25)は、図17に示すように、上位相差板24及び下位相差板25として、GRP Film(GRP フィルム;光学補償フィルム)36a・36b、ネガティブCプレート35a・35b、λ/4板34a・34bを備え、液晶セル21(液晶層)に隣接する側から、GRP Film36a・36b、ネガティブCプレート35a・35b、λ/4板34a・34bがこの順にそれぞれ配置された構造を有している。   As shown in FIG. 17, each of the phase difference plates (upper phase difference plate 24 and lower phase difference plate 25) includes GRP Film (GRP film; optical compensation film) 36a and 36b, negative C as upper phase difference plate 24 and lower phase difference plate 25. Plates 35a and 35b and λ / 4 plates 34a and 34b are provided. From the side adjacent to the liquid crystal cell 21 (liquid crystal layer), GRP Film 36a and 36b, negative C plates 35a and 35b, and λ / 4 plates 34a and 34b are arranged in this order. Each has an arranged structure.

このGRP Film36a・36bの屈折率楕円体は、上記した図11(b)に示すNEW GRP Film32a・32bの屈折率楕円体と同じである。   The refractive index ellipsoids of the GRP Films 36a and 36b are the same as the refractive index ellipsoids of the NEW GRP Films 32a and 32b shown in FIG.

ここで、GRP Film36a・36bとNew GRP Film32a・32bとは、ディスコティック液晶の傾斜角度が異なる。つまり、両者におけるハイブリッド配向状態での傾き具合が異なる。   Here, the GRP Films 36a and 36b and the New GRP Films 32a and 32b have different discotic liquid crystal tilt angles. That is, the inclination in the hybrid alignment state is different between the two.

図18は、図17に示す視野角制御パネルの軸構成について示す図である。   FIG. 18 is a diagram showing an axis configuration of the viewing angle control panel shown in FIG.

制御パネル上偏光板22に配置された上偏光板吸収軸と下偏光板吸収軸とが互いに略直交する点については、既に述べた通りである。   As described above, the upper polarizing plate absorption axis and the lower polarizing plate absorption axis arranged on the control panel upper polarizing plate 22 are substantially orthogonal to each other.

また、液晶層遅層軸(nx軸)の方向(つまり、アンチパラレルラビング方向)と上偏光板吸収軸とは、42°の角度をなしており、液晶層遅層軸(nx軸)の方向と下偏光板吸収軸とは、48°の角度をなしている。   In addition, the direction of the slow axis of the liquid crystal layer (nx axis) (that is, the antiparallel rubbing direction) and the upper polarizing plate absorption axis form an angle of 42 °, and the direction of the slow axis of the liquid crystal layer (nx axis) And the lower polarizing plate absorption axis form an angle of 48 °.

なお、位相差板の構成を変え(より正確には、プレチルト角に合わせて位相差板の構成を変え)、軸をずらすことにより、各視点からのリタデーション値を変えることができる。   The retardation value from each viewpoint can be changed by changing the configuration of the retardation plate (more precisely, changing the configuration of the retardation plate in accordance with the pretilt angle) and shifting the axis.

さらに、上位相差板24及び下位相差板25のGRP Film36a・36bは、そのx軸が方位角90°となる位置に配置される。つまり、上位相差板24及び下位相差板25のGRP Film36a・36bは、そのx軸が液晶層遅層軸と直交する方向に配置される。   Furthermore, the GRP Films 36a and 36b of the upper retardation film 24 and the lower retardation film 25 are arranged at positions where the x-axis is an azimuth angle of 90 °. That is, the GRP Films 36a and 36b of the upper retardation plate 24 and the lower retardation plate 25 are arranged in a direction in which the x axis is orthogonal to the liquid crystal layer slow axis.

また、上位相差板24及び下位相差板25のλ/4板34a・34bは、そのx軸が方位角90°となる位置に配置される。つまり、上位相差板24及び下位相差板25のλ/4板34a・34bは、そのx軸が液晶層遅層軸と直交する方向に配置される。   Further, the λ / 4 plates 34a and 34b of the upper phase difference plate 24 and the lower phase difference plate 25 are arranged at positions where the x axis is an azimuth angle of 90 °. That is, the λ / 4 plates 34a and 34b of the upper retardation plate 24 and the lower retardation plate 25 are arranged in a direction in which the x-axis is orthogonal to the liquid crystal layer slow layer axis.

図19(a)には、図17に示す視野角制御パネルが備えられた液晶表示装置の狭視野角時の透過率分布を示す。なお、図19(a)において、T〜Tは、透過率が、0.04、0.08、0.12、0.16、0.19、0.23、0.27、及び0.30の視覚の分布を示す等位線である。また、図19(a)では、図13に示す方位角と一致する角度を示している。 FIG. 19A shows a transmittance distribution at a narrow viewing angle of the liquid crystal display device provided with the viewing angle control panel shown in FIG. In FIG. 19A, T 1 to T 8 have transmittances of 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.19, 0.23, 0.27, and 0. .30 is a coordinate line showing the visual distribution of 30. FIG. 19A shows an angle that matches the azimuth angle shown in FIG.

視点Pにおいては、Re値がλ/2に近い値(すなわち、λ/2−λ/4〜λ/2+λ/4)となる。この場合、視点Pは、図19(a)にも示されるように、表示を視認できる「白表示部」となる。また、視点P〜Pにおいては、Re値がλに近い値(すなわち、λ−λ/4〜λ+λ/4)となる。この場合、視点P〜Pは、図14(a)にも示されるように、表示を視認できない「黒表示部」となる。 In viewpoint P 5, a value close to the Re value lambda / 2 (i.e., λ / 2-λ / 4~λ / 2 + λ / 4) becomes. In this case, the viewpoint P 5, as also shown in FIG. 19 (a), can view the display becomes "white display portion". At the viewpoints P 1 to P 4 , the Re value is a value close to λ (that is, λ−λ / 4 to λ + λ / 4). In this case, as shown in FIG. 14A, the viewpoints P 1 to P 4 are “black display portions” whose display cannot be visually recognized.

これにより、Pを除く4方向へ対して遮蔽でき、全方位遮蔽が可能となる。 Thus, it shields against the four directions except P 5, thereby enabling all directions shielding.

図15(a)のグラフ(E)は、図17に示す視野角制御パネル2を用いた場合にある方位角(例えば90°)で見た時の狭視野角時の左右方向における透過率特性(透過率−極角の関係)を示しており、図15(b)のグラフ(F)は、図17に示す視野角制御パネル2を用いた場合にある方位角(例えば0°)で見た時の狭視野角時の上下方向における透過率特性(透過率−極角の関係)を示している。   The graph (E) in FIG. 15A shows the transmittance characteristic in the left-right direction at a narrow viewing angle when viewed at a certain azimuth angle (for example, 90 °) when the viewing angle control panel 2 shown in FIG. 17 is used. The graph (F) in FIG. 15B shows the azimuth angle (for example, 0 °) when the viewing angle control panel 2 shown in FIG. 17 is used. The transmittance characteristics in the vertical direction at a narrow viewing angle (transmission-polar angle relationship) are shown.

それぞれの透過率特性は、縦軸が透過率を示しており、横軸は極角を示している。   In each transmittance characteristic, the vertical axis indicates the transmittance, and the horizontal axis indicates the polar angle.

これらの透過率特性から分かるように、極角が0°付近では、透過率が高く、極角が0°から離れるにつれて、透過率が低くなっている。   As can be seen from these transmittance characteristics, the transmittance is high when the polar angle is around 0 °, and the transmittance is lowered as the polar angle goes away from 0 °.

さらに、図15(c)のグラフ(G)は、上記の図15(a)のグラフ(E)における縦軸を0〜0.35から0〜0.025に変更したものであり、よりミクロに透過率−極角との関係を示すものである。図15(d)のグラフ(H)は、上記の図15(b)のグラフ(F)における縦軸を0〜0.35から0〜0.025に変更したものであり、よりミクロに透過率−極角との関係を示すものである。なお、方位角は、図15(a)と図15(c)で同じとし、図15(b)と図15(d)で同じとする。   Furthermore, the graph (G) in FIG. 15 (c) is obtained by changing the vertical axis in the graph (E) in FIG. 15 (a) from 0 to 0.35 to 0 to 0.025. Shows the relationship between transmittance and polar angle. The graph (H) in FIG. 15 (d) is obtained by changing the vertical axis in the graph (F) in FIG. 15 (b) from 0 to 0.35 to 0 to 0.025. It shows the relationship between rate and polar angle. The azimuth angle is the same in FIGS. 15A and 15C, and is the same in FIGS. 15B and 15D.

図15(c)のグラフ(G)および図15(d)のグラフ(H)から、極角がある程度大きくなれば、透過率が0.025より小さくなる(つまり遮蔽されること)ことが分かる。   From the graph (G) in FIG. 15 (c) and the graph (H) in FIG. 15 (d), it can be seen that if the polar angle is increased to some extent, the transmittance is smaller than 0.025 (that is, shielded). .

一方、広視野角モードの場合、5.00Vの電圧を印加することによって液晶分子が略垂直に配列しており、液晶セル21においてリタデーションはほとんど発生しない。したがって、図17に示す構成を有する視野角制御パネル2は、広視野角モードの場合、上位相差板24及び下位相差板25のみで、視野角制御パネル2を通過した光が視野全体においてRe値がλ/2に近くなるように設定されている。   On the other hand, in the wide viewing angle mode, the liquid crystal molecules are arranged substantially vertically by applying a voltage of 5.00 V, and almost no retardation occurs in the liquid crystal cell 21. Accordingly, in the wide viewing angle mode, the viewing angle control panel 2 having the configuration shown in FIG. 17 includes only the upper retardation plate 24 and the lower retardation plate 25, and the light passing through the viewing angle control panel 2 has a Re value in the entire field of view. Is set to be close to λ / 2.

図19(b)には、図17に示す視野角制御パネルが備えられた液晶表示装置の広視野角時の輝度分布を示す。なお、図19(b)において、T〜Tは、透過率が、0.04、0.08、0.12、0.16、0.19、0.23、0.27、及び0.30の視覚の分布を示す等位線である。また、図19(a)では、図13に示す方位角と一致する角度を示している。
図14(b)に示すように、視野全体(すなわち、視点P〜Pの全て)において適度な輝度を有し、各視点において表示を視認可能であることがわかる。
FIG. 19B shows a luminance distribution at a wide viewing angle of the liquid crystal display device provided with the viewing angle control panel shown in FIG. In FIG. 19B, T 1 to T 8 have transmittances of 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.19, 0.23, 0.27, and 0. .30 is a coordinate line showing the visual distribution of 30. FIG. 19A shows an angle that matches the azimuth angle shown in FIG.
As shown in FIG. 14B, it can be seen that the entire field of view (that is, all of the viewpoints P 1 to P 5 ) has appropriate luminance, and the display is visible at each viewpoint.

なお、上記のようなリタデーション値の設定は、狭視野角時において遮蔽したい領域と視認したい領域を決定し、液晶層、位相差板、偏光板の最適な組合せをシミュレーションすることによって行うことができる。   The retardation value as described above can be set by deciding a region to be shielded and a region to be visually recognized at a narrow viewing angle and simulating an optimal combination of a liquid crystal layer, a retardation plate, and a polarizing plate. .

図16(a)のグラフ(K)は、ある方位角(例えば90°)で見た時の広視野角時の左右方向における透過率特性(透過率−極角の関係)を示しており、図16(b)のグラフ(L)は、ある方位角(例えば0°)で見た時の広視野角時の上下方向における透過率特性(透過率−極角の関係)を示している。   The graph (K) in FIG. 16A shows the transmittance characteristic (transmission-polar angle relationship) in the left-right direction at a wide viewing angle when viewed at a certain azimuth angle (for example, 90 °). A graph (L) in FIG. 16B shows the transmittance characteristic (transmission-polar angle relationship) in the vertical direction at a wide viewing angle when viewed at a certain azimuth angle (for example, 0 °).

これらのグラフ(K)、(L)から、極角が0から大きくなるにつれて徐々に小さくなるが、視野全体に渡って適度な透過率を有し、視野全体において視認可能であることが分かる。   From these graphs (K) and (L), it can be seen that although the polar angle gradually decreases from 0, it has an appropriate transmittance over the entire visual field and is visible in the entire visual field.

なお、位相差板(上位相差板24及び下位相差板25)の構成は、上記の第1の位相差板、または第2の位相差板に限らず、図20に示すものでもよい。   The configuration of the phase difference plate (the upper phase difference plate 24 and the lower phase difference plate 25) is not limited to the first phase difference plate or the second phase difference plate, but may be the one shown in FIG.

つまり、図20に示すように、この位相差板(上位相差板24及び下位相差板25)は、液晶セル21側から、TAC Film39a・39b、New GRP Film38a・38b、λ/4板37a・37bをこの順に備えている。   That is, as shown in FIG. 20, the phase difference plates (upper phase difference plate 24 and lower phase difference plate 25) are arranged from the liquid crystal cell 21 side to TAC Film 39a / 39b, New GRP Film 38a / 38b, and λ / 4 plate 37a / 37b. Are provided in this order.

さらに、図20に示す視野角制御パネルの軸構成は、図21に示すように、図12に示す軸構成にさらに下TAC Film39bのx軸(又はy軸)と下偏光板吸収軸とを平行となっており、かつ、上TAC Film39aのx軸(又はy軸)とを平行となっている。ここで、TAC Film39a・39bとは、nx=ny>nzの関係を有し、|nx−nz|・dで与えられるリタデーション値が、一般に、50nm〜60nmのものである。   Further, as shown in FIG. 21, the axis configuration of the viewing angle control panel shown in FIG. 20 is further parallel to the axis configuration shown in FIG. 12 with the x axis (or y axis) of the lower TAC Film 39b and the lower polarizing plate absorption axis. And the x-axis (or y-axis) of the upper TAC Film 39a is parallel. Here, TAC Film 39a and 39b have a relationship of nx = ny> nz, and the retardation value given by | nx−nz | · d is generally 50 nm to 60 nm.

図22は、狭視野角時の(印加電圧は、一例として2.9V時の)透過率分布を示す図であり、図23は、広視野角時の(印加電圧は、一例として5.0V時の)透過率分布を示す図である。なお、図22及び図23では、図13に示す方位角と一致する角度を示している。   22 is a diagram showing a transmittance distribution at a narrow viewing angle (applied voltage is 2.9 V as an example), and FIG. 23 is a graph at a wide viewing angle (applied voltage is 5.0 V as an example). It is a figure which shows the transmittance | permeability distribution. 22 and FIG. 23 show an angle that matches the azimuth angle shown in FIG.

また、本実施の形態のバックライト3は、液晶表示パネル1(視野角制御パネル2)の法線方向への指向性を持っていることが好ましい。これにより、全方位遮蔽の機能をより一層高めることができる。   Moreover, it is preferable that the backlight 3 of this Embodiment has the directivity to the normal line direction of the liquid crystal display panel 1 (viewing angle control panel 2). Thereby, the omnidirectional shielding function can be further enhanced.

また、上記の各構成例は何れも、液晶層21と2枚の偏光板(制御パネル上偏光板22及び制御パネル下偏光板23)との間に位相差板(上位相差板24及び下位相差板25)がそれぞれ設けられている構造を有しているが、本発明は必ずしもこのような構成に限定されず、いずれか一方の位相差板のみの構成でもよい。しかしながら、狭視野角モードのときに、図図13に示す視点P、P、P、Pにおいて十分な遮蔽効果が得られるような状態図を実現するためには、2枚の位相差板が液晶層と2つの偏光板との間にそれぞれ設けられていることが好ましい。 In each of the above configuration examples, a retardation plate (an upper retardation plate 24 and a lower retardation plate) is disposed between the liquid crystal layer 21 and two polarizing plates (the upper polarizing plate 22 on the control panel and the lower polarizing plate 23 on the control panel). Each of the plates 25) is provided, but the present invention is not necessarily limited to such a configuration, and only one of the retardation plates may be used. However, in order to realize a state diagram in which a sufficient shielding effect is obtained at the viewpoints P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 shown in FIG. It is preferable that the phase difference plate is provided between the liquid crystal layer and the two polarizing plates, respectively.

なお、上述の液晶表示装置10は、図1に示すように、表示用液晶パネル1の下側に視野角制御パネル2が設けられたものからなっているが、本発明は必ずしもこれに限定されず、表示用液晶パネル1と視野角制御パネル2との積層順序を逆にしてもよい。すなわち、例えば、図24に示すように、バックライト3の上に表示用液晶パネル1を積層し、さらにその上に視野角制御パネル2を積層した液晶表示装置10aのような構成とすることも可能である。また、この場合、表示用液晶パネル1は、半透過型液晶パネルであっても良い。   As shown in FIG. 1, the above-described liquid crystal display device 10 includes a viewing angle control panel 2 provided on the lower side of the display liquid crystal panel 1, but the present invention is not necessarily limited thereto. Instead, the stacking order of the display liquid crystal panel 1 and the viewing angle control panel 2 may be reversed. That is, for example, as shown in FIG. 24, a configuration like a liquid crystal display device 10a in which the display liquid crystal panel 1 is laminated on the backlight 3 and the viewing angle control panel 2 is further laminated thereon is also possible. Is possible. In this case, the display liquid crystal panel 1 may be a transflective liquid crystal panel.

本発明は、バックライトと、表示パネルと、上記表示パネルの視野角を制御する視野角制御パネルとを備えた液晶表示装置に適用できる。本発明の液晶表示装置を用いれば、狭視野角時の遮蔽効果を増大することができるため、プライバシー保護およびセキュリティ性向上を考慮した表示装置に適用できる。   The present invention can be applied to a liquid crystal display device including a backlight, a display panel, and a viewing angle control panel for controlling the viewing angle of the display panel. If the liquid crystal display device of the present invention is used, the shielding effect at a narrow viewing angle can be increased, so that the liquid crystal display device can be applied to a display device considering privacy protection and security enhancement.

本発明における視野角制御パネルの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the viewing angle control panel in this invention. 本発明における液晶表示装置の実施の一形態を示すものであり、視野角制御パネルを備えた液晶表示装置の構成を示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device including a viewing angle control panel. (a)は上記視野角制御パネルの狭視野角時における液晶分子の配列状態を示す斜視図であり、(b)は上記視野角制御パネルの広視野角時における液晶分子の配列状態を示す斜視図である。(A) is a perspective view showing an arrangement state of liquid crystal molecules when the viewing angle control panel is at a narrow viewing angle, and (b) is a perspective view showing an arrangement state of liquid crystal molecules when the viewing angle control panel is at a wide viewing angle. FIG. 図3(a)(b)と同じ向きに配置された視野角制御パネルに対する、視角の定義を表すとともに、各視点について説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating definitions of viewing angles and explaining each viewpoint with respect to a viewing angle control panel arranged in the same direction as FIGS. (a)(b)(c)は、視角に応じた液晶分子と偏光板の偏光透過軸との位置関係を示す図である。(A) (b) (c) is a figure which shows the positional relationship of the liquid crystal molecule according to a viewing angle, and the polarization transmission axis of a polarizing plate. 視野角制御パネルに位相差板が設けられていない場合の、液晶表示装置の狭視野角時の輝度分布を示すチャートである。It is a chart which shows the luminance distribution at the time of a narrow viewing angle of a liquid crystal display device when the retardation plate is not provided in the viewing angle control panel. 視野角制御パネルに位相差板が設けられていない場合の、液晶表示装置の広視野角時の輝度分布を示すチャートである。It is a chart which shows the luminance distribution at the time of the wide viewing angle of a liquid crystal display device when the retardation plate is not provided in the viewing angle control panel. 視野角制御パネルが1枚の位相差板を有する場合の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a structure in case a viewing angle control panel has one phase difference plate. (a)は、図8に示す視野角制御パネルの液晶分子の屈折率楕円体を示し、(b)は、図8に示す視野角制御パネルに設けられた位相差板の屈折率楕円体を示し、(c)は、比較例として、液晶表示装置の広視野角化のために従来用いられている位相差板の屈折率楕円体を示す模式図である。(A) shows the refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecules of the viewing angle control panel shown in FIG. 8, and (b) shows the refractive index ellipsoid of the retardation plate provided in the viewing angle control panel shown in FIG. (C) is a schematic diagram showing a refractive index ellipsoid of a retardation plate conventionally used for widening the viewing angle of a liquid crystal display device as a comparative example. 図8に示す視野角制御パネルにおいて、偏光透過軸と、液晶分子の屈折率楕円体と、位相差板の屈折率楕円体との関係を示す模式図であり、(a)は方位角90°付近からの視角、(b)は方位角0°付近からの視角である。In the viewing angle control panel shown in FIG. 8, it is a schematic diagram showing the relationship between the polarization transmission axis, the refractive index ellipsoid of the liquid crystal molecules, and the refractive index ellipsoid of the phase difference plate, and (a) is an azimuth angle of 90 °. The viewing angle from the vicinity, (b) is the viewing angle from the vicinity of 0 ° azimuth. (a)は、位相差板の模式図を示し、(b)は、視野角制御パネルの位相差板を構成するNEZ板の屈折率楕円体を示し、(c)は、視野角制御パネルの位相差板を構成するλ/4板の屈折率楕円体を示し、(d)は、視野角制御パネルの位相差板を構成するネガC板の屈折率楕円体を示す。(A) shows a schematic diagram of a retardation plate, (b) shows a refractive index ellipsoid of a NEZ plate constituting the retardation plate of the viewing angle control panel, and (c) shows a viewing angle control panel. The refractive index ellipsoid of the λ / 4 plate constituting the retardation plate is shown, and (d) shows the refractive index ellipsoid of the negative C plate constituting the retardation plate of the viewing angle control panel. 図1に示す視野角制御パネルの軸構成を示す図である。It is a figure which shows the axial structure of the viewing angle control panel shown in FIG. 図2(a)(b)と同じ向きに配置された視野角制御パネルに対する、視角の定義を表すとともに、各視点について説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the definition of the viewing angle and explaining each viewpoint with respect to the viewing angle control panel arranged in the same direction as FIGS. (a)は、図1に示す視野角制御パネルが備えられた液晶表示装置の狭視野角時の透過率分布を示す図であり、(b)は、図1に示す視野角制御パネルが備えられた液晶表示装置の広視野角時の輝度分布を示す図である。(A) is a figure which shows the transmittance | permeability distribution at the time of a narrow viewing angle of the liquid crystal display device provided with the viewing angle control panel shown in FIG. 1, (b) is equipped with the viewing angle control panel shown in FIG. It is a figure which shows the luminance distribution at the time of a wide viewing angle of the obtained liquid crystal display device. (a)〜(d)は、本実施の形態を示すものであり、(a)は、図1に示す視野角制御パネル及び図17に示す視野角制御パネルを用いた場合にある方位角で見た時の狭視野角時の左右方向における透過率特性を示しており、(b)は、図1に示す視野角制御パネル及び図17に示す視野角制御パネルを用いた場合にある方位角で見た時の狭視野角時の上下方向における透過率特性を示しており、(c)は、(a)よりもよりミクロに透過率特性を示すものであり、(d)は、(b)よりもよりミクロに透過率特性を示すものである。(A)-(d) shows this Embodiment, (a) is an azimuth angle when using the viewing angle control panel shown in FIG. 1 and the viewing angle control panel shown in FIG. FIG. 6 shows transmittance characteristics in the left-right direction at a narrow viewing angle when viewed, and FIG. 5B shows an azimuth angle when the viewing angle control panel shown in FIG. 1 and the viewing angle control panel shown in FIG. 17 are used. (C) shows the transmittance characteristic in the up and down direction at a narrow viewing angle as viewed in (c), and shows the transmittance characteristic on a micro scale than (a), (d) shows (b) ), The transmittance characteristics are shown more microscopically than the above. (a)(b)は、本実施の形態を示すものであり、(a)は、図1に示す視野角制御パネル及び図17に示す視野角制御パネルを用いた場合にある方位角で見た時の広視野角時の左右方向における透過率特性を示しており、(b)は、図1に示す視野角制御パネル及び図17に示す視野角制御パネルを用いた場合にある方位角で見た時の広視野角時の上下方向における透過率特性を示している。(A) and (b) show this embodiment, and (a) shows an azimuth angle when the viewing angle control panel shown in FIG. 1 and the viewing angle control panel shown in FIG. 17 are used. FIG. 5B shows the transmissivity characteristics in the left-right direction at a wide viewing angle, and (b) shows an azimuth angle when the viewing angle control panel shown in FIG. 1 and the viewing angle control panel shown in FIG. 17 are used. The transmittance characteristics in the vertical direction at a wide viewing angle when viewed are shown. 本実施の形態の視野角制御パネルを示すものであり、図1とは異なる構成の視野角制御パネル2の詳細な構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of a viewing angle control panel 2 having a configuration different from that of FIG. 1, showing the viewing angle control panel of the present embodiment. 図17に示す視野角制御パネルの軸構成について示す図である。It is a figure shown about the axis | shaft structure of the viewing angle control panel shown in FIG. (a)は、図17に示す視野角制御パネルが備えられた液晶表示装置の狭視野角時の透過率分布を示す図であり、(b)は、図17に示す視野角制御パネルが備えられた液晶表示装置の広視野角時の輝度分布を示す図である。(A) is a figure which shows the transmittance | permeability distribution at the time of a narrow viewing angle of the liquid crystal display device provided with the viewing angle control panel shown in FIG. 17, (b) is equipped with the viewing angle control panel shown in FIG. It is a figure which shows the luminance distribution at the time of a wide viewing angle of the obtained liquid crystal display device. 本実施の形態の視野角制御パネルを示すものであり、図1及び図17とは異なる構成の視野角制御パネル2の詳細な構成を示す断面図である。FIG. 18 shows a viewing angle control panel according to the present embodiment, and is a cross-sectional view showing a detailed configuration of a viewing angle control panel 2 having a configuration different from that of FIGS. 1 and 17. 図20に示す視野角制御パネルの軸構成について示す図である。It is a figure shown about the axis | shaft structure of the viewing angle control panel shown in FIG. 図20に示す視野角制御パネルの狭視野角時の(印加電圧は、一例として2.9V時の)透過率分布を示す図である。It is a figure which shows the transmittance | permeability distribution at the time of a narrow viewing angle of the viewing angle control panel shown in FIG. 20 (applied voltage is 2.9 V as an example). 図20に示す視野角制御パネルの広視野角時の(印加電圧は、一例として5.0V時の)透過率分布を示す図である。It is a figure which shows the transmittance | permeability distribution at the time of the wide viewing angle of the viewing angle control panel shown in FIG. 20 (applied voltage is 5.0 V as an example). 図2に示す液晶表示装置の変形例を示すものであり、視野角制御パネルの上側に表示用液晶パネルを備えた液晶表示装置の構成を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a modification of the liquid crystal display device illustrated in FIG. 2 and illustrating a configuration of a liquid crystal display device including a display liquid crystal panel on the upper side of the viewing angle control panel. 従来の視野角制御パネルを備えた液晶表示装置の視野角分布を示すチャートである。It is a chart which shows the viewing angle distribution of the liquid crystal display device provided with the conventional viewing angle control panel.

符号の説明Explanation of symbols

1 表示用液晶パネル(液晶表示パネル)
2 視野角制御パネル
2a 視野角制御パネル
2b 視野角制御パネル
2c 視野角制御パネル
3 バックライト
10 液晶表示装置
10a 液晶表示装置
11 液晶セル
12 液晶パネル上偏光板
13 液晶パネル下偏光板
21e 液晶層
22 制御パネル上偏光板(第1の偏光板)
23 制御パネル下偏光板(第2の偏光板)
24 上位相差板(位相差板)
25 下位相差板(位相差板)
31a λ/4板(位相差板)
31b λ/4板(位相差板)
32a NEW GRP Film(位相差板;光学補償フィルム)
32b NEW GRP Film(位相差板;光学補償フィルム)
33a ネガティブCプレート(位相差板)
33b ネガティブCプレート(位相差板)
34a λ/4板(位相差板)
34b λ/4板(位相差板)
35a ネガティブCプレート(位相差板)
35b ネガティブCプレート(位相差板)
36a GRP Film(位相差板;光学補償フィルム)
36b GRP Film(位相差板;光学補償フィルム)
37a λ/4板(位相差板)
37b λ/4板(位相差板)
38a NEW GRP Film(位相差板;光学補償フィルム)
38b NEW GRP Film(位相差板;光学補償フィルム)
39a TAC Film(位相差板)
39b TAC Film(位相差板)
22 偏光透過軸
23 偏光透過軸
1. LCD panel for display (LCD panel)
2 Viewing Angle Control Panel 2a Viewing Angle Control Panel 2b Viewing Angle Control Panel 2c Viewing Angle Control Panel 3 Backlight 10 Liquid Crystal Display Device 10a Liquid Crystal Display Device 11 Liquid Crystal Cell 12 Liquid Crystal Panel Upper Polarizer 13 Liquid Crystal Panel Lower Polarizer 21e Liquid Crystal Layer 22 Polarizing plate on control panel (first polarizing plate)
23 Control panel lower polarizing plate (second polarizing plate)
24 Upper retardation plate (retardation plate)
25 Lower retardation plate (retardation plate)
31a λ / 4 plate (retardation plate)
31b λ / 4 plate (retardation plate)
32a NEW GRP Film (retardation plate; optical compensation film)
32b NEW GRP Film (retardation plate; optical compensation film)
33a Negative C plate (retardation plate)
33b Negative C plate (retardation plate)
34a λ / 4 plate (retardation plate)
34b λ / 4 plate (retardation plate)
35a Negative C plate (retardation plate)
35b Negative C plate (retardation plate)
36a GRP Film (retardation plate; optical compensation film)
36b GRP Film (retardation plate; optical compensation film)
37a λ / 4 plate (retardation plate)
37b λ / 4 plate (retardation plate)
38a NEW GRP Film (retardation plate; optical compensation film)
38b NEW GRP Film (retardation plate; optical compensation film)
39a TAC Film (retardation plate)
39b TAC Film (retardation plate)
X 22 polarization transmission axis X 23 polarization transmission axis

Claims (21)

バックライトと、液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルの視野角を、第1の視野角と、上記第1の視野角内にあり第1の視野角よりも狭い第2の視野角との間で切替える視野角制御パネルとを備えた液晶表示装置において、
上記視野角制御パネルは、第1の偏光板、液晶層、第2の偏光板がこの順に設けられているとともに、
上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、位相差板が少なくも1つ設けられており、
上記液晶表示パネルの視野角が上記第1の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re1が、nλ/2−λ/4<Re1<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、
上記液晶表示パネルの視野角が上記第2の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re2がnλ/2−λ/4<Re2<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、
上記液晶表示パネルの視野角が上記第2の視野角であるときの黒表示部のリタデーション値Re3がnλ−λ/4<Re3<nλ+λ/4(nは1以上の整数)であることを特徴とする液晶表示装置。
A backlight, a liquid crystal display panel, and a viewing angle of the liquid crystal display panel are set between a first viewing angle and a second viewing angle that is within the first viewing angle and is narrower than the first viewing angle. In a liquid crystal display device equipped with a viewing angle control panel that is switched with
The viewing angle control panel is provided with a first polarizing plate, a liquid crystal layer, and a second polarizing plate in this order,
At least one retardation plate is provided between at least one of the first polarizing plate and the liquid crystal layer and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer.
The retardation value Re1 of the white display portion when the viewing angle of the liquid crystal display panel is the first viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re1 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more). And
When the viewing angle of the liquid crystal display panel is the second viewing angle, the retardation value Re2 of the white display portion is nλ / 2−λ / 4 <Re2 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more). Yes,
The retardation value Re3 of the black display portion when the viewing angle of the liquid crystal display panel is the second viewing angle is nλ−λ / 4 <Re3 <nλ + λ / 4 (n is an integer of 1 or more). A liquid crystal display device.
上記位相差板として、ディスコティック液晶がハイブリッド配向した光学補償フィルムを備えていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising an optical compensation film in which discotic liquid crystal is hybrid-aligned as the retardation plate. 上記位相差板として、互いに直交するx、y、z方向にnx=nz>nyの関係を持つ3つの主屈折率nx、ny、nzを有する光学補償フィルムを備えていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   An optical compensation film having three main refractive indexes nx, ny, and nz having a relationship of nx = nz> ny in the x, y, and z directions orthogonal to each other as the retardation plate is provided. Item 2. A liquid crystal display device according to item 1. 上記液晶層の液晶分子のプレチルト角をθとするとき、
0°<θ≦45°の関係を満たすことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。
When the pretilt angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is θ,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a relationship of 0 ° <θ ≦ 45 ° is satisfied.
上記液晶層の液晶分子のプレチルト角をθとするとき、
θ≒40°の関係を満たすことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。
When the pretilt angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is θ,
The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3, wherein a relationship of θ≈40 ° is satisfied.
リタデーション値Re1がnλ/2(nは1以上の整数)であり、リタデーション値Re2がnλ/2(nは1以上の整数)であり、リタデーション値Re3がnλ(nは1以上の整数)であることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。   The retardation value Re1 is nλ / 2 (n is an integer of 1 or more), the retardation value Re2 is nλ / 2 (n is an integer of 1 or more), and the retardation value Re3 is nλ (n is an integer of 1 or more). The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is provided. 上記視野角制御パネルの表面の中央と視点とを結ぶ直線が、上記視野角制御パネルの表面の中央における法線となす角度を極角Φとし、Φ=45°を満足する任意の視点を第1の視点とし、第1の視点から上記視野角制御パネルの表面を含む平面へ下ろした垂線の足と上記視野角制御パネルの表面の中央とを結ぶ線からの回転角を方位角θとしたときに、
θ=90°及びΦ=45°の視点を第2の視点とし、θ=180°及びΦ=45°の視点を第3の視点とし、θ=270°及びΦ=45°の視点を第4の視点とし、Φ=0°方向からの視点を第5の視点とすると、
上記第2の視野角のときに、上記第5の視点でのリタデーション値がnλ/2−λ/4〜nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)となり、上記第1の視点、上記第2の視点、上記第3の視点、及び上記第4の視点でのリタデーション値がnλ−λ/4〜nλ+λ/4(nは1以上の整数)となることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The angle formed by the straight line connecting the center of the surface of the viewing angle control panel and the viewpoint to the normal line at the center of the surface of the viewing angle control panel is the polar angle Φ, and any viewpoint that satisfies Φ = 45 ° The rotation angle from the line connecting the leg of the perpendicular line from the first viewpoint to the plane including the surface of the viewing angle control panel and the center of the surface of the viewing angle control panel is defined as the azimuth angle θ. sometimes,
The viewpoint with θ = 90 ° and Φ = 45 ° is the second viewpoint, the viewpoint with θ = 180 ° and Φ = 45 ° is the third viewpoint, and the viewpoint with θ = 270 ° and Φ = 45 ° is the fourth viewpoint. If the viewpoint from Φ = 0 ° direction is the fifth viewpoint,
At the second viewing angle, the retardation value at the fifth viewpoint is nλ / 2−λ / 4 to nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the first viewpoint, The retardation values at the second viewpoint, the third viewpoint, and the fourth viewpoint are nλ−λ / 4 to nλ + λ / 4 (n is an integer of 1 or more). 4. The liquid crystal display device according to any one of items 3 to 3.
上記位相差板は、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間に、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。   2. The retardation plate is provided between the first polarizing plate and the liquid crystal layer, and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer, respectively. 4. The liquid crystal display device according to any one of items 1 to 3. 上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、上記位相差板が複数積層して設けられており、互いに積層された位相差板の屈折率は、互いに異なっていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。   A plurality of the retardation plates are provided between at least one of the first polarizing plate and the liquid crystal layer and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer. 4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein refractive indexes of the laminated retardation plates are different from each other. 5. 上記視野角制御パネルを構成する第1の偏光板及び第2の偏光板の各偏光透過軸が、互いに直交していることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。   4. The polarization transmission axis of each of the first polarizing plate and the second polarizing plate constituting the viewing angle control panel is orthogonal to each other. 5. Liquid crystal display device. 上記バックライトは、上記液晶表示パネルの法線方向への指向性を持っていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。   4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the backlight has directivity in a normal direction of the liquid crystal display panel. 5. 画像を表示する表示装置の背面および前面の少なくとも一方に配置され、上記表示装置の視野角を、第1の視野角と、上記第1の視野角内にあり第1の視野角よりも狭い第2の視野角との間で切替える視野角制御パネルであって、
第1の偏光板、液晶層、第2の偏光板がこの順に設けられているとともに、
上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、位相差板が少なくも1つ設けられており、
上記表示装置の視野角が上記第1の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re1が、nλ/2−λ/4<Re1<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、
上記表示装置の視野角が上記第2の視野角であるときの白表示部のリタデーション値Re2がnλ/2−λ/4<Re2<nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)であり、
上記表示装置の視野角が上記第2の視野角であるときの黒表示部のリタデーション値Re3がnλ−λ/4<Re3<nλ+λ/4(nは1以上の整数)であることを特徴とする視野角制御パネル。
Arranged on at least one of the back and front of the display device for displaying an image, the display device has a first viewing angle and a first viewing angle that is within the first viewing angle and is narrower than the first viewing angle. A viewing angle control panel that switches between two viewing angles,
While the first polarizing plate, the liquid crystal layer, and the second polarizing plate are provided in this order,
At least one retardation plate is provided between at least one of the first polarizing plate and the liquid crystal layer and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer.
The retardation value Re1 of the white display portion when the viewing angle of the display device is the first viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re1 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more). Yes,
The retardation value Re2 of the white display portion when the viewing angle of the display device is the second viewing angle is nλ / 2−λ / 4 <Re2 <nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more). ,
The retardation value Re3 of the black display portion when the viewing angle of the display device is the second viewing angle is nλ−λ / 4 <Re3 <nλ + λ / 4 (n is an integer of 1 or more). Viewing angle control panel.
上記位相差板として、ディスコティック液晶がハイブリッド配向した光学補償フィルムを備えていることを特徴とする請求項12に記載の視野角制御パネル。   13. The viewing angle control panel according to claim 12, wherein the retardation plate includes an optical compensation film in which discotic liquid crystals are hybrid-aligned. 上記位相差板として、互いに直交するx、y、z方向にnx=nz>nyの関係を持つ3つの主屈折率nx、ny、nzを有する光学補償フィルムを備えていることを特徴とする請求項12に記載の視野角制御パネル。   An optical compensation film having three main refractive indexes nx, ny, and nz having a relationship of nx = nz> ny in the x, y, and z directions orthogonal to each other as the retardation plate is provided. Item 13. A viewing angle control panel according to Item 12. 上記液晶層の液晶分子のプレチルト角をθとするとき、
0°<θ≦45°の関係を満たすことを特徴とする請求項12から14までのいずれか1項に記載の視野角制御パネル。
When the pretilt angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is θ,
The viewing angle control panel according to claim 12, wherein a relationship of 0 ° <θ ≦ 45 ° is satisfied.
上記液晶層の液晶分子のプレチルト角をθとするとき、
θ≒40°の関係を満たすことを特徴とする請求項12から14までいずれか1項に記載の視野角制御パネル。
When the pretilt angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is θ,
The viewing angle control panel according to any one of claims 12 to 14, wherein a relation of θ≈40 ° is satisfied.
リタデーション値Re1がnλ/2(nは1以上の整数)であり、リタデーション値Re2がnλ/2(nは1以上の整数)であり、リタデーション値Re3がnλ(nは1以上の整数)であることを特徴とする請求項12から14までのいずれか1項に記載の視野角制御パネル。   The retardation value Re1 is nλ / 2 (n is an integer of 1 or more), the retardation value Re2 is nλ / 2 (n is an integer of 1 or more), and the retardation value Re3 is nλ (n is an integer of 1 or more). The viewing angle control panel according to claim 12, wherein the viewing angle control panel is provided. 上記視野角制御パネルの表面の中央と視点とを結ぶ直線が、上記視野角制御パネルの表面の中央における法線となす角度を極角Φとし、Φ=45°を満足する任意の視点を第1の視点とし、第1の視点から上記視野角制御パネルの表面を含む平面へ下ろした垂線の足と上記視野角制御パネルの表面の中央とを結ぶ線からの回転角を方位角θとしたときに、
θ=90°及びΦ=45°の視点を第2の視点とし、θ=180°及びΦ=45°の視点を第3の視点とし、θ=270°及びΦ=45°の視点を第4の視点とし、Φ=0°方向からの視点を第5の視点とすると、
上記第2の視野角のときに、上記第5の視点でのリタデーション値がnλ/2−λ/4〜nλ/2+λ/4(nは1以上の整数)となり、上記第1の視点、上記第2の視点、上記第3の視点、及び上記第4の視点でのリタデーション値がnλ−λ/4〜nλ+λ/4(nは1以上の整数)となることを特徴とする請求項12から14までのいずれか1項に記載の視野角制御パネル。
The angle formed by the straight line connecting the center of the surface of the viewing angle control panel and the viewpoint to the normal line at the center of the surface of the viewing angle control panel is the polar angle Φ, and any viewpoint that satisfies Φ = 45 ° The rotation angle from the line connecting the leg of the perpendicular line from the first viewpoint to the plane including the surface of the viewing angle control panel and the center of the surface of the viewing angle control panel is defined as the azimuth angle θ. sometimes,
The viewpoint with θ = 90 ° and Φ = 45 ° is the second viewpoint, the viewpoint with θ = 180 ° and Φ = 45 ° is the third viewpoint, and the viewpoint with θ = 270 ° and Φ = 45 ° is the fourth viewpoint. If the viewpoint from Φ = 0 ° direction is the fifth viewpoint,
At the second viewing angle, the retardation value at the fifth viewpoint is nλ / 2−λ / 4 to nλ / 2 + λ / 4 (n is an integer of 1 or more), and the first viewpoint, The retardation values at the second viewpoint, the third viewpoint, and the fourth viewpoint are nλ−λ / 4 to nλ + λ / 4 (n is an integer of 1 or more). The viewing angle control panel according to any one of 14 to 14.
上記位相差板は、上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間に、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項12から14までのいずれか1項に記載の視野角制御パネル。   13. The retardation plate is provided between the first polarizing plate and the liquid crystal layer, and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer, respectively. 15. The viewing angle control panel according to any one of items 1 to 14. 上記第1の偏光板と上記液晶層との間、および、上記第2の偏光板と上記液晶層との間の少なくとも一方には、上記位相差板が複数積層して設けられており、互いに積層された位相差板の屈折率は、互いに異なっていることを特徴とする請求項12から14までのいずれか1項に記載の視野角制御パネル。   A plurality of the retardation plates are provided between at least one of the first polarizing plate and the liquid crystal layer and between the second polarizing plate and the liquid crystal layer. The viewing angle control panel according to any one of claims 12 to 14, wherein the refractive indexes of the laminated retardation plates are different from each other. 上記第1の偏光板及び第2の偏光板の各偏光透過軸が、互いに直交していることを特徴とする請求項12から14までのいずれか1項に記載の視野角制御パネル。   The viewing angle control panel according to any one of claims 12 to 14, wherein the polarization transmission axes of the first polarizing plate and the second polarizing plate are orthogonal to each other.
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