JP2014215433A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element Download PDF

Info

Publication number
JP2014215433A
JP2014215433A JP2013092135A JP2013092135A JP2014215433A JP 2014215433 A JP2014215433 A JP 2014215433A JP 2013092135 A JP2013092135 A JP 2013092135A JP 2013092135 A JP2013092135 A JP 2013092135A JP 2014215433 A JP2014215433 A JP 2014215433A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
rth3
rth1
polarizing plate
optical film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013092135A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6159134B2 (en
Inventor
岩本 宜久
Nobuhisa Iwamoto
宜久 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
Priority to JP2013092135A priority Critical patent/JP6159134B2/en
Publication of JP2014215433A publication Critical patent/JP2014215433A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6159134B2 publication Critical patent/JP6159134B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new visual angle compensation technique for a liquid crystal display element having a vertical orientation liquid crystal cell in which a retardation Δnd of the liquid crystal layer is 600 nm or more.SOLUTION: The liquid crystal display element has: a vertical orientation liquid crystal cell disposed between a first and a second polarizers disposed in cross-nicol alignment, a negative biaxial film disposed between the first polarizer and the liquid crystal cell, and a first and a second C plates disposed between the biaxial film and the liquid crystal cell and between the liquid crystal cell and the second polarizer, a retardation Δnd of a liquid crystal layer being 600 nm or more, an in-plane phase difference Re of the biaxial film being 40 nm≤Re≤120 nm, thickness direction retardations Rth1-Rth3 of the biaxial film and the first and second C plates being 50 nm≤Rth1≤500 nm, (Δnd-70)-Rth1-Rth3≤Rth2≤(Δnd-270)-Rth1-Rth3, 73 nm≤Rth3≤-107.67+0.34609Δnd, respectively.

Description

本発明は、液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element.

情報表示装置として背景表示部や暗表示部の表示輝度が非常に低い表示装置が求められており、従来においては蛍光表示管ディスプレイが広く使われていたが、ディスプレイ自体に使用されているガラス基板の厚さが厚く重量も大きい欠点があり、さらに駆動用電源が特殊である問題がある。表示装置の重量を低く出来、車載電源をそのまま使用可能なデバイスとして液晶表示装置が挙げられるが、従来は正面観察時、及び左右観察時におけるコントラストが不十分であった。   As a display device, a display device having a very low display brightness of a background display portion or a dark display portion is demanded. Conventionally, a fluorescent display tube display has been widely used, but a glass substrate used for the display itself. However, there is a problem that the power supply for driving is special. A liquid crystal display device can be mentioned as a device that can reduce the weight of the display device and can use an in-vehicle power supply as it is. Conventionally, contrast in front observation and right and left observation has been insufficient.

なお、本明細書において、液晶表示装置とは情報表示を行う液晶表示素子と発光光源を有するバックライト、そしてそれらの動作制御を行う駆動回路、制御回路から形成される表示装置を言う。最近はバックライトの光源に無機LEDを用いて発光波長をほぼ単波長化することによりその波長のみにおけるコントラストを飛躍的に改善するノーマリーブラック型液晶表示素子が開発され情報表示装置として使用されてきている。   Note that in this specification, a liquid crystal display device refers to a display device that includes a liquid crystal display element that displays information, a backlight that includes a light-emitting light source, a drive circuit that performs operation control thereof, and a control circuit. Recently, a normally black liquid crystal display element has been developed and used as an information display device, which uses an inorganic LED as the light source of the backlight to make the emission wavelength substantially monochromatic, thereby dramatically improving the contrast only at that wavelength. ing.

バックライトの発光波長に依存せず良好なノーマリーブラック表示を実現する液晶表示素子として、二枚の上下ガラス基板間に配置される液晶層内の液晶分子配向が基板に対して垂直又は略垂直に配向する「垂直配向モード」(以下VAモード)液晶セルを略クロスニコル配置偏光板間に配置する素子がある。ガラス基板法線方位から観察した時、その光学特性はクロスニコル偏光板のそれとほぼ同等になり、その透過率が非常に低くなり高いコントラストを比較的簡単に実現することが可能となる。   As a liquid crystal display element that realizes a good normally black display regardless of the emission wavelength of the backlight, the liquid crystal molecule orientation in the liquid crystal layer disposed between the two upper and lower glass substrates is perpendicular or substantially perpendicular to the substrate There is an element in which a “vertical alignment mode” (hereinafter referred to as VA mode) liquid crystal cell that is aligned in the direction is arranged between substantially crossed Nicols polarizing plates. When observed from the normal direction of the glass substrate, the optical characteristics are almost the same as those of the crossed Nicols polarizing plate, the transmittance is very low, and a high contrast can be realized relatively easily.

さらに特許文献1に示されるように、上下偏光板と上下ガラス基板間の一方、又は両方に負の一軸光学異方性、又は負の二軸光学異方性を有する視角補償板を挿入することにより液晶表示装置を法線より左右斜めから観察した場合においても透過率の上昇が小さくコントラストが比較的低下しにくい良好な表示状態を実現することが可能である。この視角補償方法に関しては負の二軸光学異方性を有する視角補償板(以下負の二軸フィルムと表記)の面内位相差や面内遅相軸配置に関して特に有効な条件が特許文献2に示されている。   Furthermore, as shown in Patent Document 1, a viewing angle compensation plate having negative uniaxial optical anisotropy or negative biaxial optical anisotropy is inserted into one or both of the upper and lower polarizing plates and the upper and lower glass substrates. Thus, even when the liquid crystal display device is observed obliquely from the left and right with respect to the normal line, it is possible to realize a good display state in which the increase in transmittance is small and the contrast is relatively difficult to decrease. Regarding this viewing angle compensation method, Patent Document 2 discloses particularly effective conditions regarding the in-plane retardation and in-plane slow axis arrangement of a viewing angle compensation plate having negative biaxial optical anisotropy (hereinafter referred to as a negative biaxial film). Is shown in

また、二軸光学異方性を有する略1/2波長板と負の一軸光学異方性を有する視角補償板(以下Cプレートと表記)を組み合わせることにより良好な視角特性を実現する方法が特許文献3に示されている。しかし、本手法は略1/2波長板としては波長板自体がどの方向から観察しても略1/2波長の位相差を実現する必要があるため、実際は正の二軸光学異方性が必要でありその実現は非常に難しい。そこで比較的製造しやすいと考えられる負の二軸フィルムとCプレートを組み合わせる方法が特許文献4に開示されている。ただし特許文献4によると二軸フィルムの面内位相差は190nm以下、適用される液晶セルの液晶層内のリタデーション(液晶材料の複屈折をΔn、液晶層厚さをdとした時のΔnd)は200nm〜500nmに限定されている。   Also, a method for realizing a good viewing angle characteristic by combining a substantially ½ wavelength plate having biaxial optical anisotropy and a viewing angle compensation plate having negative uniaxial optical anisotropy (hereinafter referred to as C plate) is patented. It is shown in Reference 3. However, since this method needs to realize a phase difference of about ½ wavelength regardless of the direction of the wave plate itself as a substantially ½ wavelength plate, in actuality, there is a positive biaxial optical anisotropy. It is necessary and very difficult to realize. Therefore, Patent Document 4 discloses a method of combining a negative biaxial film and a C plate, which are considered to be relatively easy to manufacture. However, according to Patent Document 4, the in-plane retardation of the biaxial film is 190 nm or less, the retardation in the liquid crystal layer of the applied liquid crystal cell (Δnd when the birefringence of the liquid crystal material is Δn, and the thickness of the liquid crystal layer is d) Is limited to 200 nm to 500 nm.

VAモード液晶表示素子をマルチプレックス駆動により1/64デューティ以上で動作させる場合、液晶層内のリタデーションΔndは少なくとも550nmより大きいことが好ましく、800nmより大きいことがより好ましい。その理由は、電気光学特性における急峻性を出来るだけ良好にしなければ高デューティ駆動時においてVAモードの特徴である高コントラスト特性とオン電圧印加時における透過率をある程度高く維持することの両立が困難になるためである。   When the VA mode liquid crystal display element is operated at a duty of 1/64 or more by multiplex driving, the retardation Δnd in the liquid crystal layer is preferably at least larger than 550 nm, and more preferably larger than 800 nm. The reason for this is that unless the steepness in the electro-optic characteristics is made as good as possible, it is difficult to maintain both high contrast characteristics, which is a feature of the VA mode, and transmittance at the time of on-voltage application when the duty is high. It is to become.

上記で示したようにΔndが500nm以下では上記手法により視角特性を改善できるがそれより大きいΔndの場合は特許文献5および特許文献6に良好な視角特性を実現する視角補償方法が示されている。   As described above, when Δnd is 500 nm or less, the viewing angle characteristics can be improved by the above method. However, in the case of Δnd larger than that, Patent Document 5 and Patent Document 6 show viewing angle compensation methods for realizing good viewing angle characteristics. .

特許文献5は(図2参照)、互いにクロスニコル配置された表側偏光板と裏側偏光板間にVAモード液晶セルが配置され、表側偏光板とVAモード液晶セル間に負の二軸フィルムがその面内遅相軸を表側偏光板の吸収軸に対して直交するように配置され、裏側偏光板とVAモード液晶セル間にCプレートが配置された液晶表示装置を開示している。   In Patent Document 5 (see FIG. 2), a VA mode liquid crystal cell is disposed between a front-side polarizing plate and a back-side polarizing plate arranged in crossed Nicols, and a negative biaxial film is disposed between the front-side polarizing plate and the VA mode liquid crystal cell. A liquid crystal display device is disclosed in which an in-plane slow axis is arranged to be orthogonal to the absorption axis of the front polarizing plate, and a C plate is arranged between the back polarizing plate and the VA mode liquid crystal cell.

特許文献6は(図3参照)、互いにクロスニコル配置された表側偏光板と裏側偏光板の間にVAモード液晶セルが配置され、表側偏光板とVAモード液晶セル間に負の二軸フィルムとCプレートが、前者が表側偏光板に近接し、その面内遅相軸が表側偏光板の吸収軸に対して直交するよう配置された液晶表示装置を開示している。   In Patent Document 6 (see FIG. 3), a VA mode liquid crystal cell is disposed between a front-side polarizing plate and a back-side polarizing plate arranged in crossed Nicols, and a negative biaxial film and a C plate are disposed between the front-side polarizing plate and the VA mode liquid crystal cell. However, the former discloses a liquid crystal display device which is disposed so as to be close to the front-side polarizing plate and the in-plane slow axis thereof is orthogonal to the absorption axis of the front-side polarizing plate.

フィルム状の光学補償板について、面内屈折率を遅相軸方位に関してnx、進相軸方位に関してny、厚さ方向の屈折率をnz、厚さをdとするとき、負の二軸フィルムは、nx>ny≧nzの関係を有する光学補償板、Cプレートは、nx≒ny>nzの関係を有する光学補償板と定義される。また、面内位相差Reは、Re=(nx−ny)×dで定義され、厚さ方向の位相差Rthは、Rth=((nx+ny)/2−nz)×dで定義される。   For a film-shaped optical compensator, when the in-plane refractive index is nx for the slow axis direction, ny for the fast axis direction, nz for the refractive index in the thickness direction, and d for the thickness, the negative biaxial film is , Nx> ny ≧ nz, the C compensator is defined as an optical compensator having a relationship of nx≈ny> nz. The in-plane retardation Re is defined by Re = (nx−ny) × d, and the thickness direction retardation Rth is defined by Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d.

負の二軸フィルムとして市場に流通する樹脂フィルムにはノルボルネン系環状オレフィン(以下COP)を材質とした厚さ略0.2mm以下程度の原反フィルムを二軸方位に延伸加工したものがある。これらのフィルムは、面内位相差Reが0<Re≦300nm、厚さ方向の位相差Rthが0<Rth≦500nmでないと、フィルム内での光学パラメータの均一性の実現が難しいと考えられる。   Resin films distributed in the market as negative biaxial films include those obtained by stretching a raw film having a thickness of about 0.2 mm or less made of norbornene-based cyclic olefin (hereinafter COP) in a biaxial direction. These films are considered difficult to achieve uniformity of optical parameters in the film unless the in-plane retardation Re is 0 <Re ≦ 300 nm and the thickness direction retardation Rth is 0 <Rth ≦ 500 nm.

Cプレートとして市場に流通する樹脂フィルムにはCOPやトリアセチルセルロース(以下TAC)が材質として用いられる。いずれのフィルムも一軸または二軸延伸加工されることから面内位相差Reは完全にゼロではなく7nm以下のものが多い。即ち、nx≒ny>nzの関係にある。厚さ方向リタデーションRthは最大でも250nm程度のものでないとフィルム面内Reや遅相軸の均一性を確保することができない。   COP or triacetyl cellulose (hereinafter referred to as TAC) is used as a material for a resin film distributed as a C plate on the market. Since any film is uniaxially or biaxially stretched, the in-plane retardation Re is not completely zero but is often 7 nm or less. That is, nx≈ny> nz. If the thickness direction retardation Rth is not about 250 nm at the maximum, the in-plane Re and the slow axis uniformity cannot be ensured.

負の二軸フィルムの最大Rth=500nmとCプレートの最大Rth=250nmを特許文献5と特許文献6記載の技術に適用すると、視角補償板の合算Rthは、裏表偏光板の保護フィルムであるTACフィルムのRth=50nmを加算して850nm程度となる。この時良好な背景(電圧無印加時)視角特性が得られる液晶表示装置におけるVAモード液晶セルのΔndは750nm〜950nm程度である。これ以上のΔndを有するVAモード液晶表示素子と組み合わせる場合、特許文献5においては、裏側偏光板と液晶セル間に複数枚のCプレートを挿入することが有効であることが示されている。一方特許文献6においてはすでに配置されるCプレートとVAモード液晶セル間にさらにCプレートを挿入することが有効であることが示されている。   When the maximum Rth = 500 nm of the negative biaxial film and the maximum Rth = 250 nm of the C plate are applied to the techniques described in Patent Document 5 and Patent Document 6, the total Rth of the viewing angle compensator is TAC which is a protective film for the back and front polarizing plates. When Rth = 50 nm of the film is added, it becomes about 850 nm. At this time, Δnd of the VA mode liquid crystal cell in the liquid crystal display device in which a good background (when no voltage is applied) viewing angle characteristic is obtained is about 750 nm to 950 nm. In combination with a VA mode liquid crystal display element having a Δnd higher than this, Patent Document 5 shows that it is effective to insert a plurality of C plates between the back-side polarizing plate and the liquid crystal cell. On the other hand, Patent Document 6 shows that it is effective to insert a C plate between the already arranged C plate and the VA mode liquid crystal cell.

特許第2047880号公報Japanese Patent No. 2047880 特許第3330574号公報Japanese Patent No. 3330574 特許第3299190号公報Japanese Patent No. 3299190 特許第3863446号公報Japanese Patent No. 3863446 特許第4894036号公報Japanese Patent No. 4894036 特許第4873553号公報Japanese Patent No. 4873553

本発明の一目的は、液晶層のリタデーションΔndが600nm以上である垂直配向液晶セルを有する液晶表示素子について、新規な視角補償技術を提供することである。   An object of the present invention is to provide a novel viewing angle compensation technique for a liquid crystal display element having a vertically aligned liquid crystal cell in which the retardation Δnd of the liquid crystal layer is 600 nm or more.

本発明の一観点によれば、
互いにクロスニコル配置された第1偏光板及び第2偏光板と、
前記第1偏光板と前記第2偏光板との間に配置された垂直配向液晶セルと、
nx>ny≧nzの光学的異方性を有し、前記第1偏光板と前記垂直配向液晶セルとの間に、面内遅相軸が前記第1偏光板の吸収軸に対して略直交するように配置された第1の光学フィルムと、
nx≒ny>nzの光学異方性を有し、前記第1の光学フィルムと前記垂直配向液晶セルとの間に配置された第2の光学フィルムと、
nx≒ny>nzの光学異方性を有し、前記垂直配向液晶セルと前記第2偏光板との間に配置された第3の光学フィルムと
を有し、
前記垂直配向液晶セルは、
液晶層のリタデーションΔndが600nm以上であり、
前記第1の光学フィルムは、
面内位相差Re1が40nm≦Re1≦120nmであり、
厚さ方向リタデーションRth1が50nm≦Rth1≦500nmであり、
前記第2の光学フィルムは、
厚さ方向リタデーションRth2が
(Δnd−70)−Rth1−Rth3≦Rth2≦(Δnd−270)−Rth1−Rth3であり、
前記第3の光学フィルムは、
厚さ方向リタデーションRth3が
73nm≦Rth3≦−107.67+0.34609Δndである、
液晶表示素子が提供される。
According to one aspect of the present invention,
A first polarizing plate and a second polarizing plate arranged in crossed Nicols,
A vertically aligned liquid crystal cell disposed between the first polarizing plate and the second polarizing plate;
It has optical anisotropy of nx> ny ≧ nz, and an in-plane slow axis is substantially orthogonal to the absorption axis of the first polarizing plate between the first polarizing plate and the vertically aligned liquid crystal cell. A first optical film arranged to
a second optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz and disposed between the first optical film and the vertically aligned liquid crystal cell;
a third optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz and disposed between the vertical alignment liquid crystal cell and the second polarizing plate;
The vertical alignment liquid crystal cell is
The retardation Δnd of the liquid crystal layer is 600 nm or more,
The first optical film is
In-plane retardation Re1 is 40 nm ≦ Re1 ≦ 120 nm,
Thickness direction retardation Rth1 is 50 nm ≦ Rth1 ≦ 500 nm,
The second optical film is
The thickness direction retardation Rth2 is (Δnd−70) −Rth1−Rth3 ≦ Rth2 ≦ (Δnd−270) −Rth1−Rth3,
The third optical film is
The thickness direction retardation Rth3 is 73 nm ≦ Rth3 ≦ −107.67 + 0.334609Δnd.
A liquid crystal display element is provided.

視角変化に伴うカラーシフトが抑制される。   A color shift accompanying a change in viewing angle is suppressed.

図1は、実施例による液晶表示素子のパネル構造を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a panel structure of a liquid crystal display device according to an embodiment. 図2は、第1比較例による液晶表示素子のパネル構造を示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing the panel structure of the liquid crystal display element according to the first comparative example. 図3は、第2比較例による液晶表示素子のパネル構造を示す概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a panel structure of a liquid crystal display element according to a second comparative example. 図4aは、正面観察時の透過率を7%に設定したときの左右方位視角特性を示し、図4bは、透過率をパラメータとしたとき、色度x、yが0.35以下となる左方位極角観察角度最大値の第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3依存性を示す。FIG. 4a shows the left-right azimuth viewing angle characteristics when the transmittance during frontal observation is set to 7%, and FIG. 4b shows the left where chromaticity x and y are 0.35 or less when the transmittance is used as a parameter. The dependence of the maximum azimuth polar angle observation angle on the thickness direction retardation Rth3 of the second C plate is shown. 図4cは、透過率をパラメータとしたとき、色度x、yが0.35以下となる右方位極角観察角度最大値の第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3依存性を示し、図4dは、図4b、図4cの左右視角特性においてxとyが0.35以下であった極角観察角度範囲の合算値を視角範囲としたときの第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3依存性を示す。FIG. 4 c shows the dependence of the maximum right azimuth polar angle at which the chromaticity x, y is 0.35 or less on the transmittance as a parameter in the thickness direction phase difference Rth3 of the second C plate, FIG. 4d shows the thickness direction position of the second C plate when the viewing angle range is the sum of polar angle observation angle ranges in which x and y are 0.35 or less in the left-right viewing angle characteristics of FIGS. 4b and 4c. The phase difference Rth3 dependency is shown. 図5aは、左方位における色度x、yが0.35以下となる最大極角観察角度の第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3依存性を示し、図5bは、左右視角特性におけるx、yが0.35以下を実現する極角観察角度範囲を合算した視角範囲のRth3依存性を示す。FIG. 5a shows the dependency of the maximum polar angle observation angle at which the chromaticity x, y in the left azimuth is 0.35 or less on the thickness direction phase difference Rth3 of the second C plate, and FIG. The Rth3 dependency of the viewing angle range obtained by adding up the polar angle observation angle ranges where x and y are 0.35 or less is shown. 図6a及び図6bは、負の二軸フィルムのRth1をパラメータに加えた場合において、第2比較例よりも深い極角観察角度において色調変化が少ない条件を、Rth1とRth3との関係、Rth1とRth2との関係としてまとめたグラフである。FIGS. 6a and 6b show the relationship between Rth1 and Rth3, Rth1 and Rth3 under the condition that there is less change in color tone at a polar angle observation angle deeper than that of the second comparative example when Rth1 of the negative biaxial film is added to the parameters. It is the graph put together as a relationship with Rth2. 図7aは、右方位のx、y色度が0.35以下である極角観察角度の最大値の第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3依存性を示し、図7bは、左右方位のx、y色度が0.35以下である極角観察角度の最大値を合算した視角範囲のRth3依存性を示す。FIG. 7a shows the thickness direction retardation Rth3 dependence of the maximum value of polar angle observation angle with x and y chromaticity in the right direction being 0.35 or less, and FIG. The Rth3 dependency of the viewing angle range obtained by adding the maximum values of polar angle observation angles in which the x and y chromaticities are 0.35 or less is shown. 図8aは、液晶層のリタデーションΔndと合算Rthとの関係を示し、図8bは、第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3と合算Rthとの関係を示す。FIG. 8a shows the relationship between the retardation Δnd of the liquid crystal layer and the total Rth, and FIG. 8b shows the relationship between the thickness direction retardation Rth3 of the second C plate and the total Rth. 図8cは、図8aと図8bに示した関係を合成して液晶層のリタデーションΔndと第2のCプレートRth3の関係を示す。FIG. 8c shows the relationship between the retardation Δnd of the liquid crystal layer and the second C plate Rth3 by synthesizing the relationship shown in FIGS. 8a and 8b. 図8d及び図8eは、適切な面内位相差Reと厚さ方向位相差Rth1との関係を示す。8d and 8e show the relationship between an appropriate in-plane retardation Re and thickness direction retardation Rth1. 図9a及び図9bは、光学フィルムの厚さ方向リタデーション等の好適な条件をまとめた表である。9a and 9b are tables summarizing suitable conditions such as retardation in the thickness direction of the optical film.

図1を参照して、本発明の実施例による液晶表示素子について説明する。図1は、実施例による液晶表示素子のパネル構造を示す概略斜視図である。互いにクロスニコル配置された表側偏光板1と裏側偏光板6との間に、垂直配向(VA)モード液晶セル4が配置されている。   A liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a panel structure of a liquid crystal display device according to an embodiment. A vertical alignment (VA) mode liquid crystal cell 4 is disposed between the front-side polarizing plate 1 and the back-side polarizing plate 6 which are arranged in crossed Nicols.

表側偏光板1と液晶セル4との間に、負の二軸フィルムである第1の光学フィルム2と、Cプレートである第2の光学フィルム3とが積層して配置されている。第1の光学フィルム2は、表側偏光板1に近接し、面内遅相軸2aが近接する偏光板吸収軸1aに直交して配置される。Cプレート3の面内遅相軸3aは、好ましくは近接する第1の光学フィルム2の遅相軸2aに平行または直交に配置される。   Between the front-side polarizing plate 1 and the liquid crystal cell 4, a first optical film 2 that is a negative biaxial film and a second optical film 3 that is a C plate are laminated and disposed. The 1st optical film 2 is arrange | positioned orthogonally to the polarizing plate absorption axis 1a which adjoins the front side polarizing plate 1, and the in-plane slow axis 2a adjoins. The in-plane slow axis 3a of the C plate 3 is preferably arranged in parallel or perpendicular to the slow axis 2a of the adjacent first optical film 2.

液晶セル4と裏側偏光板6との間に、Cプレートである第3の光学フィルム5が挿入されている。第3の光学フィルム5の面内遅相軸5aは、近接する裏側偏光板6の吸収軸6aに対して平行または直交に配置される。   A third optical film 5 that is a C plate is inserted between the liquid crystal cell 4 and the back-side polarizing plate 6. The in-plane slow axis 5 a of the third optical film 5 is arranged in parallel or orthogonal to the absorption axis 6 a of the adjacent back side polarizing plate 6.

液晶セル4の液晶層は、裏表基板の内面に配置された電極間に液晶材料の閾値以上の電圧が印加されると、表側偏光板1の吸収軸1aと裏側偏光板6の吸収軸6aに対して45°方向に傾斜する構成となっている。   When a voltage equal to or higher than the threshold value of the liquid crystal material is applied between the electrodes disposed on the inner surfaces of the back and front substrates, the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 4 is applied to the absorption axis 1 a of the front side polarizing plate 1 and the absorption axis 6 a of the back side polarizing plate 6. In contrast, the structure is inclined in the 45 ° direction.

図1は、裏表基板に対して配向処理を施しプレティルト角を発現させたモノドメインVAモードセル4を例示する。配向処理方位を矢印4u及び4lで示す。なお、VAモード液晶セル4は、裏表電極面に規則的に開口部、または突起等の配向制御要素を配置したマルチドメイン配向構造でもよい。   FIG. 1 illustrates a monodomain VA mode cell 4 in which an orientation process is performed on the back and front substrates to develop a pretilt angle. The orientation direction is indicated by arrows 4u and 4l. The VA mode liquid crystal cell 4 may have a multi-domain alignment structure in which alignment control elements such as openings or protrusions are regularly arranged on the front and back electrode surfaces.

表側偏光板1、負の二軸フィルムである第1の光学フィルム2、Cプレートである第2の光学フィルム3、VAモード液晶セル4、Cプレートである第3の光学フィルム5、及び裏側偏光板6により、実施例による液晶表示素子が形成される。   Front side polarizing plate 1, first optical film 2 that is negative biaxial film, second optical film 3 that is C plate, VA mode liquid crystal cell 4, third optical film 5 that is C plate, and backside polarized light The plate 6 forms the liquid crystal display element according to the embodiment.

図1の液晶表示素子においては裏側基板の配向方位を下方位、表側基板の配向方位を上方位、表側基板の配向方位を時計回りに90°回転させた方位を右方位、反時計回りに90°回転させた方位を左方位と定義する。   In the liquid crystal display device of FIG. 1, the orientation orientation of the back substrate is the lower orientation, the orientation orientation of the front substrate is the upper orientation, the orientation obtained by rotating the orientation orientation of the front substrate 90 ° clockwise is 90 ° clockwise and counterclockwise. Rotated direction is defined as left direction.

VAモード液晶セル4は、液晶層のリタデーションΔndが600nm以上の高Δndのものを想定している。制御装置7が、VAモード液晶セル4をマルチプレックス駆動する。マルチプレックス駆動のデューティは、デューティ比1/64以上の高デューディを想定している。なお、デューティ比の分母であるデューティが大きいほど高デューティと呼ぶ。   The VA mode liquid crystal cell 4 is assumed to have a liquid crystal layer retardation Δnd of a high Δnd of 600 nm or more. The control device 7 multiplex-drives the VA mode liquid crystal cell 4. The duty of the multiplex drive is assumed to be a high duty with a duty ratio of 1/64 or more. In addition, it is called a high duty, so that the duty which is a denominator of a duty ratio is large.

なお、本実施例のパネル構造において、各構成要素の配置に関し、「平行」、「直交」、「45°」という表現を用いた。しかし実際に液晶表示素子を作製する場合の角度配置は、いずれも±2〜3°程度までのばらつきが存在する。そこで、0°±3°の角度関係を「略平行」、90°±3°の角度関係を「略直交」、45°±3°の角度関係を「略45°」と定義する。   In the panel structure of this example, the expressions “parallel”, “orthogonal”, and “45 °” are used for the arrangement of each component. However, the angular arrangement in the actual production of the liquid crystal display element has a variation of about ± 2 to 3 °. Therefore, the angular relationship of 0 ° ± 3 ° is defined as “substantially parallel”, the angular relationship of 90 ° ± 3 ° is defined as “substantially orthogonal”, and the angular relationship of 45 ° ± 3 ° is defined as “substantially 45 °”.

また、本実施例のパネル構造において、裏表偏光板を互いに「クロスニコル配置」するという表現を用いた。ただし、実際に液晶表示素子を作製する場合は、吸収軸同士の角度配置が90°±3°程度のばらつきを持つ。そこで、吸収軸同士のなす角度範囲が90°±3°(略直交)となる配置を「クロスニコル配置」と定義する。   In the panel structure of this example, the expression “cross Nicol arrangement” is used for the back and front polarizing plates. However, when the liquid crystal display element is actually manufactured, the angular arrangement of the absorption axes has a variation of about 90 ° ± 3 °. Therefore, an arrangement in which the angle range formed by the absorption axes is 90 ° ± 3 ° (substantially orthogonal) is defined as “crossed Nicols arrangement”.

実施例による液晶表示素子を、一例として以下のような工程で作製した。所望のパターンを有する透明電極が形成されているガラス基板上に、日産化学製垂直配向膜を成膜した後、特開2005−234254号公報の「発明を実施するための最良の形態」の欄に示されるラビング処理方法により、基板に配向処理を施した。なお、ガラス基板と配向膜の間には酸化シリコンなどの絶縁膜を形成しても良い。   The liquid crystal display element by an Example was produced in the following processes as an example. After forming a vertical alignment film made by Nissan Chemical on a glass substrate on which a transparent electrode having a desired pattern is formed, the column “Best Mode for Carrying Out the Invention” in JP-A-2005-234254 The substrate was subjected to orientation treatment by the rubbing treatment method shown in FIG. Note that an insulating film such as silicon oxide may be formed between the glass substrate and the alignment film.

その後2枚のガラス基板を、その上下面で垂直配向膜が近接するようにかつ、ラビング方向が反平行になるように、シール材により貼り合わせた。上下ガラス基板間の間隔は、4μm〜6μmになるように球状スペーサーにて制御されている。   Thereafter, the two glass substrates were bonded to each other with a sealing material so that the vertical alignment film was close to the upper and lower surfaces and the rubbing direction was antiparallel. The space between the upper and lower glass substrates is controlled by a spherical spacer so as to be 4 μm to 6 μm.

2枚のガラス基板間に、複屈折異方性Δnが0.1以上0.27以下で誘電率異方性Δεが負の液晶材料を注入した後、液晶材料の等方相温度より略20℃高い温度で1時間焼成した。なお、プレティルト角は液晶材料のΔn、Δεの値に関わらず液晶セル面内で89.85°±0.1°であった。   After injecting a liquid crystal material having a birefringence anisotropy Δn of 0.1 or more and 0.27 or less and a negative dielectric anisotropy Δε between two glass substrates, it is about 20 from the isotropic phase temperature of the liquid crystal material. Firing was carried out at a high temperature for 1 hour. The pretilt angle was 89.85 ° ± 0.1 ° in the liquid crystal cell plane regardless of the values of Δn and Δε of the liquid crystal material.

2枚のガラス基板の外側に、偏光板吸収軸が略クロスニコル配置になるように偏光板を貼り合せる。偏光板はポラテクノ製VHC13Uを用いた。偏光板のガラス基板貼り合わせ面にはReが約3nm〜5nmのTACベースフィルムが存在し粘着材で下層と貼り合わせられている。負の二軸フィルムおよびCプレートはノルボルネン系COPフィルムを二軸延伸加工したものを用いた。バックライトの光源は標準光源Cとした。   A polarizing plate is bonded to the outside of the two glass substrates so that the polarizing plate absorption axis is in a substantially crossed Nicols arrangement. The polarizing plate used was VHC13U made by Polatechno. A TAC base film with Re of about 3 nm to 5 nm exists on the glass substrate bonding surface of the polarizing plate, and is bonded to the lower layer with an adhesive material. A negative biaxial film and a C plate were obtained by biaxially stretching a norbornene COP film. The light source of the backlight was a standard light source C.

次に、図2及び図3を参照して、第1比較例及び第2比較例による液晶表示素子について説明する。図2及び図3は、それぞれ、第1比較例及び第2比較例による液晶表示素子のパネル構造を示す概略斜視図である。   Next, liquid crystal display elements according to the first comparative example and the second comparative example will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are schematic perspective views showing the panel structures of the liquid crystal display elements according to the first comparative example and the second comparative example, respectively.

図2に示す第1比較例の液晶表示素子は、実施例の液晶表示素子から、Cプレートである第2の光学フィルム3を省略した積層構造を有する。   The liquid crystal display element of the 1st comparative example shown in FIG. 2 has the laminated structure which abbreviate | omitted the 2nd optical film 3 which is C plate from the liquid crystal display element of an Example.

図3に示す第2比較例の液晶表示素子は、実施例の液晶表示素子から、Cプレートである第3の光学フィルム5を省略した積層構造を有する。   The liquid crystal display element of the 2nd comparative example shown in FIG. 3 has the laminated structure which abbreviate | omitted the 3rd optical film 5 which is C plate from the liquid crystal display element of an Example.

図2、3に示す第1比較例、第2比較例ともに、液晶表示素子の方位関係は、図1に示した実施例と同様である。   In both the first comparative example and the second comparative example shown in FIGS. 2 and 3, the orientation relationship of the liquid crystal display elements is the same as that of the embodiment shown in FIG.

比較例の液晶表示素子において生じる問題について説明する。第1及び第2比較例の構造では、高Δndを示すVAモード液晶表示装置を高デューティでマルチプレックス駆動したとき、明表示状態の表示部の視角特性を観察すると、液晶表示装置の表示面法線を基準に極角が深くなるにしたがってカラーシフトが観察され、表示品位が低下することがわかった。   A problem occurring in the liquid crystal display element of the comparative example will be described. In the structures of the first and second comparative examples, when the VA mode liquid crystal display device exhibiting high Δnd is multiplexed and driven at a high duty, the viewing angle characteristics of the display unit in the bright display state are observed. The color shift was observed as the polar angle became deeper with respect to the line, and it was found that the display quality deteriorated.

第1比較例による光学フィルム(視角補償板)の配置構造を採用した場合は、観察角度を深くするにしたがって黄色や緑、青等にカラーシフトし、透過率が低下する傾向が観察された。また、第2比較例の視角補償板配置構造では、観察角度を深くするにしたがって黄色にカラーシフトし、透過率が上昇する傾向が観察された。   When the arrangement structure of the optical film (viewing angle compensator) according to the first comparative example was adopted, a tendency was observed in which the transmittance was lowered due to color shift to yellow, green, blue, etc. as the observation angle was increased. Further, in the viewing angle compensator arrangement structure of the second comparative example, it was observed that the color shifted to yellow and the transmittance increased as the observation angle was deepened.

以下に説明するように、本願発明者の研究によれば、実施例による視角補償板配置構造を、厚さ方向リタデーション等の光学フィルム特性を適切に設定して用いることにより、高Δnd(600nm以上)のVAモード液晶表示素子を高デューティ(デューティが64以上)でマルチプレックス駆動した場合の、明表示部の観察方向の変化、すなわち視角変化に対するカラーシフト、および透過率変化を抑制できることがわかった。   As will be described below, according to the research of the present inventor, the viewing angle compensator arrangement structure according to the embodiment is used by appropriately setting the optical film characteristics such as thickness direction retardation, and thereby using a high Δnd (600 nm or more). ) VA mode liquid crystal display element when the multiplex driving is performed with a high duty (with a duty of 64 or more), it was found that the change in the viewing direction of the bright display portion, that is, the color shift with respect to the change in viewing angle, and the transmittance change can be suppressed. .

次に、シミュレーション解析に基づいて、視角変化に対するカラーシフトおよび透過率変化を抑制できる条件について考察する。本シミュレーション解析において、液晶パネル構造は、上記における実際の液晶表示素子と同様な構造とした。ただし、ガラス基板と透明電極は省略している。偏光板はポラテクノ製VHC13Uを用い、TACベースフィルムは、Reを3nm、Rthを50nmとした。負の二軸フィルムおよびCプレートは、ノルボルネン系COPフィルムを二軸延伸加工したものとした。バックライトの光源は標準光源Cとした。シンテック社製液晶表示機シミュレータLCDMASTER8を用いて解析を行った。
(1)Δnd=1050nm固定の場合
図1に示した実施例の液晶表示素子構造において、液晶層のリタデーションΔndを1050nmに設定し、負の二軸フィルム2の面内位相差Reを45nm、厚さ方向位相差Rth1を440nmに固定した。第1のCプレート3の厚さ方向位相差Rth2、及び、第2のCプレート5の厚さ方向位相差Rth3が変化したときに明表示時における180°方位(以下左方位)、および0°方位(以下右方位)の液晶表示素子の表示面法線方向を基準として極角観察角度を変化させた場合の明表示時透過率の視角特性を計算した。なお、Rth1=Rth2+Rth3とした。つまり、Rth1+Rth2+Rth3=880nmとした。
Next, based on simulation analysis, conditions for suppressing color shift and transmittance change with respect to viewing angle change will be considered. In this simulation analysis, the liquid crystal panel structure is the same as the actual liquid crystal display element described above. However, the glass substrate and the transparent electrode are omitted. The polarizing plate was Vola13 made by Polatechno, and the TAC base film had Re of 3 nm and Rth of 50 nm. The negative biaxial film and the C plate were obtained by biaxially stretching a norbornene-based COP film. The light source of the backlight was a standard light source C. Analysis was performed using a liquid crystal display simulator LCDMASTER8 manufactured by Shintech.
(1) In the case where Δnd is fixed to 1050 nm In the liquid crystal display element structure of the embodiment shown in FIG. 1, the retardation Δnd of the liquid crystal layer is set to 1050 nm, the in-plane retardation Re of the negative biaxial film 2 is 45 nm, and the thickness is The vertical phase difference Rth1 was fixed at 440 nm. When the thickness direction phase difference Rth2 of the first C plate 3 and the thickness direction phase difference Rth3 of the second C plate 5 change, the 180 ° azimuth (hereinafter referred to as the left azimuth) during bright display and 0 ° The viewing angle characteristics of the transmittance during bright display when the polar angle was changed with reference to the normal direction of the display surface of the liquid crystal display element in the azimuth direction (hereinafter referred to as the right azimuth) were calculated. Note that Rth1 = Rth2 + Rth3. That is, Rth1 + Rth2 + Rth3 = 880 nm.

図4aは、正面観察時の透過率を7%に設定したときの左右方位視角特性を示す。極角観察角度が負の場合は左方位、正の場合は右方位を表す。第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3が0nmである場合が、第2比較例(図3)に対応する。第2比較例による視角補償の場合、極角±25°程度から観察角度が大きく(深く)なると透過率が大きく上昇し、±50°近辺で正面観察時の2倍以上の透過率となっていることがわかる。   FIG. 4 a shows the left-right azimuth viewing angle characteristics when the transmittance during frontal observation is set to 7%. When the polar angle is negative, it represents the left direction, and when it is positive, the right direction. The case where the thickness direction retardation Rth3 of the second C plate is 0 nm corresponds to the second comparative example (FIG. 3). In the case of viewing angle compensation according to the second comparative example, the transmittance greatly increases when the observation angle is increased (deep) from about ± 25 ° polar angle, and the transmittance is more than double that of the frontal observation around ± 50 °. I understand that.

Rth3の値が大きくなるにしたがって、観察角度が深くなった場合の最大透過率が低下する。第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3が440nmに達し、第1のCプレートの厚さ方向位相差Rth2=0nmとなった場合が、第1比較例(図2)に対応する。第1比較例による視角補償の場合、深い観察角度にて透過率がほぼゼロになる観察角度が存在するまでに変化が見られる。   As the value of Rth3 increases, the maximum transmittance when the observation angle becomes deeper decreases. The case where the thickness direction retardation Rth3 of the second C plate reaches 440 nm and the thickness direction retardation Rth2 = 0 nm of the first C plate corresponds to the first comparative example (FIG. 2). In the case of viewing angle compensation according to the first comparative example, a change is observed until there is an observation angle at which the transmittance is almost zero at a deep observation angle.

Rth2とRth3の設定により深い観察角度の透過率に大きな変化が観察されると同時に明表示状態の色調にも大きな変化が現れる。また、正面観察時透過率によっても影響を受ける。そこで、正面観察時透過率を3%、5%、7%、10%としたとき、Rth2とRth3を変化させた場合の左右方位極角観察角度変化に対するXYZ表色系における色度x及びyを計算し、xとyが共に0.35以内になる左右方位極角観察角度を求めた。   With the setting of Rth2 and Rth3, a large change is observed in the transmittance at a deep observation angle, and at the same time, a large change appears in the color tone of the bright display state. It is also affected by the transmittance during frontal observation. Therefore, when the transmittance at the time of frontal observation is 3%, 5%, 7%, and 10%, the chromaticity x and y in the XYZ color system with respect to the change in the left and right azimuth polar angle observation angle when Rth2 and Rth3 are changed. And the left and right azimuth polar observation angles at which both x and y were within 0.35 were determined.

図4b、図4cは、透過率をパラメータとしたとき、前記x、yが0.35以下となる左方位及び右方位極角観察角度最大値の第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3依存性を示す。上述のように、Rth3=0nmが第2比較例による視角補償方法、Rth3=440nmが第1比較例による視角補償方法に対応する。   4b and 4c show the thickness direction phase difference Rth3 of the second C plate having the maximum left and right azimuth polar angle observation angles where x and y are 0.35 or less when transmittance is used as a parameter. Indicates dependency. As described above, Rth3 = 0 nm corresponds to the viewing angle compensation method according to the second comparative example, and Rth3 = 440 nm corresponds to the viewing angle compensation method according to the first comparative example.

透過率により多少に違いは観察されるが、近い傾向が観察された。2つの比較例同士を比較するとRth3=0nmである第2比較例の視角補償方法の方が、Rth3=440nmである第1比較例の視角補償方法に比べて、広い極角観察角度範囲で色調変化が小さい傾向がみられる。   Although a slight difference was observed depending on the transmittance, a close tendency was observed. When comparing the two comparative examples, the viewing angle compensation method of the second comparative example in which Rth3 = 0 nm has a color tone in a wider polar angle observation angle range than the viewing angle compensation method of the first comparative example in which Rth3 = 440 nm. There is a tendency for the change to be small.

また、第1比較例は、黄ばみだけでなく青色、赤色、紫など色々な色にカラーシフトする様子が観察され、第1比較例より第2比較例の方が、カラーシフトが小さくなる傾向があることがわかった。そこで、第2比較例を基準として、第2比較例よりもさらに色調変化が小さくできる条件に着目して考察を続ける。   In the first comparative example, not only yellowing but also a color shift to various colors such as blue, red, and purple is observed, and the second comparative example tends to be smaller in color shift than the first comparative example. I found out. Therefore, the second comparative example is used as a reference, and the discussion is continued focusing on the condition that the color change can be further reduced as compared with the second comparative example.

Rth3が0nmと440nmの間となる実施例の視角補償方法では、左方位に関しては、正面透過率が5%以下であればRth3が147nm(下限)〜293nm(上限)、10%以下であればRth3が147nm(下限)〜220nm(上限)の範囲で、第2比較例に比べて広い極角観察角度範囲で色調変化が小さく、右方位に関しては、正面透過率3%以下であればRth3が147nm(下限)〜293nm(上限)、10%以下であればRth3が147nm(下限)〜220nm(上限)の範囲で、第2比較例に比べて広い極角観察角度範囲で色調変化が小さい。なお、第2比較例よりも視角範囲が広い領域で、視角範囲が最も小さいときのRth3について下限、視角範囲が最も広いRth3について上限と表現している。   In the viewing angle compensation method of the embodiment in which Rth3 is between 0 nm and 440 nm, regarding the left azimuth, if the front transmittance is 5% or less, Rth3 is 147 nm (lower limit) to 293 nm (upper limit), 10% or less. When Rth3 is in the range of 147 nm (lower limit) to 220 nm (upper limit), the change in color tone is small in the wide polar angle observation angle range as compared with the second comparative example. When 147 nm (lower limit) to 293 nm (upper limit) and 10% or less, Rth3 is in the range of 147 nm (lower limit) to 220 nm (upper limit), and the change in color tone is small in a wide polar angle observation angle range as compared with the second comparative example. Note that in a region having a wider viewing angle range than the second comparative example, Rth3 when the viewing angle range is the smallest is expressed as a lower limit, and Rth3 having the widest viewing angle range is expressed as an upper limit.

図4dは、上記左右視角特性においてxとyが0.35以下であった極角観察角度範囲の合算値を視角範囲としたときの第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3依存性を示す。Rth3=0nmである第2比較例による視角補償方法では、正面観察時の透過率に大きく依存せずに、極角観察角度範囲(視角範囲)は95°〜100°の範囲である。それに対して、実施例による視角補償方法では、Rth3が147nm(下限)〜220nm(上限)の範囲において第1比較例よりも広い視角範囲を獲得している。特にRth3=220nmの時は120°以上の視角範囲を実現することが可能であった。   FIG. 4d shows the thickness direction phase difference Rth3 dependency of the second C plate when the sum of polar angle observation angle ranges where x and y are 0.35 or less in the left-right viewing angle characteristic is set as the viewing angle range. Show. In the viewing angle compensation method according to the second comparative example in which Rth3 = 0 nm, the polar angle observation angle range (viewing angle range) is in the range of 95 ° to 100 ° without largely depending on the transmittance during frontal observation. On the other hand, in the viewing angle compensation method according to the example, a wider viewing angle range than that of the first comparative example is obtained when Rth3 is in the range of 147 nm (lower limit) to 220 nm (upper limit). In particular, when Rth3 = 220 nm, it was possible to realize a viewing angle range of 120 ° or more.

再び図4aを参照する。図4b〜図4dを参照して説明したように、第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3が0nmである第2比較例による視角補償方法と、第1のCプレートの厚さ方向位相差Rth2=0nm(第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3=440nm)である第1比較例による視角補償方法との間の実施例の条件により、広い極角観察角度範囲で色調変化を抑制できることがわかった。特にRth3=220nmの時は120°以上の視角範囲を実現することが可能であった。   Reference is again made to FIG. As described with reference to FIGS. 4B to 4D, the viewing angle compensation method according to the second comparative example in which the thickness direction retardation Rth3 of the second C plate is 0 nm, and the thickness direction position of the first C plate According to the conditions of the embodiment with the viewing angle compensation method according to the first comparative example in which the phase difference Rth2 = 0 nm (thickness direction phase difference Rth3 = 440 nm of the second C plate), the color tone change in a wide polar angle observation angle range It turned out that it can suppress. In particular, when Rth3 = 220 nm, it was possible to realize a viewing angle range of 120 ° or more.

図4aに示す透過率特性について見ると、深い観察角度で透過率が大きく上昇する第2比較例と、深い観察角度で透過率が大きく低減する第1比較例との間の実施例では、浅い観察角度から深い観察角度まで平均化されたような透過率特性が得られていることがわかる。広い極角観察角度範囲で特に良好に色調変化が抑制できることがわかったRth3=220nmでは、透過率特性も特に良好に平均化されていることがわかる。このように、視角変化に伴う色調変化を抑制できる条件は、視角変化に伴う透過率変化も抑制できることがわかった。   Looking at the transmittance characteristics shown in FIG. 4a, it is shallow in the example between the second comparative example in which the transmittance greatly increases at a deep observation angle and the first comparative example in which the transmittance is greatly reduced at a deep observation angle. It can be seen that the transmittance characteristic as averaged from the observation angle to the deep observation angle is obtained. It can be seen that the transmittance characteristics are also averaged particularly well at Rth3 = 220 nm, which shows that the change in color tone can be suppressed particularly well in a wide polar angle observation angle range. Thus, it was found that the condition that can suppress the color tone change accompanying the viewing angle change can also suppress the transmittance change accompanying the viewing angle change.

次に、負の二軸フィルムの厚さ方向位相差Rth1をパラメータとし、さらに第1及び第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth2、Rth3を変化させたときの視角特性に関して検討した。負の二軸フィルムのRth1は300nm、220nm、120nm、50nmの4種類とした。この時、面内位相差Reは各Rth1において良好な視角特性が実現できる50nm、55nm、80nm、100nmにそれぞれ設定した。本検討においてはRth1+Rth2+Rth3=880nmとなるように各パラメータを変化させた。また正面透過率は7%に固定した。   Next, the visual angle characteristics when the thickness direction retardation Rth2 and Rth3 of the first and second C plates were changed using the thickness direction retardation Rth1 of the negative biaxial film as a parameter were examined. The negative biaxial film had four Rth1 values of 300 nm, 220 nm, 120 nm, and 50 nm. At this time, the in-plane retardation Re was set to 50 nm, 55 nm, 80 nm, and 100 nm, respectively, at which good viewing angle characteristics can be realized at each Rth1. In this study, each parameter was changed so that Rth1 + Rth2 + Rth3 = 880 nm. The front transmittance was fixed at 7%.

図5aは、左方位における色度x、yが0.35以下となる最大極角観察角度の第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3依存性を示す。Rth3=0nmの場合が第2比較例による視角補償方法に対応する。負の二軸フィルムの厚さ方向位相差Rth1により多少のばらつきは生じているが、その依存性は小さい。   FIG. 5a shows the dependency of the maximum polar angle observation angle at which the chromaticity x, y in the left azimuth is 0.35 or less on the thickness direction retardation Rth3 of the second C plate. The case of Rth3 = 0 nm corresponds to the viewing angle compensation method according to the second comparative example. Some variation is caused by the thickness direction retardation Rth1 of the negative biaxial film, but its dependence is small.

Rth3が277nm以上633nm以下においては第2比較例よりも狭い極角観察角度範囲内でx、yが0.35以下を示しているが、それ以外の範囲、すなわちRth3が92nm(下限)〜253nm(上限)及び646nm(下限)〜830nm(上限)の範囲で第2比較例と同等またはそれより深い極角観察角度まで色変化が生じない傾向が観察された。特にRth3が184nm(下限)〜253nm(上限)及び646nm(下限)〜660nm(上限)の範囲では、すべてのRth1条件で第2比較例よりも広い極角観察角度を示した。   When Rth3 is 277 nm or more and 633 nm or less, x and y are 0.35 or less within the polar angle observation angle range narrower than that of the second comparative example, but other ranges, that is, Rth3 is 92 nm (lower limit) to 253 nm. (Upper limit) and 646 nm (lower limit) to 830 nm (upper limit), a tendency that no color change was observed up to a polar angle observation angle equal to or deeper than that of the second comparative example was observed. In particular, when Rth3 was in the range of 184 nm (lower limit) to 253 nm (upper limit) and 646 nm (lower limit) to 660 nm (upper limit), the polar angle observation angle was wider than that of the second comparative example under all Rth1 conditions.

図5bは、図4dで示したものと同様に、左右視角特性におけるx、yが0.35以下を実現する極角観察角度範囲を合算した視角範囲のRth3依存性を示す。Rth1の大きさにかかわらず第2比較例より広い視角範囲を獲得できるのは、Rth3が92nm(下限)〜253nm(上限)及び646nm(下限)〜760nm(上限)の範囲であった。   FIG. 5b shows the Rth3 dependency of the viewing angle range obtained by adding up the polar angle observation angle ranges in which x and y in the left and right viewing angle characteristics are 0.35 or less, similar to that shown in FIG. 4d. It was Rth3 in the range of 92 nm (lower limit) to 253 nm (upper limit) and 646 nm (lower limit) to 760 nm (upper limit) that can obtain a wider viewing angle range than the second comparative example regardless of the size of Rth1.

負の二軸フィルムのRth1をパラメータに加えた場合において、第2比較例よりも深い極角観察角度において色調変化が少ない条件を、Rth1とRth3との関係、Rth1とRth2との関係としてまとめたグラフが図6a及び図6bである。   When the negative biaxial film Rth1 is added to the parameters, the conditions of less color change at the polar angle observation angle deeper than those of the second comparative example are summarized as the relationship between Rth1 and Rth3 and the relationship between Rth1 and Rth2. The graphs are FIGS. 6a and 6b.

図6aは、Rth1とRth3の関係をまとめたものである。深い極角観察角度において色調変化が少ないRth3の範囲(囲みで例示する)は、Rth3が小さい領域と大きい領域の2種類が存在する。   FIG. 6a summarizes the relationship between Rth1 and Rth3. There are two types of Rth3 range (illustrated by surroundings) in which the color tone change is small at a deep polar angle, ie, a region where Rth3 is small and a region where Rth3 is large.

Rth3が小さい領域においては上限、下限共にRth1に依存しないほぼ一定した範囲であり、おおむね73nm(下限)≦Rth3≦253nm(上限)の図示した帯状範囲に含まれる。   In the region where Rth3 is small, both the upper limit and the lower limit are substantially constant ranges that do not depend on Rth1, and are generally included in the illustrated belt-like range of 73 nm (lower limit) ≦ Rth3 ≦ 253 nm (upper limit).

一方、Rth3が大きい範囲では下限はRth1に依存せず633nm、上限はRth1の大きさにより変化しておりRth3=880−Rth1の線形関数にて表現できる。即ち、633nm(下限)≦Rth3<880−Rth1(上限)の範囲が好ましい。   On the other hand, in the range where Rth3 is large, the lower limit does not depend on Rth1 and is 633 nm, and the upper limit varies depending on the magnitude of Rth1, and can be expressed by a linear function of Rth3 = 880−Rth1. That is, a range of 633 nm (lower limit) ≦ Rth3 <880−Rth1 (upper limit) is preferable.

図6bは、Rth1とRth2の関係をまとめたものである。深い極角観察範囲において色調変化が少ない領域(囲みで例示する)は、左上から右下に延在する帯状領域と、Rth2、Rth1がともに小さい領域の2つが存在する。   FIG. 6b summarizes the relationship between Rth1 and Rth2. In the deep polar angle observation range, there are two regions (illustrated by surroundings), a band-like region extending from the upper left to the lower right, and a region where both Rth2 and Rth1 are small.

左上から右下に延在する帯状領域は、最小二乗法で線形関数フィッティングすると668.03−1.009Rth1(下限)≧Rth2≧762.5−0.92079Rth1(上限)の範囲に含まれる。   The band-like region extending from the upper left to the lower right is included in the range of 668.03-1.009 Rth1 (lower limit) ≧ Rth2 ≧ 762.5-0.92079 Rth1 (upper limit) when linear function fitting is performed by the least square method.

一方、Rth1とRth2が小さい領域は、0(下限)<Rth2≦247.09−1.1007Rth1(上限)の範囲に含まれる。なお、この時Rth3は(Δnd−70)−Rth1−Rth2≦Rth3≦(Δnd−270)−Rth1−Rth2の範囲内に含まれる。
(2)Δndを変化させた場合
上記の検討においては、Δnd=1050nmで固定していた。以下では、Δndを他の値に変化させた場合について検討した結果を示す。
On the other hand, the region where Rth1 and Rth2 are small is included in the range of 0 (lower limit) <Rth2 ≦ 247.09−1.1007 Rth1 (upper limit). At this time, Rth3 is included in the range of (Δnd−70) −Rth1−Rth2 ≦ Rth3 ≦ (Δnd−270) −Rth1−Rth2.
(2) When Δnd is changed In the above examination, Δnd was fixed at 1050 nm. Below, the result of having examined about the case where (DELTA) nd is changed into another value is shown.

はじめに液晶層のリタデーションΔnd=850nmとし、負の二軸フィルムにRe/Rth1が55nm/220nm、および45nm/440nmを用いた時、第1、第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth2、Rth3を変化させ、その時の視角特性を計算した。Rth1+Rth2+Rth3=660nmとした。正面観察時の明表示時透過率は7%に固定設定した。   First, when retardation Δnd = 850 nm of the liquid crystal layer and Re / Rth1 of 55 nm / 220 nm and 45 nm / 440 nm are used for the negative biaxial film, the thickness direction retardations Rth2, Rth3 of the first and second C plates The viewing angle characteristics at that time were calculated. Rth1 + Rth2 + Rth3 = 660 nm. The transmittance during bright display during front observation was fixed at 7%.

図7aは、右方位のx、y色度が0.35以下である極角観察角度の最大値の第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3依存性を示す。Rth3=0nmの時が第2比較例による視角補償方法に対応する。負の二軸フィルムのRth1に依存しない傾向が観察されることが分かった。   FIG. 7a shows the dependence of the maximum value of polar angle observation angle with right and left x, y chromaticity of 0.35 or less on the thickness direction retardation Rth3 of the second C plate. The time when Rth3 = 0 nm corresponds to the viewing angle compensation method according to the second comparative example. It was found that a tendency of the negative biaxial film independent of Rth1 was observed.

図7bは、左右方位のx、y色度が0.35以下である極角観察角度の最大値を合算した視角範囲のRth3依存性を示す。Rth3=0nmの第2比較例において、視角範囲は115°であったが、それより広い範囲の視角範囲を実現する実施例の条件はRth3が73nm(下限)〜147nm(上限)であった。   FIG. 7b shows the Rth3 dependency of the viewing angle range obtained by adding up the maximum polar angle observation angles where the x and y chromaticities in the horizontal direction are 0.35 or less. In the second comparative example in which Rth3 = 0 nm, the viewing angle range was 115 °. However, the conditions of the example for realizing a wider viewing angle range were Rth3 of 73 nm (lower limit) to 147 nm (upper limit).

次に、図8aに、液晶層のリタデーションΔndと負の二軸フィルムおよび第1、第2のCプレートにおける厚さ方向位相差Rth1、Rth2、Rth3の合算Rthとの関係を計算した結果を示す。ここでRth1=440nmに固定した。グラフにおいては最適条件と上限、下限値が示されているが、これは左右方位極角50°観察時において背景の透過率が最も低くなる条件を最適、その透過率の2倍になるΔndの下限と上限値をそれぞれ示している。   Next, FIG. 8a shows the result of calculating the relationship between the retardation Δnd of the liquid crystal layer and the sum Rth of the thickness direction retardations Rth1, Rth2, and Rth3 in the negative biaxial film and the first and second C plates. . Here, Rth1 = 440 nm. In the graph, the optimum conditions and the upper and lower limits are shown. This is the optimum condition under which the background transmittance is the lowest when observing the left and right azimuth polar angles of 50 °, and Δnd is twice the transmittance. The lower limit and the upper limit are shown respectively.

プロットを線形関数でフィッティングすると合算Rthは、−319.23+1.0374Δnd(下限)≦合算Rth≦−111.76+1.0374Δnd(上限)で示される範囲内が良好な視角特性を実現できる。   When the plot is fitted with a linear function, the total Rth can realize a favorable viewing angle characteristic within the range indicated by −319.23 + 1.374Δnd (lower limit) ≦ total Rth ≦ −111.76 + 1.0374Δnd (upper limit).

そして、この時の第2のCプレートの厚さ方向位相差Rth3と合算Rthとの関係は、負の二軸フィルムの厚さ方向Rth1を220nm及び440nmにした時、図8bに示すような関係にある。即ち負の二軸フィルムのRth1にはほぼ依存せず、Rth3は、線形関数のフィッティングより、73nm(下限)≦Rth3≦0.3336合算Rth−70.4(上限)の範囲内に色調変化が抑制できる範囲(囲みで例示する)がある。   The relationship between the thickness direction retardation Rth3 of the second C plate at this time and the combined Rth is as shown in FIG. 8b when the thickness direction Rth1 of the negative biaxial film is 220 nm and 440 nm. It is in. That is, it hardly depends on Rth1 of the negative biaxial film, and Rth3 has a color change within the range of 73 nm (lower limit) ≦ Rth3 ≦ 0.3336 (total Rth−70.4 (upper limit)) by linear function fitting. There is a range (illustrated with a box) that can be suppressed.

図8aと図8bに示した関係を合成して液晶層のリタデーションΔndと第2のCプレートRth3の関係を示したのが図8cである。   FIG. 8c shows the relationship between the retardation Δnd of the liquid crystal layer and the second C plate Rth3 by synthesizing the relationships shown in FIGS. 8a and 8b.

Rth3は、線形関数フィッティングより、73nm≦Rth3≦−107.67+0.34609Δndの範囲内(囲みで例示する)に含まれる領域が、第1比較例よりも広い極角観察角度範囲において色変化を抑制できる。なお、この時Rth2は、(Δnd−70)−Rth1−Rth3≦Rth2≦(Δnd−270)−Rth1−Rth3が適切な範囲である。   Rth3 suppresses color change in a polar angle observation angle range in which the region included in the range of 73 nm ≦ Rth3 ≦ −107.67 + 0.360909Δnd (illustrated by the box) is wider than that of the first comparative example by linear function fitting. it can. At this time, the range of Rth2 is (Δnd−70) −Rth1−Rth3 ≦ Rth2 ≦ (Δnd−270) −Rth1−Rth3.

上記の検討は負の二軸フィルムにおける適切な面内位相差Reと厚さ方向位相差Rth1の関係を計算して用いていた。実施例の液晶表示素子構造において適切なReのRth1依存性を図8dに示す。   In the above study, the relationship between an appropriate in-plane retardation Re and thickness direction retardation Rth1 in a negative biaxial film was calculated and used. FIG. 8d shows the Rth1 dependency of Re appropriate for the liquid crystal display element structure of the example.

多項式関数カーブフィッティングにより適切なReは
Re≧117.08−0.47257Rth1+0.00094847Rth1^2−3.2179e−7Rth1^3
Re≦127.08−0.47257Rth1+0.00094847Rth1^2−6.2179e−7Rth1^3
により囲われる範囲であった。
The appropriate Re by polynomial function curve fitting
Re ≧ 117.08−0.47257Rth1 + 0.0000094847Rth1 ^ 2−3.2179e−7Rth1 ^ 3
Re ≦ 127.08−0.47257Rth1 + 0.0000094847Rth1 ^ 2−6.2179e−7Rth1 ^ 3
It was the range enclosed by.

以上の検討においては負の二軸フィルムはTACフィルムをベースフィルムとして有する偏光板に貼り合わせられた構造を用いているが、前記TACフィルムを除き偏光層と負の二軸フィルムが直接接着された、視角補償板一体型偏光板を用いてもよい。その場合の適切なReのRth1依存性を図8eに示す。   In the above examination, the negative biaxial film uses a structure bonded to a polarizing plate having a TAC film as a base film, but the polarizing layer and the negative biaxial film are directly bonded except for the TAC film. Alternatively, a viewing angle compensation plate-integrated polarizing plate may be used. FIG. 8e shows the appropriate Rth1 dependency of Re in that case.

多項式関数カーブフィッティングにより適切なReは
Re≧129.24−0.37045Rth1−0.00036309Rth1^2+3.1872e−6Rth1^3−3.3891e−9Rth1^4
Re≦139.24−0.37045Rth1−0.00036309Rth1^2+3.1872e−6Rth1^3−3.3891e−9Rth1^4
により囲われる範囲であった。
The appropriate Re by polynomial function curve fitting
Re ≧ 129.24−0.337045Rth1−0.0000033099Rth1 ^ 2 + 3.1872e-6Rth1 ^ 3-3.3891e-9Rth1 ^ 4
Re ≦ 139.24−0.337045Rth1−0.0000033099Rth1 ^ 2 + 3.1872e-6Rth1 ^ 3-3.3891e-9Rth1 ^ 4
It was the range enclosed by.

なお、図6aにおいて、Rth3が大きな条件においても視角変化に対する色調変化が抑制できる条件が存在したが、この検討条件ではΔnd=1050nmに固定していた。Δndが変数に含まれる場合のRth1とRth3の関係は、Δnd>850nmにおいて、633nm≦Rth3<(Δnd−170)−1.0921Rth1であり、この時Rth2は(Δnd−70)−Rth1−Rth3≦Rth2≦(Δnd−270)−Rth1−Rth3が適切な範囲であった。   In FIG. 6a, there is a condition that can suppress a change in color tone with respect to a change in viewing angle even under a condition where Rth3 is large. However, in this examination condition, Δnd is fixed at 1050 nm. When Δnd is included in the variable, the relationship between Rth1 and Rth3 is 633 nm ≦ Rth3 <(Δnd−170) −1.0921Rth1 when Δnd> 850 nm, and Rth2 at this time is (Δnd−70) −Rth1−Rth3 ≦ Rth2 ≦ (Δnd-270) −Rth1−Rth3 was within an appropriate range.

以上、シミュレーション解析結果に沿って説明したように、図1に示したような実施例による視角補償板の配置構造において、負の二軸フィルムである第1の光学フィルム、Cプレートである第2の光学フィルム、Cプレートである第3の光学フィルムの厚さ方向リタデーションRth1、Rth2、Rth3等を適切に選択することにより、視角変化時のカラーシフトを抑制することができる。   As described above according to the simulation analysis results, in the arrangement structure of the viewing angle compensation plate according to the embodiment as shown in FIG. 1, the first optical film which is a negative biaxial film, the second which is a C plate. By appropriately selecting the thickness direction retardations Rth1, Rth2, Rth3, etc. of the third optical film which is a C plate, the color shift at the time of changing the viewing angle can be suppressed.

また、(図4a〜図4dを参照して説明したように、)視角変化時のカラーシフトを抑制できる条件により、視角変化時の透過率変化を抑制することもできる。   Further, the change in transmittance at the time of changing the viewing angle can be suppressed under the condition that the color shift at the time of changing the viewing angle can be suppressed (as described with reference to FIGS. 4A to 4D).

なお、Rth1=440nm(Re1=45nm)、Rth2=Rth3=220nm、Δnd=1050nmとした液晶表示素子を実際に作製して、透過率5%に設定した時の外観観察をしたところ、シミュレーションと同様にカラーシフトが抑制されていることが確認できた。   A liquid crystal display element with Rth1 = 440 nm (Re1 = 45 nm), Rth2 = Rth3 = 220 nm, and Δnd = 1050 nm was actually fabricated and the appearance was observed when the transmittance was set to 5%. It was confirmed that the color shift was suppressed.

なお、以上の検討においては、Cプレートとして二軸延伸加工したノルボルネン系環状オレフィン樹脂を想定したがその限りではない。例えば、延伸加工したTACフィルムや、配向制御されたコレステリックまたはディスコティック液晶ポリマーによるものでもよい。   In addition, in the above examination, although the norbornene-type cyclic olefin resin biaxially-stretched was assumed as C plate, it is not the limitation. For example, it may be a stretched TAC film or an orientation-controlled cholesteric or discotic liquid crystal polymer.

図9a及び図9bの表に、以上のような考察等を踏まえて導き出された好適な条件をまとめる。   The table of FIG. 9a and FIG. 9b summarizes suitable conditions derived based on the above considerations and the like.

なお、図8d及び図8eにおいて、負の二軸フィルムにおける適切な面内位相差Re1の下限は40nmである。上限は、図8eにおいて最大のRe1を示す120nmである。従って、負の二軸フィルムの適切な面内位相差Re1は、40nm≦Re1≦120nmである。   8d and 8e, the lower limit of the appropriate in-plane retardation Re1 in the negative biaxial film is 40 nm. The upper limit is 120 nm, which shows the maximum Re1 in FIG. 8e. Therefore, an appropriate in-plane retardation Re1 of the negative biaxial film is 40 nm ≦ Re1 ≦ 120 nm.

負の二軸フィルムの厚さ方向位相差Rth1は、例えば、シミュレーションにおける下限50nmと、光学パラメータの均一性が得やすい上限500nmとの間で設定される。つまり、50nm≦Rth1≦500nmである。   The thickness direction retardation Rth1 of the negative biaxial film is set, for example, between a lower limit of 50 nm in the simulation and an upper limit of 500 nm at which optical parameter uniformity is easily obtained. That is, 50 nm ≦ Rth1 ≦ 500 nm.

第1の視角補償技術(図9a参照/条件その1)は、液晶層のリタデーションが600nm以上の垂直配向液晶層を有する液晶表示素子の裏表面に配置され、互いにクロスニコル配置された偏光板と一方の偏光板と液晶セルの間にnx>ny≧nzの光学的異方性を有する第1の光学フィルムとnx≒ny>nzの光学異方性を有する第2の光学フィルムが第1の光学フィルムを偏光板に近接するように積層して配置され、第1の光学フィルムの面内遅相軸は近接する偏光板吸収軸に対して略直交し、もう一方の偏光板と液晶セルの間にnx≒ny>nzの光学異方性を有する第3の光学フィルムが配置され、第1の光学フィルムの面内位相差Re1は40nm≦Re1≦120nmであり、厚さ方向リタデーションRth1は50nm≦Rth1≦500nmであり、第3の光学フィルムの厚さ方向リタデーションRth3は73nm≦Rth3≦−107.67+0.34609Δnd、第2の光学フィルムの厚さ方向リタデーションRth2は(Δnd−70)−Rth1−Rth3≦Rth2≦(Δnd−270)−Rth1−Rth3であることにより、1/64デューティ以上のマルチプレックス駆動時において明表示における視角変化時のカラーシフトと透過率変化を抑制する視角補償効果を提供することができる。   The first viewing angle compensation technique (see FIG. 9a / Condition 1) includes a polarizing plate arranged on the back surface of a liquid crystal display element having a vertically aligned liquid crystal layer having a retardation of 600 nm or more and arranged in a crossed Nicol arrangement. A first optical film having an optical anisotropy of nx> ny ≧ nz and a second optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz between the one polarizing plate and the liquid crystal cell are the first. The optical film is disposed so as to be close to the polarizing plate, the in-plane slow axis of the first optical film is substantially perpendicular to the adjacent polarizing plate absorption axis, and the other polarizing plate and the liquid crystal cell A third optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz is disposed therebetween, the in-plane retardation Re1 of the first optical film is 40 nm ≦ Re1 ≦ 120 nm, and the thickness direction retardation Rth1 is 50 nm. ≦ R h1 ≦ 500 nm, the thickness direction retardation Rth3 of the third optical film is 73 nm ≦ Rth3 ≦ −107.67 + 0.360909nd, and the thickness direction retardation Rth2 of the second optical film is (Δnd−70) −Rth1−Rth3 ≦ Rth2 ≦ (Δnd−270) −Rth1−Rth3 provides a viewing angle compensation effect that suppresses a color shift and a transmittance change during a viewing angle change in bright display during multiplex driving with a duty of 1/64 duty or more. be able to.

第2の視角補償技術(図9b参照/条件その2)は、液晶層のリタデーションが850nmより大きい垂直配向液晶層を有する液晶表示素子の裏表面に配置され、互いにクロスニコル配置された偏光板と一方の偏光板と液晶セルの間にnx>ny≧nzの光学的異方性を有する第1の光学フィルムとnx≒ny>nzの光学異方性を有する第2の光学フィルムが第1の光学フィルムを偏光板に近接するように積層して配置され、第1の光学フィルムの面内遅相軸は近接する偏光板吸収軸に対して略直交し、もう一方の偏光板と液晶セルの間にnx≒ny>nzの光学異方性を有する第3の光学フィルムが配置され、第1の光学フィルムの面内位相差Re1は40nm≦Re1≦120nmであり、厚さ方向リタデーションRth1は50nm≦Rth1≦500nmであり、第3の光学フィルムの厚さ方向リタデーションRth3は633nm≦Rth3<(Δnd−170)−1.0921Rth1であり、第2の光学フィルムの厚さ方向リタデーションRth2は(Δnd−70)−Rth1−Rth3≦Rth2≦(Δnd−270)−Rth1−Rth3であることにより、1/64デューティ以上のマルチプレックス駆動時において明表示における視角変化時のカラーシフトと透過率変化を抑制する視角補償効果を提供することができる。   The second viewing angle compensation technique (see FIG. 9b / Condition 2) is that a polarizing plate is arranged on the back surface of a liquid crystal display element having a vertically aligned liquid crystal layer with a retardation of the liquid crystal layer larger than 850 nm and arranged in crossed Nicols. A first optical film having an optical anisotropy of nx> ny ≧ nz and a second optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz between the one polarizing plate and the liquid crystal cell are the first. The optical film is disposed so as to be close to the polarizing plate, the in-plane slow axis of the first optical film is substantially perpendicular to the adjacent polarizing plate absorption axis, and the other polarizing plate and the liquid crystal cell A third optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz is disposed therebetween, the in-plane retardation Re1 of the first optical film is 40 nm ≦ Re1 ≦ 120 nm, and the thickness direction retardation Rth1 is 50 nm. Rth1 ≦ 500 nm, the thickness direction retardation Rth3 of the third optical film is 633 nm ≦ Rth3 <(Δnd−170) −1.0921Rth1, and the thickness direction retardation Rth2 of the second optical film is (Δnd−70). ) −Rth1−Rth3 ≦ Rth2 ≦ (Δnd−270) −Rth1−Rth3, the viewing angle that suppresses the color shift and the transmittance change at the time of viewing angle change in bright display in multiplex driving of 1/64 duty or more. A compensation effect can be provided.

上記実施例の技術は、例えば、車載情報表示装置や、産業機器、家電製品向け情報表示装置に利用することができる。   The technique of the said Example can be utilized for the information display apparatus for vehicle-mounted information display apparatuses, industrial equipment, and household appliances, for example.

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

1 表側偏光板
2 第1の光学フィルム(負の二軸フィルム)
3 第2の光学フィルム(第1のCプレート)
4 VAモード液晶セル
5 第3の光学フィルム(第2のCプレート)
6 裏側偏光板
7 制御装置
1 Front-side polarizing plate 2 First optical film (negative biaxial film)
3 Second optical film (first C plate)
4 VA mode liquid crystal cell 5 Third optical film (second C plate)
6 Back side polarizing plate 7 Control device

Claims (5)

互いにクロスニコル配置された第1偏光板及び第2偏光板と、
前記第1偏光板と前記第2偏光板との間に配置された垂直配向液晶セルと、
nx>ny≧nzの光学的異方性を有し、前記第1偏光板と前記垂直配向液晶セルとの間に、面内遅相軸が前記第1偏光板の吸収軸に対して略直交するように配置された第1の光学フィルムと、
nx≒ny>nzの光学異方性を有し、前記第1の光学フィルムと前記垂直配向液晶セルとの間に配置された第2の光学フィルムと、
nx≒ny>nzの光学異方性を有し、前記垂直配向液晶セルと前記第2偏光板との間に配置された第3の光学フィルムと
を有し、
前記垂直配向液晶セルは、
液晶層のリタデーションΔndが600nm以上であり、
前記第1の光学フィルムは、
面内位相差Re1が40nm≦Re1≦120nmであり、
厚さ方向リタデーションRth1が50nm≦Rth1≦500nmであり、
前記第2の光学フィルムは、
厚さ方向リタデーションRth2が
(Δnd−70)−Rth1−Rth3≦Rth2≦(Δnd−270)−Rth1−Rth3であり、
前記第3の光学フィルムは、
厚さ方向リタデーションRth3が
73nm≦Rth3≦−107.67+0.34609Δndである、
液晶表示素子。
A first polarizing plate and a second polarizing plate arranged in crossed Nicols,
A vertically aligned liquid crystal cell disposed between the first polarizing plate and the second polarizing plate;
It has optical anisotropy of nx> ny ≧ nz, and an in-plane slow axis is substantially orthogonal to the absorption axis of the first polarizing plate between the first polarizing plate and the vertically aligned liquid crystal cell. A first optical film arranged to
a second optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz and disposed between the first optical film and the vertically aligned liquid crystal cell;
a third optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz and disposed between the vertical alignment liquid crystal cell and the second polarizing plate;
The vertical alignment liquid crystal cell is
The retardation Δnd of the liquid crystal layer is 600 nm or more,
The first optical film is
In-plane retardation Re1 is 40 nm ≦ Re1 ≦ 120 nm,
Thickness direction retardation Rth1 is 50 nm ≦ Rth1 ≦ 500 nm,
The second optical film is
The thickness direction retardation Rth2 is (Δnd−70) −Rth1−Rth3 ≦ Rth2 ≦ (Δnd−270) −Rth1−Rth3,
The third optical film is
The thickness direction retardation Rth3 is 73 nm ≦ Rth3 ≦ −107.67 + 0.334609Δnd.
Liquid crystal display element.
互いにクロスニコル配置された第1偏光板及び第2偏光板と、
前記第1偏光板と前記第2偏光板との間に配置された垂直配向液晶セルと、
nx>ny≧nzの光学的異方性を有し、前記第1偏光板と前記垂直配向液晶セルとの間に、面内遅相軸が前記第1偏光板の吸収軸に対して略直交するように配置された第1の光学フィルムと、
nx≒ny>nzの光学異方性を有し、前記第1の光学フィルムと前記垂直配向液晶セルとの間に配置された第2の光学フィルムと、
nx≒ny>nzの光学異方性を有し、前記垂直配向液晶セルと前記第2偏光板との間に配置された第3の光学フィルムと
を有し、
前記垂直配向液晶セルは、
液晶層のリタデーションΔndが850nmより大きく、
前記第1の光学フィルムは、
面内位相差Re1が40nm≦Re1≦120nmであり、
厚さ方向リタデーションRth1が50nm≦Rth1≦500nmであり、
前記第2の光学フィルムは、
厚さ方向リタデーションRth2が
(Δnd−70)−Rth1−Rth3≦Rth2≦(Δnd−270)−Rth1−Rth3であり、
前記第3の光学フィルムは、
厚さ方向リタデーションRth3が
633nm≦Rth3<(Δnd−170)−1.0921Rth1である、
液晶表示素子。
A first polarizing plate and a second polarizing plate arranged in crossed Nicols,
A vertically aligned liquid crystal cell disposed between the first polarizing plate and the second polarizing plate;
It has optical anisotropy of nx> ny ≧ nz, and an in-plane slow axis is substantially orthogonal to the absorption axis of the first polarizing plate between the first polarizing plate and the vertically aligned liquid crystal cell. A first optical film arranged to
a second optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz and disposed between the first optical film and the vertically aligned liquid crystal cell;
a third optical film having an optical anisotropy of nx≈ny> nz and disposed between the vertical alignment liquid crystal cell and the second polarizing plate;
The vertical alignment liquid crystal cell is
The retardation Δnd of the liquid crystal layer is larger than 850 nm,
The first optical film is
In-plane retardation Re1 is 40 nm ≦ Re1 ≦ 120 nm,
Thickness direction retardation Rth1 is 50 nm ≦ Rth1 ≦ 500 nm,
The second optical film is
The thickness direction retardation Rth2 is (Δnd−70) −Rth1−Rth3 ≦ Rth2 ≦ (Δnd−270) −Rth1−Rth3,
The third optical film is
Thickness direction retardation Rth3 is 633 nm ≦ Rth3 <(Δnd−170) −1.0921Rth1.
Liquid crystal display element.
前記第1の光学フィルムにおいて、面内位相差Re1は、厚さ方向リタデーションRth1に対して、
Re1≧117.08−0.47257Rth1+0.00094847Rth1^2−3.2179e−7Rth1^3
Re1≦127.08−0.47257Rth1+0.00094847Rth1^2−6.2179e−7Rth1^3
の関係を満たす請求項1または2に記載の液晶表示素子。
In the first optical film, the in-plane retardation Re1 is relative to the thickness direction retardation Rth1,
Re1 ≧ 117.08−0.47257Rth1 + 0.0009847847Rth1 ^ 2-33.2179e-7Rth1 ^ 3
Re1 ≦ 127.08−0.47257Rth1 + 0.0000094847Rth1 ^ 2−6.2179e−7Rth1 ^ 3
The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the relationship is satisfied.
前記第1の光学フィルムにおいて、面内位相差Re1は、厚さ方向リタデーションRth1に対して、
Re1≧129.24−0.37045Rth1−0.00036309Rth1^2+3.1872e−6Rth1^3−3.3891e−9Rth1^4
Re1≦139.24−0.37045Rth1−0.00036309Rth1^2+3.1872e−6Rth1^3−3.3891e−9Rth1^4
の関係を満たす請求項1または2に記載の液晶表示素子。
In the first optical film, the in-plane retardation Re1 is relative to the thickness direction retardation Rth1,
Re1 ≧ 129.24−0.337045Rth1−0.0000033099Rth1 ^ 2 + 3.1872e-6Rth1 ^ 3-3.3891e-9Rth1 ^ 4
Re1 ≦ 139.24−0.337045Rth1−0.0000033099Rth1 ^ 2 + 3.1872e-6Rth1 ^ 3-3.3891e-9Rth1 ^ 4
The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the relationship is satisfied.
前記第1〜第3の光学フィルムは、材質がノルボルネン系環状オレフィン樹脂であり、フィルムを互いに略直交する2方向へ延伸加工して形成された請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示素子。   The material for the first to third optical films is a norbornene-based cyclic olefin resin, and is formed by stretching the films in two directions substantially orthogonal to each other. Liquid crystal display element.
JP2013092135A 2013-04-25 2013-04-25 Liquid crystal display element Active JP6159134B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013092135A JP6159134B2 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013092135A JP6159134B2 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Liquid crystal display element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014215433A true JP2014215433A (en) 2014-11-17
JP6159134B2 JP6159134B2 (en) 2017-07-05

Family

ID=51941244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013092135A Active JP6159134B2 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Liquid crystal display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6159134B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003262869A (en) * 2002-03-08 2003-09-19 Sharp Corp Liquid crystal display device
JP2007304155A (en) * 2006-05-09 2007-11-22 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display
JP2011164274A (en) * 2010-02-08 2011-08-25 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display element

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003262869A (en) * 2002-03-08 2003-09-19 Sharp Corp Liquid crystal display device
JP2007304155A (en) * 2006-05-09 2007-11-22 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display
JP2011164274A (en) * 2010-02-08 2011-08-25 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display element

Also Published As

Publication number Publication date
JP6159134B2 (en) 2017-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4597953B2 (en) IPS liquid crystal display device including viewing angle compensation film using + A-plate and + C-plate
JP3863446B2 (en) Liquid crystal display
US8351001B2 (en) Vertical alignment type liquid crystal display device with viewing angle characteristics improved by disposing optical plates
US20160291373A1 (en) Liquid crystal panel and liquid crystal display
WO2005078516A1 (en) Liquid crystal display element
JP5129682B2 (en) Liquid crystal display element
JP5301927B2 (en) Liquid crystal display element
JPWO2011030596A1 (en) Liquid crystal display
JP2010256831A (en) Liquid crystal display device
JP6196385B2 (en) Liquid crystal display
JP2004212938A (en) Ocb mode liquid crystal display device
KR100392313B1 (en) Liquid crystal display device
JP5367278B2 (en) Liquid crystal display
JP5367277B2 (en) Liquid crystal display
JP2014016642A (en) Liquid crystal display device
JP7139161B2 (en) Liquid crystal panel and liquid crystal display device
JP2008139769A (en) Viewing-angle-controllable liquid crystal panel
EP2192439B1 (en) Liquid crystal display and its manufacture method
JP6159134B2 (en) Liquid crystal display element
JP6307013B2 (en) Liquid crystal display
JP5367289B2 (en) Liquid crystal display
JP5364343B2 (en) Liquid crystal display
JP2016090863A (en) Liquid crystal display device
JP5650911B2 (en) Liquid crystal display element
JP2017198774A (en) Liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170421

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170523

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6159134

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250