JP2019015928A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の液晶素子が積層する液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device in which a plurality of liquid crystal elements are stacked.
例えば、車載用の液晶表示装置(LCD)として、ドットマトリクスの各画素にスイッチング用薄膜トランジスタ(TFT)を備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置の搭載が進んでいる。アクティブ素子においては、信号電圧を供給し、素子のスイッチをオフにすると、蓄積された電圧によりほぼ全周期に亘る表示をおこなうことができる。ドットマトリクス表示は、ドットを任意に選択するアクティブ駆動により種々の形状を表示することができる。 For example, as an in-vehicle liquid crystal display device (LCD), an active matrix liquid crystal display device having a switching thin film transistor (TFT) in each pixel of a dot matrix is being mounted. In the active element, when a signal voltage is supplied and the switch of the element is turned off, display can be performed over almost the entire period by the accumulated voltage. In the dot matrix display, various shapes can be displayed by active driving for arbitrarily selecting dots.
水平方向、垂直方向にドットを配列したドットマトリクスの場合、水平方向、垂直方向の線はほぼ好適に表示できるが、斜め方向の線や曲線は水平方向の線と垂直方向の線との混合として表示され、エッジにギザギザ感が生じ易い。 In the case of a dot matrix with dots arranged in the horizontal and vertical directions, horizontal and vertical lines can be displayed almost favorably, but diagonal lines and curves are a mixture of horizontal and vertical lines. Displayed, and the edges are easily jagged.
セグメント電極を用いたセグメント表示型液晶表示素子は、固定パターンであるが、滑らかな輪郭(エッジ)を表示することができる。セグメント表示型液晶表示素子は、表示素子数が限られ、液晶層を挟んで配置された、交差する2方向の電極の各1電極を選んで、1画素を駆動するパッシブ(ダイレクトマルチプレックス、単純マトリクス)駆動で駆動される。パッシブ駆動では、1周期内の各画素の駆動時間は短くなる。 The segment display type liquid crystal display element using the segment electrode is a fixed pattern, but can display a smooth outline (edge). A segment display type liquid crystal display element has a limited number of display elements, and selects one electrode of each of two intersecting electrodes arranged with a liquid crystal layer interposed therebetween to drive one pixel passively (direct multiplex, simple Driven by matrix) drive. In passive drive, the drive time of each pixel within one cycle is shortened.
アクティブマトリクス型のドットマトリクス液晶表示素子の表面側にセグメント表示型のパッシブ駆動型液晶表示素子を積層した積層構造を有し、裏面側にバックライトを備えた液晶表示装置も提案されている(例えば特許文献1)。ドットマトリクス液晶表示素子は、バックライトで照明可能なように、透過型のTFT駆動型液晶表示素子で構成する。セグメント型液晶表示素子がドットマトリクス表示部を遮光しないように、セグメント型液晶表示素子は透過型ノーマリホワイトモードで構成する。フルドットマトリクスを用いて例えば順次変化するナビゲーション画面を表示し、その上に走行速度、ターンシグナル、警告表示等をセグメント表示することが開示されている。 There has also been proposed a liquid crystal display device having a laminated structure in which segment display type passive drive type liquid crystal display elements are laminated on the surface side of an active matrix type dot matrix liquid crystal display element and having a backlight on the back side (for example, Patent Document 1). The dot matrix liquid crystal display element is composed of a transmissive TFT drive type liquid crystal display element so that it can be illuminated by a backlight. The segment type liquid crystal display element is configured in a transmissive normally white mode so that the segment type liquid crystal display element does not shield the dot matrix display portion. For example, it is disclosed that, for example, a navigation screen that changes sequentially is displayed using a full dot matrix, and a traveling speed, a turn signal, a warning display, and the like are displayed as segments on the navigation screen.
近年、優れた表示品位を有するノーマリブラックモード液晶表示素子が広く採用されている。例えば、垂直配向した液晶層と直交配置偏光子を組み合わせることにより、黒レベルの光透過率を低減し、高いコントラストを実現できる液晶表示素子が知られている。この液晶素子は、非表示部が遮光性となる。もし、ドットマトリクス表示装置の上にノーマリブラックモードの表示素子を重ねると、非表示部の下方に配置されるドットマトリクスの表示状態が隠されてしまうことになる。このため、表示コンテンツに制限が加わる。 In recent years, normally black mode liquid crystal display elements having excellent display quality have been widely adopted. For example, there is known a liquid crystal display element that can reduce a black level light transmittance and realize a high contrast by combining a vertically aligned liquid crystal layer and an orthogonally arranged polarizer. In this liquid crystal element, the non-display portion is light-shielding. If a normally black mode display element is superimposed on the dot matrix display device, the display state of the dot matrix arranged below the non-display portion is hidden. For this reason, the display content is limited.
ドットマトリクス表示とセグメント表示とを好適に組み合わせ可能な液晶表示装置を提供する。 A liquid crystal display device capable of suitably combining dot matrix display and segment display is provided.
実施例による液晶表示装置は、ドットマトリクス表示を行なえるアクティブ駆動型液晶表示素子と、前記アクティブ駆動型液晶表示素子の裏面側に積層配置され、セグメント表示が可能なパッシブ駆動型液晶表示素子と、前記アクティブ駆動型液晶表示素子の表面側に配置された表面側偏光子と、前記パッシブ駆動型液晶表示素子の裏面側に配置された裏面側偏光子と、前記アクティブ駆動型液晶表示素子と前記表面側偏光子との間か、または、前記パッシブ駆動型液晶表示素子と前記裏面側偏光子との間に配置されたネガティブCプレートと、前記ネガティブCプレートに隣接して配置された視角補償板と、前記裏面側偏光子の裏面側に配置されたバックライトと、を備え、前記アクティブ駆動型液晶表示素子と前記パッシブ駆動型液晶表示素子の一方はインプレーンスイッチング型の液晶素子で形成され、他方は垂直配向型の液晶素子で形成され、前記アクティブ駆動型液晶表示素子、前記パッシブ駆動型液晶表示素子、前記表面側偏光子、前記裏面側偏光子の特性が電圧無印加状態でノーマリブラック状態になるように設定されている。 A liquid crystal display device according to an embodiment includes an active drive type liquid crystal display element capable of performing dot matrix display, a passive drive type liquid crystal display element which is stacked on the back side of the active drive type liquid crystal display element and can perform segment display, A surface-side polarizer disposed on the front surface side of the active drive type liquid crystal display element, a back surface side polarizer disposed on the back side of the passive drive type liquid crystal display element, the active drive type liquid crystal display element, and the surface A negative C plate arranged between the side polarizers or between the passive drive type liquid crystal display element and the back side polarizer, and a viewing angle compensator arranged adjacent to the negative C plate; A backlight disposed on the back side of the back side polarizer, and the active drive type liquid crystal display element and the passive drive type liquid crystal table. One of the elements is formed by an in-plane switching type liquid crystal element, and the other is formed by a vertical alignment type liquid crystal element. The active drive type liquid crystal display element, the passive drive type liquid crystal display element, the surface side polarizer, The characteristics of the back side polarizer are set so as to be in a normally black state when no voltage is applied.
アクティブ駆動型液晶表示素子の裏面側にノーマリブラックのパッシブ駆動型液晶表示素子を用いることができ、表示品位を向上できる。セグメント表示のパッシブ駆動型液晶表示素子を用いてシャープなエッジを実現できる。また、良好な視角特性が実現される。 A normally black passive drive type liquid crystal display element can be used on the back side of the active drive type liquid crystal display element, and the display quality can be improved. A sharp edge can be realized by using a segment display passive drive type liquid crystal display element. Also, good viewing angle characteristics are realized.
図1A〜1Fは、実施例1による液晶表示装置の構成を示す平面図、等価回路図、断面図である。図1Aは、セグメント表示部10を有するパッシブ駆動型液晶表示素子LCD1を示す平面図である。有効表示領域内のセグメント表示部10内に、固定形状のセグメント電極が配置されている。セグメント電極は滑らかに連続したエッジを有する。対向電極はセグメント電極を内包する面積を有し、セグメント電極に対応した表示を行う。エアコン用表示が例示され、中央部にエアコンの作動状態、左右両側に運転席領域、助手席領域の温度が示されている。
1A to 1F are a plan view, an equivalent circuit diagram, and a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment. FIG. 1A is a plan view showing a passive drive type liquid crystal display element LCD 1 having a
図1Bは、ドットマトリクス表示部20を有するアクティブ駆動型液晶表示素子LCD2を示す平面図である。有効表示部全体にドットマトリクス表示部20が形成されている。ドットマトリクス表示部の一部領域上にセグメント表示部10がオーバーラップする。
FIG. 1B is a plan view showing an active drive type liquid crystal
典型的な1使用形態では、セグメント表示部10内に配置されたドットマトリクスは独立的表示を行わず、セグメント表示部10外で任意の表示を行う。セグメント表示部10とセグメント表示部外のドットマトリクス表示部20とは、例えばそれぞれ独立の表示を行う。
In a typical usage pattern, the dot matrix arranged in the
図1Cは、ドットマトリクス表示部20内の、上下左右方向に規則的に配列された多数の画素PXの例を示す。矩形状の画素PXが垂直方向、水平方向に配列されている。各画素はカラーフィルタを備えた複数の単色領域を含む。
FIG. 1C shows an example of a large number of pixels PX regularly arranged in the vertical and horizontal directions in the dot
図1Dは、各画素PX内の赤色フィルタ領域CFr、緑色フィルタ領域CFg、青色フィルタ領域CFbを含む単色領域の配列例を示す。各単色領域に対応して赤色領域電極PEr、緑色領域電極PEg、青色領域電極PEbを含む単色領域電極PEが配置される。尚、1つの画素PXが垂直方向に延在する3つの単色領域を含む例を示したが、水平方向に延在する単色領域の組み合わせとしてもよく、他の形状の単色領域の組み合わせとすることもできる。 FIG. 1D shows an example of the arrangement of monochromatic regions including the red filter region CFr, the green filter region CFg, and the blue filter region CFb in each pixel PX. A monochromatic area electrode PE including a red area electrode PEr, a green area electrode PEg, and a blue area electrode PEb is arranged corresponding to each monochromatic area. Although an example in which one pixel PX includes three single color areas extending in the vertical direction has been shown, a combination of single color areas extending in the horizontal direction may be used, or a combination of single color areas having other shapes may be used. You can also.
図1Eに示すように、各単色領域の単色領域電極PEは、蓄積容量Cを備え、画像信号をスイッチングする薄膜トランジスタTFTに接続されている。薄膜トランジスタTFTのゲート電極にスイッチング信号が供給され、オンの期間に画像信号を蓄積容量Cに蓄積し、オフの期間蓄積された画像信号を維持する。尚、単色領域電極PEはカラーフィルタCFで覆われる。 As shown in FIG. 1E, the monochrome area electrode PE of each monochrome area includes a storage capacitor C and is connected to a thin film transistor TFT that switches an image signal. A switching signal is supplied to the gate electrode of the thin film transistor TFT, the image signal is accumulated in the storage capacitor C during the on period, and the image signal accumulated during the off period is maintained. The monochromatic area electrode PE is covered with a color filter CF.
図1Fに示されるように、単純マトリクス駆動されるセグメント電極を有するパッシブ駆動型液晶表示素子LCD1の上に、TFTを用いて任意駆動されるアクティブ駆動型液晶表示素子LCD2が配置されて積層構造を構成している。パッシブ駆動型液晶表示素子LCD1は、一対のガラス基板11,12の間に液晶層13を備える。アクティブ駆動型液晶表示素子LCD2は、下側ガラス基板21の上に各画素電極に接続されるTFTアレイ25を備え、上側ガラス基板22の上にカラーフィルタを備えた共通電極24を備え、液晶層23がTFTアレイ25に接続された画素電極と共通電極24の間に配置されている。
As shown in FIG. 1F, an active drive type liquid crystal display element LCD2 that is arbitrarily driven using TFTs is disposed on a passive drive type liquid crystal display element LCD1 having segment electrodes that are driven in a simple matrix. It is composed. The passive drive type liquid crystal display element LCD 1 includes a liquid crystal layer 13 between a pair of
パッシブ駆動型液晶表示素子LCD1は、上方に外部接続端子群を有し、パッシブ駆動回路DR1に接続される。アクティブ駆動型液晶表示素子LCD2は、下方に外部接続端子群を備え、アクティブ駆動回路DR2に接続される。パッシブ駆動回路DR1は、パッシブ駆動型液晶表示素子の表示を制御する。アクティブ駆動回路DR2は、第1にパッシブ液晶表示素子領域外のアクティブ駆動型液晶表示素子の表示を制御する。 The passive drive type liquid crystal display element LCD1 has an external connection terminal group on the upper side, and is connected to the passive drive circuit DR1. The active drive type liquid crystal display element LCD2 includes an external connection terminal group below and is connected to the active drive circuit DR2. The passive drive circuit DR1 controls the display of the passive drive type liquid crystal display element. The active drive circuit DR2 first controls the display of the active drive type liquid crystal display element outside the passive liquid crystal display element region.
パッシブ駆動型液晶表示素子LCD1の裏面側に第1の偏光子P1,アクティブ駆動型液晶表示素子LCD2の表面側に第2の偏光子P2が配置されている。1対の偏光子P1,P2は例えば互いに直交配置を構成する。第1の偏光子P1の裏面側にバックライト2が配置されている。
A first polarizer P1 is arranged on the back side of the passive drive type liquid crystal display element LCD1, and a second polarizer P2 is arranged on the front side of the active drive type liquid crystal display element LCD2. For example, the pair of polarizers P1 and P2 form an orthogonal arrangement. The
積層素子は、電圧無印加時に黒状態になるノーマリブラックモードとなるように液晶層配向方向や偏光子配置を設定する。例えば、表側に配置されたアクティブ駆動型液晶素子LCD2は有効表示面内方向に液晶分子をスイッチングするインプレーンスイッチングモード液晶素子で構成し、裏側に配置されたパッシブ駆動型液晶素子LCD1はモノドメイン垂直配向型液晶素子で構成する。裏側偏光子P1の吸収軸と表側偏光子P2の吸収軸とを互いに直交配置する。 The liquid crystal layer alignment direction and the polarizer arrangement are set so that the multilayer element is in a normally black mode that becomes black when no voltage is applied. For example, the active drive type liquid crystal element LCD2 arranged on the front side is composed of an in-plane switching mode liquid crystal element that switches liquid crystal molecules in the effective display plane direction, and the passive drive type liquid crystal element LCD1 arranged on the back side is monodomain vertical. An alignment type liquid crystal element is used. The absorption axis of the back side polarizer P1 and the absorption axis of the front side polarizer P2 are arranged orthogonal to each other.
アクティブ駆動型液晶素子LCD2の存在を無視すると、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子LCD1を直交配置偏光子P1,P2で挟んだ、高コントラスト実現可能な構造が形成される。電圧無印加時は直交配置偏光子が光を遮断し、電圧を印加して偏光子の吸収軸方向と異なる方向に液晶分子を傾斜させれば、透過光が生じる。 If the presence of the active drive type liquid crystal element LCD2 is ignored, a structure capable of realizing high contrast is formed by sandwiching the vertically aligned passive drive type liquid crystal element LCD1 between the orthogonally arranged polarizers P1 and P2. When no voltage is applied, the orthogonally arranged polarizer blocks light, and when a voltage is applied to tilt the liquid crystal molecules in a direction different from the absorption axis direction of the polarizer, transmitted light is generated.
表側偏光子P2の吸収軸を水平方位にし、隣接するインプレーンスイッチング型のアクティブ駆動型液晶素子LCD2の電圧無印加時の液晶分子配向方位を、LCD2の透過光が偏光子P2で遮光されるように水平方位にする。尚、裏側偏光子P1の吸収軸の方位は垂直方位になる。例えば、インプレーンスイッチング型のアクティブ駆動型液晶素子LCD2の電圧印加時の液晶分子配向方向は水平方向、垂直方向と45度の角度をなす方向とし、垂直配向型液晶素子LCD1の配向処理方向も同一方向とする。 The absorption axis of the front side polarizer P2 is set to the horizontal direction, and the liquid crystal molecule orientation direction when no voltage is applied to the adjacent in-plane switching type active drive type liquid crystal element LCD2 is transmitted so that the transmitted light of the LCD2 is shielded by the polarizer P2. Set to horizontal orientation. Note that the orientation of the absorption axis of the back polarizer P1 is a vertical orientation. For example, the in-plane switching type active drive type liquid crystal element LCD2 has a liquid crystal molecule alignment direction at the time of applying a voltage to a horizontal direction and a direction that forms an angle of 45 degrees with the vertical direction, and the vertical alignment type liquid crystal element LCD1 has the same alignment processing direction. The direction.
任意形状の画像を表示する場合はアクティブ駆動型液晶素子LCD2を駆動する。アクティブ駆動型液晶表示素子LCD2とオーバーラップしてパッシブ駆動型液晶素子LCD1が存在する場合、パッシブ駆動型液晶表示素子の垂直配向型液晶分子は単に光を透過させる機能を果たす。 When displaying an image of an arbitrary shape, the active drive type liquid crystal element LCD2 is driven. When the passive drive type liquid crystal element LCD1 exists so as to overlap the active drive type liquid crystal display element LCD2, the vertical alignment type liquid crystal molecules of the passive drive type liquid crystal display element simply function to transmit light.
セグメント表示部を表示する場合は、セグメント表示素子を駆動する。駆動領域の外側は黒領域となる。シャープな境界を有する形状が表示できることを確認した。 When displaying the segment display unit, the segment display element is driven. The outside of the drive area is a black area. It was confirmed that a shape having a sharp boundary can be displayed.
なお、アクティブ駆動型液晶表示素子を垂直配向型液晶素子で形成し、パッシブ駆動型液晶表示素子をインプレーンスイッチング型の液晶素子で構成することもできる。偏光子の吸収軸配置方位は水平、垂直のみに限らない。 Note that the active drive type liquid crystal display element may be formed of a vertical alignment type liquid crystal element, and the passive drive type liquid crystal display element may be constituted of an in-plane switching type liquid crystal element. The absorption axis arrangement direction of the polarizer is not limited to horizontal and vertical.
発明者の検討によれば、実施例1による液晶表示装置は、視角特性について、改善の余地がある。発明者は、引き続き、複数の液晶素子が積層する液晶表示装置について、その視角特性を改善する検討を行った。 According to the inventors' investigation, the liquid crystal display device according to the first embodiment has room for improvement in viewing angle characteristics. The inventor has continuously studied to improve the viewing angle characteristics of a liquid crystal display device in which a plurality of liquid crystal elements are stacked.
図2は、実施例2による液晶表示装置の構成を示す断面図である。実施例2による液晶表示装置は、図1(特に図1F)に示す実施例1による液晶表示装置に、さらに、2枚の視角補償板(光学補償板)31,32を追加した構成である。 FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the liquid crystal display device according to the second embodiment. The liquid crystal display device according to the second embodiment has a configuration in which two viewing angle compensation plates (optical compensation plates) 31 and 32 are further added to the liquid crystal display device according to the first embodiment shown in FIG. 1 (particularly FIG. 1F).
視角補償板31は、たとえばパッシブ駆動型液晶素子LCD1と裏面側偏光子P1との間に配置される。また、視角補償板32は、視角補償板31と裏面側偏光子P1との間に配置される。なお、視角補償板31,32は、アクティブ駆動型液晶素子LCD2と表面側偏光子P2との間に配置してもかまわない。 The viewing angle compensation plate 31 is disposed, for example, between the passive drive type liquid crystal element LCD1 and the back side polarizer P1. Further, the viewing angle compensation plate 32 is disposed between the viewing angle compensation plate 31 and the back surface side polarizer P1. The viewing angle compensation plates 31 and 32 may be disposed between the active drive type liquid crystal element LCD2 and the surface side polarizer P2.
ここで、視角補償板において、面内方向であって、遅相軸方向の屈折率をnx、進相軸方向の屈折率をnyと定義し、さらに、厚み方向の屈折率をnzと定義する。そして、視角補償板のNzファクタを(nx−nz)/(nx−ny)と定義する。 Here, in the viewing angle compensation plate, the refractive index in the in-plane direction and in the slow axis direction is defined as nx, the refractive index in the fast axis direction is defined as ny, and the refractive index in the thickness direction is defined as nz. . The Nz factor of the viewing angle compensator is defined as (nx−nz) / (nx−ny).
このとき、Nzファクタが∞である視角補償板(nx≒ny>nz)を、ネガティブCプレートと呼ぶ。Nzファクタが1よりも大きい視角補償板(nx>ny>nz)を、負の二軸光学異方性を有する二軸プレート、ないし、単に負の二軸プレートと呼ぶ。Nzファクタがほぼ1である視角補償板(nx>ny≒nz)を、ポジティブAプレートと呼ぶ。さらに、Nzファクタが1よりも小さい視角補償板を、主に、正の二軸光学異方性を有する二軸プレート、ないし、単に正の二軸プレートと呼ぶ。ただし、Nzファクタがほぼ0である視角補償板(nz≒nx>ny)を、ネガティブAプレートと呼び、Nzファクタが−∞である視角補償板(nz>nx≒ny)を、ポジティブCプレートと呼ぶ。 At this time, a viewing angle compensation plate (nx≈ny> nz) having an Nz factor of ∞ is referred to as a negative C plate. A viewing angle compensation plate (nx> ny> nz) having an Nz factor larger than 1 is called a biaxial plate having negative biaxial optical anisotropy or simply a negative biaxial plate. A viewing angle compensation plate (nx> ny≈nz) having an Nz factor of approximately 1 is referred to as a positive A plate. Furthermore, a viewing angle compensation plate having an Nz factor smaller than 1 is mainly referred to as a biaxial plate having positive biaxial optical anisotropy or simply as a positive biaxial plate. However, a viewing angle compensation plate (nz≈nx> ny) having an Nz factor of approximately 0 is referred to as a negative A plate, and a viewing angle compensation plate (nz> nx≈ny) having an Nz factor of −∞ is referred to as a positive C plate. Call.
視角補償板31には、たとえばネガティブCプレートを用いる。以下においては、面内位相差Re=(nx−ny)×d(d:視角補償板の厚み)が7nm以下であれば、ネガティブCプレートと呼ぶ。 As the viewing angle compensation plate 31, for example, a negative C plate is used. In the following, if the in-plane retardation Re = (nx−ny) × d (d: the thickness of the viewing angle compensation plate) is 7 nm or less, it is referred to as a negative C plate.
視角補償板32には、たとえばポジティブAプレートを用いる。ポジティブAプレートは、その遅相軸(屈折率nxが定義される方位)が、インプレーンスイッチング型のアクティブ駆動型液晶素子LCD2の電圧無印加時の液晶分子配向方位に平行(水平方位)で、裏側偏光子P1の吸収軸と直交(垂直方位)ないし表側偏光子P2の吸収軸に平行(水平方位)となるように配置されることが好ましい。 As the viewing angle compensation plate 32, for example, a positive A plate is used. The positive A plate has a slow axis (an orientation in which the refractive index nx is defined) parallel (horizontal orientation) to a liquid crystal molecule orientation orientation when no voltage is applied to the in-plane switching active drive liquid crystal element LCD2. It is preferably arranged so as to be orthogonal (vertical orientation) to the absorption axis of the back polarizer P1 or parallel (horizontal orientation) to the absorption axis of the front polarizer P2.
視角補償板31,32の各種パラメータを調整した際の、電圧無印加時の視角特性についてシミュレーション解析を行った。なお、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子LCD1のリタデーションは、約320nmに設定した。 A simulation analysis was performed on viewing angle characteristics when no voltage was applied when various parameters of the viewing angle compensation plates 31 and 32 were adjusted. The retardation of the vertically aligned passive drive type liquid crystal element LCD1 was set to about 320 nm.
なお、液晶素子に用いられる液晶材料は、負の誘電率異方性を有し、Δn=0.0914である、メルク社製の液晶材料を想定した。また、偏光子は、ポラテクノ社製SKN18243Tを想定した。さらに、視角補償板は、ノルボルネン系環状オレフィンを材質として用いたものを想定した。 In addition, the liquid crystal material used for a liquid crystal element assumed the liquid crystal material by Merck which has a negative dielectric constant anisotropy and (DELTA) n = 0.0914. The polarizer assumed was SKN18243T manufactured by Polatechno. Further, the viewing angle compensation plate was assumed to use norbornene-based cyclic olefin as a material.
シミュレーション解析の結果、ネガティブCプレート31の厚さ方向位相差Rth=((nx+ny)/2−nz)×d(d:視角補償板の厚み)が約220nmであり、ポジティブAプレート32の面内位相差Reが約140nmであるとき、視角特性が最適化された。具体的には、若干の光抜けがあるものの、全方位において光抜けが顕著に抑制され、優れた視角特性が確認された。 As a result of the simulation analysis, the thickness direction retardation Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d (d: thickness of the viewing angle compensation plate) of the negative C plate 31 is about 220 nm, and the in-plane of the positive A plate 32 When the phase difference Re is about 140 nm, the viewing angle characteristics are optimized. Specifically, although there was some light omission, the light omission was remarkably suppressed in all directions, and excellent viewing angle characteristics were confirmed.
続いて、視角補償板32を、ポジティブAプレートに代えて、負の二軸フィルム(Nzファクタ=1.5)としたときの、電圧無印加時の視角特性についてシミュレーション解析を行った。なお、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子LCD1のリタデーションは、約360nmに設定した。 Subsequently, simulation analysis was performed on viewing angle characteristics when no voltage was applied when the viewing angle compensation plate 32 was replaced with a positive A plate and a negative biaxial film (Nz factor = 1.5). The retardation of the vertically aligned passive drive type liquid crystal element LCD1 was set to about 360 nm.
シミュレーション解析の結果、ネガティブCプレート31の厚さ方向位相差Rthが約220nmであり、負の二軸フィルム32の面内位相差Reが約100nmで、厚さ方向位相差Rthが約100nmであるとき、視角特性が最適化された。具体的には、全方位において光抜けが抑制され、優れた視角特性が確認された。 As a result of the simulation analysis, the thickness direction retardation Rth of the negative C plate 31 is about 220 nm, the in-plane retardation Re of the negative biaxial film 32 is about 100 nm, and the thickness direction retardation Rth is about 100 nm. When viewing angle characteristics were optimized. Specifically, light leakage was suppressed in all directions, and excellent viewing angle characteristics were confirmed.
続いて、視角補償板32を、負の二軸フィルムに代えて、正の二軸フィルム(Nzファクタ=0.5)としたときの、電圧無印加時の視角特性についてシミュレーション解析を行った。なお、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子LCD1のリタデーションは、約275nmに設定した。 Subsequently, simulation analysis was performed on viewing angle characteristics when no voltage was applied when the viewing angle compensation plate 32 was replaced with a negative biaxial film and a positive biaxial film (Nz factor = 0.5). The retardation of the vertically aligned passive drive type liquid crystal element LCD1 was set to about 275 nm.
シミュレーション解析の結果、ネガティブCプレート31の厚さ方向位相差Rthが約220nmであり、正の二軸フィルム32の面内位相差Reが約227nmで、厚さ方向位相差Rthが0nmであるとき、視角特性が最適化された。具体的には、全方位において光抜けが抑制され、優れた視角特性が確認された。 As a result of the simulation analysis, when the thickness direction retardation Rth of the negative C plate 31 is about 220 nm, the in-plane retardation Re of the positive biaxial film 32 is about 227 nm, and the thickness direction retardation Rth is 0 nm. The viewing angle characteristics have been optimized. Specifically, light leakage was suppressed in all directions, and excellent viewing angle characteristics were confirmed.
最後に、視角補償板32を、正の二軸フィルムに代えて、ネガティブAプレートとしたときの、電圧無印加時の視角特性についてもシミュレーション解析を行った。なお、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子LCD1のリタデーションは、約230nmに設定した。 Finally, simulation analysis was also performed on the viewing angle characteristics when no voltage was applied when the viewing angle compensator 32 was replaced with a negative A plate instead of a positive biaxial film. The retardation of the vertically aligned passive drive type liquid crystal element LCD1 was set to about 230 nm.
シミュレーション解析の結果、ネガティブCプレート31の厚さ方向位相差Rthが約330nmであり、ネガティブAプレート32の面内位相差Reが約125nmであるとき、視角特性が最適化された。具体的には、全方位において光抜けが抑制され、優れた視角特性が確認された。 As a result of the simulation analysis, when the thickness direction retardation Rth of the negative C plate 31 is about 330 nm and the in-plane retardation Re of the negative A plate 32 is about 125 nm, the viewing angle characteristic is optimized. Specifically, light leakage was suppressed in all directions, and excellent viewing angle characteristics were confirmed.
インプレーンスイッチング型の液晶素子と垂直配向型の液晶素子とを積層した液晶表示装置において、ネガティブCプレートを設けることにより、視角特性が顕著に改善されることが確認された。さらに、ポジティブAプレート、負の二軸フィルム、正の二軸フィルム、または、ネガティブAプレートを組み合わせることで、視角特性がより最適化されることが確認された。 In a liquid crystal display device in which an in-plane switching type liquid crystal element and a vertical alignment type liquid crystal element are stacked, it was confirmed that the viewing angle characteristic is remarkably improved by providing a negative C plate. Furthermore, it was confirmed that viewing angle characteristics were further optimized by combining a positive A plate, a negative biaxial film, a positive biaxial film, or a negative A plate.
以上、実施例に沿って本願を説明したが、これらは制限的なものではない。例えば材料、数値などは例示であって、これらに限るものではない。その他種々の変形、置換、改良等が可能なことは当業者に自明であろう。 Although the present application has been described with reference to the embodiments, these are not restrictive. For example, materials, numerical values, and the like are examples, and are not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that other various modifications, substitutions, improvements, and the like are possible.
LCD…液晶表示素子、LCD1…パッシブ駆動型液晶表示素子、DR1…パッシブ駆動回路、LCD2…アクティブ駆動型液晶表示素子、PX…画素、DR2…アクティブ駆動回路、CF…カラーフィルタ、CFr…赤色フィルタ領域、CFg…緑色フィルタ領域、CFb…青色フィルタ領域、PE…単色領域電極、TFT…薄膜トランジスタ、C…蓄積容量、P1,P2…偏光子、10…セグメント表示部、11,12…ガラス基板、13…液晶層、20…ドットマトリクス表示部、21,22…ガラス基板、23…液晶層、24…共通電極、25…TFTアレイ、31…光学補償板(ネガティブCプレート),32…光学補償板(ポジティブAプレート,負の二軸プレート,正の二軸プレート、または、ネガティブAプレート)。 LCD ... Liquid crystal display element, LCD1 ... Passive drive type liquid crystal display element, DR1 ... Passive drive circuit, LCD2 ... Active drive type liquid crystal display element, PX ... Pixel, DR2 ... Active drive circuit, CF ... Color filter, CFr ... Red filter region , CFg ... green filter region, CFb ... blue filter region, PE ... monochromatic region electrode, TFT ... thin film transistor, C ... storage capacitor, P1, P2 ... polarizer, 10 ... segment display, 11,12 ... glass substrate, 13 ... Liquid crystal layer, 20 ... dot matrix display unit, 21, 22 ... glass substrate, 23 ... liquid crystal layer, 24 ... common electrode, 25 ... TFT array, 31 ... optical compensator (negative C plate), 32 ... optical compensator (positive) A plate, negative biaxial plate, positive biaxial plate, or negative A plate).
Claims (4)
前記アクティブ駆動型液晶表示素子の裏面側に積層配置され、セグメント表示が可能なパッシブ駆動型液晶表示素子と、
前記アクティブ駆動型液晶表示素子の表面側に配置された表面側偏光子と、
前記パッシブ駆動型液晶表示素子の裏面側に配置された裏面側偏光子と、
前記アクティブ駆動型液晶表示素子と前記表面側偏光子との間か、または、前記パッシブ駆動型液晶表示素子と前記裏面側偏光子との間に配置されたネガティブCプレートと、
前記ネガティブCプレートに隣接して配置された視角補償板と、
前記裏面側偏光子の裏面側に配置されたバックライトと、
を備え、
前記アクティブ駆動型液晶表示素子と前記パッシブ駆動型液晶表示素子の一方はインプレーンスイッチング型の液晶素子で形成され、他方は垂直配向型の液晶素子で形成され、
前記アクティブ駆動型液晶表示素子、前記パッシブ駆動型液晶表示素子、前記表面側偏光子、前記裏面側偏光子の特性が電圧無印加状態でノーマリブラック状態になるように設定されている、液晶表示装置。 An active drive type liquid crystal display element capable of performing dot matrix display;
A passive drive type liquid crystal display element that is laminated on the back side of the active drive type liquid crystal display element and capable of segment display;
A surface-side polarizer disposed on the surface side of the active drive type liquid crystal display element;
A back side polarizer disposed on the back side of the passive drive type liquid crystal display element;
A negative C plate disposed between the active drive type liquid crystal display element and the front surface side polarizer or between the passive drive type liquid crystal display element and the back side polarizer;
A viewing angle compensator disposed adjacent to the negative C plate;
A backlight disposed on the back side of the back side polarizer;
With
One of the active drive type liquid crystal display element and the passive drive type liquid crystal display element is formed by an in-plane switching type liquid crystal element, and the other is formed by a vertical alignment type liquid crystal element,
The liquid crystal display in which the characteristics of the active drive type liquid crystal display element, the passive drive type liquid crystal display element, the front surface side polarizer, and the back surface side polarizer are set to a normally black state when no voltage is applied. apparatus.
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