JP5135770B2 - LCD display device - Google Patents

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本発明は、例えば電圧を印加していない状態で液晶分子が垂直配向した垂直配向型液晶セルを備える液晶テレビ等の液晶映像表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal image display device such as a liquid crystal television including a vertical alignment type liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are vertically aligned in a state where no voltage is applied.

近年、CRT方式のテレビから、薄く大画面で高解像度のテレビが容易に実現できることから液晶テレビが広く用いられるようになってきている。テレビにおいては、映像を表示するという性質から諧調をうまく再現するという事が非常に重要である。特に暗部をよく再現できていない場合、例えば暗すぎる場合には、全体が暗い印象となり、黒が潰れた印象を受け、立体感が損なわれる。逆に暗部が明るすぎる場合には、全体として、もやがかったような印象を受け、しまりのない印象を受けてしまう。   In recent years, a liquid crystal television has been widely used since a CRT television can easily realize a thin, large screen and high resolution television. In television, it is very important to reproduce the tone well because of the nature of displaying images. In particular, when the dark part is not reproduced well, for example, when it is too dark, the entire image becomes dark, the impression that the black is crushed, and the stereoscopic effect is impaired. On the other hand, if the dark part is too bright, the overall impression is that it is hazy, and the impression is not tight.

このように、暗部を中心とした諧調の再現は、非常に重要である。このことをよくあらわした文献としては、非特許文献1の論文がある。これは、様々は環境したでの人間の主観的に感じる明るさと実際の輝度との関係を表したものである。   Thus, the reproduction of the gradation around the dark part is very important. There is a paper of Non-Patent Document 1 as a document showing this well. This represents the relationship between the brightness perceived subjectively by humans in various environments and the actual luminance.

これを見ると、暗部の認識しうる輝度は、周辺の照度に応じて変化していくのがわかる。また従来のCRT方式のテレビでは、表示装置の輝度内部からの輝度は、十分に低く外部からの光を適度に散乱反射するため、自然と外部の環境に応じて黒の輝度レベルがあがっていた。つまり、暗い環境では、十分に黒の輝度は低く明るい環境では、適度な黒のレベルをたもっていた。そのため、参考文献にあるような輝度再現が比較的自然に行えていた。   From this, it can be seen that the recognizable brightness of the dark part changes according to the ambient illuminance. Further, in the conventional CRT system television, the luminance from the inside of the display device is sufficiently low, and the light from the outside is appropriately scattered and reflected, so that the luminance level of black increases naturally depending on the external environment. . In other words, in a dark environment, the brightness of black was sufficiently low, and in a bright environment, it had an appropriate black level. For this reason, luminance reproduction as described in the reference has been relatively natural.

一方、従来の液晶では、視野角の依存性が強すぎて、このような理論を十分に適用することができなかった。そこで、液晶表示装置において、バックライトの明るさを周囲の環境に応じて、変えて明るさを変える装置が提案されている(特許文献1〜5)。また、バックライトの調光方法として、車載用ディスプレイにおいてバックライトの明るさをインパネのランプ等と連動させたものが提案されている(特許文献6)。これは、夜間の運転では、暗く、昼間は明るくするものである。この際に調整方式としては、PWM方式を用いている。   On the other hand, in the conventional liquid crystal, the dependence on the viewing angle is too strong, and such a theory cannot be sufficiently applied. In view of this, in liquid crystal display devices, devices that change the brightness of the backlight according to the surrounding environment have been proposed (Patent Documents 1 to 5). In addition, as a backlight dimming method, there has been proposed an in-vehicle display in which the brightness of the backlight is interlocked with an instrument panel lamp or the like (Patent Document 6). This is dark during night driving and bright during the day. At this time, the PWM method is used as the adjustment method.

しかし、いずれの特許においても、映像における黒レベルを適切に保つ事に関する記述はなく、また、視聴角度によるこの黒レベルの変化を考慮にいれたものではないため、特に据え置き型の液晶テレビのようなどのような角度からでも、適切な映像が視聴できることを望まれるような表示装置においては、通常の液晶テレビにおいて黒のレベルが変化してしまうため、前記特許文献に記述があるような単にバックライトの明るさを変えるだけでは、明らかに不十分であった。   However, none of the patents mentions maintaining an appropriate black level in the video, and does not take into account the change in the black level depending on the viewing angle. In a display device that is desired to be able to view an appropriate image even from such an angle, the level of black changes in an ordinary liquid crystal television. Changing the brightness of the lights was clearly not enough.

また、垂直配向型液晶では、斜めから黒表示を見ると位相差が生じる事によって黒の輝度が上昇してしまうため、それを位相差補償フィルムで、位相差を補償することによって、それを抑制する方法がしられている。しかし、位相差は、波長依存性があるため、可視光全域で補償することは難しく、十分に補償しようすると、黒の色づきが生じてしまうという問題があった。   In addition, in the vertical alignment type liquid crystal, when black display is viewed obliquely, the black luminance increases due to the phase difference, which is suppressed by compensating the phase difference with the phase difference compensation film. There is a way to do it. However, since the phase difference is wavelength-dependent, it is difficult to compensate over the entire visible light range, and there is a problem that black coloring occurs when sufficient compensation is made.

特許文献等は以下の通り。
J.C.Stevens and S. S. Stevebs "Brightness Function: Effects of Adaption", Journal of Optical Society of America, 53,375-385 (1963) 特開昭62−235883号公報 特開昭62−276527号公報 特開平3−293320号公報 特開平4−254820号公報 特開平4−20924号公報 特開平6−315127号公報
Patent documents etc. are as follows.
JCStevens and SS Stevebs "Brightness Function: Effects of Adaption", Journal of Optical Society of America, 53,375-385 (1963) JP-A-62-235883 JP-A-62-276527 JP-A-3-293320 JP-A-4-254820 Japanese Patent Laid-Open No. 4-20924 JP-A-6-315127

暗部の輝度は、微妙な変化でも敏感に認識され、映像の立体感や、締まりに深く関連するため暗部の輝度レベルは非常に重要である。黒の輝度が明るすぎると黒が浮いた感じを受けしまりのない感じとなってしまい、逆に暗すぎると潰れてしまい、暗い部分の質感や立体感が損なわれる。このため最適な黒の輝度に設定する必要がある。   The brightness level of the dark part is sensitively recognized even by a subtle change, and the brightness level of the dark part is very important because it is deeply related to the three-dimensionality of the video and the tightening. If the brightness of black is too bright, the feeling of floating the black will not be received, and if it is too dark, it will be crushed and the texture and stereoscopic effect of the dark part will be impaired. For this reason, it is necessary to set an optimal black luminance.

また、同時にこの最適な黒の輝度は、人間の目が周辺環境に適応することにより、周辺の環境の照度に依存するため、つねに周辺の環境に合わせる必要がある。これら、液晶表示装置で実現するためには、黒の輝度が視聴する角度によって変わってしまうという欠点及び、周辺の環境に光に応じて、ディスプレイの表面反射等により自動的に適切な明るさにならないという問題があった。   At the same time, the optimum black luminance depends on the illuminance of the surrounding environment as the human eye adapts to the surrounding environment, so it must always be adjusted to the surrounding environment. In order to realize these in a liquid crystal display device, the brightness of black changes depending on the viewing angle, and the brightness automatically changes to the appropriate brightness by surface reflection of the display according to the light in the surrounding environment. There was a problem of not becoming.

本発明では、このような理論に適用しうるような映像表示デバイスを液晶表示素子を用いて実現する事によって、良好が映像表現が得られるようなデバイスを提供するものである。本発明は、映像表示装置(特に、液晶テレビ)の視覚にあたって、人間の眼が環境の明るさに応じて適応する性質に合わせて、画像を適切に自動的に調節することによって、様々な環境下で視聴されるテレビをリビングのような環境下、店頭での環境下でも、黒の浮き、黒の潰れがないような、見る角度による階調の変化,色変化を抑制する色補正可能な拡散体を適用した好適な画質(色)の表示が可能な映像表示装置を提供し、ユーザーの購買意欲の向上を促そうとするものである。   In the present invention, a video display device that can be applied to such a theory is realized by using a liquid crystal display element, thereby providing a device that can obtain a good video expression. According to the present invention, when a video display device (particularly, a liquid crystal television) is viewed, various images can be obtained by automatically adjusting an image in accordance with the property that the human eye adapts according to the brightness of the environment. Color correction that suppresses changes in gradation and color depending on the viewing angle so that there is no black floating or black crushing even in an environment like a living room or in a storefront where the TV watched underneath is possible It is an object of the present invention to provide an image display device capable of displaying a suitable image quality (color) to which a diffuser is applied, and to promote improvement of user's willingness to purchase.

本発明の請求項1に係る発明は、観察者側から拡散層を備えた拡散体、検光子、第一の二軸性位相差光学素子、垂直配向型液晶セル、第二の二軸性位相差光学素子、偏光子、バックライトを有する液晶映像表示装置であって、前記拡散層が、媒体中にMie散乱を起こす内面拡散体が分散配置されており、かつ、位相差比Nzを、液晶セルの基板面に対して平行で、かつ互いに直交する軸x,yに沿った屈折率をそれぞれnx,nyとし、軸x,yに直交する軸zに沿った屈折率をnzとした場合に、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)としたときに、前記第一及び第二の二軸性位相差光学素子の位相差比Nzがそれぞれ1.5〜3の範囲内であることを特徴とする液晶映像表示装置。 The invention according to claim 1 of the present invention includes a diffuser including a diffusion layer from the observer side, an analyzer, a first biaxial retardation optical element, a vertical alignment type liquid crystal cell, and a second biaxial position. A liquid crystal image display device having a phase difference optical element, a polarizer, and a backlight, wherein the diffusion layer has an inner diffuser that causes Mie scattering dispersed in a medium, and a phase difference ratio Nz When the refractive indexes along the axes x and y parallel to the substrate surface of the cell and orthogonal to each other are nx and ny, respectively, and the refractive index along the axis z orthogonal to the axes x and y is nz. , Nz = (nx−nz) / (nx−ny), the phase difference ratio Nz of the first and second biaxial phase difference optical elements is in the range of 1.5 to 3, respectively. A liquid crystal image display device characterized by that.

本発明の請求項2に係る発明は、前記バックライトの照度が視聴環境に応じて変化することを特徴とする請求項1記載の液晶映像表示装置である。 The invention according to claim 2 of the present invention is the liquid crystal video display device according to claim 1, wherein the illuminance of the backlight changes according to a viewing environment .

本発明の請求項3に係る発明は、前記視聴環境の照度を計測できる計測器を備えており、計測された照度に応じて前記バックライトの照度を変化させる手段を備えることを特徴とする請求項2記載の液晶映像表示装置である。 The invention according to claim 3 of the present invention is provided with a measuring instrument capable of measuring the illuminance of the viewing environment, and further includes means for changing the illuminance of the backlight in accordance with the measured illuminance. Item 3. A liquid crystal image display device according to Item 2 .

本発明の請求項4に係る発明は、前記拡散層における前記内面拡散体の粒子径が0.5〜1.0μmの範囲内であり、かつ、前記内面拡散体と前記媒体との屈折率差が0.05〜0.6の範囲内であることを特徴とする請求項1ないし3何れかに記載の液晶映像表示装置である。 The invention according to claim 4 of the present invention is such that the particle size of the inner surface diffuser in the diffusion layer is in the range of 0.5 to 1.0 μm, and the difference in refractive index between the inner surface diffuser and the medium. 4. The liquid crystal image display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is in a range of 0.05 to 0.6 .

一般に人間の目の感度は、周囲の明るさに順応するため、映像表示装置の全体的な明る
さも周囲の明るさに適時合わせるのが望ましい。
In general, since the sensitivity of the human eye adapts to the ambient brightness, it is desirable to adjust the overall brightness of the video display device to the ambient brightness in a timely manner.

また、輝度を一定とするために、Mie散乱するような拡散フィルム等で均一化する事によって、黒のレベルを一定とする事ができる。   Further, in order to make the luminance constant, the black level can be made constant by equalizing with a diffusion film or the like that performs Mie scattering.

その際、液晶パネルでは、比較的暗い環境下では、黒の輝度が比較的低くする必要があり、一方でそのような環境下では、白の輝度も低くて良いため、バックライトの照度を低下させる事によって、より締まりのある良い映像を表示する事が可能となり、同時に消費電力も押させる事が可能である。   At that time, in a relatively dark environment, the brightness of black needs to be relatively low, while in such an environment, the brightness of white may be low, so the backlight illuminance is reduced. By doing so, it is possible to display a better video with tightness and at the same time to reduce power consumption.

弁別できる黒の閾値となる輝度は、周囲の明るさに依存する。どんな照明環境でも、諧調を表現できるためには、あらかじめ黒の輝度を弁別できる閾値より高く設定しておけば、良い。しかし、このような画像では、黒が浮いて見えてしまうため、画像が眠たくなってしまう。   The brightness that is the threshold value of black that can be distinguished depends on the ambient brightness. In order to be able to express gradation in any lighting environment, it is sufficient to set it higher than a threshold that can discriminate the luminance of black in advance. However, in such an image, since black appears to float, the image becomes sleepy.

そこで、適切な範囲に暗部のレベルをそろえる必要がある。そのために、Mie散乱を用いた拡散層を前側偏光板に設置することによって、その輝度レベルをそろえ、環境の照度に応じて黒のレベルを最適化する事により上記目的を達成する。   Therefore, it is necessary to align the dark part level within an appropriate range. Therefore, the above object is achieved by arranging a diffusion layer using Mie scattering on the front polarizing plate to make the luminance level uniform and optimizing the black level according to the illuminance of the environment.

また、範囲に限定する事によって、低反射層や、高コントラストの液晶セル、偏光板を用いずに、最適な映像を表示できるためコストを低減でき、かつ、リビング環境でバックライトの明るさを店頭で明るさより抑える事により原理的には、消費電力を1/3〜1/6に抑える事が可能である。   In addition, by limiting the range, it is possible to display optimal images without using a low-reflection layer, high-contrast liquid crystal cell, or polarizing plate, thereby reducing costs and increasing the brightness of the backlight in the living environment. In principle, it is possible to reduce the power consumption to 1/3 to 1/6 by suppressing it from the brightness at the store.

また、暗室下,間接照明下,明室下,店頭表示など、該拡散体が可視光に対して後方散乱が少なく、散乱角度が広く、波長依存性を有するようなMie散乱を起こす内面拡散体を有する光散乱フィルムを用い、上記フィルムを偏光フィルムと組み合わせて液晶表示素子に適用して、観察者側の偏光層のさらに前面に配置し、映像表示装置(液晶テレビ)を見る角度に応じた黒の輝度変化を均一化する事によって黒潰れや黒の浮きがない、特に垂直配向型液晶で特筆される、暗部の表現力,低コストなどの特徴を一層生かした液晶テレビが実現される。   In addition, the inner diffuser that causes Mie scattering such that the diffuser has less backscattering with respect to visible light, has a wide scattering angle, and has wavelength dependency, such as under a dark room, under indirect lighting, under a bright room, and storefront display. The above film is combined with a polarizing film, applied to a liquid crystal display element, placed further on the front side of the polarizing layer on the viewer side, and according to the angle at which the image display device (liquid crystal television) is viewed By uniformizing the change in luminance of black, a liquid crystal television set that takes advantage of the features such as dark area expressiveness and low cost, which are notable for black crushing and black floating, especially with vertical alignment type liquid crystal, is realized.

以下、図1から図14を参照し、本発明の一実施形態に係る液晶映像表示装置について説明する。本実施形態は、液晶分子を垂直配向したVA型の液晶パネルを備える例えば液晶テレビなどの液晶映像表示装置に関し、特に見る角度による色変化を抑制した液晶映像表示装置に関するものである。   Hereinafter, a liquid crystal image display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a liquid crystal image display device such as a liquid crystal television including a VA type liquid crystal panel in which liquid crystal molecules are vertically aligned, and more particularly to a liquid crystal image display device that suppresses a color change depending on a viewing angle.

本実施形態の液晶映像表示装置Aには、図1に示すように、液晶パネル1及びこの液晶パネル1に光を照射するバックライト(バックライトユニット)2を備えて構成されている。また、液晶パネル1は、画像を表示する液晶映像表示装置Aの正面A1側から、可視光に対してMie散乱を起こす内面拡散体を有する拡散層3aを備えた拡散体3、検光子4、第一の二軸性位相差光学素子5、垂直配向型液晶セル6、第二の二軸性位相差光学素子7、偏光子8、偏光子保護フィルム9がこの順に積層配置されて構成されており、偏光子8とバックライト2の間に、輝度向上フィルム10が配置されている。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal image display apparatus A of the present embodiment includes a liquid crystal panel 1 and a backlight (backlight unit) 2 that irradiates the liquid crystal panel 1 with light. Further, the liquid crystal panel 1 includes a diffuser 3, an analyzer 4 having a diffusion layer 3 a having an inner diffuser that causes Mie scattering from visible light from the front surface A 1 side of the liquid crystal display device A that displays images. The first biaxial retardation optical element 5, the vertical alignment type liquid crystal cell 6, the second biaxial retardation optical element 7, the polarizer 8, and the polarizer protective film 9 are laminated and arranged in this order. The brightness enhancement film 10 is disposed between the polarizer 8 and the backlight 2.

拡散体3は、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、シクロオレフィン系フィルムなどの透明なプラスチック基材フィルム3b上に、放射線硬化型樹脂に内面拡散体を分散配置して形成した拡散層3
aが積層されて形成されている。このとき、拡散層3aは、3〜50μm、好ましくは3〜30μmの厚さでプラスチック基材フィルム3bに塗工して形成されることが望ましい。また、内面拡散体は、放射線硬化型樹脂の光の屈折率と異なる屈折率を有しており、このような内面拡散体がバインダーの放射線硬化型樹脂に分散配置されることで、拡散層3a内には、内面拡散体からなる屈折率の異なる複数の微細な領域が形成されている。そして、この内面拡散体により、内面拡散体の粒子径に応じて、バックライト2から照射されて輝度向上フィルム10、保護フィルム9、偏光子8、第二の二軸性位相差光学素子7、垂直配向型液晶セル6、第一の二軸性位相差光学素子5、検光子4を通じてこの拡散層3aを透過する可視光の波長範囲のうち短波長の光がより強く(選択的に)散乱(Mie散乱)される。なお、内面拡散体は、放射線硬化型樹脂中(拡散層3a中)に均一に分散配置されていても、偏在していてもよい。
For example, the diffuser 3 includes an inner surface diffuser dispersed in a radiation curable resin on a transparent plastic substrate film 3b such as a triacetyl cellulose (TAC) film, a polyethylene terephthalate (PET) film, or a cycloolefin film. Diffusion layer 3 formed by
a is laminated and formed. At this time, the diffusion layer 3a is preferably formed by coating the plastic base film 3b with a thickness of 3 to 50 μm, preferably 3 to 30 μm. Moreover, the inner surface diffuser has a refractive index different from the refractive index of light of the radiation curable resin, and the inner layer diffuser is dispersedly disposed in the radiation curable resin of the binder, whereby the diffusion layer 3a. A plurality of fine regions having different refractive indexes made of an inner surface diffuser are formed inside. And by this inner surface diffuser, according to the particle diameter of the inner surface diffuser, the brightness enhancement film 10, the protective film 9, the polarizer 8, the second biaxial retardation optical element 7, which is irradiated from the backlight 2, Light having a short wavelength in the wavelength range of visible light transmitted through the diffusion layer 3a through the vertical alignment type liquid crystal cell 6, the first biaxial retardation optical element 5, and the analyzer 4 is more strongly (selectively) scattered. (Mie scattering). The inner surface diffuser may be uniformly distributed in the radiation curable resin (in the diffusion layer 3a) or may be unevenly distributed.

放射線硬化型樹脂は、好ましくはアクリレート系官能基を持つもの、さらに好ましくは、ポリエステルアクリレート、或いはウレタン(メタ)アクリレートである。ここで、ポリエステルアクリレートは、好ましくは、ポリエステル系ポリオールのオリゴマーのアクリレートまたはメタアクリレート(本明細書においては以下アクリレート及び/又はメタアクリレートを単に(メタ)アクリレートと記載する)あるいはその混合物から構成される。また、ウレタンアクリレートは、ポリオール化合物をジイソシアネート化合物からなるオリゴマーをアクリレート化したものから構成される。また、酢酸ビニル系樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、シリコン(メタ)アクリレート、スチレン系樹脂、セルロース誘導体、脂環式オレフィン系樹脂などであってもよい。   The radiation curable resin is preferably one having an acrylate functional group, more preferably polyester acrylate or urethane (meth) acrylate. Here, the polyester acrylate is preferably composed of a polyester polyol oligomer acrylate or methacrylate (hereinafter, acrylate and / or methacrylate is simply referred to as (meth) acrylate) or a mixture thereof. . Moreover, urethane acrylate is comprised from what acrylate-ized the oligomer which consists of a polyol compound and a diisocyanate compound. Further, it may be a vinyl acetate resin, epoxy (meth) acrylate, phenoxy resin, butyral resin, silicon (meth) acrylate, styrene resin, cellulose derivative, alicyclic olefin resin, or the like.

アクリレートを構成する単量体としては、好ましくは、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレートなどがある。   The monomer constituting the acrylate is preferably methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) ) Acrylate, phenyl (meth) acrylate, and the like.

また、多官能モノマーを併用してもよく、例えば、多官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、フィニル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   A polyfunctional monomer may be used in combination. For example, as the polyfunctional monomer, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) Acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) Acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, finyl (meth) acrylate, etc. And the like.

ポリエステル系オリゴマーとしては、例えば、アジピン酸とグリコール(エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ポリブチレングリコールなど)やトリオール(グリセリン、トリメチロールプロパンなど)、セバシン酸とグリコールやトリオールとの縮合生成物であるポリアジペートポリオールや、ポリセバシエートポリオールなどが挙げられる。   Examples of polyester oligomers include adipic acid and glycol (ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, polybutylene glycol, etc.) and triol (glycerin, trimethylolpropane, etc.), sebacic acid, glycol, and triol. And polyadipate polyol, which is a condensation product with polysebacate polyol, and the like.

また、放射線硬化型樹脂の重合を効率良く進行させるために、重合開始剤(I)を配合してもよく、この重合開始剤(I)は、特に限定を必要とするものではなく、活性エネルギーを照射した際に、ラジカルを発生する化合物であればよい。例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパンー1−オン、2−メチル[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシー1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ベンゾフェノン、
1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル1−プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等が使用できる。 重合開始剤(I)の配合量は、放射線硬化型樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは1〜7重量部、更に好ましくは1〜5重量部である。
Further, in order to efficiently proceed the polymerization of the radiation curable resin, a polymerization initiator (I) may be blended, and the polymerization initiator (I) is not particularly limited and is not limited to active energy. Any compound that can generate radicals when irradiated with. For example, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2, 2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, benzophenone,
1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl 1-propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butane-1 -On, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, etc. can be used. The blending amount of the polymerization initiator (I) is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 7 parts by weight, and more preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the radiation curable resin.

溶媒には、例えば、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)等のアルコール類などを例示することができ、適時、ポリマーに適した溶剤を選択して用いることができる。そして、放射線硬化型樹脂と原料モノマーと溶剤は、それぞれ1種用いても複数種用いてもよい。   Examples of the solvent include ketones such as methyl ethyl ketone (MEK), acetone and methyl isobutyl ketone, esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate, aromatic compounds such as toluene and xylene, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran. And alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IPA), etc., and a solvent suitable for the polymer can be selected and used at an appropriate time. The radiation curable resin, the raw material monomer, and the solvent may be used singly or in combination.

一方、本実施形態の内面拡散体は、例えば、シリカ粒子、スチレン粒子、メラミン粒子、アクリル粒子、アルミナ粒子、酸化チタン粒子、これらの中空粒子または複合粒子などを用いることができる。また、これら粒子を単独で単分散で用いてもよいし、複数組み合わせてもよい。なお、この内面拡散体の含有量は、質量(拡散層3aの質量)で、3%〜50%であることが好ましい。   On the other hand, silica particles, styrene particles, melamine particles, acrylic particles, alumina particles, titanium oxide particles, hollow particles or composite particles thereof can be used as the inner surface diffuser of the present embodiment. Moreover, these particles may be used alone or in combination, or a plurality of them may be combined. In addition, it is preferable that content of this inner surface diffuser is 3%-50% by mass (mass of the diffusion layer 3a).

ここで、放射線硬化型樹脂の光の屈折率と異なる屈折率を有する内面拡散体が、その粒子径に応じて可視光の波長範囲のうち短波長をより強く散乱(Mie散乱)し、後方散乱も少なく、広い範囲に散乱(Mie散乱)する際に、可視光の波長範囲のうち、どの程度の波長の光が散乱し、どの程度の波長の光が散乱されないかは、散乱断面積によって規定されるものであり、これは、内面拡散体の粒子径と散乱因子に比例して規定されるものである。   Here, the inner surface diffuser having a refractive index different from the refractive index of the light of the radiation curable resin more strongly scatters short wavelengths in the visible light wavelength range according to the particle diameter (Mie scattering), and backscatters. When scattering in a wide range (Mie scattering), it is determined by the scattering cross section how much light is scattered in the visible wavelength range and how much light is not scattered. This is defined in proportion to the particle size of the inner surface diffuser and the scattering factor.

なお、粒子径は、内面拡散体は、短波長領域を強く散乱させる、且つ散乱角度を大きくして階調、色補正の効果を得ることなどを考慮して、その粒子径が0.5〜1.0μm程度であることが望ましい。   Note that the particle size of the inner surface diffuser strongly scatters in the short wavelength region and increases the scattering angle to obtain gradation and color correction effects. It is desirable that the thickness is about 1.0 μm.

また、内面拡散体と媒体との屈折率差が0.05以下であると、極端に全散乱因子が小さくなることが確認され、屈折率差が0.6〜0.8以上になると、後方散乱が急激に増大することが確認される。このため、屈折率差が0.05以下の場合には、拡散層3aによる光の拡散効果が得られなくなり、屈折率差が0.6〜0.8以上の場合には、画像のコントラストが低下することになる。よって、内面拡散体と媒体との屈折率差は、0.05〜0.6とすることが、視野角を拡大しつつ画像のコントラストの低下を抑制する点から望ましい。   Further, when the refractive index difference between the inner surface diffuser and the medium is 0.05 or less, it is confirmed that the total scattering factor becomes extremely small, and when the refractive index difference becomes 0.6 to 0.8 or more, It is confirmed that the scattering increases rapidly. For this reason, when the refractive index difference is 0.05 or less, the light diffusion effect by the diffusion layer 3a cannot be obtained. When the refractive index difference is 0.6 to 0.8 or more, the image contrast is low. Will be reduced. Therefore, it is desirable that the difference in refractive index between the inner diffuser and the medium is 0.05 to 0.6 from the viewpoint of suppressing a reduction in image contrast while increasing the viewing angle.

そして、上記の放射線硬化型樹脂と内面拡散体からなる拡散層3aを備えた拡散体3は、可視光のうち、短波長の青色の光をより多く散乱することによって、液晶パネル1の色変化及び黒浮きを低減させ、ギラツキを抑制する層となる。   And the diffuser 3 provided with the said diffused layer 3a which consists of said radiation curable resin and an inner surface diffuser scatters more blue light of a short wavelength among visible lights, The color change of the liquid crystal panel 1 And it becomes a layer which reduces black float and suppresses glare.

一方、検光子4及び偏光子8は、図2に示すように、クロスニコルに配置されている。また、液晶セル6は、カラーフィルターを備えた一方の基板6aとTFT(薄膜トランジスタ)を備えた他方の基板6bとで液晶分子(液晶)6cを挟むように形成されており、図3に示すように、電圧が印加されていない状態で、液晶分子6cが垂直に配向され、図4に示すように、電圧が印加された状態で、液晶分子6cが倒れる。この液晶セル6においては、図3の液晶分子6cが垂直配向した状態で、液晶セル6で偏光が影響を受けず透過率が低い状態となり、液晶映像表示装置Aの画面(正面A1)には、黒が表示される。
また、図4の電圧を印加して液晶分子6cが倒れた状態では、偏光が回転して液晶映像表示装置Aの画面(正面A1)に白が表示される。なお、図3と図4の液晶分子6cの状態の中間、すなわち図6よりも液晶分子6cの傾斜が小さい状態で、中間階調が画面に表示される。
On the other hand, the analyzer 4 and the polarizer 8 are arranged in crossed Nicols as shown in FIG. Further, the liquid crystal cell 6 is formed so as to sandwich liquid crystal molecules (liquid crystal) 6c between one substrate 6a provided with a color filter and the other substrate 6b provided with a TFT (thin film transistor), as shown in FIG. In addition, the liquid crystal molecules 6c are vertically aligned in a state where no voltage is applied, and the liquid crystal molecules 6c are tilted in a state where a voltage is applied as shown in FIG. In the liquid crystal cell 6, the liquid crystal molecules 6 c in FIG. 3 are vertically aligned, the polarization is not affected by the liquid crystal cell 6, and the transmittance is low. The liquid crystal display device A has a screen (front surface A 1). , Black is displayed.
Further, in the state where the voltage of FIG. 4 is applied and the liquid crystal molecules 6c are tilted, the polarized light rotates and white is displayed on the screen (front surface A1) of the liquid crystal display device A. It should be noted that the intermediate gradation is displayed on the screen in the middle of the state of the liquid crystal molecules 6c in FIGS.

また、本実施形態において、第一の二軸性位相差光学素子5は、検光子保護フィルム兼位相差補償フィルム等から構成され、第二の二軸性位相差光学素子7は、位相差保護フィルム兼偏光子保護フィルム等から構成されている。さらに、第一及び第二の二軸性位相差光学素子5、7は、同じ位相差を備えるように形成されるとともに、図2に示すように、それぞれの遅相軸を検光子4(または偏光子8)の吸収軸と直交(または平行)させて配置されている。さらに、本実施形態において、第二の二軸性位相差光学素子7は、遅相軸が偏光子8の吸収軸と直交するように配置されている。   In the present embodiment, the first biaxial retardation optical element 5 is composed of an analyzer protective film and retardation compensation film, and the second biaxial retardation optical element 7 is phase protection. It consists of a film and polarizer protective film. Further, the first and second biaxial phase difference optical elements 5 and 7 are formed to have the same phase difference, and as shown in FIG. The polarizer 8) is arranged so as to be orthogonal (or parallel) to the absorption axis. Further, in the present embodiment, the second biaxial retardation optical element 7 is arranged so that the slow axis is orthogonal to the absorption axis of the polarizer 8.

バックライト2は、冷陰極管とされ、この上に、すなわち液晶パネル1との間に集光性を付与するための輝度向上フィルム(BEF:Brightness Enhancement Filmや、粒子を塗布したもの、位相差フィルムを利用したもの等)10が設けられている。この輝度向上フィルム10によって、バックライト2から照射した光を集光し、すなわち、斜め方向の光を少なくして、液晶映像表示装置Aの正面A1における輝度を高めることができる。   The backlight 2 is a cold-cathode tube, and a brightness enhancement film (BEF: Brightness Enhancement Film for applying light condensing property to the liquid crystal panel 1 or a coating of particles, phase difference) 10 using a film). With this brightness enhancement film 10, the light emitted from the backlight 2 can be condensed, that is, the light in the oblique direction can be reduced, and the brightness at the front surface A <b> 1 of the liquid crystal display device A can be increased.

ついで、上記の構成からなる液晶映像表示装置Aの作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effect of the liquid crystal image display apparatus A having the above configuration will be described.

一般にテレビは、部屋の隅に置かれる事もあり、リビング等の様々位置から絵を見る。その範囲としては、上記を考えると視野角範囲は45度程度と考えるのが妥当だと考えられる。そこでこの範囲で、きれいな映像が見られることが重要である。   In general, a television is sometimes placed in the corner of a room, and a picture is seen from various positions such as a living room. In view of the above, it is considered appropriate to consider that the viewing angle range is about 45 degrees. Therefore, it is important that clear images can be seen within this range.

通常のリビングを考えると、照明は、部屋の中心部分にあり、テレビは壁際にあり、多くの場合、部屋の大きさ、天井の高さにもよるが、45度程度からの照明方向を考えるのが妥当性があると考えられる。   Considering a normal living room, the lighting is in the center of the room and the TV is on the wall. In many cases, depending on the size of the room and the height of the ceiling, consider the lighting direction from about 45 degrees. This is considered valid.

ここで、図5は、VA型の液晶セル(VA)6に斜めから光が入射した際の偏光の状態を、ポアンカレ球状での挙動として示した図である。この図において、P1は、バックライト2から照射した光が輝度向上フィルム10を透過した状態で偏光している入射光の偏光状態を示し、P2は、液晶セル(VA)6を透過した後の偏光状態を示している。また、Eは、検光子4と直交する光の座標を表しており、P2とEとのずれの分だけ黒表示の時に光モレが生じることを示している。この図に示すように、液晶セル6に斜めから入射した光は、液晶セル6を透過することによって偏光が回り、検光子4と直交する状態から大きく変化する(ずれる)ため、多くの光モレが生じ黒を表示した画面を斜めから見た際に黒浮きが生じてしまう。   Here, FIG. 5 is a diagram showing the polarization state when light is incident on the VA liquid crystal cell (VA) 6 obliquely as a Poincare spherical behavior. In this figure, P1 shows the polarization state of the incident light that is polarized while the light irradiated from the backlight 2 is transmitted through the brightness enhancement film 10, and P2 is after the liquid crystal cell (VA) 6 is transmitted. The polarization state is shown. E represents the coordinates of light orthogonal to the analyzer 4 and indicates that light leakage occurs when black is displayed by the amount of deviation between P2 and E. As shown in this figure, the light incident on the liquid crystal cell 6 from an oblique direction is polarized by passing through the liquid crystal cell 6 and greatly changes (shifts) from the state orthogonal to the analyzer 4. When the screen displaying black is viewed obliquely, black floating occurs.

これに対し、第一及び第二の二軸性位相差光学素子5、7を設けた場合には、図5と同様に偏光の状態をポアンカレ球状での挙動として示した図6に示すように、光の状態を検光子4と直交するように偏光状態を補償して、黒の光モレを低減することが可能になる。このとき、第一及び第二の二軸性位相差光学素子5、7が、それぞれ、二軸性を有するとともに同じ位相差を備えるように形成され、且つそれぞれの遅相軸を検光子4または偏光子8の吸収軸と直交(または平行)させて配置されていることによって、上記のように、黒の光モレを低減することが可能になる。さらに、第二の二軸性位相差光学素子7の遅相軸を、偏光子8の吸収軸と直交させることにより、確実に黒の光モレを低減することが可能になる。   On the other hand, when the first and second biaxial retardation optical elements 5 and 7 are provided, as shown in FIG. 6 showing the polarization state as a Poincare spherical behavior as in FIG. It is possible to compensate for the polarization state so that the light state is orthogonal to the analyzer 4 to reduce the black light leakage. At this time, the first and second biaxial retardation optical elements 5 and 7 are formed so as to have biaxiality and the same phase difference, respectively, and the respective slow axes are connected to the analyzer 4 or By arranging the polarizer 8 so as to be orthogonal (or parallel) to the absorption axis of the polarizer 8, it is possible to reduce black light leakage as described above. Further, by making the slow axis of the second biaxial retardation optical element 7 orthogonal to the absorption axis of the polarizer 8, it is possible to reliably reduce black light leakage.

また、従来の液晶パネルに設けられる位相差フィルムは、液晶セルの基板6a、6b面
に対して、平行で且つ互いに直交する軸x、yに沿った屈折率をそれぞれnx、nyとし、軸x、yに直交する軸zに沿った屈折率をnzとした場合に、位相差比Nz(Nz=(nx−nz)/(nx−ny))が2以上とされ、通常は5〜10程度とされている。この従来の位相差フィルムでは、図7に示すように、透過する光の波長(三原色B、R、G)に応じて位相差フィルムでの偏光の程度が異なって波長により色付きが生じることを抑制する目的で、位相差比Nzを2以上、もしくは5〜10程度としており、すなわち、図8に示すように、位相差フィルムの補償効果を弱めることで、色付きを抑制している。
Further, the retardation film provided in the conventional liquid crystal panel has refractive indexes along axes x and y that are parallel to and orthogonal to the substrates 6a and 6b of the liquid crystal cell, respectively, and nx and ny, respectively. , Where the refractive index along the axis z orthogonal to y is nz, the phase difference ratio Nz (Nz = (nx−nz) / (nx−ny)) is set to 2 or more, usually about 5 to 10 It is said that. In this conventional phase difference film, as shown in FIG. 7, the degree of polarization in the phase difference film differs depending on the wavelength of the transmitted light (three primary colors B, R, G), and the occurrence of coloring due to the wavelength is suppressed. For this purpose, the retardation ratio Nz is set to 2 or more, or about 5 to 10, that is, as shown in FIG. 8, coloring is suppressed by weakening the compensation effect of the retardation film.

一方、本実施形態の液晶映像表示装置Aのように、第一及び第二の二軸性位相差光学素子5、7に加えて、拡散体(拡散層3a、拡散フィルム)3を設けることによって、図9に示すように、画面に黒を表示した状態において、見る角度によって黒のカラーシフトが抑制される。また、本実施形態の液晶映像表示装置Aでは、このとき、図10に示すように、黒を表示した状態で斜めから見た際の透過率(黒輝度)を、可視光の中心波長付近で2度視野での比視感度の最も高い555nm近辺を中心に、この感度の半分になる、410nmから610nmまでの範囲で、透過率の極小値を持つことにより、黒輝度を特に低下させることが可能である。そして、拡散層3aによって黒の色付きが強くなっても、黒の光モレが少ない位相差比Nzとなる第一及び第二の二軸性位相差光学素子5、7を備えることが望ましく、このような第一及び第二の二軸性位相差光学素子5、7のそれぞれの位相差比Nzは、2に近い値、好ましくは1.5〜3であることが望ましい。このとき、観察者側と、観察者と反対側の位相差補償フィルム位相差の位相差をあわせることによって、波長による位相差の影響をある程度抑制することが可能となる。

したがって、本実施形態の液晶映像表示装置Aにおいては、垂直配向型液晶に特有の斜めから画像を見た際の色変化(カラーシフト)を観察者(観察面、正面A1)側に配置した拡散層3aで抑制し、さらに第一及び第二の二軸性位相差光学素子5、7によって、垂直配向型液晶セル6を備えた液晶映像表示装置の欠点である斜めの光モレを補償することができ、斜めから見た際の色変化を抑え、特に黒浮きをある程度抑えた高いコントラストを得ることが可能になる。
On the other hand, by providing the diffuser (diffusion layer 3a, diffusion film) 3 in addition to the first and second biaxial retardation optical elements 5 and 7 as in the liquid crystal image display apparatus A of the present embodiment. As shown in FIG. 9, in a state where black is displayed on the screen, black color shift is suppressed depending on the viewing angle. In addition, in the liquid crystal image display apparatus A of the present embodiment, as shown in FIG. 10, the transmittance (black luminance) when viewed obliquely in a state where black is displayed is near the center wavelength of visible light. With a minimum value of transmittance in the range from 410 nm to 610 nm, which is half of this sensitivity, centered around 555 nm, which has the highest specific visual sensitivity in a two-degree field of view, black luminance can be particularly reduced. Is possible. The first and second biaxial phase difference optical elements 5 and 7 having a phase difference ratio Nz with little black light leakage even when black coloring is strengthened by the diffusion layer 3a are desirable. Each of the first and second biaxial phase difference optical elements 5 and 7 has a phase difference ratio Nz close to 2, preferably 1.5 to 3. At this time, it is possible to suppress the influence of the phase difference due to the wavelength to some extent by matching the phase difference of the phase difference compensation film phase difference between the viewer side and the viewer side.

Therefore, in the liquid crystal image display apparatus A of the present embodiment, the diffusion in which the color change (color shift) when viewing the image from an oblique characteristic peculiar to the vertical alignment type liquid crystal is arranged on the viewer (observation surface, front surface A1) side. Suppressing by the layer 3a, and further compensating for oblique light leakage, which is a defect of the liquid crystal image display device including the vertical alignment type liquid crystal cell 6, by the first and second biaxial retardation optical elements 5 and 7. Thus, it is possible to suppress a color change when viewed from an oblique direction, and to obtain a high contrast with particularly suppressed black float to some extent.

また、拡散層3aとして広い拡散範囲に光を拡散(散乱)できるものを用いた場合には、外光も散乱してしまい、特に明室下で液晶映像表示装置を使用した際に、黒の浮きが目立ってしまうが、本実施形態の液晶映像表示装置Aにおいては、この拡散層3aが、Mie散乱を起こす内面拡散体を備えて形成されているため、後方散乱が少なく、散乱角度が広く、波長依存性を有するような内面拡散体を用いることで、広い拡散範囲を備えつつ黒の浮きをある程度抑制することが可能になる。   In addition, when a diffusion layer 3a that can diffuse (scatter) light over a wide diffusion range is used, external light is also scattered, particularly when a liquid crystal image display device is used in a bright room. Although the floating is conspicuous, in the liquid crystal image display device A of the present embodiment, the diffusion layer 3a is formed with an inner surface diffuser that causes Mie scattering, so that backscattering is small and the scattering angle is wide. By using the inner surface diffuser having wavelength dependency, it is possible to suppress black float to some extent while providing a wide diffusion range.

さらに、バックライト2側に配置される輝度向上フィルム10を備えることによって、最も液晶パネル1の性能のでる正面方向に光を集光させることができ、このように集光した光を拡散層3aで拡散させることで、より性能の高い液晶映像表示装置Aを得ることができる。一般に、液晶パネルの正面ではコントラストが高いため正面方向により光をバックライト側で集光して液晶パネル前面で拡散させることにより、全体としてより高いコントラストを得ることができる。   Furthermore, by providing the brightness enhancement film 10 disposed on the backlight 2 side, the light can be condensed in the front direction where the performance of the liquid crystal panel 1 is the most, and the condensed light is diffused in the diffusion layer 3a. The liquid crystal image display apparatus A with higher performance can be obtained by diffusing with. In general, since the contrast is high on the front side of the liquid crystal panel, higher contrast can be obtained as a whole by condensing light on the backlight side in the front direction and diffusing it on the front side of the liquid crystal panel.

また、液晶セル6の一方の基板(前面ガラス)6aに配置されたブラックマトリクスは、この集光度を高めることにより、隣接する液晶セルからの色のにじみを増加させることなく、細線化することが可能となるため、より開口率を上げることができる。また、同様に斜めからの光が、フォトスペーサー等により散乱される割合も減るため、全体としてコントラストを高める効果が期待できる。   In addition, the black matrix disposed on one substrate (front glass) 6a of the liquid crystal cell 6 can be thinned without increasing the color blur from the adjacent liquid crystal cell by increasing the degree of light collection. As a result, the aperture ratio can be further increased. Similarly, since the rate at which obliquely scattered light is scattered by a photo spacer or the like is reduced, an effect of increasing the contrast as a whole can be expected.

なお、拡散層3aが放射線硬化型樹脂と内面拡散体とで構成されているものとして内面
拡散体は粒子状物質である必要はなく、例えば液状の内面拡散体が分散されるように放射線硬化型樹脂と混ぜ合わせ、この混合液をプラスチック基材フィルム3b上に塗布して硬化させた状態で、拡散層3a内に内面拡散体からなる屈折率が異なる微細な領域を形成するようにしてもよい。この場合には、内面拡散体が粒子状すなわち球状に形成される必要がなく、その大きさ(平均径)に応じて可視光の波長範囲のうち短波長がより強く散乱(Mie散乱)することになる。これに加えて、内面拡散体が分散配置される媒体は、放射線硬化型樹脂に限定する必要はなく、透明性を備えていれば他の物質でもよい。
The diffusion layer 3a is composed of a radiation curable resin and an inner surface diffuser, and the inner surface diffuser does not need to be a particulate material. For example, a radiation curable type is used so that the liquid inner surface diffuser is dispersed. A fine region having a different refractive index made of an inner surface diffuser may be formed in the diffusion layer 3a in a state where it is mixed with a resin and this mixed solution is applied and cured on the plastic substrate film 3b. . In this case, the inner surface diffuser does not need to be formed into particles, that is, spherical, and the short wavelength in the wavelength range of visible light is more strongly scattered (Mie scattering) depending on the size (average diameter). become. In addition to this, the medium in which the inner surface diffuser is dispersedly arranged need not be limited to the radiation curable resin, and may be another substance as long as it has transparency.

さらに、拡散層3a(拡散体3)の表面(画面、正面A1)を凹凸状に形成、すなわちこの表面にアンチグレア処理を施すことによって、表面に例えば外光が照射された場合においても、外光が反射することを防止する防眩性を付与するようにしてもよい。   Furthermore, the surface (screen, front surface A1) of the diffusion layer 3a (the diffuser 3) is formed in a concavo-convex shape, that is, the surface is subjected to anti-glare treatment. You may make it provide the glare-proof property which prevents that it reflects.

しかし、これだけでは黒浮きや黒潰れを防止するのには十分ではない。すなわち、黒の輝度レベルとしては、非特許文献1に記載されている明るさの単位でいう1bril〜2brilが妥当である。また3brilまでなら何とか許容範囲内である。これより暗いレベルにすると弁別しうる閾値に達しない。またこれより明るくなってくると、黒が浮いた印象を受けるようになってくる。   However, this alone is not sufficient to prevent black floating and black crushing. That is, as the luminance level of black, 1 brim to 2 bris as a unit of brightness described in Non-Patent Document 1 is appropriate. If it is up to 3 bris, it is within the allowable range. If the level is darker than this, the threshold that can be discriminated is not reached. Also, when it gets brighter than this, you will get the impression of black floating.

この値は、例えば、リビングなみの照度の下100lxでの明るさを求める式は、輝度をLとし、明るさをψとしたとき、ψ[bril]=3.7×(L[cd/m2]/3.18−0.037)0.38であるから、このとき1bril及び、2bril相当の明るさは、0.2cd/m2及び0.7cd/m2であり、リビング環境においては、黒の輝度レベルをこの範囲に収めるのがよい。 For example, the formula for obtaining the brightness at 100 lx under the illuminance like living room is ψ [bril] = 3.7 × (L [cd / m] where the luminance is L and the brightness is ψ. 2 ] /3.18-0.037) 0.38 , the brightness corresponding to 1 brilli and 2 brilli is 0.2 cd / m 2 and 0.7 cd / m 2 at this time. It is better to keep the brightness level within this range.

外光の影響で黒が浮いてしまうような場合でも、2brilから3bril相当の明るさ、0.7cd/m2及び2cd/m2の、黒の輝度レベルに収めるのがよい。現実的には、表面の反射等の影響も考慮するとこの範囲が妥当であると考えられる。 Even in the case where black floats due to the influence of external light, it is preferable to keep the brightness equivalent to 2 to 3 bril, the black luminance level of 0.7 cd / m 2 and 2 cd / m 2 . Practically, this range is considered appropriate considering the influence of surface reflection and the like.

白のレベルとしては、ハイライト等を考慮すると15brilを中心として13〜17bril程度がのぞましい。 そのため輝度としては、85cd/m2から175cd/m2程度となる。 The white level is preferably about 13 to 17 bris centering on 15 bris in consideration of highlights and the like. Therefore, the luminance is about 85 cd / m 2 to 175 cd / m 2 .

肌色のレベルとしては、10bril程度を中心とするの妥当であり、このときの輝度は、約45cd/m2である。なおこのときの肌色としては、例えば、マクベスの色票で指定している肌色を用いることができる。このとき、コントラストは43から250の間にある事となる。 It is appropriate that the skin color level is centered around 10 bris, and the brightness at this time is about 45 cd / m 2 . As the skin color at this time, for example, the skin color specified by the Macbeth color chart can be used. At this time, the contrast is between 43 and 250.

店頭では、同様に店頭での一般的な照度の1000lx下での明るさを求める式は、ψ=2.2×(L/3.18−0.16)0.41であるから、このとき1bril及び、2bril相当の明るさは、1cd/m2及び3cd/m2であり、店頭環境においては、黒の輝度レベルをこの範囲に収めるのがよい。 Similarly, at the store, the formula for obtaining the brightness under 1000 lx of the general illuminance at the store is ψ = 2.2 × (L / 3.18−0.16) 0.41. , the brightness of the corresponding 2bril is 1 cd / m 2 and 3 cd / m 2, in the shop environment, it is preferable accommodate the black luminance level in this range.

外光の影響で黒が浮いてしまうような場合でも、2brilから3bril相当の明るさは、3cd/m2及び7cd/m2であり、店頭環境においては、黒の輝度レベルをこの範囲に収めるのがよい。現実的には、表面の反射等の影響も考慮するとこの範囲が妥当であると考えられる。 Even when black floats due to the influence of external light, the brightness equivalent to 2 to 3 bril is 3 cd / m 2 and 7 cd / m 2 , and the brightness level of black falls within this range in the storefront environment. It is good. Practically, this range is considered appropriate considering the influence of surface reflection and the like.

白のレベルとしては、ハイライト等を考慮すると15brilを中心として13〜17bril程度がのぞましい。   The white level is preferably about 13 to 17 bris centering on 15 bris in consideration of highlights and the like.

そのため輝度としては、250から450cd/m2程度となる。 Therefore, the luminance is about 250 to 450 cd / m 2 .

肌色のレベルとしては、10bril程度を中心とするの妥当であり、このときの輝度は、約130cd/m2である。 It is appropriate that the skin color level is centered around 10 bris, and the luminance at this time is about 130 cd / m 2 .

このとき、コントラストは83から150の間に事となる。つまり、視野角が変化しても、黒のレベルとしては、45度の範囲内でも、約3倍以内に収まっている必要がある。   At this time, the contrast is between 83 and 150. In other words, even if the viewing angle changes, the black level needs to be within about three times even within the range of 45 degrees.

ちなみに、垂直配置向き型液晶では、ちょうど中間付近での諧調は、変化しづらいので、暗部が安定すれば、全体として変化のすくない映像とする事が可能である。   By the way, in the vertically oriented liquid crystal, the gradation near the middle is hard to change. Therefore, if the dark part is stabilized, it is possible to obtain an image that hardly changes as a whole.

このようなディスプレイでは、繊細な表現が可能となり、自然であり、かつ眠くならない映像表現が可能となってくる。   Such a display makes it possible to express delicate images, and to display images that are natural and do not make you sleepy.

また、場合によっては、入力信号そのものの最低レベルの信号が、0のレベルになっていないものもあり、このようなものをそのまま、出力してしまうと黒が浮いてしまう結果となる。そのためそのような映像においては、信号の最低レベルが最適な黒となるように自動的に調整されるのが望ましい。   In some cases, the signal at the lowest level of the input signal itself is not at a level of 0. If such a signal is output as it is, black will be floated. Therefore, in such an image, it is desirable that the minimum level of the signal is automatically adjusted so as to be the optimum black.

環境によって、ディスプレイの輝度を調整するにあたり、直接環境の照度を計測する機器を備えてその計測された照度から輝度を最適化してもよい。
また、店頭で販売するときのモードと、買い取ってからリビングに設置する際のモードをそれぞれ設けておいても、現実的な解となりうる。
In adjusting the brightness of the display depending on the environment, a device for directly measuring the illuminance of the environment may be provided to optimize the brightness from the measured illuminance.
Further, even if a mode for selling at a store and a mode for installing in a living room after purchase are provided, a realistic solution can be obtained.

なお、表1は発明で提示しているそれぞれの信号レベルでの最適な輝度の例である。   Table 1 is an example of the optimum luminance at each signal level presented in the invention.

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.

Figure 0005135770
Figure 0005135770

本発明の一実施形態に係る液晶映像表示装置を示す概念断面図である。1 is a conceptual cross-sectional view showing a liquid crystal image display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る液晶映像表示装置の検光子、偏光子、第一及び第二の二軸性位相差光学素子の配置状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arrangement | positioning state of the analyzer of the liquid crystal image display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, a polarizer, and the 1st and 2nd biaxial phase difference optical element. 本発明の一実施形態に係る液晶映像表示装置が具備する垂直配向型液晶セルに電圧を印加していない状態を示す図である。It is a figure which shows the state which has not applied the voltage to the vertical alignment type liquid crystal cell with which the liquid crystal image display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention comprises. 本発明の一実施形態に係る液晶映像表示装置が具備する垂直配向型液晶セルに電圧を印加した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which applied the voltage to the vertical alignment type liquid crystal cell with which the liquid crystal image display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention comprises. VA型液晶セルに斜めから光が入射した際の偏光の状態をポアンカレ球状での挙動として示した図である。It is the figure which showed the state of the polarization | polarized-light when light injects into VA type | mold liquid crystal cell from diagonal as a behavior in Poincare sphere. 第一及び第二の二軸性位相差光学素子を備えた液晶パネルに斜めから光が入射した際の偏光の状態をポアンカレ球状での挙動として示した図である。It is the figure which showed the state of the polarization | polarized-light when light injects into the liquid crystal panel provided with the 1st and 2nd biaxial phase difference optical element from diagonal as a behavior in Poincare sphere. 従来の位相差フィルムを備えた液晶パネルに斜めから光が入射した際の偏光の状態をポアンカレ球状での挙動として示した図である。It is the figure which showed the state of the polarization | polarized-light when light injects into the liquid crystal panel provided with the conventional phase difference film from diagonal as behavior in Poincare sphere. 位相差比を調整した従来の位相差フィルムを備えた液晶パネルに斜めから光が入射した際の偏光の状態をポアンカレ球状での挙動として示した図である。It is the figure which showed the state of the polarization | polarized-light when light inclines into the liquid crystal panel provided with the conventional phase difference film which adjusted phase difference ratio as a behavior in Poincare sphere. 本発明の一実施形態に係る液晶映像表示装置の拡散層の有無に対する黒のカラーシフトの状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the black color shift with respect to the presence or absence of the diffusion layer of the liquid crystal video display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る液晶映像表示装置に対し、黒を表示した状態で斜めから見た際の波長と黒輝度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wavelength at the time of seeing from the diagonal in the state which displayed black with respect to the liquid crystal image display device which concerns on one Embodiment of this invention, and black luminance. 従来の液晶映像表示装置に対し、黒を表示した状態で斜めから見た際の波長と黒輝度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wavelength at the time of seeing from the diagonal in the state which displayed black with respect to the conventional liquid crystal image display device, and black luminance.

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶パネル
2 バックライト
3 拡散体
3a 拡散層
3b プラスチック基材フィルム
4 検光子
5 第一の二軸性位相差光学素子(二軸性位相差光学素子)
6 液晶セル
6a 一方の基板
6b 他方の基板
6c 液晶分子(液晶)
7 第二の二軸性位相差光学素子(二軸性位相差光学素子)
8 偏光子
9 偏光子保護フィルム
10 輝度向上フィルム
A 液晶映像表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal panel 2 Backlight 3 Diffuser 3a Diffusion layer 3b Plastic base film 4 Analyzer 5 1st biaxial phase difference optical element (biaxial phase difference optical element)
6 Liquid crystal cell 6a One substrate 6b The other substrate 6c Liquid crystal molecules (liquid crystal)
7 Second biaxial retardation optical element (biaxial retardation optical element)
8 Polarizer 9 Polarizer Protective Film 10 Brightness Enhancement Film A Liquid Crystal Image Display Device

Claims (4)

観察者側から拡散層を備えた拡散体、検光子、第一の二軸性位相差光学素子、垂直配向型液晶セル、第二の二軸性位相差光学素子、偏光子、バックライトを有する液晶映像表示装置であって、
前記拡散層が、媒体中にMie散乱を起こす内面拡散体が分散配置されており、かつ、
位相差比Nzを、液晶セルの基板面に対して平行で、かつ互いに直交する軸x,yに沿った屈折率をそれぞれnx,nyとし、軸x,yに直交する軸zに沿った屈折率をnzとした場合に、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)としたときに、
前記第一及び第二の二軸性位相差光学素子の位相差比Nzがそれぞれ1.5〜3の範囲内である
ことを特徴とする液晶映像表示装置。
From the observer side, it has a diffuser with a diffusion layer, an analyzer, a first biaxial retardation optical element, a vertical alignment type liquid crystal cell, a second biaxial retardation optical element, a polarizer, and a backlight. A liquid crystal display device,
The diffusion layer has dispersed therein an inner surface diffuser that causes Mie scattering in the medium; and
The phase difference ratio Nz is a refractive index along axes x and y parallel to the substrate surface of the liquid crystal cell and orthogonal to each other, and nx and ny, respectively, and refraction along an axis z orthogonal to the axes x and y. When the rate is nz, when Nz = (nx−nz) / (nx−ny),
A liquid crystal image display device, wherein a phase difference ratio Nz of the first and second biaxial retardation optical elements is in a range of 1.5 to 3, respectively.
前記バックライトの照度が視聴環境に応じて変化することを特徴とする請求項1記載の液晶映像表示装置。   The liquid crystal image display device according to claim 1, wherein the illuminance of the backlight changes according to a viewing environment. 前記視聴環境の照度を計測できる計測器を備えており、計測された照度に応じて前記バックライトの照度を変化させる手段を備えることを特徴とする請求項2記載の液晶映像表示装置。   3. The liquid crystal display device according to claim 2, further comprising a measuring instrument capable of measuring the illuminance of the viewing environment, and further comprising means for changing the illuminance of the backlight in accordance with the measured illuminance. 前記拡散層における前記内面拡散体の粒子径が0.5〜1.0μmの範囲内であり、かつ、前記内面拡散体と前記媒体との屈折率差が0.05〜0.6の範囲内であることを特徴とする請求項1ないし3何れかに記載の液晶映像表示装置。
The particle size of the inner surface diffuser in the diffusion layer is in the range of 0.5 to 1.0 μm, and the refractive index difference between the inner surface diffuser and the medium is in the range of 0.05 to 0.6. The liquid crystal image display device according to claim 1, wherein the liquid crystal image display device is a liquid crystal image display device.
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