JP5364343B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示素子(liquid crystal display; LCD)及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display (LCD) and a liquid crystal display device.
液晶層内の液晶分子配向を基板に対して垂直または略垂直とする「垂直配向型」液晶表示素子は、電圧無印加時における黒レベルが非常に良好である。また、液晶セルの片面または両面において、液晶セルと偏光板との間に、適切なパラメータを有する負の光学異方性を有する光学補償板を導入することにより、更に良好な視角特性を得ることができる。 The “vertical alignment type” liquid crystal display element in which the liquid crystal molecular alignment in the liquid crystal layer is vertical or substantially vertical to the substrate has a very good black level when no voltage is applied. Further, on one or both sides of the liquid crystal cell, by introducing an optical compensator having negative optical anisotropy having an appropriate parameter between the liquid crystal cell and the polarizing plate, better viewing angle characteristics can be obtained. Can do.
負の一軸光学異方性を有する光学補償板、いわゆる(ネガティブ)Cプレートを用いる視角補償方法の発明が開示されている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の液晶表示素子においては、Cプレートは、上側偏光板と近接する液晶セルのガラス基板間、または下側偏光板と近接する液晶セルのガラス基板間、またはその両方に配置される。 An invention of a viewing angle compensation method using an optical compensator having negative uniaxial optical anisotropy, a so-called (negative) C plate is disclosed (for example, see Patent Document 1). In the liquid crystal display element described in Patent Document 1, the C plate is disposed between the glass substrate of the liquid crystal cell adjacent to the upper polarizing plate, the glass substrate of the liquid crystal cell adjacent to the lower polarizing plate, or both. The
この方法により、垂直配向液晶層の光学異方性を相殺して、電圧無印加時における光透過率の視角依存性を解消することが可能である。 By this method, it is possible to cancel the optical anisotropy of the vertically aligned liquid crystal layer and eliminate the viewing angle dependency of the light transmittance when no voltage is applied.
しかし液晶セルの両面に貼り合わされる偏光板はクロスニコルに配置されているため、正面観察時においては良好な黒状態を実現できるが、視角を変化させた場合、特に上下偏光板の吸収軸から45°方位ずれた方向から観察したときに、光抜けが観察される。これは「偏光板の視角特性」のために生じる現象である。「偏光板の視角特性」は、液晶表示素子の視角特性を劣化させることが知られている。 However, since the polarizing plates bonded to both sides of the liquid crystal cell are arranged in crossed Nicols, a good black state can be realized during frontal observation, but especially when the viewing angle is changed, especially from the absorption axis of the upper and lower polarizing plates When observed from a direction deviated by 45 °, light leakage is observed. This is a phenomenon caused by the “viewing angle characteristics of the polarizing plate”. It is known that the “viewing angle characteristic of a polarizing plate” deteriorates the viewing angle characteristic of a liquid crystal display element.
特許文献1には、負の二軸光学異方性を有する光学補償板を用いて「偏光板の視角特性」による液晶表示素子の視角特性の劣化を防止する方法も記載されている。 Patent Document 1 also describes a method of preventing deterioration in viewing angle characteristics of a liquid crystal display element due to “viewing angle characteristics of a polarizing plate” using an optical compensator having negative biaxial optical anisotropy.
負の二軸光学異方性を有する光学補償板を使用して行う、効果の大きい視角補償方法の発明の開示もある(たとえば、特許文献2参照)。 There is also a disclosure of an invention of a viewing angle compensation method having a large effect performed by using an optical compensator having negative biaxial optical anisotropy (see, for example, Patent Document 2).
特許文献2には、面内リタデーションが120nm以下である負の二軸光学異方性を有する光学補償板を、上下偏光板と上下ガラス基板との間の少なくとも一方に配置すること、光学補償板の面内リタデーションを、より好ましくは20nm以上60nm以下とすること、光学補償板の厚さ方向のリタデーションを液晶層のリタデーションの2倍以下とすること、光学補償板を、面内遅相軸が近接する偏光板の吸収軸に対して略平行または略直交となるように配置すること、等によって、視角補償の効果を高めることができる旨が記されている。 Patent Document 2 discloses that an optical compensation plate having negative biaxial optical anisotropy having an in-plane retardation of 120 nm or less is disposed on at least one of the upper and lower polarizing plates and the upper and lower glass substrates. The in-plane retardation of the optical compensation plate is more preferably 20 nm or more and 60 nm or less, the retardation in the thickness direction of the optical compensation plate is 2 times or less of the retardation of the liquid crystal layer, and the optical compensation plate has an in-plane slow axis. It is described that the effect of viewing angle compensation can be enhanced by arranging the polarizer so as to be substantially parallel or substantially orthogonal to the absorption axis of the adjacent polarizing plate.
特に、負の二軸光学異方性を有する光学補償板を、その面内遅相軸が近接する偏光板の吸収軸と直交するように配置することにより、Cプレートを用いた場合に生じる「偏光板の視角特性」に起因する液晶表示素子の視角特性の劣化の問題を解消することができる。この結果、液晶表示素子を偏光板吸収軸から45°方位の斜め方向から観察した場合でも、正面観察時とほぼ同等の光透過率を実現することができる。 In particular, an optical compensator having negative biaxial optical anisotropy is arranged when its C-plate is used by arranging the in-plane slow axis so that it is perpendicular to the absorption axis of the adjacent polarizing plate. The problem of deterioration of the viewing angle characteristics of the liquid crystal display element due to the “viewing angle characteristics of the polarizing plate” can be solved. As a result, even when the liquid crystal display element is observed from an oblique direction with a 45 ° azimuth from the polarizing plate absorption axis, it is possible to realize a light transmittance substantially equal to that in frontal observation.
以下、負の二軸光学異方性を有する光学補償板を、負の二軸フィルムと呼ぶ。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、Cプレートは、nx=ny>nz の関係を有する光学補償板、負の二軸フィルムは、nx>ny>nz の関係を有する光学補償板と定義される。また、面内リタデーションReは、Re=(nx−ny)*d で定義され、厚さ方向のリタデーションRthは、Rth=((nx+ny)/2 −nz)*d で定義される。 Hereinafter, an optical compensation plate having negative biaxial optical anisotropy is referred to as a negative biaxial film. For a film-shaped optical compensator, when the in-plane refractive index is nx with respect to the slow axis direction, ny with respect to the fast axis direction, nz is the refractive index in the thickness direction, and d is the thickness, the C plate has nx = An optical compensator having a relationship of ny> nz and a negative biaxial film are 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 retardation Rth in the thickness direction is defined by Rth = ((nx + ny) / 2−nz) * d.
(i)特許文献2に記載された、負の二軸フィルムを用いた最適な視角補償方法を適用した垂直配向型液晶表示素子、(ii)冷陰極管や無機LED(Light Emitting Diode)などで構成された白色光源、あるいは有機LEDなどで構成された、複数のピーク発光波長を有するマルチカラー光源を備えるバックライト、(iii)液晶表示素子に電気信号を印加し、明暗表示状態のスイッチングを行う駆動装置、を有する液晶表示装置においては、電圧無印加時、偏光板吸収軸から45°方位の、液晶表示素子の法線方向に対して深い極角角度(たとえば50°)方向から観察した場合に、青色、紫色、黄色などに着色した光抜け状態が認められることがある。 (I) A vertical alignment type liquid crystal display element to which an optimum viewing angle compensation method using a negative biaxial film described in Patent Document 2 is applied, (ii) a cold cathode tube, an inorganic LED (Light Emitting Diode), etc. A backlight comprising a multi-color light source having a plurality of peak emission wavelengths, which is composed of a configured white light source or organic LED, and (iii) applying an electrical signal to the liquid crystal display element to switch between a light and dark display state In a liquid crystal display device having a drive device, when no voltage is applied, when observed from a direction of a deep polar angle (for example, 50 °) with respect to the normal direction of the liquid crystal display element, 45 ° azimuth from the polarizing plate absorption axis In addition, a light leakage state colored in blue, purple, yellow, or the like may be observed.
この光抜け状態は、特許文献2記載の視角補償方法が、光学補償板の面内リタデーションReと、液晶層で発現する光学特性(光軸が厚さ方向に正の一軸光学異方性を示す光学特性)とを巧みに組み合わせることにより、偏光板の視角特性を改善する技術であることに基づく。光学補償板は、偏光板とともに液晶層の視角特性も補償するが、偏光板の視角補償と液晶層の視角補償とに要求される光学補償板の波長分散特性は異なっており、一方の波長分散特性に合わせると、他方の視角補償が不十分となる。このため、特許文献2に示される視角補償方法は、特に偏光板吸収軸から45°方位の、極角の深い観察角度における光透過率を低く抑制することはできても、色調変化を抑制することは非常に難しい。 This light leakage state is caused by the in-plane retardation Re of the optical compensation plate and the optical characteristics expressed in the liquid crystal layer (the optical axis exhibits positive uniaxial optical anisotropy in the thickness direction). It is based on the technology that improves the viewing angle characteristics of the polarizing plate by skillfully combining the optical characteristics. The optical compensator compensates the viewing angle characteristics of the liquid crystal layer together with the polarizing plate, but the wavelength dispersion characteristics of the optical compensator required for the viewing angle compensation of the polarizing plate and the viewing angle compensation of the liquid crystal layer are different. When matched with the characteristics, the other viewing angle compensation becomes insufficient. For this reason, the viewing angle compensation method disclosed in Patent Document 2 suppresses a change in color tone even though it can suppress the light transmittance particularly at an observation angle of 45 ° from the polarizing plate absorption axis at a polar angle deep. It is very difficult.
本願発明者は、上述の現象を具体的に把握するために、シミュレーション解析を行った。シミュレーションには、(株)シンテック製の液晶表示器シミュレータ LCD MASTER6を使用した。 The inventor of the present application conducted a simulation analysis in order to grasp the above-described phenomenon specifically. For the simulation, a liquid crystal display simulator LCD MASTER6 manufactured by Shintech Co., Ltd. was used.
図8に、シミュレーション対象とした液晶表示素子の構造を示す。 FIG. 8 shows the structure of a liquid crystal display element to be simulated.
クロスニコル配置された上側(表側)偏光板(視角補償板付偏光板)14と下側(裏側)偏光板15との間に、モノドメイン垂直配向型液晶セル10が配置される。モノドメイン垂直配向型液晶セル10は、上側ガラス基板(透明基板)11、下側ガラス基板(透明基板)12、及び両基板11、12間に挟持されたモノドメイン垂直配向液晶層13を含んで構成される。上側及び下側ガラス基板11、12の液晶層13側の面には、たとえばITO(Indium Tin Oxide)で透明電極が形成されている。
A monodomain vertical alignment type
液晶層13のリタデーションは略320nmとした。また、液晶層13は、基板面内方向を0°としたときのプレティルト角89°に設定されたアンチパラレル配向構造を想定し、プレティルト角の方位は、液晶層13の厚さ方向の中央で上側及び下側偏光板14、15の吸収軸となす角度が45°である方位(図示の方位座標系において270°方位)とした。
The retardation of the
上側偏光板(視角補償板付偏光板)14は、偏光層14aと負の二軸フィルム14bを含んで構成される。偏光層14aの吸収軸は135°方位とした。負の二軸フィルム14bは、ノルボルネン系環状オレフィンフィルムで形成し、その面内遅相軸方位は、最近傍の偏光層(偏光層14a)の吸収軸に直交するように、45°方位とした。更に、負の二軸フィルム14bの面内リタデーションReは55nm、厚さ方向のリタデーションRthは220nmに設定した。
The upper polarizing plate (polarizing plate with viewing angle compensation plate) 14 includes a polarizing
下側偏光板15は、偏光層15aとTACフィルム15bを含んで構成される。偏光層15aの吸収軸は45°方位である。TACフィルム15bは、Cプレートとして機能することが知られている。TACフィルム15bの厚さ方向のリタデーションRthは、略60nmに設定した。
The lower polarizing
なお、上側偏光板(視角補償板付偏光板)14はTACフィルムを備えない。また、上側及び下側偏光板14、15の偏光層14a、15aは、(株)ポラテクノ製のSKN18243Tを想定した。更に、下側偏光板15の下部に配置されるバックライト20の光源として、標準光源C(白色光源)を用いた。
The upper polarizing plate (polarizing plate with viewing angle compensation plate) 14 does not include a TAC film. Further, the polarizing
一方、比較のために、特許文献1に示される液晶表示素子構造(Cプレートを使用して補償する液晶表示素子構造)に関しても、シミュレーション解析を行った。 On the other hand, for the sake of comparison, simulation analysis was also performed on the liquid crystal display element structure (liquid crystal display element structure compensated using a C plate) disclosed in Patent Document 1.
図9に当該液晶表示素子構造を示す。吸収軸方位が135°の偏光層16a上にTACフィルム16bの配置された上側偏光板16を用いた点、モノドメイン垂直配向型液晶セル10の上側ガラス基板11と上側偏光板16との間にCプレート17を配置した点を除いては、図8に示す液晶表示素子構造と等しい。
FIG. 9 shows the liquid crystal display element structure. A point of using the upper polarizing
上側偏光板16は、下側偏光板15と同一の偏光板である。Cプレート17は、ノルボルネン系環状オレフィンフィルムで形成し、その厚さ方向のリタデーションRthは180nmとした。
The upper polarizing
図10は、図8及び図9に示した構造の液晶表示素子における、電圧無印加時の分光スペクトルを表すグラフである。本図に示すのは、方位0°、かつ、液晶表示素子の基板法線方向を極角0°と定義した場合の極角50°方向からの観察で得られた分光スペクトルである。 FIG. 10 is a graph showing a spectral spectrum when no voltage is applied in the liquid crystal display element having the structure shown in FIGS. This figure shows a spectrum obtained by observation from the direction of the polar angle of 50 ° when the orientation is 0 ° and the substrate normal direction of the liquid crystal display element is defined as the polar angle of 0 °.
グラフの横軸は光の波長を単位「nm」で表し、グラフの縦軸は光透過率を単位「%」で表す。また、実線で示す曲線(曲線a)は、負の二軸フィルムを備える図8の液晶表示素子における分光スペクトルを表し、破線で示す曲線(曲線b)は、Cプレートを備える図9の液晶表示素子におけるそれを表す。 The horizontal axis of the graph represents the wavelength of light in the unit “nm”, and the vertical axis of the graph represents the light transmittance in the unit “%”. Further, a curve (curve a) indicated by a solid line represents a spectral spectrum in the liquid crystal display element of FIG. 8 provided with a negative biaxial film, and a curve (curve b) indicated by a broken line represents the liquid crystal display of FIG. 9 provided with a C plate. It represents that in the device.
曲線aを参照する。図8の液晶表示素子においては、波長が約530nmの光の透過率が0である状態が実現されるが、約530nmから長波長側または短波長側にシフトするにしたがって、光抜けが増加する傾向が見られる。なお、シミュレーション条件と同条件で作製した液晶表示素子を目視観察したところ、基板法線方向から深い極角、かつ偏光板吸収軸方位における観察で、液晶表示素子には赤紫色の着色が認められた。 Reference is made to curve a. In the liquid crystal display element of FIG. 8, a state in which the transmittance of light having a wavelength of about 530 nm is zero is realized, but light leakage increases as the wavelength shifts from about 530 nm to the long wavelength side or the short wavelength side. There is a trend. When the liquid crystal display device manufactured under the same conditions as the simulation conditions was visually observed, the liquid crystal display device was observed to have a red-purple coloration when observed at a deep polar angle from the substrate normal direction and at the polarizing plate absorption axis direction. It was.
曲線bを参照する。図9の液晶表示素子は、図8の液晶表示素子に比べて、全体の光抜けの程度が大きいことがわかる。ただその光抜けの状態は、広い波長範囲でフラットであることが理解される。作製された実機を図8の液晶表示素子において着色が認められた方位、観察角度から観察したところ、光抜けは大きいが、着色はほとんど認められなかった。 Refer to curve b. It can be seen that the liquid crystal display element of FIG. 9 has a greater degree of light leakage as compared with the liquid crystal display element of FIG. However, it is understood that the light leakage state is flat in a wide wavelength range. When the manufactured actual device was observed from the orientation and observation angle at which coloring was observed in the liquid crystal display element of FIG. 8, light leakage was large, but coloring was hardly recognized.
負の二軸フィルムを用いて視角補償を行う図8の液晶表示素子においては、偏光板の視角特性をすべての波長範囲では、完全に解消できないために光抜けが生じ、光学補償板や液晶層の設定パラメータなどにより、様々な色調に着色すると考えられる。また、負の二軸フィルムのパラメータや液晶層厚のばらつきが、色調変化として顕著に現れ、表示ムラの原因になりやすいものと思われる。 In the liquid crystal display element of FIG. 8 that performs viewing angle compensation using a negative biaxial film, the viewing angle characteristics of the polarizing plate cannot be completely eliminated in the entire wavelength range, and light leakage occurs, so that an optical compensation plate and a liquid crystal layer are formed. Depending on the setting parameters, it may be colored in various colors. Further, the negative biaxial film parameters and the variation in the liquid crystal layer thickness remarkably appear as color tone changes, which are likely to cause display unevenness.
一方、Cプレートを用いる図9の液晶表示素子においては、輝度ムラを生じる可能性は考えられるが、色調変化は、図8の液晶表示素子に比べて大幅に軽減され、各パラメータのマージンは大きい。 On the other hand, in the liquid crystal display element of FIG. 9 using the C plate, there is a possibility that luminance unevenness may occur, but the color tone change is greatly reduced as compared with the liquid crystal display element of FIG. 8, and the margin of each parameter is large. .
図11(A)及び(B)を参照する。次いで、本願発明者は、図8及び図9に示す液晶表示素子について、左右方位である180°、0°方位における視角特性を調べた。 Reference is made to FIGS. 11A and 11B. Next, the inventors of the present application examined the viewing angle characteristics of the liquid crystal display elements shown in FIGS. 8 and 9 in the 180 ° and 0 ° azimuth directions.
図11(A)は、図8の液晶表示素子を、極角50°方向から観察したときの分光スペクトルを示し、図11(B)は、図9の液晶表示素子についてのそれを示す。両図ともに、グラフの横軸は光の波長を単位「nm」で表し、グラフの縦軸は光透過率を単位「%」で表す。また、実線で示す曲線aは、方位0°における観察結果、破線で示す曲線bは、方位180°における観察結果である。 FIG. 11A shows a spectral spectrum when the liquid crystal display element of FIG. 8 is observed from the polar angle of 50 °, and FIG. 11B shows that of the liquid crystal display element of FIG. In both figures, the horizontal axis of the graph represents the wavelength of light in the unit “nm”, and the vertical axis of the graph represents the light transmittance in the unit “%”. A curve a indicated by a solid line is an observation result at an azimuth of 0 °, and a curve b indicated by a broken line is an observation result at an azimuth of 180 °.
図11(A)及び(B)のいずれにおいても、0°方位観察時と180°方位観察時とで、スペクトルに違いが見られる。これは液晶層がプレティルト角を有するモノドメイン垂直配向である場合にのみ見られる現象であり、プレティルト角が90°であれば、左右方位の視角特性に差は生じないが、プレティルト角が90°より小さくなればなるほど、左右の非対称性が拡大する。 In both of FIGS. 11A and 11B, there is a difference in spectrum between 0 ° azimuth observation and 180 ° azimuth observation. This is a phenomenon observed only when the liquid crystal layer has a monodomain vertical alignment having a pretilt angle. If the pretilt angle is 90 °, there is no difference in the viewing angle characteristics in the horizontal direction, but the pretilt angle is 90 °. The smaller the size, the greater the left-right asymmetry.
図11(A)及び(B)の両図を比較すると、図11(B)(図9のCプレートを用いた液晶表示素子)においては、スペクトルが比較的フラットであるため、外観上は左右方位で輝度の違いのみ認識されるが、図11(A)(図8の二軸フィルムを用いた液晶表示素子)においては、最低透過率が得られる波長が左右で異なることから、外観上左右方位で異なる色調が観察されると考えられる。図8と同一構造をもつ液晶表示素子の実機を観察したところ、左右方位で色調の相違が明確に認められた。 11A and 11B are compared. In FIG. 11B (the liquid crystal display element using the C plate in FIG. 9), the spectrum is relatively flat. Although only the luminance difference is recognized in the direction, in FIG. 11A (the liquid crystal display element using the biaxial film in FIG. 8), the wavelength at which the minimum transmittance can be obtained differs from left to right. It is thought that different colors are observed in the direction. When the actual device of the liquid crystal display element having the same structure as in FIG. 8 was observed, a difference in color tone was clearly recognized in the left-right direction.
近時の垂直配向型液晶表示素子においては、光透過率における視角特性の良好さが優先されるため、視角特性を補償する光学補償板には、輝度の視角特性が良好な負の二軸フィルムが用いられることが多い。 In recent vertical alignment type liquid crystal display elements, priority is given to good viewing angle characteristics in light transmittance. Therefore, a negative biaxial film with good luminance viewing angle characteristics is used as an optical compensator for compensating the viewing angle characteristics. Is often used.
負の二軸フィルムとしては、ノルボルネン系環状オレフィン材料を用いた(株)オプテス製の新ゼオノア、TAC素材をベースに延伸加工した(株)コニカミノルタオプト製光学フィルムのn−TAC、(株)富士フイルム製のV−TACなどが上市されており、大量に流通している。これに対し、Cプレートと同等な光学特性を有する光学フィルムとしては、(株)住友化学工業製のVACフィルムなどが上市されているが、市場での流通量は急速に減少しており、入手が困難になりつつある。 As a negative biaxial film, a new ZEONOR manufactured by Optes Co., Ltd. using a norbornene-based cyclic olefin material, an optical film manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd., which is drawn based on a TAC material, n-TAC Co., Ltd. FUJIFILM V-TAC and other products are on the market and are distributed in large quantities. On the other hand, as an optical film having the same optical characteristics as the C plate, VAC film manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. has been put on the market. Is becoming difficult.
本発明の目的は、良好な表示を実現することのできる液晶表示装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of realizing good display.
本発明の一観点によれば、第1及び第2の透明基板と、前記第1及び第2の透明基板間に挟持された、リタデーションΔndが350nm未満の垂直配向する液晶層と、前記第1の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された第1の偏光板と、前記第2の透明基板の前記液晶層とは反対側に、前記第1の偏光板とクロスニコルに配置された第2の偏光板と、前記第1の透明基板と前記第1の偏光板との間、または、前記第2の透明基板と前記第2の偏光板との間のどちらか一方に、面内遅相軸が、前記第1、第2の偏光板のうち、近接する偏光板の吸収軸に直交するように配置された、負の二軸光学異方性を有する視角補償板とを有する液晶表示素子と、前記第2の偏光板の、前記第2の透明基板とは反対側に配置された白色光源とを備え、前記液晶表示素子における、前記液晶層以外の厚さ方向のリタデーションの総和Rthallは、250nm≦Rthall≦400nmであり、前記視角補償板の面内方向のリタデーションReは、5nm≦Re≦40nmであり、前記液晶層のリタデーションΔndは、1.24×Rthall<Δnd≦1.40×Rthallであり、前記白色光源で前記液晶表示素子を照明して、前記第1の透明基板の法線方向から観察したときの色度をx0、y0とし、前記第2の偏光板の吸収軸と45°をなす方位において、前記第1の透明基板の法線方向と50°をなす方向から観察したときの色度をx、yとするとき、x0−0.02≦x≦x0+0.02、かつ、y0−0.02≦y≦y0+0.02である液晶表示装置が提供される。
According to one aspect of the present invention, the first and second transparent substrates, the vertically aligned liquid crystal layer sandwiched between the first and second transparent substrates and having a retardation Δnd of less than 350 nm , and the first The first polarizing plate disposed on the opposite side of the transparent substrate to the liquid crystal layer and the second transparent substrate on the opposite side of the liquid crystal layer are disposed in crossed Nicols with the first polarizing plate. a second polarizing plate, between the first transparent substrate and the first polarizing plate, or, to either between the second transparent substrate and the second polarizing plate, the surface A viewing angle compensator having a negative biaxial optical anisotropy disposed so that an inner slow axis is perpendicular to an absorption axis of a neighboring polarizing plate of the first and second polarizing plates A liquid crystal display element; and a white light source disposed on a side of the second polarizing plate opposite to the second transparent substrate. In the liquid crystal display element, the total retardation Rthall in the thickness direction other than the liquid crystal layer is 250 nm ≦ Rthall ≦ 400 nm, and the retardation Re in the in-plane direction of the viewing angle compensation plate is 5 nm ≦ Re ≦ 40 nm, The retardation Δnd of the liquid crystal layer is 1.24 × Rthall < Δnd ≦ 1.40 × Rthall, and the liquid crystal display element is illuminated with the white light source and observed from the normal direction of the first transparent substrate. Chromaticity when observed from the direction of 50 ° with the normal direction of the first transparent substrate in the direction of 45 ° with the absorption axis of the second polarizing plate, with the chromaticity at that time being x0 and y0 And x, y, a liquid crystal display device in which x0−0.02 ≦ x ≦ x0 + 0.02 and y0−0.02 ≦ y ≦ y0 + 0.02 is provided.
また、本発明の他の観点によれば、第1及び第2の透明基板と、前記第1及び第2の透明基板間に挟持された、リタデーションΔndが350nm未満の垂直配向する液晶層と、前記第1の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された第1の偏光板と、前記第2の透明基板の前記液晶層とは反対側に、前記第1の偏光板とクロスニコルに配置された第2の偏光板と、前記第1の透明基板と前記第1の偏光板との間に、面内遅相軸が、前記第1の偏光板の吸収軸に直交するように配置された、負の二軸光学異方性を有する第1の視角補償板と、前記第2の透明基板と前記第2の偏光板との間に、面内遅相軸が、前記第2の偏光板の吸収軸に直交するように配置された、負の二軸光学異方性を有する第2の視角補償板とを有する液晶表示素子と、前記第2の偏光板の、前記第2の透明基板とは反対側に配置された白色光源とを備え、前記液晶表示素子における、前記液晶層以外の厚さ方向のリタデーションの総和Rthallは、250nm≦Rthall≦700nmであり、前記第1及び第2の視角補償板の面内方向のリタデーションReは、5nm≦Re≦30nmであり、前記液晶層のリタデーションΔndは、1.08×Rthall≦Δnd≦1.43×Rthallであり、前記白色光源で前記液晶表示素子を照明して、前記第1の透明基板の法線方向から観察したときの色度をx0、y0とし、前記第2の偏光板の吸収軸と45°をなす方位において、前記第1の透明基板の法線方向と50°をなす方向から観察したときの色度をx、yとするとき、x0−0.02≦x≦x0+0.02、かつ、y0−0.02≦y≦y0+0.02である液晶表示装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, the first and second transparent substrates, said first and sandwiched between the second transparent substrate, and a liquid crystal layer which retardation Δnd is vertical orientation below 350nm The first polarizing plate disposed on the opposite side of the liquid crystal layer of the first transparent substrate and the first polarizing plate on the opposite side of the liquid crystal layer of the second transparent substrate. An in-plane slow axis is orthogonal to the absorption axis of the first polarizing plate between the second polarizing plate arranged in Nicol, the first transparent substrate, and the first polarizing plate. Between the first viewing angle compensation plate having negative biaxial optical anisotropy and the second transparent substrate and the second polarizing plate, an in-plane slow axis is provided between the first viewing angle compensation plate and the second polarizing plate. A liquid crystal display element having a second viewing angle compensator having negative biaxial optical anisotropy disposed so as to be orthogonal to the absorption axis of the two polarizing plates; A white light source disposed on the opposite side of the second polarizing plate from the second transparent substrate, and a total retardation Rthall in a thickness direction other than the liquid crystal layer in the liquid crystal display element is 250 nm. ≦ Rthall ≦ 700 nm, the retardation Re in the in-plane direction of the first and second viewing angle compensators is 5 nm ≦ Re ≦ 30 nm, and the retardation Δnd of the liquid crystal layer is 1.08 × Rthall ≦ Δnd ≦ 1.43 × Rthall, the liquid crystal display element is illuminated with the white light source, and the chromaticity when observed from the normal direction of the first transparent substrate is x0, y0, and the second polarizing plate X0-0.02 ≦ x ≦, where x and y are the chromaticities when observed from the direction of 50 ° to the normal direction of the first transparent substrate in the direction of 45 ° with the absorption axis of A liquid crystal display device in which x0 + 0.02 and y0−0.02 ≦ y ≦ y0 + 0.02 is provided.
本発明によれば、良好な表示を実現可能な液晶表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid crystal display device which can implement | achieve favorable display can be provided.
本願発明者は、図8に示す液晶表示素子構造において、負の二軸フィルム14bの厚さ方向リタデーションRthを200nmに固定し、負の二軸フィルム14bの面内リタデーションReと、液晶層13のリタデーションΔndを変化させた場合の、電圧無印加時における左右方位(180°−0°方位)における視角特性に関してシミュレーション解析を行った。
The inventor of the present application fixed the thickness direction retardation Rth of the negative
シミュレーションには、(株)シンテック製の液晶表示器シミュレータ LCD MASTER6を使用した。上側偏光板(視角補償板付偏光板)14及び下側偏光板15の偏光層14a、15aは(株)ポラテクノ製SHC13Uで形成した。上側偏光板14の偏光層14aの吸収軸は135°方位、ノルボルネン系環状オレフィン樹脂で形成される負の二軸フィルム14bの面内遅相軸は、これと直交する45°方位とした。下側偏光板15のTACフィルム15bは、厚さ方向のリタデーションを約50nm、面内リタデーションを約3nmとし、面内遅相軸は偏光層15aの吸収軸に平行(45°方位)に配置されるとした。
For the simulation, a liquid crystal display simulator LCD MASTER6 manufactured by Shintech Co., Ltd. was used. The
モノドメイン垂直配向型液晶セル10の液晶層13におけるプレティルト角は約89°とした。また、電圧印加時には液晶層13の厚さ方向中央部分の液晶分子が、上側及び下側偏光板14、15の吸収軸となす角が略45°である下方位(270°方位)に傾斜するアンチパラレル配向とした。更に、下側偏光板15の下部(液晶セル10と反対側)に配置されるバックライト20の光源として、標準光源C(白色光源)を用いた。
The pretilt angle in the
なお、図8に示す液晶表示素子構造における従来技術の最適条件は、負の二軸フィルム14bの厚さ方向リタデーションRthが200nmであるとき、面内リタデーションReは約65nm、液晶層13のリタデーションΔndは約280nmである。
The optimum conditions of the prior art in the liquid crystal display element structure shown in FIG. 8 are that the in-plane retardation Re is about 65 nm and the retardation Δnd of the
図1はシミュレーション結果を示すxy色度図である。本図には、負の二軸フィルム14bの面内リタデーションReを様々に設定し、偏光層15aの吸収軸方位と45°をなす方位である右方位(0°方位)の、極角50°方向から観察した場合の、xy色度の液晶層13リタデーションΔnd依存性を示した。
FIG. 1 is an xy chromaticity diagram showing simulation results. In this figure, the in-plane retardation Re of the negative
図の横軸はx色度座標を示し、縦軸はy色度座標を示す。曲線a、b、c、d、e、及びfは、それぞれ負の二軸フィルム14bの面内リタデーションReが、10nm、15nm、20nm、30nm、40nm、及び50nmである場合のシミュレーション結果を示す。また、曲線gは、負の二軸フィルム14bに代えてCプレート(Rth=200nmのノルボルネン系環状オレフィンフィルム)を配置した液晶表示素子について、シミュレーションを行って得られた結果である。
In the figure, the horizontal axis indicates x chromaticity coordinates, and the vertical axis indicates y chromaticity coordinates. Curves a, b, c, d, e, and f show the simulation results when the in-plane retardation Re of the negative
液晶表示素子を正面(基板法線方向)から観察したときの色度は、x=0.310、y=0.306であった。この正面観察時の色度座標を中心に±0.02以内の範囲を、本図においては、正方形の周及び内部の領域で表した。この領域に含まれるRe及びΔnd条件であれば、概ね着色が観察されず、比較的ニュートラルな光抜け状態が得られる。 The chromaticity when the liquid crystal display element was observed from the front (in the normal direction of the substrate) was x = 0.310 and y = 0.306. In this figure, the range within ± 0.02 centered on the chromaticity coordinates at the time of frontal observation is represented by a square periphery and an inner region. Under the Re and Δnd conditions included in this region, coloring is hardly observed, and a relatively neutral light leakage state is obtained.
すべての曲線a〜gについて、液晶層13のリタデーションΔndを大きくするにしたがい、x色度座標及びy色度座標の組み合わせが、色度図上で右上から左下に移動した。すなわち、すべてのRe条件において、Δndが小さい場合は、x値、y値とも大きい値を示し、Δndが大きくなるにつれてx値、y値とも小さくなる傾向が見られた。また、本図から明らかなように、Reが小さいほど、Δndによるx値、y値の変化は小さく、x値、y値が無彩色表示の実現可能な付近(正方形領域付近)を変化するようになる。
For all the curves a to g, as the retardation Δnd of the
図2は、右方位(0°方位)の極角50°方向から観察した場合における光透過率のΔnd依存性を、各Re値について示すグラフである。グラフの横軸は、液晶層13のリタデーションΔndを単位「nm」で示し、縦軸は、右方位極角50°観察時の光透過率を単位「%」で示す。
FIG. 2 is a graph showing the Δnd dependence of the light transmittance for each Re value when observed from the right angle (0 ° azimuth)
曲線a、b、c、d、及びeは、それぞれ負の二軸フィルム14bの面内リタデーションReが、10nm、15nm、20nm、30nm、及び40nmである場合のΔnd依存性を示す。また、曲線gは、負の二軸フィルム14bに代えてCプレート(Rth=200nmのノルボルネン系環状オレフィンフィルム)を配置した液晶表示素子についての、Δndと右方位極角50°観察時の光透過率との関係を示す。更に、本図に斜線を付した領域は、図1における正方形の周及び内部の領域に含まれる領域である。すなわち、液晶表示素子の正面観察時の色度座標を中心に±0.02以内の範囲に含まれる領域であって、概ね着色が観察されず、比較的ニュートラルな光抜け状態が得られる領域を示す。
Curves a, b, c, d, and e show Δnd dependency when the in-plane retardation Re of the negative
負の二軸フィルム14b(曲線a〜e)に係る斜線付与領域と、Cプレート(曲線g)に係るそれとを比較すると、Δndの値にかかわらず、前者における光透過率は、後者における光透過率の2/3以下となっている。また、Re>15nmの場合には、負の二軸フィルム14bに係る斜線付与領域における光透過率は、Cプレートに係る斜線付与領域における光透過率の1/2以下となっている。
Comparing the hatched area on the negative
本図を参照すると、右方位極角50°方向から観察したときの色度を、正面観察時色度を中心に±0.02以内とし、かつ、右方位極角50°方向から観察したときの光透過率を、負の二軸フィルム14bに代えてCプレート(Rth=200nmのノルボルネン系環状オレフィンフィルム)を配置した液晶表示素子の場合の約2/3以下とするRe及びΔnd条件は、ほぼ、5nm≦Re≦40nm、310nm≦Δnd<350nmであると考えることができるであろう。この範囲においては、着色及び光抜けの抑制された、良好な表示を実現することができる。
Referring to this figure, when the chromaticity when observed from the direction of right azimuth
また、光透過率を約1/2以下とする、より好ましいRe及びΔnd条件は、ほぼ、15nm<Re<30nm、310nm≦Δnd<335nmであると考えることができるであろう。この範囲では、より良好な表示を実現することができる。 It can be considered that more preferable Re and Δnd conditions for setting the light transmittance to about ½ or less are approximately 15 nm <Re <30 nm and 310 nm ≦ Δnd <335 nm. In this range, better display can be realized.
ところで、シミュレーション解析の対象とした液晶表示素子において、液晶層13以外の厚さ方向リタデーション発現要素は、光学補償板(負の二軸フィルム14b、Rth=200nm)及び下側偏光板15のTACフィルム15b(Rth=50nm)であり、これらの合計(光学補償要素による厚さ方向リタデーション:Rthall)は250nmである。
By the way, in the liquid crystal display element subjected to the simulation analysis, the thickness direction retardation expression elements other than the
Rthallを用いて、上記好ましいΔndの範囲を記述すると、310nm≦Δnd<350nmを、1.24×Rthall<Δnd<1.40×Rthallと表し、310nm≦Δnd<335nmを、1.24×Rthall<Δnd<1.34×Rthallと表してもよいであろう。 When describing the preferable range of Δnd using Rthall, 310 nm ≦ Δnd <350 nm is expressed as 1.24 × Rthall <Δnd <1.40 × Rthall, and 310 nm ≦ Δnd <335 nm is set to 1.24 × Rthall < It may be expressed as Δnd <1.34 × Rthall.
図3は、シミュレーション解析の対象とした液晶表示素子(Rth=200nm)において、負の二軸フィルム14bの面内リタデーションReを25nm、液晶層13のリタデーションΔndを約320nm(約1.28Rthall)に設定した場合、及び、負の二軸フィルム14bに代えてCプレート(Rth=200nmのノルボルネン系環状オレフィンフィルム)を配置し、液晶層13のリタデーションΔndを約280nmとした液晶表示素子について、左右方位の極角50°方向から観察した透過率スペクトルを示すグラフである。
FIG. 3 shows that in the liquid crystal display element (Rth = 200 nm) subjected to simulation analysis, the in-plane retardation Re of the negative
グラフの横軸は光の波長を単位「nm」で表し、グラフの縦軸は光透過率を単位「%」で表す。曲線a及びbは、それぞれシミュレーション解析の対象とした液晶表示素子(Rth=200nm、Re=25nm、Δnd=320nm)を、右方位極角50°方向から観察した場合、及び左方位極角50°方向から観察した場合の透過率を示す。また、曲線c及びdは、それぞれ負の二軸フィルム14bに代えてCプレート(Rth=200nmのノルボルネン系環状オレフィンフィルム)を配置し、液晶層13のリタデーションΔndを約280nmとした液晶表示素子についてのそれらを示す。
The horizontal axis of the graph represents the wavelength of light in the unit “nm”, and the vertical axis of the graph represents the light transmittance in the unit “%”. Curves a and b respectively show the liquid crystal display element (Rth = 200 nm, Re = 25 nm, Δnd = 320 nm) as the object of simulation analysis when observed from the right azimuth
負の二軸フィルムの場合(曲線a、b)、Cプレートの場合(曲線c、d)ともに、プレティルト角の影響により、左右透過率スペクトルに差が見られるが、広い波長範囲において光透過率はほぼフラットである。このことから、光抜け状態が無彩色であることが理解される。 In the case of the negative biaxial film (curves a and b) and in the case of the C plate (curves c and d), there is a difference in the left-right transmittance spectrum due to the influence of the pretilt angle, but the light transmittance is wide in a wide wavelength range. Is almost flat. From this, it is understood that the light omission state is an achromatic color.
また、右方位においては、負の二軸フィルムの場合(曲線a)の光透過率は0.236%、Cプレートの場合(曲線c)のそれは0.586%である。左方位においては、負の二軸フィルムの場合(曲線b)の光透過率は0.286%、Cプレートの場合(曲線d)のそれは0.653%である。このように、負の二軸フィルムを用いた液晶表示素子においては、Cプレートを使用した液晶表示素子に比べて、光透過率(光抜け)を1/2以下とすることができることが確認された。 In the right direction, the light transmittance of the negative biaxial film (curve a) is 0.236%, and that of the C plate (curve c) is 0.586%. In the left direction, the light transmittance in the case of the negative biaxial film (curve b) is 0.286%, and in the case of the C plate (curve d), it is 0.653%. Thus, it was confirmed that the light transmittance (light leakage) can be reduced to ½ or less in the liquid crystal display element using the negative biaxial film as compared with the liquid crystal display element using the C plate. It was.
次に、本願発明者は、シミュレーション解析の対象とした液晶表示素子、及び当該液晶表示素子において上側偏光板14の二軸フィルム14bの厚さ方向のリタデーションRthを350nmとした液晶表示素子について、右方位極角50°方向観察時の色度が、正面観察時色度(x=0.310、y=0.306)の±0.02以内に収まるReとΔnd/Rthallとの関係を調べた。
Next, the inventor of the present application relates to the liquid crystal display element subjected to simulation analysis and the liquid crystal display element in which the retardation Rth in the thickness direction of the
図4に解析結果を示す。図4の横軸は、上側偏光板14の負の二軸フィルム14bの面内リタデーションReを単位「nm」で表す。また、縦軸は液晶層13のリタデーションΔndと、光学補償要素による厚さ方向リタデーションの総和Rthallの比(Δnd/Rthall)を、任意単位で表す。図中に斜線を付した領域が、右方位極角50°方向観察時の色度が、正面観察時色度の±0.02以内に収まる範囲を示す。
FIG. 4 shows the analysis results. 4 represents the in-plane retardation Re of the negative
本図に示す結果より、厚さ方向のリタデーションRthが大きいと、良好な表示が可能となるRe及びΔndの範囲が小さくなることがわかる。 From the results shown in this figure, it can be seen that when the retardation Rth in the thickness direction is large, the range of Re and Δnd at which good display is possible becomes small.
また、200nm≦Rth≦350nm、すなわち、250nm≦Rthall≦400nmにおいては、5nm≦Re≦40nm、1.12×Rthall≦Δnd≦1.40×Rthallを満たすとき、右方位極角50°方向観察時の色度が、正面観察時色度の±0.02以内に収まることがわかる。 In addition, when 200 nm ≦ Rth ≦ 350 nm, that is, 250 nm ≦ Rthall ≦ 400 nm, when 5 nm ≦ Re ≦ 40 nm and 1.12 × Rthall ≦ Δnd ≦ 1.40 × Rthall are satisfied, the right polar angle is observed in the 50 ° direction. It can be seen that the chromaticity of is within ± 0.02 of the chromaticity during frontal observation.
図1〜図4に結果を示すシミュレーション解析においては、図8に示す液晶表示素子構造をその対象とした。図8に示す液晶表示素子構造において、偏光層とTACフィルムとを備える偏光板を上側偏光板として用い、視角補償板付偏光板を下側偏光板として使用した場合についても、同様の結果を得ることができる。 In the simulation analysis whose results are shown in FIG. 1 to FIG. 4, the liquid crystal display element structure shown in FIG. In the liquid crystal display element structure shown in FIG. 8, the same result is obtained when a polarizing plate including a polarizing layer and a TAC film is used as an upper polarizing plate and a polarizing plate with a viewing angle compensation plate is used as a lower polarizing plate. Can do.
また、本願発明者は、図5に示す液晶表示素子構造、すなわち図9の液晶表示素子において、Cプレート17を負の二軸フィルム18に代替した構造の液晶表示素子についても同様の解析を行った。
Further, the inventor of the present application also performs the same analysis on the liquid crystal display element structure shown in FIG. 5, that is, the liquid crystal display element shown in FIG. 9, in which the
その結果、負の二軸プレート18のRthを150nmとし、Rthallを250nmとした場合、及び、負の二軸プレート18のRthを300nmとし、Rthallを400nmとした場合の双方において、図8に示す液晶表示素子構造を対象としたシミュレーション解析で得られた好適条件(たとえばRthall、Re、及びΔndに関する好適条件)とほぼ同等の好適条件が得られることが確認された。
As a result, FIG. 8 shows both the case where Rth of the negative
続いて、本願発明者は、図6に示す構造の液晶表示素子についても同様の検討を行い、正面観察時の色度(x=0.310、y=0.306)を中心に±0.02の範囲内に収まるRthall、Re、及びΔndの関係をシミュレーションにより解析した。 Subsequently, the inventor of the present application also conducted a similar study on the liquid crystal display element having the structure shown in FIG. 6, with a chromaticity of ± 0. The relationship between Rthall, Re, and Δnd falling within the range of 02 was analyzed by simulation.
図6に示す液晶表示素子は、図8に示すそれと比べ、偏光層15a及びTACフィルム15bを含む下側偏光板15に代えて、偏光層19a及び負の二軸フィルム19bを含む下側偏光板(視角補償板付偏光板)19を備える点で異なっている。また、上側偏光板14の偏光層14aの吸収軸方位、及び負の二軸フィルム14bの面内遅相軸方位においても異なる。ただし、図6に示す液晶表示素子においても、上側及び下側偏光板14、19はクロスニコルに配置される。
Compared to that shown in FIG. 8, the liquid crystal display element shown in FIG. 6 is replaced with the lower
図6に示す液晶表示素子においては、上側偏光板14の偏光層14aの吸収軸は45°方位、負の二軸フィルム14bの面内遅相軸は、これと直交する135°方位に配置される。また、下側偏光板19の偏光層19aの吸収軸は135°方位、負の二軸フィルム19bの面内遅相軸は、これと直交する45°方位に配置される。
In the liquid crystal display element shown in FIG. 6, the absorption axis of the
なお、上側偏光板14と下側偏光板19とは、等しい光学パラメータを有する。また、図6に示す液晶表示素子においても、下側偏光板19の下部に、白色光源を有するバックライト20を配置する。光源としては標準光源Cを用いた。
The upper
図7に、上側及び下側偏光板14、19の負の二軸フィルム14b、19bの厚さ方向リタデーションRthを、125nm、220nm、及び350nmに設定した場合における、正面観察時の色度を中心に±0.02以内に収まるReとΔnd/Rthallとの組み合わせの範囲を斜線で示す。
FIG. 7 mainly shows the chromaticity during frontal observation when the thickness direction retardation Rth of the negative
厚さ方向のリタデーションRthが大きくなるにしたがって、良好な表示が可能となるRe及びΔndの範囲が小さくなるのは、図8に示した液晶表示素子構造の場合と同様である。 As in the case of the liquid crystal display element structure shown in FIG. 8, the range of Re and Δnd at which good display is possible decreases as the retardation Rth in the thickness direction increases.
本図に示す結果より、250nm≦Rthall≦700nm、5nm≦Re≦30nm、1.08×Rthall≦Δnd≦1.43×Rthallであれば、色度差が正面観察時と0.02以内の、ほぼ無彩色の表示が得られることがわかる。 From the results shown in this figure, if 250 nm ≦ Rthall ≦ 700 nm, 5 nm ≦ Re ≦ 30 nm, 1.08 × Rthall ≦ Δnd ≦ 1.43 × Rthall, the chromaticity difference is within 0.02 from that at the front observation, It can be seen that an almost achromatic display can be obtained.
なお、本願発明者は、図6に示す液晶表示素子構造において、偏光層14aと負の二軸フィルム14bとの間、及び/または、偏光層19aと負の二軸フィルム19bとの間に、TACフィルムを配置した場合についても解析を行い、図7に示す結果とほぼ同等の結果を得た。
In addition, in the liquid crystal display element structure shown in FIG. 6, the inventor of the present application is between the
以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated along the Example, this invention is not limited to these.
たとえば、実施例においては、標準光源Cを光源として用いたが、標準光源D65を使用した場合においても同様の結果が得られた。すなわち、少なくとも光源が白色である場合、上述の好適な光学パラメータの範囲は、有効であることがわかった。 For example, in the example, the standard light source C was used as the light source, but the same result was obtained when the standard light source D65 was used. That is, at least when the light source is white, it has been found that the above-described preferable optical parameter range is effective.
また、実施例においては、モノドメイン配向で、かつ、上下基板間で捩れ構造のないアンチパラレル配向の液晶層を備える液晶表示素子をシミュレーションの対象としているが、これに限られない。液晶層内にカイラル材が添加されていてもよいし、上下基板間で捩れ構造を取るように、ガラス基板上に配向処理が施されていてもよい。また、電圧印加時に液晶分子が複数の配向方位を有するマルチドメイン構造を採ってもよい。 In the embodiment, a liquid crystal display element including a liquid crystal layer having a monodomain alignment and an antiparallel alignment without a twisted structure between the upper and lower substrates is a simulation target, but is not limited thereto. A chiral material may be added in the liquid crystal layer, or an alignment treatment may be performed on the glass substrate so as to take a twisted structure between the upper and lower substrates. Further, a multi-domain structure in which liquid crystal molecules have a plurality of orientation directions when a voltage is applied may be adopted.
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。 It will be apparent to those skilled in the art that other various modifications, improvements, combinations, and the like are possible.
液晶表示素子、及び液晶表示装置一般に利用可能である。たとえば、セグメント表示、またはセグメント表示とドットマトリクス表示とをともに行う車載用情報表示装置、カーオーディオの表示部、コピー機などの操作パネル表示部、その他の情報表示パネルに好適に利用できる。 It can be used in general for liquid crystal display elements and liquid crystal display devices. For example, the present invention can be suitably used for an in-vehicle information display device that performs segment display or both segment display and dot matrix display, a display unit for car audio, an operation panel display unit such as a copy machine, and other information display panels.
10 モノドメイン垂直配向型液晶セル
11 上側ガラス基板
12 下側ガラス基板
13 液晶層
14 上側偏光板(視角補償板付偏光板)
14a 偏光層
14b 負の二軸フィルム
15 下側偏光板
15a 偏光層
15b TACフィルム
16 上側偏光板
16a 偏光層
16b TACフィルム
17 Cプレート
18 負の二軸フィルム
19 下側偏光板(視角補償板付偏光板)
19a 偏光層
19b 負の二軸フィルム
20 バックライト
10 Monodomain vertical alignment type liquid crystal cell 11
Claims (2)
前記第1及び第2の透明基板間に挟持された、リタデーションΔndが350nm未満の垂直配向する液晶層と、
前記第1の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された第1の偏光板と、
前記第2の透明基板の前記液晶層とは反対側に、前記第1の偏光板とクロスニコルに配置された第2の偏光板と、
前記第1の透明基板と前記第1の偏光板との間、または、前記第2の透明基板と前記第2の偏光板との間のどちらか一方に、面内遅相軸が、前記第1、第2の偏光板のうち、近接する偏光板の吸収軸に直交するように配置された、負の二軸光学異方性を有する視角補償板と
を有する液晶表示素子と、
前記第2の偏光板の、前記第2の透明基板とは反対側に配置された白色光源と
を備え、
前記液晶表示素子における、前記液晶層以外の厚さ方向のリタデーションの総和Rthallは、250nm≦Rthall≦400nmであり、
前記視角補償板の面内方向のリタデーションReは、5nm≦Re≦40nmであり、
前記液晶層のリタデーションΔndは、1.24×Rthall<Δnd≦1.40×Rthallであり、
前記白色光源で前記液晶表示素子を照明して、前記第1の透明基板の法線方向から観察したときの色度をx0、y0とし、前記第2の偏光板の吸収軸と45°をなす方位において、前記第1の透明基板の法線方向と50°をなす方向から観察したときの色度をx、yとするとき、x0−0.02≦x≦x0+0.02、かつ、y0−0.02≦y≦y0+0.02である液晶表示装置。 First and second transparent substrates;
A vertically aligned liquid crystal layer sandwiched between the first and second transparent substrates and having a retardation Δnd of less than 350 nm ;
A first polarizing plate disposed on a side opposite to the liquid crystal layer of the first transparent substrate;
A second polarizing plate disposed on the side opposite to the liquid crystal layer of the second transparent substrate, in a crossed Nicol manner with the first polarizing plate;
Between the first polarizer and the first transparent substrate or, either one of between the second transparent substrate and the second polarizing plate, the in-plane slow axis, said first 1, a liquid crystal display element having a viewing angle compensator having negative biaxial optical anisotropy disposed so as to be orthogonal to the absorption axis of the adjacent polarizing plate among the second polarizing plates;
A white light source disposed on the opposite side of the second polarizing plate from the second transparent substrate,
The total retardation Rthall in the thickness direction other than the liquid crystal layer in the liquid crystal display element is 250 nm ≦ Rthall ≦ 400 nm,
The retardation Re in the in-plane direction of the viewing angle compensation plate is 5 nm ≦ Re ≦ 40 nm,
The retardation Δnd of the liquid crystal layer is 1.24 × Rthall < Δnd ≦ 1.40 × Rthall,
The liquid crystal display element is illuminated with the white light source, and the chromaticity when observed from the normal direction of the first transparent substrate is x0, y0, and forms 45 ° with the absorption axis of the second polarizing plate. In azimuth, x0−0.02 ≦ x ≦ x0 + 0.02 and y0− when the chromaticity when observed from the direction that forms 50 ° with the normal direction of the first transparent substrate is x and y A liquid crystal display device satisfying 0.02 ≦ y ≦ y0 + 0.02.
前記第1及び第2の透明基板間に挟持された、リタデーションΔndが350nm未満の垂直配向する液晶層と、
前記第1の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された第1の偏光板と、
前記第2の透明基板の前記液晶層とは反対側に、前記第1の偏光板とクロスニコルに配置された第2の偏光板と、
前記第1の透明基板と前記第1の偏光板との間に、面内遅相軸が、前記第1の偏光板の吸収軸に直交するように配置された、負の二軸光学異方性を有する第1の視角補償板と、
前記第2の透明基板と前記第2の偏光板との間に、面内遅相軸が、前記第2の偏光板の吸収軸に直交するように配置された、負の二軸光学異方性を有する第2の視角補償板と
を有する液晶表示素子と、
前記第2の偏光板の、前記第2の透明基板とは反対側に配置された白色光源と
を備え、
前記液晶表示素子における、前記液晶層以外の厚さ方向のリタデーションの総和Rthallは、250nm≦Rthall≦700nmであり、
前記第1及び第2の視角補償板の面内方向のリタデーションReは、5nm≦Re≦30nmであり、
前記液晶層のリタデーションΔndは、1.08×Rthall≦Δnd≦1.43×Rthallであり、
前記白色光源で前記液晶表示素子を照明して、前記第1の透明基板の法線方向から観察したときの色度をx0、y0とし、前記第2の偏光板の吸収軸と45°をなす方位において、前記第1の透明基板の法線方向と50°をなす方向から観察したときの色度をx、yとするとき、x0−0.02≦x≦x0+0.02、かつ、y0−0.02≦y≦y0+0.02である液晶表示装置。
First and second transparent substrates;
The sandwiched between first and second transparent substrates, a liquid crystal layer retardation Δnd is vertical orientation below 350 nm,
A first polarizing plate disposed on a side opposite to the liquid crystal layer of the first transparent substrate;
A second polarizing plate disposed on the side opposite to the liquid crystal layer of the second transparent substrate, in a crossed Nicol manner with the first polarizing plate;
Negative biaxial optical anisotropy arranged between the first transparent substrate and the first polarizing plate so that an in-plane slow axis is perpendicular to the absorption axis of the first polarizing plate A first viewing angle compensator having
Negative biaxial optical anisotropy disposed between the second transparent substrate and the second polarizing plate so that an in-plane slow axis is perpendicular to the absorption axis of the second polarizing plate A liquid crystal display element having a second viewing angle compensation plate having a property;
A white light source disposed on the opposite side of the second polarizing plate from the second transparent substrate,
In the liquid crystal display element, the total sum Rthall of retardations in the thickness direction other than the liquid crystal layer is 250 nm ≦ Rthall ≦ 700 nm,
The retardation Re in the in-plane direction of the first and second viewing angle compensation plates is 5 nm ≦ Re ≦ 30 nm,
The retardation Δnd of the liquid crystal layer is 1.08 × Rthall ≦ Δnd ≦ 1.43 × Rthall,
The liquid crystal display element is illuminated with the white light source, and the chromaticity when observed from the normal direction of the first transparent substrate is x0, y0, and forms 45 ° with the absorption axis of the second polarizing plate. In azimuth, x0−0.02 ≦ x ≦ x0 + 0.02 and y0− when the chromaticity when observed from the direction that forms 50 ° with the normal direction of the first transparent substrate is x and y A liquid crystal display device satisfying 0.02 ≦ y ≦ y0 + 0.02.
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