JP5626617B2 - In-vehicle LCD - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置や乗り物用計器盤に取り付けられ、外光の反射による視認性の低下を防止するタッチパネルに利用可能で、表示画面がフロントガラスへ映り込むのを防止するおよび偏光眼鏡を装着して観察する場合に表示画面の暗化を起こり難くして視認性の低下を抑制した車載用液晶表示装置ないしは光学素子ないしはタッチパネルに関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a touch panel that is attached to a liquid crystal display device or a vehicle instrument panel and prevents deterioration of visibility due to reflection of external light, and prevents the display screen from being reflected on the windshield and polarized glasses. The present invention relates to an in-vehicle liquid crystal display device, an optical element, or a touch panel that suppresses a decrease in visibility by making it difficult to darken a display screen when mounted and observed.
液晶表示装置は、液晶パネルを背面から照明している。
液晶パネルの表示面からの出射光には拡散光が含まれ、液晶表示装置からドライバー以外の方向にも光が拡散される。特に、車載用液晶表示装置では、フロントガラス方向へ拡散した光は、フロントガラスで反射しドライバーの視認性を低下させるため安全上大きな問題となる。
このような問題点から、表示面からの光を所定方向に制御するライトコントロールフィルム（以降、ＬＣＦと略す）が用いられる。このＬＣＦは、微小なルーバー構造を有するフィルムで、特定方向の光の透過を抑制できる。これにより、液晶表示画面のフロントガラスへの映り込みを防止している。ＬＣＦの製造方法として、特開昭４７−４３８４５号公報には、透明プラスチックと不透明プラスチックが交互に積層されたビレットをスカイビングすることによって、ＬＣＦを製造する方法が開示されている。また、特表２００４−５１４１６７号公報には、紫外線硬化性の透明材料を用いて形成される溝を有する光透過フィルムを作製し、このフィルムの溝に光吸収性樹脂を充填することによってＬＣＦを製造する方法が開示されている。このような製造方法でも特定方向の光の透過を抑制するフィルムの作製は可能であるが、その製造工程が非常に煩雑であることが問題である。
また、このように作製されたＬＣＦは、ルーバー構造を有することから正面から観察した場合、透明領域と光吸収領域が縞状になっている。このようなＬＣＦを液晶表示装置の前面に配置すると、液晶パネルの画素配列との間でモアレ（明暗の縞）を生じてしまうことがある。このモアレの発生は、表示品位を損ない問題となる。
液晶表示画面のフロントガラスへの映り込みを防止する他の手法として、特開平１−３０２３８３号公報、特開２００２−１８２１９６号公報には、表示画面からフロントガラスに向かう光がＰ偏光となるように偏光方向を設定することにより光の反射を防ぎ、フロントガラスへの映り込みを防止する方法が提案されている。
しかしながら、液晶パネルの位置を動かしたり、ドライバー姿勢、着座位置によって目の位置が変化すると、フロントガラスへ映り込む位置と液晶パネルからの出射方向の関係がフロントガラスへ向かう光がP偏光となる条件から外れてしまう。この場合、P偏光以外の光がフロントガラスで反射してしまい、表示の映り込みが生じてしまうことが問題となる。
The liquid crystal display device illuminates the liquid crystal panel from the back.
The emitted light from the display surface of the liquid crystal panel includes diffused light, and the light is diffused from the liquid crystal display device in directions other than the driver. In particular, in an in-vehicle liquid crystal display device, light diffused in the direction of the windshield is reflected by the windshield and lowers the driver's visibility, which is a serious safety problem.
From such a problem, a light control film (hereinafter abbreviated as LCF) that controls light from the display surface in a predetermined direction is used. This LCF is a film having a minute louver structure and can suppress transmission of light in a specific direction. This prevents the liquid crystal display screen from being reflected on the windshield. As a method for producing LCF, Japanese Patent Laid-Open No. 47-43845 discloses a method for producing LCF by skiving billets in which transparent plastic and opaque plastic are alternately laminated. In addition, in Japanese Translation of PCT International Application No. 2004-514167, a light transmissive film having a groove formed using an ultraviolet curable transparent material is prepared, and LCF is filled by filling the groove of this film with a light absorbing resin. A method of manufacturing is disclosed. Although it is possible to produce a film that suppresses transmission of light in a specific direction even with such a production method, the production process is very complicated.
Further, since the LCF produced in this way has a louver structure, the transparent region and the light absorption region are striped when observed from the front. If such an LCF is disposed on the front surface of the liquid crystal display device, moire (bright and dark stripes) may occur between the liquid crystal panel and the pixel arrangement. The occurrence of moire is a problem that impairs display quality.
As another method for preventing the reflection of the liquid crystal display screen on the windshield, JP-A-1-302383 and JP-A-2002-182196 describe that light traveling from the display screen to the windshield becomes P-polarized light. A method has been proposed in which the polarization direction is set to prevent reflection of light and reflection on the windshield.
However, if the position of the eyes changes depending on the position of the LCD panel, the driver's posture, or the sitting position, the relationship between the position reflected on the windshield and the emission direction from the LCD panel is such that the light toward the windshield becomes P-polarized light. It will come off. In this case, there is a problem that light other than P-polarized light is reflected by the windshield, and display reflection occurs.
更に、このような表示画面からフロントガラスに向かう光がＰ偏光となるように偏光方向の具体的な記載について、特開平１−３０２３８３号公報には、カーナビゲーションのような車両のインストルメント・パネル中央に液晶表示装置が配置される場合、（右ハンドル車両において）液晶表示装置の表示面から出る光の偏光方向を上下方向に対して時計回りに２０°回転させて設置するとの記載がある。特開２００２−１８２１９６号公には、タッチパネル表面側の偏光板の透過軸を鉛直方向から時計回りに６０°〜７５°回転させて設置するとの記載がある。これら従来技術で記載された偏光板の設置角度では十分にフロントガラスへの映り込みを防止できないことを確認した。
また、液晶表示装置では後述のような問題も有している。
液晶表示装置は、一般的に２枚の透明基板間に液晶組成物を封入した液晶セルと、その液晶セルの表裏面に一組の偏光板を配置した構造を有している。この液晶表示装置では、透明基板の内面に設けられた透明電極で液晶に電圧を加えるとの向き（配列）が変化し、この配列変化を利用して背面光源装置からの光の透過／遮光を制御して表示を行なう。このような液晶表示装置は、液晶組成物分子の配列方式によって様々に分類され、いずれの配列方式の液晶表装置であっても液晶セルと一組の偏光板が用いられている。したがって、このような液晶表示装置では、観察者は液晶セル表面に配置された偏光板を透過した直線偏光性の光を観察している。
自動車用計器盤、カーナビゲーション装置などの車載用液晶表示装置では外光の強い場所で利用する機会が多く、観察者が偏光眼鏡を使用して液晶表示装置を観察する場面も少なくない。現状、車載用液晶表示装置では、信頼性、温度特性、開口率などの面で優れるＴＮ型液晶表示装置が最も多くに用いられており、一般的に、表示面側偏光板の透過軸は、水平方向に対して４５°または１３５°に設定されているものが多い。観察者が偏光眼鏡を使用して液晶表示装置を観察した場合、首を−４５°または４５°傾げると偏光眼鏡の吸収軸と液晶表示装置からの光の偏光軸が一致し表示が暗くなり、著しく視認性が低下してしまうという問題点がある。
このような問題点に対して、特開平１０−１０５２２号では、液晶表示面に偏光解消手段を設けることが提案されている。この公報では、２枚の水晶版を組み合わせてなる偏光解消板が偏光解消手段として用いることが提案されている。しかしながら、このような２枚の水晶板を組み合わせた偏光解消手段で液晶表示装置画面全体を覆うことは実用的でない。また、特開平１０−１０５２３号には、液晶表示面に出射する表示光を直線偏光から円偏光あるいは楕円偏光に変更する１／４波長板のような複屈折板を設けることが提案されている。しかしながら、この方法でも別途複屈折板を設置する必要があるため、製造上煩雑となり製造コストが高くなる。また、偏光眼鏡を掛けて観察する場合、首を傾げる左右の方向により、画像の色調が大きくずれてしまうことも問題となる。
Further, regarding a specific description of the polarization direction so that light traveling from the display screen toward the windshield becomes P-polarized light, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-302383 discloses an instrument panel for a vehicle such as a car navigation system. When the liquid crystal display device is arranged in the center, there is a description that the polarization direction of light emitted from the display surface of the liquid crystal display device (in a right-hand drive vehicle) is rotated by 20 ° clockwise with respect to the vertical direction. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-182196 describes that the transmission axis of the polarizing plate on the surface side of the touch panel is rotated by 60 ° to 75 ° clockwise from the vertical direction. It was confirmed that the reflection angle on the windshield could not be sufficiently prevented by the installation angles of the polarizing plates described in these prior arts.
Further, the liquid crystal display device has the following problems.
A liquid crystal display device generally has a structure in which a liquid crystal cell in which a liquid crystal composition is sealed between two transparent substrates and a pair of polarizing plates are arranged on the front and back surfaces of the liquid crystal cell. In this liquid crystal display device, the direction (arrangement) of applying voltage to the liquid crystal changes with the transparent electrode provided on the inner surface of the transparent substrate, and this arrangement change is used to transmit / shield light from the back light source device. Control and display. Such liquid crystal display devices are classified into various types according to the alignment method of liquid crystal composition molecules, and a liquid crystal cell and a pair of polarizing plates are used in any alignment method liquid crystal surface device. Therefore, in such a liquid crystal display device, an observer observes linearly polarized light transmitted through a polarizing plate arranged on the surface of the liquid crystal cell.
In-vehicle liquid crystal display devices such as automotive instrument panels and car navigation devices are often used in places with strong external light, and observers often observe liquid crystal display devices using polarized glasses. Currently, in-vehicle liquid crystal display devices are most commonly used TN type liquid crystal display devices that are excellent in terms of reliability, temperature characteristics, aperture ratio, etc. Generally, the transmission axis of the display surface side polarizing plate is Many are set to 45 ° or 135 ° with respect to the horizontal direction. When an observer observes a liquid crystal display device using polarized glasses, if the neck is tilted by −45 ° or 45 °, the absorption axis of the polarized glasses coincides with the polarization axis of light from the liquid crystal display device, and the display becomes dark. There is a problem that the visibility is remarkably lowered.
In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-10522 proposes to provide a depolarizer on the liquid crystal display surface. In this publication, it is proposed that a depolarizing plate formed by combining two crystal plates is used as the depolarizing means. However, it is not practical to cover the entire screen of the liquid crystal display device with the depolarization means combining such two quartz plates. Japanese Patent Laid-Open No. 10-10523 proposes to provide a birefringent plate such as a quarter-wave plate for changing the display light emitted to the liquid crystal display surface from linearly polarized light to circularly polarized light or elliptically polarized light. . However, this method also requires a separate birefringent plate to be installed, resulting in complicated manufacturing and high manufacturing costs. In addition, when observing with polarized glasses, the color tone of the image is greatly deviated depending on the left and right directions of tilting the neck.
また、液晶表示装置にタッチパネルを装着する場合には、ガラスや電極部での内部反射光により表示のコントラストが低下する。このような内部反射光によるコントラストの低下を抑制する手法が特許公報３８５４３９２号に提案され実用化されている。この手法では、偏光板と位相差フィルム（１／４波長板）を組み合わせた円偏光板をタッチパネル前面に配置することにより内部反射光を防止している。更に、タッチパネルと液晶表示装置の間に、もう１つの位相差フィルム（１／４波長板）をタッチパネル前面に配置した位相差フィルムの遅相軸に対して直交させて配置して位相差を打ち消し、円偏光を直線偏光に戻すことにより、液晶表示装置自体の色付き、輝度低下を抑制している。この手法では、液晶表示装置前面に装着された偏光板の透過軸とタッチパネル前面に配置された偏光板の透過軸は平行に配置される。このため、タッチパネルから出射する光の偏光軸方向は、液晶表示装置と変わることがない。例えば、液晶表示装置の表示面側偏光板の透過軸が、水平方向に対して４５°に設定されている場合、タッチパネル前面の偏光板の透過軸も水平方向に対して４５°となる。このため、観察者が偏光眼鏡を使用して液晶表示装置を観察した場合、首を−４５°傾げると偏光眼鏡の偏光吸収軸と液晶表示装置からの光の偏光軸が一致し表示が暗くなり、タッチパネルを装着した場合でも著しく視認性が低下してしまうという問題点は変わらない。タッチパネル前面の偏光板上に、偏光解消手段や複屈折板を配置することにより、表示が暗くなり、著しく視認性が低下してしまうという問題点を解決できるが、前述と同様に偏光解消手段で液晶表示装置画面全体を覆うことは実用的でなく、別途複屈折板を設置する必要があるため、製造上煩雑となり製造コストが高くなるなどの問題点は変わらない。 In addition, when a touch panel is attached to the liquid crystal display device, the display contrast is reduced by the internally reflected light from the glass or the electrode unit. A technique for suppressing such a decrease in contrast due to internally reflected light is proposed in Japanese Patent Publication No. 3854392 and put into practical use. In this method, an internally reflected light is prevented by arranging a circularly polarizing plate combining a polarizing plate and a retardation film (¼ wavelength plate) on the front surface of the touch panel. Furthermore, between the touch panel and the liquid crystal display device, another retardation film (1/4 wavelength plate) is disposed perpendicular to the slow axis of the retardation film disposed on the front surface of the touch panel to cancel the phase difference. Further, by returning the circularly polarized light to linearly polarized light, the liquid crystal display device itself is prevented from being colored and having a reduced luminance. In this method, the transmission axis of the polarizing plate mounted on the front surface of the liquid crystal display device and the transmission axis of the polarizing plate disposed on the front surface of the touch panel are arranged in parallel. For this reason, the polarization axis direction of the light emitted from the touch panel is not different from that of the liquid crystal display device. For example, when the transmission axis of the polarizing plate on the display surface side of the liquid crystal display device is set to 45 ° with respect to the horizontal direction, the transmission axis of the polarizing plate on the front surface of the touch panel is also 45 ° with respect to the horizontal direction. Therefore, when an observer observes a liquid crystal display device using polarized glasses, if the neck is tilted by −45 °, the polarization absorption axis of the polarized glasses coincides with the polarization axis of light from the liquid crystal display device, and the display becomes dark. Even when the touch panel is attached, the problem that the visibility is remarkably lowered does not change. Placing a depolarization means or a birefringent plate on the polarizing plate in front of the touch panel can solve the problem that the display becomes dark and the visibility is significantly reduced. Covering the entire screen of the liquid crystal display device is not practical, and it is necessary to install a birefringent plate separately. Therefore, problems such as complicated manufacturing and high manufacturing cost remain the same.
このような問題に鑑みて、本発明は、フロントガラスへの映り込みを防止することができ、更に、偏光眼鏡を装着して観察する場合に表示画面の暗化を起こり難くして視認性の低下を抑制する光学素子ないしはタッチパネル付き車載用液晶表示装置を提供することを目的とするものである。 In view of such a problem, the present invention can prevent the reflection on the windshield, and further, it is difficult to cause darkening of the display screen when observing with wearing the polarizing glasses, and the visibility is improved. An object of the present invention is to provide an in-vehicle liquid crystal display device with an optical element or a touch panel that suppresses the decrease.
以下に、本発明を説明する。
本発明では、液晶パネルと該液晶パネルにおける光出射側に設けられた光学素子とを有し、該光学素子は光出射側から、第一の偏光板、第一の位相差フィルム、第二の位相差フィルムを少なくとも含み、前記液晶パネルは、第二の偏光板を少なくとも含む構成からなる車載用液晶表示装置であって、光学素子表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する光が、フロントガラスに入射する際に、Ｐ偏光となるように、第一の偏光板の透過軸方向が垂直方向から０°〜１５°傾いており、第一の位相差フィルムの遅相軸は、第一の偏光板の透過軸に対して実質的に反時計回りに４５°で配置され、第二の位相差フィルムの遅相軸は、液晶パネルからの出射光の偏光軸方向または、液晶パネルの光出射面に貼合された第二の偏光板の透過軸に対して実質的に反時計回りに１３５°で配置されるか、または、第一の位相差フィルムの遅相軸は、第一の偏光板の透過軸に対して実質的に反時計回りに１３５°で配置され、第二の位相差フィルムの遅相軸は、液晶パネルからの出射光の偏光軸方向または、液晶パネルの光出射面に貼合された第二の偏光板の透過軸に対して実質的に反時計回りに４５°で配置されたことが特徴である。
多様な車両にて、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する光が、フロントガラスに入射する際に、Ｐ偏光となるような第一の偏光板の透過軸方向を検証した結果、本発明の前述の角度に設定することによって、従来技術の特開平１−３０２３８３号公報、特開２００２−１８２１９６号公報に記載されている、（右ハンドル車両において）液晶表示装置の表示面から出る光の偏光方向として鉛直方向から時計回りに２０°回転させて設置、鉛直方向から時計回りに６０°〜７５°回転させて設置した場合と比較して、フロントガラスへの映り込みを大幅に抑制できることが確認できた。The present invention is described below.
In the present invention, and an optical element provided on the light emitting side of the liquid crystal panel and the liquid crystal panel, the optical element from the light emitting side, the first polarizer, the first retardation film, the second The liquid crystal panel is a vehicle-mounted liquid crystal display device including at least a retardation film, and includes at least a second polarizing plate. The liquid crystal panel exits from the optical element display surface and is reflected by a windshield. The transmission axis direction of the first polarizing plate is inclined by 0 ° to 15 ° from the vertical direction so that light incident on the position of the average line of sight becomes P-polarized light when entering the windshield. The slow axis of the retardation film is arranged at 45 ° substantially counterclockwise with respect to the transmission axis of the first polarizing plate, and the slow axis of the second retardation film is from the liquid crystal panel. Bonded to the direction of the polarization axis of the emitted light or the light exit surface of the liquid crystal panel Disposed substantially 135 ° counterclockwise to the transmission axis of the second polarizing plate, or the slow axis of the first retardation film is the transmission axis of the first polarizing plate. Is arranged at 135 ° counterclockwise substantially, and the slow axis of the second retardation film is bonded to the direction of the polarization axis of the light emitted from the liquid crystal panel or the light emission surface of the liquid crystal panel. The second polarizing plate is characterized by being arranged at 45 ° substantially counterclockwise with respect to the transmission axis of the second polarizing plate.
In various vehicles, the first light that emerges from the display surface, is reflected by the windshield, and enters the position of the average line of sight of the driver becomes P-polarized light when entering the windshield. As a result of verifying the transmission axis direction of the polarizing plate, it is described in JP-A-1-302383 and JP-A-2002-182196 of the prior art by setting the aforementioned angle of the present invention (right handle) Compared to the case where the polarization direction of the light emitted from the display surface of the liquid crystal display device is rotated by 20 ° clockwise from the vertical direction and is rotated by 60 ° to 75 ° clockwise from the vertical direction. It was confirmed that reflection on the windshield could be greatly suppressed.
本発明の構成例を、図１を用いて説明する。
液晶パネル１０と該液晶パネル１０における光出射側に設けられた光学素子ないしはタッチパネル１１とを有し、
光学素子ないしはタッチパネル１１の表示面側から、第一の偏光板１１０、第一の位相差フィルム１１１、（タッチパネルの場合はタッチパネル電極部１１２）、第二の位相差フィルム１１４とを少なくとも含む構成からなる車載用液晶表示装置であって、
偏光板１１０の透過軸１１０ｊの方向が、垂直方向ないしは垂直方向から反時計回りに０°〜１５°傾いており（左ハンドル車においては垂直方向ないしは垂直方向から反時計回りに０°〜−１５°傾いており）、
第一の位相差フィルム１１１の遅相軸１１１ｋは、第一の偏光板１１０の透過軸１１０ｊに対して実質的に反時計回りに４５°で配置され、第二の位相差フィルム１１４の遅相軸１１４ｋは、液晶パネル１０からの出射光の偏光軸方向１００ｊまたは、液晶パネル１０の光出射面に貼合された第二の偏光板１００の透過軸１００ｊに対して実質的に反時計回りに１３５°で配置されるか、
または、
第一の位相差フィルム１１１の遅相軸１１１ｋは、第一の偏光板１１０の透過軸１１０ｊに対して実質的に反時計回りに１３５°で配置され、第二の位相差フィルム１１４の遅相軸１１４ｋは、液晶パネル１０からの出射光の偏光軸方向１００ｊまたは、液晶パネル１０の光出射面に貼合された第二の偏光板１００の透過軸１００ｊに対して実質的に反時計回りに４５°で配置される。
このようなフィルムの配置では液晶パネルからの光が表示面から出射する場合に第一の偏光板１１０に吸収される割合を最小限に抑えることができ高輝度な画像が得られるとともに、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する光が、フロントガラスに入射する際に、Ｐ偏光となるように第一の偏光板１１０の透過軸１１０ｊ方向に設定することが可能となり、フロントガラスへの映り込みを防止できる。
前記第一の位相差フィルム１１１には面内位相差値が１／４波長の位相差フィルムを用いることができる。特にタッチパネルに用いるときは、第一の偏光板１１０の透過軸１１０ｊに対して遅相軸１１１ｋを反時計回りに４５°または１３５°で貼合することがタッチパネル内部反射を抑制する面では好適である。しかしながら、位相差値や貼合角度はこれに限定されるものではなく、必要とされる特性、第二の位相差フィルム１１４の位相差値や貼合角度に併せて調整することができる。
タッチパネルに用いた場合の偏光板と面内位相差値が１／４波長の位相差フィルムを組み合わせでは、外光が偏光板を通過すると直線偏光となり、この光が位相差フィルムを通過すると右回り（左周り）の円偏光となる。この光が、タッチパネル電極面、タッチパネル裏面で反射すると左回り（右回り）の円偏光となる。反射してきた光が再度位相差フィルムを通過すると偏光方向が偏光板の透過軸と垂直な直線偏光となり、反射光が偏光板に吸収されることにより内部反射を抑制することができる。A configuration example of the present invention will be described with reference to FIG.
A liquid crystal panel 10 and an optical element or touch panel 11 provided on the light emitting side of the liquid crystal panel 10 ;
From a configuration including at least a first polarizing plate 110, a first retardation film 111, (a touch panel electrode portion 112 in the case of a touch panel), and a second retardation film 114 from the display surface side of the optical element or the touch panel 11. An in-vehicle liquid crystal display device,
The direction of the transmission axis 110j of the polarizing plate 110 is tilted from 0 ° to 15 ° counterclockwise from the vertical direction or from the vertical direction (in a left-hand drive vehicle, 0 ° to −15 from the vertical direction or from the vertical direction counterclockwise). Tilted),
The slow axis 111k of the first retardation film 111 is disposed at 45 ° substantially counterclockwise with respect to the transmission axis 110j of the first polarizing plate 110, and the slow phase of the second retardation film 114. The axis 114k is substantially counterclockwise with respect to the polarization axis direction 100j of the emitted light from the liquid crystal panel 10 or the transmission axis 100j of the second polarizing plate 100 bonded to the light emitting surface of the liquid crystal panel 10. Arranged at 135 °,
Or
The slow axis 111k of the first retardation film 111 is arranged at 135 ° substantially counterclockwise with respect to the transmission axis 110j of the first polarizing plate 110, and the slow phase of the second retardation film 114. The axis 114k is substantially counterclockwise with respect to the polarization axis direction 100j of the emitted light from the liquid crystal panel 10 or the transmission axis 100j of the second polarizing plate 100 bonded to the light emitting surface of the liquid crystal panel 10. Arranged at 45 °.
With such a film arrangement, when the light from the liquid crystal panel is emitted from the display surface, the proportion absorbed by the first polarizing plate 110 can be minimized, and a high-luminance image can be obtained and the display surface can be obtained. The light reflected from the windshield and incident on the average line of sight of the driver is incident on the windshield in the direction of the transmission axis 110j of the first polarizing plate 110 so as to be P-polarized when entering the windshield. It is possible to prevent the reflection on the windshield.
As the first retardation film 111, a retardation film having an in-plane retardation value of ¼ wavelength can be used. In particular, when used for a touch panel, it is preferable to bond the slow axis 111k counterclockwise at 45 ° or 135 ° with respect to the transmission axis 110j of the first polarizing plate 110 in terms of suppressing touch panel internal reflection. is there. However, the retardation value and the bonding angle are not limited to these, and can be adjusted in accordance with the required characteristics, the retardation value of the second retardation film 114 and the bonding angle.
When combined with a polarizing plate when used for a touch panel and a retardation film with an in-plane retardation value of ¼ wavelength, when external light passes through the polarizing plate, it becomes linearly polarized light, and when this light passes through the retardation film, it turns clockwise. It becomes circularly polarized light (left). When this light is reflected by the touch panel electrode surface and the back surface of the touch panel, it becomes counterclockwise circularly polarized light. When the reflected light passes through the retardation film again, the polarization direction becomes linearly polarized light perpendicular to the transmission axis of the polarizing plate, and internal reflection can be suppressed by the reflected light being absorbed by the polarizing plate.
更に、本発明者が鋭意研究した結果、第二の位相差フィルム１１４に位相差値がフィルムの法線方向に対して非対称のフィルム（以降、「傾斜フィルム」と呼ぶ。）を用いた場合に、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する光が遮光され、フロントガラス映り込み防止の効果を増強できることが見出された。ここで、傾斜フィルムとしては、シート面内の進相軸または遅相軸を傾斜軸としたときのリタデーション値がシートの法線方向に対して非対称であればよく、延伸した高分子ロッドを斜めにスライスしたフィルム、更にはそのフィルムを延伸したフィルム、棒状分子ないしは円盤状分子を配向膜上でハイブリッド配向させたフィルム、特開２００２−２０２４０９号、特開２００４−１７０５９５号公報に記載された光配向材料により作製される傾斜配向フィルムなどを用いることができる。但し、ここに記載されたものに限定されるものではない。
また、傾斜フィルムとAプレート（１軸性位相差フィルム）、Cプレート、２軸性位相差フィルムなどの位相差フィルム１１３を積層することもフロントガラス映り込み防止の効果を増強することに有効であることが見出された。
このようなフィルム構成では、液晶パネルから出て、光学素子ないしはタッチパネルを透過しフロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かう光に対して位相差を与え、光学素子ないしはタッチパネル表面の第一の偏光板１１０の吸収軸方向に一致する偏光成分を割合が多くなるよう、且つ、表示面正面方向では、光学素子ないしはタッチパネル表面の第一の偏光板１１０の透過軸１１０ｊ方向に一致する偏光成分を割合が多くなるように各フィルムの光学特性、軸角度を調整する。
このようなフィルム構成では、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かう光は、光学素子ないしはタッチパネル表面の第一の偏光板１１０に吸収される。結果として、本発明の光学素子ないしはタッチパネルによって遮光されフロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かう光を低減できる。よって、液晶パネルの位置を動かしたり、ドライバー姿勢、着座位置によって目の位置が変化してP偏光となる条件から外れてしまってもフロントガラスへの映り込みを防止できる。
Furthermore, as a result of intensive studies by the present inventors, when the second retardation film 114 is a film whose retardation value is asymmetric with respect to the normal direction of the film (hereinafter referred to as “tilted film”). It has been found that the light that exits the display surface, is reflected by the windshield, and is incident on the average line of sight of the driver is blocked, and the effect of preventing windshield reflection can be enhanced. Here, as the inclined film, the retardation value when the fast axis or the slow axis in the sheet plane is the tilt axis may be asymmetric with respect to the normal direction of the sheet, and the stretched polymer rod is slanted. A film obtained by stretching the film, a film obtained by stretching the film, a film in which rod-like molecules or disk-like molecules are hybrid-aligned on the alignment film, and light described in JP-A-2002-202409 and JP-A-2004-170595 An inclined alignment film or the like made of an alignment material can be used. However, it is not limited to what was described here.
In addition, laminating a retardation film 113 such as a tilted film and an A plate (uniaxial retardation film), a C plate, or a biaxial retardation film is also effective in enhancing the effect of preventing windshield reflection. It was found that there was.
In such a film configuration, the phase difference is given to the light that goes out of the liquid crystal panel, passes through the optical element or touch panel, is reflected by the windshield, and goes toward the direction of the average line of sight of the driver, In the front direction of the display surface so that the proportion of the polarization component coincident with the absorption axis direction of the first polarizing plate 110 on the optical element or the touch panel surface is increased, and the transmission of the first polarizing plate 110 on the optical element or touch panel surface The optical characteristics and axial angle of each film are adjusted so that the proportion of the polarized light components that coincide with the direction of the axis 110j increases.
In such a film configuration, the light that goes out of the display surface, is reflected by the windshield, and goes in the direction of entering the average line of sight of the driver is applied to the first polarizing plate 110 on the optical element or touch panel surface. Absorbed. As a result, it is possible to reduce the light that is shielded by the optical element or touch panel of the present invention and reflected by the windshield and traveling toward the direction of the average line of sight of the driver. Therefore, even if the position of the liquid crystal panel is moved or the position of the eyes changes depending on the driver posture and the seating position and falls out of the condition of becoming P-polarized light, reflection on the windshield can be prevented.
タッチパネルに本発明を実施した例として、図１に示す実施例３の構成が挙げられる。
図１において、液晶パネル１０と該液晶パネル１０の光出射側に設けられたタッチパネル１１が配置されている。
タッチパネル１１の表示面側から、第一の偏光板１１０、第一の位相差フィルム１１１、タッチパネル電極部１１２、タッチパネル電極部１１２の裏面に、面内位相差値０ｎｍ、フィルム厚み方向の位相差値２２０ｎｍであるＣプレート１１３が配置され、更に、１軸性の傾斜フィルム１１４（位相差値１０５．０ｎｍ、光軸傾斜角度θ＝２６°）を配置した構成である。この実施例３では、表側偏光板（第二の偏光板）の透過軸が水平方向から反時計回りに１３５°で配置した液晶パネルに本発明のタッチパネルを配置している。偏光板１１０の透過軸１１０ｊの方向は、垂直方向から反時計回りに１０°回転させた配置であり、第一の位相差フィルム１１１の遅相軸１１１ｋは、第一の偏光板１１０の透過軸１１０ｊに対して実質的に反時計回りに４５°（水平方向から１４５°）で配置され、傾斜フィルム１１４の面内遅相軸１１４ｋは、液晶パネル１０の光出射面に貼合された第二の偏光板１００の透過軸１００ｊに対して実質的に反時計回りに１３５°で配置されている（垂直方向）。傾斜フィルムの光軸傾斜角度はθである。
この実施例３のフィルム構成では、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かう光は第一の偏光板１１０に吸収される。実施例３のタッチパネルの構成による透過率角度分布を図２に示す。表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向（水平方向から反時計回りに方位角７５°、入射角６０°方向）の光の透過率は６．０％となり、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する光が遮光されていることが分かる。
一方、液晶パネルから正面方向への出射光は、タッチパネル前面に配置された偏光板１１０に吸収されないことが光の利用効率を高める上で有利である。ここで実施例３の構成を例として表示画面正面方向の出射光について説明する。
位相差フィルムに直線偏光が入射するとき、透過光の偏光状態は位相差フィルムの位相差値および入射直線偏光の偏光方向と位相差フィルムの遅相軸との成す角によって決まる。本発明の構成における液晶表示装置から出射する直線偏光の偏光状態の変化を偏光状態を球面上の１点に対応させて表示するポアンカレ球を用いて説明する。このポアンカレ球では、位相差フィルムによる偏光状態の変化を球上の点の移動としてとらえることができる。
図３は、液晶パネル１０前面に配置された第二の偏光板１００の透過軸が水平方向から反時計回りに１３５°で配置され、第二の位相差フィルム１１３の面内位相差値が１０５ｎｍであり、その遅相軸１１３ｋは、第二の偏光板１００の透過軸１００ｊの方向から反時計回りに４５°で配置され、第一の位相差フィルム１１１の面内位相差値が１／４波長であり、その遅相軸１１１ｋは、第一の偏光板１１０の透過軸１１０ｊの方向から反時計回りに１３５°で配置されている。また、第一の偏光板は垂直方向から反時計回りに１０°傾いて配置された場合を例に表示面法線方向の光の偏光状態の変化をポアンカレ球上に示した図である。
第二の偏光板１００からの入射光は方位角１３５°の直線偏光でＳ２軸上の点Ａとなる。この入射光が第二の位相差フィルム１１３を通過すると位相差が加わる。第二の位相差フィルム１１３を通過した光は、第二の位相差フィルム１１３の遅相軸１１３ｋが第二の偏光板１００に対してΨ＝４５°に配置されていることから、Ψの２倍にあたる９０°の角度を成す軸であるＳ１軸を回転中心軸として、位相差が１０５ｎｍすなわち６８．７°（５５０ｎｍにおいて）だけ点Ａを回転した点Ｂの偏光状態となる。更に、この光が、第１の位相差フィルム１１１を通過することにより位相差が加わる。本説明の例では、第一の位相差フィルム１１１は、位相差が１／４波長であり垂直方向に対して１３５°で配置され、第二の偏光板１００の透過軸１００ｊと一致している。すなわち、Ｓ２軸を回転中心軸として、９０°だけ点Ｂを回転することにより、第一の位相差フィルムを通過した光は点Ｃの偏光状態となる。点Ｃの偏光状態は、方位角１００．６°の直線偏光すなわち液晶表示装置の垂直方向から１０．６°反時計回りに回転した直線偏光となる。よって第１の偏光板１１０にほとんど吸収されることなく出射される。このため光の利用効率を大きく損ねることがない。
偏光眼鏡は、車両運転中のインストルメント・パネルのフロントガラスへの映り込みによる視認性低下の解消、前走行車両のリヤウィンドウでの太陽光の反射による眩しさの解消、釣り、マリンスポーツでの水面のギラツキ軽減などに有効である。これは、２つの屈折率の異なる材質の界面にある角度をもって光が入射する時、入射面に平行な偏光成分Ｐ偏光と、垂直な偏光成分Ｓ偏光では反射率が異なることを利用している。Ｐ偏光は入射角度を大きくしてゆくとある角度（ブリュースター角）で反射率が０となる。このブリュ−スター角近傍では、反射光の殆どはＳ偏光となる。このため偏光眼鏡の吸収軸は水平方向（透過軸は垂直方向）に設定されている。As an example of implementing the present invention on a touch panel, the configuration of Example 3 shown in FIG.
In FIG. 1, a liquid crystal panel 10 and a touch panel 11 provided on the light emission side of the liquid crystal panel 10 are arranged.
From the display surface side of the touch panel 11, the first polarizing plate 110, the first retardation film 111, the touch panel electrode part 112, the back surface of the touch panel electrode part 112, an in-plane retardation value of 0 nm, and a retardation value in the film thickness direction. A C plate 113 having a thickness of 220 nm is disposed, and a uniaxial tilt film 114 (a retardation value of 105.0 nm, an optical axis tilt angle θ = 26 °) is further disposed. In Example 3, the touch panel of the present invention is disposed on a liquid crystal panel in which the transmission axis of the front polarizing plate (second polarizing plate) is 135 ° counterclockwise from the horizontal direction. The direction of the transmission axis 110j of the polarizing plate 110 is an arrangement rotated counterclockwise by 10 ° from the vertical direction, and the slow axis 111k of the first retardation film 111 is the transmission axis of the first polarizing plate 110. 110 j substantially counterclockwise with respect to 110 j (145 ° from the horizontal direction), and the in-plane slow axis 114 k of the inclined film 114 is bonded to the light emitting surface of the liquid crystal panel 10. The polarizing plate 100 is arranged at 135 ° substantially counterclockwise with respect to the transmission axis 100j of the polarizing plate 100 (vertical direction). The tilt angle of the optical axis of the tilted film is θ.
In the film configuration of the third embodiment, light that goes out of the display surface, is reflected by the windshield, and goes in the direction of entering the average line of sight of the driver is absorbed by the first polarizing plate 110. The transmittance angle distribution according to the configuration of the touch panel of Example 3 is shown in FIG. The light transmittance in the direction of coming out of the display surface, reflected by the windshield, and incident on the average line of sight of the driver (azimuth angle of 75 ° and incidence angle of 60 ° counterclockwise from the horizontal direction) is It becomes 6.0%, and it turns out that the light which comes out of a display surface, reflects with a windshield, and injects into the position of a driver | operator's average eyes | visual_axis is interrupted.
On the other hand, it is advantageous for improving the light utilization efficiency that the light emitted from the liquid crystal panel in the front direction is not absorbed by the polarizing plate 110 disposed in front of the touch panel. Here, the emitted light in the front direction of the display screen will be described using the configuration of the third embodiment as an example.
When linearly polarized light is incident on the retardation film, the polarization state of the transmitted light is determined by the retardation value of the retardation film and the angle formed by the polarization direction of the incident linearly polarized light and the slow axis of the retardation film. A change in the polarization state of linearly polarized light emitted from the liquid crystal display device according to the configuration of the present invention will be described using a Poincare sphere that displays the polarization state corresponding to one point on the spherical surface. In this Poincare sphere, a change in the polarization state due to the retardation film can be regarded as a movement of a point on the sphere.
In FIG. 3, the transmission axis of the second polarizing plate 100 disposed on the front surface of the liquid crystal panel 10 is disposed at 135 ° counterclockwise from the horizontal direction, and the in-plane retardation value of the second retardation film 113 is 105 nm. The slow axis 113k is disposed at 45 ° counterclockwise from the direction of the transmission axis 100j of the second polarizing plate 100, and the in-plane retardation value of the first retardation film 111 is ¼. The slow axis 111k is arranged at 135 ° counterclockwise from the direction of the transmission axis 110j of the first polarizing plate 110. The first polarizing plate is a diagram showing a change in the polarization state of light in the normal direction of the display surface on the Poincare sphere, taking as an example a case where the first polarizing plate is disposed at an angle of 10 ° counterclockwise from the vertical direction.
Incident light from the second polarizing plate 100 is linearly polarized light with an azimuth angle of 135 ° and becomes a point A on the S2 axis. When this incident light passes through the second retardation film 113, a phase difference is added. Since the slow axis 113k of the second retardation film 113 is arranged at Ψ = 45 ° with respect to the second polarizing plate 100, the light that has passed through the second retardation film 113 has a Ψ of 2 The S1 axis, which is an axis that forms an angle of 90 °, which is doubled, is used as the rotation center axis, and the polarization state of point B is obtained by rotating point A by 105 nm, that is, 68.7 ° (at 550 nm). Furthermore, a phase difference is added when this light passes through the first retardation film 111. In the example of this description, the first retardation film 111 has a phase difference of ¼ wavelength, is disposed at 135 ° with respect to the vertical direction, and coincides with the transmission axis 100 j of the second polarizing plate 100. . That is, the light passing through the first retardation film becomes the polarization state of the point C by rotating the point B by 90 ° about the S2 axis as the rotation center axis. The polarization state at the point C is linearly polarized light with an azimuth angle of 100.6 °, that is, linearly polarized light rotated 10.6 ° counterclockwise from the vertical direction of the liquid crystal display device. Accordingly, the light is emitted with almost no absorption by the first polarizing plate 110. For this reason, the utilization efficiency of light is not greatly impaired.
Polarized glasses eliminate the loss of visibility due to reflection on the windshield of the instrument panel while driving the vehicle, eliminate glare caused by sunlight reflected on the rear window of the vehicle in front of the vehicle, fishing, marine sports It is effective for reducing glare on the water surface. This utilizes the fact that when light is incident at an angle between two materials having different refractive indexes, the reflectance is different between the polarization component P-polarized light parallel to the incident surface and the perpendicular polarization component S-polarized light. . The reflectance of P-polarized light becomes 0 at a certain angle (Brewster angle) when the incident angle is increased. Near this Brewster angle, most of the reflected light is S-polarized light. For this reason, the absorption axis of the polarized glasses is set in the horizontal direction (the transmission axis is the vertical direction).
本発明では、液晶表示装置から出射される表示光の偏光方向、ないしは液晶表示装置前面に装着された第二の偏光板の透過軸方向によらず、タッチパネルの前面に設置された第一の偏光板の透過軸を垂直方向ないしは垂直方向から反時計回りに±１５°程度に配置する。このようにタッチパネルの前面に設置された第一の偏光板の透過軸を垂直方向近辺に配置することにより、観察者が偏光眼鏡を使用して液晶表示装置を観察した場合、首を９０°程度傾げない限り偏光眼鏡の偏光吸収軸と液晶表示装置からの光の偏光軸が一致することがない。よって、本発明の光学素子ないしはタッチパネルを用いた車載用液晶表示装置の場合には、例えば、一般的に用いられているＴＮ型液晶表示装置またはその前面に設置される従来技術のタッチパネルのような４５°（または、−４５°）首を傾げたのみで表示画面が暗状態となってしまうようなことがない。本発明の光学素子ないしはタッチパネルを用いた車載用液晶表示装置の場合でも、首を９０°程度傾げた場合には表示画面が暗化してしまうが、車両運転中に９０°首を傾げる機会は殆どなく実用上問題無いと考えられる。また、従来技術のように、偏光解消板や複屈折板を別途設置する必要が無く、更には、首を傾げる左右の方向により、画像の色調が大きくずれてしまうこともない。 In the present invention, the first polarized light installed on the front surface of the touch panel regardless of the polarization direction of the display light emitted from the liquid crystal display device or the transmission axis direction of the second polarizing plate mounted on the front surface of the liquid crystal display device. The transmission axis of the plate is arranged at about ± 15 ° in the vertical direction or counterclockwise from the vertical direction. Thus, by arranging the transmission axis of the first polarizing plate installed on the front surface of the touch panel in the vicinity of the vertical direction, when the observer observes the liquid crystal display device using polarized glasses, the neck is about 90 °. As long as it is not tilted, the polarization absorption axis of the polarizing glasses does not coincide with the polarization axis of the light from the liquid crystal display device. Therefore, in the case of the in-vehicle liquid crystal display device using the optical element or the touch panel of the present invention, for example, a commonly used TN type liquid crystal display device or a conventional touch panel installed on the front surface thereof is used. The display screen does not become dark only by tilting the head by 45 ° (or −45 °). Even in the case of an in-vehicle liquid crystal display device using an optical element or a touch panel of the present invention, the display screen darkens when the neck is tilted by about 90 °, but there is almost no opportunity to tilt the 90 ° neck while driving the vehicle. There is no problem in practical use. Further, unlike the prior art, there is no need to separately install a depolarizing plate or a birefringent plate, and furthermore, the color tone of the image is not greatly shifted depending on the left and right directions in which the neck is tilted.
本発明では、液晶パネルの光の利用効率を保ったまま、表示面からの出射光を所定方向の直線偏光とすることができることからフロントガラスへの映り込み防止に有効である。特に、傾斜フィルムを用いた場合には、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かう光を遮光することによって高度にフロントガラスへの映り込みを防止できる。また、タッチパネルに本発明フィルム構成を用いれば内部反射を抑制することもできる。表示面の第一の偏光板は垂直方向付近になるよう設置できるため、偏光眼鏡を装着して観察する場合に表示が暗化し難く、視認性の低下を抑制したタッチパネル付き車載用液晶表示装置を提供することができる。これにより従来技術の問題点を解決することができる。 In the present invention, the light emitted from the display surface can be converted into linearly polarized light in a predetermined direction while maintaining the light use efficiency of the liquid crystal panel, which is effective in preventing reflection on the windshield. In particular, when an inclined film is used, the light is emitted from the display surface, reflected by the windshield, and shielded from the light incident in the direction of the average line of sight of the driver. Reflection can be prevented. Moreover, internal reflection can also be suppressed if this invention film structure is used for a touch panel. Since the first polarizing plate on the display surface can be installed in the vicinity of the vertical direction, a liquid crystal display device with a touch panel that is difficult to darken the display when polarizing glasses are attached and suppresses a decrease in visibility is provided. Can be provided. Thereby, the problems of the prior art can be solved.
以下は、本発明の実施例である。
（実施例１）
本発明における第１の実施例を以下に示す。
表側偏光板（第二の偏光板）の透過軸が水平方向から反時計回りに１３５°である液晶パネルに本発明の光学素子を配置することを想定した。第二の位相差フィルムとして位相差値１４０．３ｎｍの位相差フィルムを、遅相軸の角度を液晶パネルの表側偏光板の透過軸から反時計回りに４５°（水平方向から反時計回りに９０°）となるよう貼合した。更に、第一の位相差フィルムとして位相差値１４０．３ｎｍの位相差フィルムを遅相軸の角度が水平方向から反時計回りに４５°（垂直方向から反時計回りに１３５°）となるように貼合し、最前面に吸収軸が垂直方向となるように、第一の偏光板を貼合した。
このような構成で、光学素子法線方向の透過率を測定した。透過率は、７６．８％となった。車両のインスツルメント中央部に配置して、フロントガラスへの映り込みを観察したところ、表示面からの映り込みは大幅に低減されていることが確認された。また、偏光眼鏡を掛けて表示画面を観察したところ、左右４５°まで首を傾げたが、表示画面が暗状態になってしまうことはなかった。
The following are examples of the invention.
Example 1
A first embodiment of the present invention is shown below.
It was assumed that the optical element of the present invention was arranged on a liquid crystal panel in which the transmission axis of the front side polarizing plate (second polarizing plate) was 135 ° counterclockwise from the horizontal direction. A retardation film having a retardation value of 140.3 nm is used as the second retardation film, and the angle of the slow axis is 45 ° counterclockwise from the transmission axis of the front-side polarizing plate of the liquid crystal panel (90 counterclockwise from the horizontal direction). It was pasted so that Further, a retardation film having a retardation value of 140.3 nm is used as the first retardation film so that the angle of the slow axis is 45 ° counterclockwise from the horizontal direction (135 ° counterclockwise from the vertical direction). The first polarizing plate was bonded so that the absorption axis was in the vertical direction on the forefront.
With such a configuration, the transmittance in the normal direction of the optical element was measured. The transmittance was 76.8%. When it was placed in the center of the instrument of the vehicle and the reflection on the windshield was observed, it was confirmed that the reflection from the display surface was greatly reduced. In addition, when the display screen was observed with polarized glasses, the neck was tilted to 45 ° to the left and right, but the display screen did not go into a dark state.
（実施例２）
本発明における第２の実施例を以下に示す。
表側偏光板（第二の偏光板）の透過軸が水平方向から反時計回りに１３５°である液晶パネルに本発明のタッチパネルを配置することを想定した。タッチパネルを模した構成として、２枚のＩＴＯガラス基板のＩＴＯ蒸着面を対向させて用いた。２枚のＩＴＯガラス基板の裏面側に、第二の位相差フィルムとして位相差値１４０．３ｎｍの位相差フィルムを、遅相軸の角度を液晶パネルの表側偏光板の透過軸から反時計回りに４５°（水平方向から反時計回りに９０°）となるよう貼合した。２枚のＩＴＯガラス基板の前面には、第一の位相差フィルムとして位相差値１４０．３ｎｍの位相差フィルムを遅相軸の角度が水平方向から反時計回りに５５°（垂直方向から反時計回りに１４５°）となるように貼合し、最前面に吸収軸が垂直方向から反時計回りに１０°回転させた配置となるように、第一の偏光板を貼合した。
このような構成でタッチパネル法線方向の透過率を測定した。透過率は、７３．０％となった。また、透過率角度分布は、図４に示す。表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かう光の透過率は４４．９％（水平方向から反時計回りに方位角７５°、入射角６０°方向）であった。実施例１と同様に、車両のインスツルメント中央部に配置して、フロントガラスへの映り込みを観察したところ、表示面からの映り込みは実施例１に比較して低減されていることが確認された。また、偏光眼鏡を掛けて表示画面を観察したところ、左右４５°まで首を傾げたが、表示画面が暗状態になってしまうことはなかった。
(Example 2)
A second embodiment of the present invention is shown below.
It was assumed that the touch panel of the present invention was disposed on a liquid crystal panel in which the transmission axis of the front-side polarizing plate (second polarizing plate) was 135 ° counterclockwise from the horizontal direction. As a configuration simulating a touch panel, the ITO vapor deposition surfaces of two ITO glass substrates were used facing each other. On the back side of the two ITO glass substrates, a retardation film having a retardation value of 140.3 nm is used as a second retardation film, and the angle of the slow axis is counterclockwise from the transmission axis of the front-side polarizing plate of the liquid crystal panel. Bonding was performed so as to be 45 ° (90 ° counterclockwise from the horizontal direction). On the front surfaces of the two ITO glass substrates, a retardation film having a retardation value of 140.3 nm is used as a first retardation film with a slow axis angle of 55 ° counterclockwise from the horizontal direction (counterclockwise from the vertical direction). The first polarizing plate was bonded so that the absorption axis was rotated 10 ° counterclockwise from the vertical direction on the foremost surface.
With such a configuration, the transmittance in the normal direction of the touch panel was measured. The transmittance was 73.0%. The transmittance angle distribution is shown in FIG. Light transmittance of 44.9% from the display surface, reflected by the windshield, and incident in the direction of the average line of sight of the driver (an azimuth angle of 75 °, incident counterclockwise from the horizontal direction) Angle 60 ° direction). As in the first embodiment, when the reflection on the windshield is observed in the instrument central portion of the vehicle, the reflection from the display surface is reduced as compared with the first embodiment. confirmed. In addition, when the display screen was observed with polarized glasses, the neck was tilted to 45 ° to the left and right, but the display screen did not go into a dark state.
（実施例３）
本発明における第３の実施例を以下に示す。
表側偏光板（第二の偏光板）の透過軸が水平方向から反時計回りに１３５°である液晶パネルに本発明のタッチパネルを配置することを想定した。タッチパネルを模した構成として、２枚のＩＴＯガラス基板のＩＴＯ蒸着面を対向させて用いた。２枚のＩＴＯガラス基板の裏面側に、面内位相差値０nm、フィルム厚み方向の位相差値２２０nmであるCプレートを貼合し、更に、位相差フィルムとして、特開２００２−２０２４０９号、特開２００４−１７０５９５号公報に記載された光配向材料を用いて作製した傾斜フィルム（位相差値１０５．０ｎｍ、傾斜角度２６°）を、フィルム面内遅相軸の角度を液晶パネルの表側偏光板の透過軸から反時計回りに４５°（水平方向から反時計回りに９０°）となるよう貼合した。２枚のＩＴＯガラス基板の前面には、第一の位相差フィルムとして位相差値１４０．３ｎｍの位相差フィルムを遅相軸の角度が水平方向から反時計回りに５５°（垂直方向から反時計回りに１４５°）となるように貼合し、最前面に吸収軸が垂直方向から反時計回りに１０°回転させた配置となるように、第一の偏光板を貼合した。
このような構成でタッチパネル法線方向の透過率を測定した。透過率は、６８．１％となった。透過率角度分布は、図２に示す。実施例２の傾斜フィルムを用いない場合と比較すると、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かう光が遮光されており、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かう光の透過率は６．０％（水平方向から反時計回りに方位角７５°、入射角６０°方向）であった。実施例１と同様に、車両のインスツルメント中央部に配置して、フロントガラスへの映り込みを観察したところ、表示面からの映り込みは実施例２と比較しても更に低減され、ドライバーの姿勢、着座位置によって目の位置が変化してもフロントガラスへの映り込みが防止されていることが確認された。また、偏光眼鏡を掛けて表示画面を観察したところ、左右４５°まで首を傾げたが、表示画面が暗状態になってしまうことはなかった。
Example 3
A third embodiment of the present invention is shown below.
It was assumed that the touch panel of the present invention was disposed on a liquid crystal panel in which the transmission axis of the front-side polarizing plate (second polarizing plate) was 135 ° counterclockwise from the horizontal direction. As a configuration simulating a touch panel, the ITO vapor deposition surfaces of two ITO glass substrates were used facing each other. A C plate having an in-plane retardation value of 0 nm and a retardation value of 220 nm in the film thickness direction is bonded to the back side of the two ITO glass substrates. Further, as a retardation film, JP-A-2002-202409, A tilted film (retardation value 105.0 nm, tilt angle 26 °) produced using a photo-alignment material described in Japanese Laid-Open Patent Application No. 2004-170595 is used, and the angle of the slow axis in the film plane is set to the front side polarizing plate of the liquid crystal panel. Bonding was performed so as to be 45 ° counterclockwise from the transmission axis (90 ° counterclockwise from the horizontal direction). On the front surfaces of the two ITO glass substrates, a retardation film having a retardation value of 140.3 nm is used as a first retardation film with a slow axis angle of 55 ° counterclockwise from the horizontal direction (counterclockwise from the vertical direction). The first polarizing plate was bonded so that the absorption axis was rotated 10 ° counterclockwise from the vertical direction on the foremost surface.
With such a configuration, the transmittance in the normal direction of the touch panel was measured. The transmittance was 68.1%. The transmittance angle distribution is shown in FIG. Compared with the case where the inclined film of Example 2 is not used, the light coming out of the display surface, reflected by the windshield, and directed toward the direction of the average line of sight of the driver is blocked. The transmittance of light reflected from the windshield and reflected in the direction of incidence on the average line of sight of the driver is 6.0% (azimuth angle 75 ° counterclockwise from the horizontal direction, incidence angle 60 ° direction). Similar to the first embodiment, when it is arranged in the center of the instrument of the vehicle and the reflection on the windshield is observed, the reflection from the display surface is further reduced as compared with the second embodiment. It was confirmed that reflection on the windshield was prevented even if the position of the eyes changed depending on the posture and seating position. In addition, when the display screen was observed with polarized glasses, the neck was tilted to 45 ° to the left and right, but the display screen did not go into a dark state.
（実施例４）
本発明における第４の実施例を以下に示す。
表側偏光板（第二の偏光板）の透過軸が水平方向から反時計回りに１３５°である液晶パネルに本発明のタッチパネルを配置することを想定した。タッチパネルを模した構成として、２枚のＩＴＯガラス基板のＩＴＯ蒸着面を対向させて用いた。２枚のＩＴＯガラス基板の裏面側に、実施例３と同様の傾斜フィルム（位相差値１０５．０ｎｍ、傾斜角度２６°）を、フィルム面内遅相軸の角度を液晶パネルの表側偏光板の透過軸から反時計回りに４５°（水平方向から反時計回りに９０°）となるよう貼合した。２枚のＩＴＯガラス基板の前面には、第一の位相差フィルムとして位相差値１３８．５ｎｍ、フィルム厚み方向の位相差値１５０．５nmの２軸性位相差フィルムを遅相軸の角度が水平方向から反時計回りに５５°（垂直方向から反時計回りに１４５°）となるように貼合し、最前面に吸収軸が垂直方向から反時計回りに１０°回転させた配置となるように、第一の偏光板を貼合した。
このような構成でタッチパネル法線方向の透過率を測定した。透過率は、６９．７％となった。実施例２の傾斜フィルムを用いない場合と比較すると、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かう光が遮光されており、表示面から出て、フロントガラスで反射して、運転者の平均的視線の位置に入射する方向に向かうの透過率は１０．０％（水平方向から反時計回りに方位角７５°、入射角６０°方向）であった。実施例１と同様に、車両のインスツルメント中央部に配置して、フロントガラスへの映り込みを観察したところ、表示面からの映り込みは実施例３と同様に低減され、ドライバーの姿勢、着座位置によって目の位置が変化してもフロントガラスへの映り込みが防止されていることが確認された。また、偏光眼鏡を掛けて表示画面を観察したところ、左右４５°まで首を傾げたが、表示画面が暗状態になってしまうことはなかった。
Example 4
A fourth embodiment of the present invention is shown below.
It was assumed that the touch panel of the present invention was disposed on a liquid crystal panel in which the transmission axis of the front-side polarizing plate (second polarizing plate) was 135 ° counterclockwise from the horizontal direction. As a configuration simulating a touch panel, the ITO vapor deposition surfaces of two ITO glass substrates were used facing each other. On the back side of the two ITO glass substrates, the same tilted film (retardation value 105.0 nm, tilt angle 26 °) as in Example 3, and the in-plane slow axis angle of the front side polarizing plate of the liquid crystal panel Bonding was performed so as to be 45 ° counterclockwise from the transmission axis (90 ° counterclockwise from the horizontal direction). On the front surface of the two ITO glass substrates, a biaxial retardation film having a retardation value of 138.5 nm and a retardation value of 150.5 nm in the film thickness direction is used as a first retardation film, and the angle of the slow axis is horizontal. So as to be 55 ° counterclockwise from the direction (145 ° counterclockwise from the vertical direction) so that the absorption axis is rotated 10 ° counterclockwise from the vertical direction on the forefront. The 1st polarizing plate was bonded.
With such a configuration, the transmittance in the normal direction of the touch panel was measured. The transmittance was 69.7%. Compared with the case where the inclined film of Example 2 is not used, the light coming out of the display surface, reflected by the windshield, and directed toward the direction of the average line of sight of the driver is blocked. The transmittance is 10.0% (reflected by the windshield and incident in the direction of the average line of sight of the driver) toward the direction of incidence of the driver's average line of sight (the azimuth angle is 75 ° counterclockwise from the horizontal direction, the incident angle is 60 ° Direction). As in Example 1, when it was placed in the center of the instrument of the vehicle and the reflection on the windshield was observed, the reflection from the display surface was reduced in the same manner as in Example 3, and the driver's posture, It was confirmed that reflection on the windshield was prevented even if the position of the eyes changed depending on the seating position. In addition, when the display screen was observed with polarized glasses, the neck was tilted to 45 ° to the left and right, but the display screen did not go into a dark state.
（比較例１）
比較例を以下に示す。
表側偏光板（第二の偏光板）の透過軸が水平方向から反時計回りに１３５°である液晶パネルに、実施例２、実施例３と同様に本発明のタッチパネルを配置することを想定した。タッチパネルを模した構成として、２枚のＩＴＯガラス基板のＩＴＯ蒸着面を対向させて用いた。２枚のＩＴＯガラス基板の裏面側に、第二の偏光板として位相差値１４０．３ｎｍの位相差フィルムを、遅相軸の角度を液晶パネルの表側偏光板の透過軸から反時計回りに４５°（水平方向から反時計回りに９０°）となるよう貼合した。２枚のＩＴＯガラス基板の前面には、第一の位相差フィルムとして位相差値１４０．３ｎｍの位相差フィルムを遅相軸の角度が水平方向となるように貼合し、最前面に透過軸が水平方向から反時計回りに１３５°で、第一の偏光板を貼合した。
実施例１と同様に、車両のインスツルメント中央部に配置して、フロントガラスへの映り込みを観察したところ、表示面からの映り込みが生じていることが確認された。また、偏光眼鏡を掛けて表示画面を観察したところ、右４５°まで首を傾げたところ、表示画面が暗状態になってしまった。
(Comparative Example 1)
A comparative example is shown below.
It is assumed that the touch panel of the present invention is disposed on the liquid crystal panel in which the transmission axis of the front polarizing plate (second polarizing plate) is 135 ° counterclockwise from the horizontal direction in the same manner as in Example 2 and Example 3. . As a configuration simulating a touch panel, the ITO vapor deposition surfaces of two ITO glass substrates were used facing each other. On the back side of the two ITO glass substrates, a retardation film having a retardation value of 140.3 nm is used as a second polarizing plate, and the angle of the slow axis is 45 counterclockwise from the transmission axis of the front polarizing plate of the liquid crystal panel. Bonding was performed so that the angle was 90 ° (90 ° counterclockwise from the horizontal direction). On the front surface of the two ITO glass substrates, a retardation film having a retardation value of 140.3 nm is bonded as the first retardation film so that the angle of the slow axis is in the horizontal direction, and the transmission axis is provided on the foremost surface. The first polarizing plate was bonded at 135 ° counterclockwise from the horizontal direction.
As in Example 1, when it was placed in the center of the instrument of the vehicle and the reflection on the windshield was observed, it was confirmed that the reflection from the display surface occurred. In addition, when the display screen was observed with polarized glasses, the display screen became dark when the head was tilted to 45 ° to the right.
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