JPH07209637A - Filter for liquid crystal display element - Google Patents
Filter for liquid crystal display elementInfo
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- JPH07209637A JPH07209637A JP6003236A JP323694A JPH07209637A JP H07209637 A JPH07209637 A JP H07209637A JP 6003236 A JP6003236 A JP 6003236A JP 323694 A JP323694 A JP 323694A JP H07209637 A JPH07209637 A JP H07209637A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に装着す
ることにより、視野角を拡大し、その素子の不透明部に
起因する画質の低下を低減することのできる、液晶表示
素子用フィルタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filter for a liquid crystal display device, which can be mounted on a liquid crystal display device to widen a viewing angle and reduce deterioration of image quality due to an opaque portion of the device. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型、軽量、高
画質の特徴を有し、CRTに対抗し得る表示装置として
大いに期待されている。その駆動原理としては、TN、
STN、強誘電性、高分子分散型等が考案され、マルチ
カラー、高精細の液晶ディスプレイ等が上市されてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device has characteristics of thinness, light weight and high image quality, and is greatly expected as a display device capable of competing with a CRT. The driving principle is TN,
STN, ferroelectric, polymer dispersed type, etc. have been devised, and multi-color, high-definition liquid crystal displays, etc. are on the market.
【0003】また、大画面化の要求やハイビジョン技術
の開発にともない、液晶プロジェクタによる拡大投影映
像表示装置が普及しつつある。さらに、コンピューター
の演算処理速度向上により、コンピューター上で映像を
作製しあたかも現実にものが存在するかのようにみせる
仮想現実視表示装置において、ゴーグル状に頭にかぶる
型の表示装置に液晶表示装置が用いられている。Further, with the demand for a large screen and the development of high-definition technology, an enlarged projection image display device using a liquid crystal projector is becoming popular. Furthermore, in the virtual reality display device that makes images appear on the computer as if something actually exists by improving the computing processing speed of the computer, the liquid crystal display device is a goggle-like display device worn on the head. Is used.
【0004】現在使用されている液晶表示装置は、T
N、STNを駆動原理とするものが大半を占めるが、こ
れらの駆動原理は、表示画面に対し、上及び下方向角
度、ならびに/または左及び右方向角度から見ると、画
像の輝度及びコントラストが著しく低下するため、画質
を満足できる視野角が狭いという問題点を有している。
この視野角特性については、長年改善方法が検討されて
きた。この改善方法としては、例えば、液晶の配向分割
技術を用い液晶分子のプレチルド角を補正する方法等が
研究されているが、製造工程が複雑になるため製造コス
トの大幅な上昇が避けられない。また、簡便な方法とし
て、拡散シートを液晶表示パネル上に装着し光を広角度
に散乱させる方法があるが、拡散シートの透過率は一般
に80%以下であるため、液晶表示画面の輝度が低下し
てしまう。また、視野角の拡大効果は、拡散シートによ
り散乱される光の角度分布が広いほど有効であるが、現
在用いられている拡散シートの散乱光角度分布は狭く、
散乱角の広いシートが求められている。他の駆動原理に
基づく液晶表示装置は現在開発段階であり、商業的に十
分な性能を発揮するに至っていない。The liquid crystal display device currently used is T
Most of the driving principles are N and STN, but these driving principles show that the brightness and the contrast of the image are different from each other when viewed from the upper and lower angles and / or the left and right angles with respect to the display screen. Since it is remarkably reduced, there is a problem that the viewing angle that can satisfy the image quality is narrow.
Regarding this viewing angle characteristic, a method for improving it has been studied for many years. As a method for improving this, for example, a method of correcting the pretilt angle of liquid crystal molecules using a liquid crystal alignment division technique has been studied, but a large increase in manufacturing cost cannot be avoided because the manufacturing process becomes complicated. Also, as a simple method, there is a method of mounting a diffusion sheet on a liquid crystal display panel to scatter light at a wide angle, but since the transmittance of the diffusion sheet is generally 80% or less, the brightness of the liquid crystal display screen is lowered. Resulting in. Further, the effect of enlarging the viewing angle is more effective as the angular distribution of light scattered by the diffusion sheet is wider, but the scattered light angle distribution of the diffusion sheet currently used is narrow,
A sheet with a wide scattering angle is required. Liquid crystal display devices based on other driving principles are currently in the development stage and have not yet achieved sufficient commercial performance.
【0005】また、液晶表示素子には、画素周囲にバス
電極、TFT等の不透明部が形成されている。これらの
不透明部は、特に液晶プロジェクタや仮想現実視表示装
置等のような液晶表示画面を拡大視する表示装置の場合
には、拡大投影され表示画面上に影を映し出すため、画
質を著しく低下させる。この問題については、特開平5
−232460号公報、特開平5−273540号公報
に透過型液晶表示素子の光の出射側基板に位相格子を設
ける方法が提案されている。これらは、位相格子のもつ
光の回折効果により液晶表示素子の画素を通過した光を
曲げ、不透明部に起因する影の部分に光をもっていくこ
とにより画質の低下を抑えている。位相格子としては、
フォトリソグラフィー法などによって得られる形態変調
型位相格子と、樹脂中に屈折率の異なるモノマーを分布
させてから重合する方法によって得られる屈折率変調型
位相格子が例示されている。位相格子はその規則的な構
造ゆえにモアレ縞が発生しやすく、製造時の精度を高く
する必要がある。Further, the liquid crystal display element has opaque portions such as bus electrodes and TFTs formed around the pixels. Especially in the case of a display device that magnifies a liquid crystal display screen such as a liquid crystal projector or a virtual reality display device, these opaque portions are enlarged and projected to cast a shadow on the display screen, which significantly deteriorates the image quality. . Regarding this problem, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 232460 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-273540 propose a method of providing a phase grating on a light emitting side substrate of a transmissive liquid crystal display device. These bend the light that has passed through the pixels of the liquid crystal display element due to the diffraction effect of the light that the phase grating has, and bring the light into the shaded portion caused by the opaque portion, thereby suppressing the deterioration of the image quality. As a phase grating,
A morphology modulation type phase grating obtained by a photolithography method and a refractive index modulation type phase grating obtained by a method in which monomers having different refractive indexes are distributed in a resin and then polymerized are exemplified. Due to the regular structure of the phase grating, moiré fringes are likely to occur, and it is necessary to improve the accuracy during manufacturing.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液晶
表示素子の光の出射光側に装着することにより、液晶表
示画面の視野角を拡大でき、その素子の不透明部の影を
低減でき、その画面にモアレ縞の発生のおそれがなく、
また製造法の簡便なフィルタを提供することである。It is an object of the present invention to increase the viewing angle of a liquid crystal display screen and reduce the shadow of the opaque portion of the liquid crystal display device by mounting the liquid crystal display device on the light emission side. , There is no risk of moire fringes on the screen,
Another object is to provide a filter that is easy to manufacture.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を行った結果、特定の光重合性組成物を膜状に形成し、
ついでこの膜状組成物に紫外線を照射してなる光散乱板
からなるフィルタが上記目的を満足することを見出し、
本発明に到達した。すなわち、本発明は次のとおりであ
る。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have formed a specific photopolymerizable composition in the form of a film,
Then, it was found that a filter composed of a light-scattering plate formed by irradiating this film-shaped composition with ultraviolet rays satisfies the above-mentioned object,
The present invention has been reached. That is, the present invention is as follows.
【0008】(1)相互に屈折率の異なる2種以上の光
重合可能なモノマーあるいはオリゴマーを含有する組成
物を膜状に形成し、ついでこの膜状組成物に紫外線を照
射して得られる光散乱板からなることを特徴とする液晶
表示素子用フィルタ。(1) Light obtained by forming a composition containing two or more kinds of photopolymerizable monomers or oligomers having different refractive indexes into a film and then irradiating the film composition with ultraviolet rays. A filter for a liquid crystal display device, characterized by comprising a scattering plate.
【0009】(2)硬化前後で屈折率の異なる光重合可
能なモノマーあるいはオリゴマーを含有する組成物を膜
状に形成し、ついでこの膜状組成物に紫外線を照射して
得られる光散乱板からなることを特徴とする液晶表示素
子用フィルタ。 (3)光重合可能なモノマーあるいはオリゴマーと、こ
れらと屈折率が異なる光重合性を有しない化合物を含有
する組成物を膜状に形成し、ついでこの膜状組成物に紫
外線を照射して得られる光散乱板からなることを特徴と
する液晶表示素子用フィルタ。(2) From a light-scattering plate obtained by forming a composition containing a photopolymerizable monomer or oligomer having a different refractive index before and after curing in the form of a film, and then irradiating the film-like composition with ultraviolet rays. A filter for a liquid crystal display device, characterized in that (3) Obtained by forming a composition containing a photopolymerizable monomer or oligomer and a compound having a refractive index different from these and having no photopolymerization property into a film, and then irradiating the film composition with ultraviolet rays. A filter for a liquid crystal display device, which comprises a light scattering plate.
【0010】上記(1)の発明で使用する、光重合可能
なモノマーの具体例としては、テトラヒドロフルフリル
アクリレート、エチルカルビトールアクリレート、ジシ
クロペンテニルオキシエチルアクリレート、フェニルカ
ルビトールアクリレート、ノニルフェノキシエチルアク
リレート、2 −ヒドロキシ−3 −フェノキシプロピルア
クリレート、ω−ヒドロキシヘキサノイルオキシエチル
アクリレート、アクリロイルオキシエチルサクシネー
ト、アクリロイルオキシエチルフタレート、トリブロム
フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレ
ート、2 −エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアク
リレート、2,2,3,3 −テトラフルオロプロピルアクリレ
ート、ならびにこれらのアクリレートに対応するメタク
リレート、およびN−ビニルピロリドン、N−アクリロ
イルモルフォリンなどがあげられる。Specific examples of the photopolymerizable monomer used in the above (1) invention include tetrahydrofurfuryl acrylate, ethyl carbitol acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, phenyl carbitol acrylate, nonylphenoxyethyl acrylate. , 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, ω-hydroxyhexanoyloxyethyl acrylate, acryloyloxyethyl succinate, acryloyloxyethyl phthalate, tribromophenoxyethyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate, and methacrylates corresponding to these acrylates, and N-vinyl Examples include rupyrrolidone and N-acryloylmorpholine.
【0011】上記(1)の発明で使用する、光重合可能
なオリゴマーの具体例としては、ポリオールポリアクリ
レート、変性ポリオールポリアクリレート、イソシアヌ
ル酸骨格のポリアクリレート、メラミンアクリレート、
ヒダントイン骨格のポリアクリレート、ポリブタジエン
アクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリ
レートなどがあげられる。Specific examples of the photopolymerizable oligomer used in the above (1) invention include polyol polyacrylate, modified polyol polyacrylate, isocyanuric acid skeleton polyacrylate, melamine acrylate,
Examples thereof include polyacrylates having a hydantoin skeleton, polybutadiene acrylates, epoxy acrylates and urethane acrylates.
【0012】上記(1)の発明において、光重合可能な
モノマーおよびオリゴマーは、相互に屈折率の異なる2
種以上が使用される。例えば、その組合せは、モノマー
から選ばれる2種、モノマー1種とオリゴマー1種の組
合せ、オリゴマーから選ばれる2種、あるいはこれらの
組合せにさらに1種以上のモノマーまたはオリゴマーを
加えたものがあげられる。これらの組合せにおいて、そ
の少なくとも2種は屈折率差が0.01以上の組合わせ
が好ましい。In the above-mentioned invention (1), the photopolymerizable monomer and oligomer are different in refractive index from each other.
More than one seed is used. Examples of the combination include two types selected from monomers, a combination of one type of monomer and one type of oligomer, two types selected from oligomers, or a combination of one or more types of monomers or oligomers added to these combinations. . Among these combinations, it is preferable that at least two of them have a difference in refractive index of 0.01 or more.
【0013】上記(2)の発明で使用する、硬化前後で
屈折率が異なる光重合可能なモノマーまたはオリゴマー
の具体例としては、トリエチレングリコールジアクリレ
ート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート、1,6 −ヘキサンジオ
ールジアクリレート、水添ジシクロペンタジエニルジア
クリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA
ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリ
スアクリロキシイソシアヌレート、多官能のエポキシア
クリレート、多官能のウレタンアクリレートや、これら
のアクリレートに対応するメタクリレートおよびジビニ
ルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネートなどがあげられる。Specific examples of the photopolymerizable monomer or oligomer having a different refractive index before and after curing used in the invention (2) include triethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, hydrogenated dicyclopentadienyl diacrylate, ethylene oxide modified bisphenol A
Diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol hexaacrylate, trisacryloxyisocyanurate, polyfunctional epoxy acrylate, polyfunctional urethane acrylate, and corresponding methacrylates and divinylbenzene, triallyl isocyanurate, diethylene glycol. Examples include bisallyl carbonate.
【0014】上記(2)の発明において、硬化前後で屈
折率が異なる光重合可能なモノマーまたはオリゴマーの
硬化前後の屈折率の差は0.01以上が好ましい。In the invention (2), the difference in refractive index before and after curing of the photopolymerizable monomer or oligomer having different refractive indexes before and after curing is preferably 0.01 or more.
【0015】上記(3)の発明で使用する、光重合可能
なモノマーまたはオリゴマーの具体例としては、上記の
(1)または(2)の発明で使用されるものとしてあげ
たものから選ばれる1種または2種以上が使用される。
また、上記(3)の発明で使用する、光重合性を有しな
い化合物の具体例としては、ポリスチレン、ポリメタク
リル酸メチル、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロ
リドン、ポリビニルアルコール、ナイロン等のポリマー
類や有機ハロゲン化合物、有機ケイ素化合物、可塑剤、
安定剤等のプラスチック添加剤などがあげられる。上記
(3)の発明で使用する、光重合可能なモノマーまたは
オリゴマーの少なくとも1種と、光重合性を有しない化
合物の屈折率の差は0.01以上が好ましい。Specific examples of the photopolymerizable monomer or oligomer used in the above (3) invention are selected from those listed as those used in the above (1) or (2) invention. One kind or two or more kinds are used.
Specific examples of the non-photopolymerizable compound used in the above (3) invention include polymers such as polystyrene, polymethylmethacrylate, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, nylon, and organic halogen compounds. , Organosilicon compounds, plasticizers,
Examples include plastic additives such as stabilizers. The difference in refractive index between the at least one photopolymerizable monomer or oligomer used in the invention (3) and the compound having no photopolymerizable property is preferably 0.01 or more.
【0016】上記(1)〜(3)の発明における光重合
可能なモノマーまたはオリゴマーを含有する組成物に
は、その硬化性を向上させるため、光重合開始剤を使用
することが好ましい。光重合開始剤として例えばベンゾ
フェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、2 −クロロチ
オキサントン、2,4 −ジエチルチオキサントン、ベンゾ
インエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベン
ジルジメチルケタール、2 −ヒドロキシ−2 −メチルプ
ロピオフェノン、1 −ヒドロキシシクロヘキシルフェニ
ルケトンなどが例示される。A photopolymerization initiator is preferably used in the composition containing the photopolymerizable monomer or oligomer in the inventions (1) to (3) in order to improve the curability. As a photopolymerization initiator, for example, benzophenone, benzyl, Michler's ketone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzoin ethyl ether, diethoxyacetophenone, benzyl dimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxy. Examples thereof include cyclohexyl phenyl ketone.
【0017】上記(1)〜(3)の発明における光重合
可能なモノマーまたはオリゴマーを含有する組成物に
は、平均粒径が0.05〜20μmの充填材を0.01
〜5重量部配合することや、紫外線吸収剤を添加するこ
とも可能である。In the composition containing the photopolymerizable monomer or oligomer in the inventions (1) to (3), 0.01% of a filler having an average particle size of 0.05 to 20 μm is used.
It is also possible to add 5 to 5 parts by weight or to add an ultraviolet absorber.
【0018】上記(1)〜(3)の発明において、光重
合可能なモノマーまたはオリゴマーを含有する組成物
は、例えば、基板上に塗布するか、またはセル中に封入
して膜状に形成される。ついでこの膜状の組成物に紫外
線を照射して光重合硬化させ、光散乱板を得る。In the above inventions (1) to (3), the composition containing a photopolymerizable monomer or oligomer is coated on a substrate or enclosed in a cell to form a film. It Then, the film-shaped composition is irradiated with ultraviolet rays to be photopolymerized and cured to obtain a light scattering plate.
【0019】光重合において用いる光源は、光重合に寄
与する光線を発するものであって、紫外線を発するラン
プは好ましい光源の一つである。光線は太陽光のような
平行光線を用いるのが最も好ましいが、球状またはラン
プの長軸方向の長さと短軸方向の長さの比が2:1以下
であるような光源であれば同等の性能を発揮することが
できる。The light source used in the photopolymerization emits a light ray that contributes to the photopolymerization, and a lamp emitting an ultraviolet ray is one of the preferable light sources. It is most preferable to use parallel rays such as sunlight as the light rays, but if the light source is spherical or the ratio of the length of the lamp in the major axis direction to the length in the minor axis direction is 2: 1 or less, it is equivalent. It can exert its performance.
【0020】本発明の光散乱板からなるフィルタの厚み
は特に制限されないが、光散乱能発現のためには10μ
m以上であることが好ましい。光散乱板の厚みとして
は、単層であれば10〜300μm、多層化するのであ
れば単層における厚みを多層化した枚数倍したものが好
ましい。The thickness of the filter comprising the light-scattering plate of the present invention is not particularly limited, but it is 10 μm in order to exhibit the light-scattering ability.
It is preferably m or more. The thickness of the light scattering plate is preferably 10 to 300 μm in the case of a single layer, and is preferably the thickness of the single layer multiplied by the number of layers in the case of forming a multilayer.
【0021】本発明の光散乱板からなるフィルタは、特
定の光重合可能なモノマーまたはオリゴマーを含有する
組成物に、紫外線を照射すると、相分離を起こしながら
光重合硬化することを利用して作製するものであり、こ
の方法によれば紫外線照射の際マスクを用いずともドメ
イン間隔が1〜20μmの平滑なる屈折率変調型の光散
乱板からなるフィルタを作製できる。この相分離は界面
が連続的であるため、得られるフィルタに光を透過させ
ると界面で反射が起きず光の透過率を落とさない、ま
た、このフィルタは位相格子と異なり規則性のある構造
をもたないため、モアレ縞は生じない。さらに、このフ
ィルタは、製造の際、マスクを用いない、膜状組成物に
紫外線を照射する工程しかないことから、製造法が簡便
であり、大量生産に適している。The filter comprising the light-scattering plate of the present invention is produced by utilizing the fact that when a composition containing a specific photopolymerizable monomer or oligomer is irradiated with ultraviolet rays, it undergoes photopolymerization curing while causing phase separation. According to this method, a filter made of a smooth refractive index modulation type light scattering plate having a domain interval of 1 to 20 μm can be manufactured without using a mask during ultraviolet irradiation. Since this phase separation has a continuous interface, when light is transmitted to the obtained filter, reflection does not occur at the interface and the light transmittance is not reduced.This filter has a regular structure unlike the phase grating. Since it does not have any moire fringes, it does not occur. Further, this filter has a simple manufacturing method and is suitable for mass production because it has only a step of irradiating the film-shaped composition with ultraviolet rays without using a mask during manufacturing.
【0022】本発明の光散乱板からなるフィルタは、液
晶表示素子の光の出射光側に装着される際、素子外面と
透明基材の間に介在させ積層体として構成させることが
好ましい。この積層体に使用される透明基材としては、
透明であれば特に限定されないが、例えばポリカーボネ
ート樹脂、メタアクリル樹脂、PET樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、または透明ガラス等が挙げられる。また、これ
らの透明基材は、外側表面に反射防止処理、防眩処理及
びハードコート処理から選ばれる少なくとも一つの処理
を施すことができる。さらに、透明基材と光散乱板とを
積層させる方法は特に限定されず、公知の方法を用いる
ことができる。When the filter comprising the light scattering plate of the present invention is mounted on the light emission side of the liquid crystal display element, it is preferable that the filter is interposed between the outer surface of the element and the transparent base material to form a laminated body. As the transparent substrate used for this laminate,
It is not particularly limited as long as it is transparent, but examples thereof include polycarbonate resin, methacrylic resin, PET resin, polystyrene resin, and transparent glass. Further, these transparent substrates can be subjected to at least one treatment selected from an antireflection treatment, an antiglare treatment and a hard coat treatment on the outer surface. Furthermore, the method for laminating the transparent substrate and the light scattering plate is not particularly limited, and a known method can be used.
【0023】上記液晶表示素子の光の出射光側に光散乱
板からなるフィルタを装着する際にはできるだけ画面に
密着させることが好ましい。その際、例えば液晶パネル
外側に使用される偏光板と光散乱板を一体化し、光散乱
板を液晶表示素子に直接貼合し使用することも可能であ
る。When mounting a filter composed of a light scattering plate on the light emission side of the liquid crystal display element, it is preferable that the filter is brought into close contact with the screen as much as possible. At that time, for example, a polarizing plate used on the outside of the liquid crystal panel and a light scattering plate may be integrated, and the light scattering plate may be directly attached to the liquid crystal display element for use.
【0024】また、本発明の光散乱板からなるフィルタ
を装着するのに適した液晶表示素子に用いられる液晶及
びその駆動方式としては、TN及びSTN型液晶を用い
た単純マトリックス駆動のもの、TN型液晶を用いたT
FT方式のアクティブマトリックス駆動のもの等、全て
の方式が挙げられる。Further, the liquid crystal used in the liquid crystal display element suitable for mounting the filter comprising the light scattering plate of the present invention and the driving method thereof are simple matrix driving using TN and STN type liquid crystal, TN. Type liquid crystal using T
All methods such as FT method active matrix driving can be mentioned.
【0025】一例として、図2にTFT駆動直視型液晶
表示素子の構成を示す。直視型液晶表示素子の場合、バ
ックライト1より照射された光は、偏光板2、TFT基
板3、液晶セル4、カラーフィルタ5、対向基板6、偏
光板7を通過して出射され観察者の目に入ってくる。T
FT駆動液晶表示素子の場合、TNモードがよく用いら
れる。TNモードでは、液晶のねじれ角が90度である
ため、視野角は約30度しかない。図3にTFT基板の
例を示す。TFT基板上には、TFT素子8及びTFT
素子に電圧を供給するソースバス電極9、ゲートバス電
極10が配置されている。図4にカラーフィルタの例を
示す。カラーフィルタには液晶表示素子において色を発
現するための画素12と、画素間の光の漏れを防ぎTF
T素子及びバス電極による外光の反射を抑えるための遮
光部(ブラックマトリックス)13がパターニングされ
ている。したがって、バックライトから照射された光
は、TFT素子8、バス電極9、10、遮光部13等の
不透明部により遮られて画像が粗くなる。As an example, FIG. 2 shows the structure of a TFT drive direct view type liquid crystal display element. In the case of a direct-viewing type liquid crystal display element, the light emitted from the backlight 1 passes through the polarizing plate 2, the TFT substrate 3, the liquid crystal cell 4, the color filter 5, the counter substrate 6, and the polarizing plate 7 and is emitted. It comes into my eyes. T
In the case of an FT drive liquid crystal display element, the TN mode is often used. In the TN mode, since the twist angle of the liquid crystal is 90 degrees, the viewing angle is only about 30 degrees. FIG. 3 shows an example of the TFT substrate. On the TFT substrate, the TFT element 8 and the TFT
A source bus electrode 9 and a gate bus electrode 10 for supplying a voltage to the element are arranged. FIG. 4 shows an example of the color filter. The color filter has pixels 12 for expressing colors in the liquid crystal display element and light leakage between the pixels to prevent TF.
A light shielding portion (black matrix) 13 for suppressing reflection of external light by the T element and the bus electrode is patterned. Therefore, the light emitted from the backlight is blocked by the opaque portions such as the TFT element 8, the bus electrodes 9, 10 and the light shielding portion 13 and the image becomes rough.
【0026】図1に本発明の光散乱板からなるフィルタ
14を観察者側の偏光板7の光の出射光側に装着した直
視型液晶表示素子の構成を示す。FIG. 1 shows the construction of a direct-viewing type liquid crystal display device in which a filter 14 comprising the light scattering plate of the present invention is mounted on the light exit side of the polarizing plate 7 on the observer side.
【0027】液晶プロジェクタの場合は、図1のバック
ライト1のかわりに光源ランプを、観察者の位置にプロ
ジェクタスクリーンを配置した構成になる。In the case of a liquid crystal projector, a light source lamp is arranged instead of the backlight 1 in FIG. 1 and a projector screen is arranged at the position of the observer.
【0028】[0028]
【実施例】以下に、実施例にもとづき本発明の内容を説
明する。 実施例1 ポリプロピレングリコールとヘキサメチレンジイソシア
ネート及び2 −ヒドロキシエチルアクリレートの反応に
より得られた平均分子量約6000のポリエーテルウレ
タンアクリレート(屈折率1.460)40部に対し
て、2,4,6-トリブロムフェニルアクリレート30部、2
−ヒドロキシ−3 −フェノキシプロピルアクリレート3
0部(屈折率1.526)及び、光重合開始剤として2
−ヒドロキシ−2 −メチルプロピオフェノン1.5部を
添加混合した光重合性組成物を調製した。該組成物をガ
ラス板上に約130μmの厚みに塗布し光重合性組成物
の膜状体を形成した。該膜状体とガラス板を、ランプ開
口部5cm×5cm、ランプ入力120W/cm、コン
ベア速度0.4m/min.のコンベア式紫外線照射装
置を用いて光重合させることにより、光散乱板からなる
液晶表示素子用フィルタを作製した。EXAMPLES The contents of the present invention will be described below based on examples. Example 1 40 parts of polyether urethane acrylate (refractive index 1.460) having an average molecular weight of about 6000 obtained by the reaction of polypropylene glycol, hexamethylene diisocyanate and 2-hydroxyethyl acrylate was added to 2,4,6-tri Bromphenyl acrylate 30 parts, 2
-Hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate 3
0 part (refractive index 1.526) and 2 as a photopolymerization initiator
A photopolymerizable composition was prepared by adding and mixing 1.5 parts of -hydroxy-2-methylpropiophenone. The composition was applied on a glass plate to a thickness of about 130 μm to form a film of the photopolymerizable composition. The film-shaped body and the glass plate were combined with a lamp opening of 5 cm × 5 cm, a lamp input of 120 W / cm, a conveyor speed of 0.4 m / min. A liquid crystal display element filter made of a light scattering plate was produced by photopolymerization using the conveyor type ultraviolet irradiation device.
【0029】該液晶表示素子用フィルタの散乱光強度角
度分布を(株)島津製作所製の散乱光強度角度分布測定
装置を用いて測定した。装置の概略図を図5に示す。液
晶表示素子用フィルタ14の法線方向に対して入射角θ
で入射する光20は、液晶表示素子用フィルタ14によ
り散乱され出射する。その散乱光の角度分布を光強度検
出器により測定することにより、液晶表示素子用フィル
タの光散乱特性が測定できる。図6に波長550nmの
光が本実施例における液晶表示素子用フィルタに入射し
た際の光散乱特性を示す。15〜18は、それぞれ入射
角0、5、10、15度の光の散乱光の強度分布であ
る。散乱角φは、それぞれの入射光に対する直進透過光
方向を0度とし、直進透過光から法線方向出射光側を正
の角度とする。液晶表示素子用フィルタに対して法線方
向からの入射光は、15に示すように半値幅約8度のガ
ウス分布をとる散乱光強度角度分布特性を与える。それ
に対して、法線方向に対して15度からの入射光は、1
8に示すように直進透過光と散乱角約27度に極大をも
つ散乱光強度角度分布特性を与える。換言すれば、法線
方向15度で入射する光は、液晶表示素子用フィルタ1
4により約27度散乱される。The scattered light intensity angle distribution of the liquid crystal display element filter was measured using a scattered light intensity angle distribution measuring device manufactured by Shimadzu Corporation. A schematic diagram of the device is shown in FIG. The incident angle θ with respect to the normal direction of the liquid crystal display element filter 14
The light 20 incident on is scattered by the liquid crystal display element filter 14 and is emitted. By measuring the angular distribution of the scattered light with a light intensity detector, the light scattering characteristics of the liquid crystal display element filter can be measured. FIG. 6 shows the light scattering characteristics when light having a wavelength of 550 nm is incident on the filter for a liquid crystal display element in this embodiment. Reference numerals 15 to 18 are intensity distributions of scattered light of light having incident angles of 0, 5, 10, and 15 degrees, respectively. With respect to the scattering angle φ, the straight transmitted light direction with respect to each incident light is set to 0 °, and the normal direction emitted light side from the straight transmitted light is set to a positive angle. The incident light from the normal direction to the liquid crystal display element filter gives scattered light intensity angle distribution characteristics having a Gaussian distribution with a half value width of about 8 degrees as shown in FIG. On the other hand, the incident light from 15 degrees to the normal direction is 1
As shown in FIG. 8, a straight transmitted light and a scattered light intensity angle distribution characteristic having a maximum at a scattering angle of about 27 degrees are given. In other words, the light incident at the normal direction of 15 degrees is reflected by the liquid crystal display element filter 1
4 scatters about 27 degrees.
【0030】したがって、直視型液晶表示素子に本発明
の液晶表示素子用フィルタを装着した構成を示す図1に
おいて、出射光側偏光板7を通過した光は、液晶表示素
子用フィルタ14を通過することで、散乱され広角度側
に曲げられることになる。液晶表示素子から出射される
光は、液晶表示素子の法線方向に近いほどコントラスト
が高く、ゆえに、液晶表示素子用フィルタにより法線方
向近辺の出射光を広角度側に散乱すれば、広角度側にお
けるコントラストが向上する。また、出射光が散乱され
ることにより、液晶表示素子の不透明部による影の部分
に光が回り込み影の部分を目立たなくするため、画質を
改善できる。Therefore, in FIG. 1 showing a structure in which the liquid crystal display element filter of the present invention is mounted on the direct-viewing type liquid crystal display element, the light passing through the outgoing light side polarizing plate 7 passes through the liquid crystal display element filter 14. As a result, they are scattered and bent toward the wide angle side. The light emitted from the liquid crystal display element has a higher contrast as it is closer to the normal direction of the liquid crystal display element. Therefore, if the light emitted in the vicinity of the normal direction is scattered to the wide angle side by the filter for the liquid crystal display element, it becomes a wide angle. The contrast on the side is improved. Further, since the emitted light is scattered, the light wraps around the shadow portion due to the opaque portion of the liquid crystal display element to make the shadow portion inconspicuous, so that the image quality can be improved.
【0031】液晶プロジェクタの場合は、図1のバック
ライト1のかわりに光源ランプユニットを、観察者の位
置にプロジェクタスクリーンを配置することにより、不
透明部の影を低減する効果をだすことが可能になる。こ
の場合も直視型液晶表示素子の場合と同様に液晶表示素
子用フィルタによる出射光の散乱により、不透明部の影
の部分に光が回り込み照らしだすことで画質が改善でき
る。In the case of a liquid crystal projector, by arranging a light source lamp unit instead of the backlight 1 of FIG. 1 and a projector screen at the position of the observer, it is possible to produce the effect of reducing the shadow of the opaque portion. Become. Also in this case, similarly to the case of the direct-view type liquid crystal display element, the image quality can be improved by scattering the emitted light by the filter for the liquid crystal display element and causing the light to come around and illuminate the shaded portion of the opaque portion.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明の光散乱板からなるフィルタを用
いると、液晶表示画面の視野角を拡大でき、不透明部の
影を低減でき、またモアレ縞の発生のおそれがない。ま
た、この光散乱板の製造法は簡便である。When the filter comprising the light scattering plate of the present invention is used, the viewing angle of the liquid crystal display screen can be widened, the shadow of the opaque portion can be reduced, and moire fringes are not generated. Further, the method for manufacturing this light scattering plate is simple.
【図1】本発明の実施例における本発明の液晶表示素子
用フィルタを装着したTFT駆動直視型液晶表示素子の
構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a TFT drive direct-viewing type liquid crystal display device equipped with a liquid crystal display device filter of the present invention in an embodiment of the present invention.
【図2】従来のTFT駆動直視型液晶表示素子の構成を
示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional TFT drive direct view type liquid crystal display element.
【図3】TFT基板の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a TFT substrate.
【図4】カラーフィルタの平面図である。FIG. 4 is a plan view of a color filter.
【図5】液晶表示素子用フィルタの散乱光角度分布特性
測定法を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a scattered light angle distribution characteristic measuring method of a filter for a liquid crystal display element.
【図6】液晶表示素子用フィルタの有する散乱光強度角
度分布特性を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing scattered light intensity angle distribution characteristics of a filter for a liquid crystal display element.
1.バックライト 2.偏光板 3.TFT基板 4.液晶セル 5.カラーフィルタ 6.対向基板 7.偏光板 8.TFT素子 9.ソースバス電極 10.ゲートバス電極 11.画素電極 12.画素 13.遮光部(ブラックマトリックス) 14.液晶表示素子用フィルタ 15.液晶表示素子用フィルタに法線方向から光を入射
した際の散乱光角度分布を示すスペクトル。 16.液晶表示素子用フィルタに法線方向に対して5度
の角度から光を入射した際の散乱光角度分布を示すスペ
クトル。 17.液晶表示素子用フィルタに法線方向に対して10
度の角度から光を入射した際の散乱光角度分布を示すス
ペクトル。 18.液晶表示素子用フィルタに法線方向に対して15
度の角度から光を入射した際の散乱光角度分布を示すス
ペクトル。 19.検出器。 20.入射光。 21.散乱光。 22.直進透過光。 23.入射角。 24.散乱角。1. Backlight 2. Polarizing plate 3. TFT substrate 4. Liquid crystal cell 5. Color filter 6. Counter substrate 7. Polarizing plate 8. TFT element 9. Source bus electrode 10. Gate bus electrode 11. Pixel electrode 12. Pixel 13. Light-shielding part (black matrix) 14. Filter for liquid crystal display device 15. A spectrum showing a scattered light angle distribution when light is incident on a filter for a liquid crystal display element from a normal direction. 16. A spectrum showing a scattered light angle distribution when light is incident on the liquid crystal display element filter at an angle of 5 degrees with respect to the normal direction. 17. Liquid crystal display element filter with 10 in the normal direction
A spectrum showing the angular distribution of scattered light when light is incident from the angle of degrees. 18. 15 in the direction of the normal to the liquid crystal display element filter
A spectrum showing the angular distribution of scattered light when light is incident from the angle of degrees. 19. Detector. 20. Incident light. 21. Scattered light. 22. Straight transmitted light. 23. Angle of incidence. 24. Scattering angle.
Claims (3)
能なモノマーあるいはオリゴマーを含有する組成物を膜
状に形成し、ついでこの膜状組成物に紫外線を照射して
得られる光散乱板からなることを特徴とする液晶表示素
子用フィルタ。1. Light scattering obtained by forming a composition containing two or more kinds of photopolymerizable monomers or oligomers having different refractive indexes into a film, and then irradiating the film composition with ultraviolet rays. A filter for a liquid crystal display element, which is composed of a plate.
ノマーあるいはオリゴマーを含有する組成物を膜状に形
成し、ついでこの膜状組成物に紫外線を照射して得られ
る光散乱板からなることを特徴とする液晶表示素子用フ
ィルタ。2. A light-scattering plate obtained by forming a composition containing a photopolymerizable monomer or oligomer having a different refractive index before and after curing into a film, and then irradiating the film-like composition with ultraviolet rays. A filter for a liquid crystal display device, which is characterized in that
と、これらと屈折率が異なる光重合性を有しない化合物
を含有する組成物を膜状に形成し、ついでこの膜状組成
物に紫外線を照射して得られる光散乱板からなることを
特徴とする液晶表示素子用フィルタ。3. A composition containing a photopolymerizable monomer or oligomer and a compound having a refractive index different from these and having no photopolymerizability is formed into a film, and then the film composition is irradiated with ultraviolet rays. A filter for a liquid crystal display element, comprising a light-scattering plate obtained as described above.
Priority Applications (8)
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JP (1) | JPH07209637A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998005984A1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-02-12 | Teijin Limited | Orientated film having pores |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP6003236A patent/JPH07209637A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998005984A1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-02-12 | Teijin Limited | Orientated film having pores |
US6177153B1 (en) | 1996-08-05 | 2001-01-23 | Teijin Limited | Orientated film having pores |
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