JP7011902B2 - Liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の液晶素子が積層する液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device in which a plurality of liquid crystal elements are laminated.
例えば、車載用の液晶表示装置（ＬＣＤ）として、ドットマトリクスの各画素にスイッチング用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置の搭載が進んでいる。アクティブ素子においては、信号電圧を供給し、素子のスイッチをオフにすると、蓄積された電圧によりほぼ全周期に亘る表示をおこなうことができる。ドットマトリクス表示は、ドットを任意に選択するアクティブ駆動により種々の形状を表示することができる。 For example, as an in-vehicle liquid crystal display device (LCD), an active matrix type liquid crystal display device having a switching thin film transistor (TFT) in each pixel of a dot matrix is being installed. In an active element, when a signal voltage is supplied and the switch of the element is turned off, the accumulated voltage can be used to display for almost the entire cycle. The dot matrix display can display various shapes by active driving in which dots are arbitrarily selected.
水平方向、垂直方向にドットを配列したドットマトリクスの場合、水平方向、垂直方向の線はほぼ好適に表示できるが、斜め方向の線や曲線は水平方向の線と垂直方向の線との混合として表示され、エッジにギザギザ感が生じ易い。 In the case of a dot matrix in which dots are arranged in the horizontal and vertical directions, horizontal and vertical lines can be displayed almost favorably, but diagonal lines and curves are a mixture of horizontal and vertical lines. It is displayed and the edges tend to be jagged.
セグメント電極を用いたセグメント表示型液晶表示素子は、固定パターンであるが、滑らかな輪郭（エッジ）を表示することができる。セグメント表示型液晶表示素子は、表示素子数が限られ、液晶層を挟んで配置された、交差する２方向の電極の各１電極を選んで、１画素を駆動するパッシブ(ダイレクトマルチプレックス、単純マトリクス)駆動で駆動される。パッシブ駆動では、１周期内の各画素の駆動時間は短くなる。 The segment display type liquid crystal display element using the segment electrode has a fixed pattern, but can display a smooth outline (edge). The segment display type liquid crystal display element has a limited number of display elements, and a passive (direct multiplex, simple) that drives one pixel by selecting one electrode for each of two intersecting directions of electrodes arranged across the liquid crystal layer. It is driven by a matrix) drive. In passive drive, the drive time of each pixel in one cycle is shortened.
アクティブマトリクス型のドットマトリクス液晶表示素子の表面側にセグメント表示型のパッシブ駆動型液晶表示素子を積層した積層構造を有し、裏面側にバックライトを備えた液晶表示装置も提案されている（例えば特許文献１）。ドットマトリクス液晶表示素子は、バックライトで照明可能なように、透過型のＴＦＴ駆動型液晶表示素子で構成する。セグメント型液晶表示素子がドットマトリクス表示部を遮光しないように、セグメント型液晶表示素子は透過型ノーマリホワイトモードで構成する。フルドットマトリクスを用いて例えば順次変化するナビゲーション画面を表示し、その上に走行速度、ターンシグナル、警告表示等をセグメント表示することが開示されている。 A liquid crystal display device having a laminated structure in which a segment display type passive drive type liquid crystal display element is laminated on the front surface side of an active matrix type dot matrix liquid crystal display element and a backlight on the back surface side has also been proposed (for example). Patent Document 1). The dot matrix liquid crystal display element is composed of a transmissive TFT drive type liquid crystal display element so that it can be illuminated by a backlight. The segment type liquid crystal display element is configured in the transmissive normal white mode so that the segment type liquid crystal display element does not block the dot matrix display unit. It is disclosed that, for example, a navigation screen that changes sequentially is displayed using a full dot matrix, and a traveling speed, a turn signal, a warning display, and the like are displayed as segments on the navigation screen.
近年、優れた表示品位を有するノーマリブラックモード液晶表示素子が広く採用されている。例えば、垂直配向した液晶層と直交配置偏光子を組み合わせることにより、黒レベルの光透過率を低減し、高いコントラストを実現できる液晶表示素子が知られている。この液晶素子は、非表示部が遮光性となる。もし、ドットマトリクス表示装置の上にノーマリブラックモードの表示素子を重ねると、非表示部の下方に配置されるドットマトリクスの表示状態が隠されてしまうことになる。このため、表示コンテンツに制限が加わる。 In recent years, a normally black mode liquid crystal display element having excellent display quality has been widely adopted. For example, there is known a liquid crystal display element that can reduce the light transmittance at the black level and realize high contrast by combining a vertically oriented liquid crystal layer and an orthogonally arranged polarizing element. In this liquid crystal element, the non-display portion has a light-shielding property. If the display element of the normal black mode is superposed on the dot matrix display device, the display state of the dot matrix arranged below the non-display portion is hidden. Therefore, the display content is restricted.
ドットマトリクス表示とセグメント表示とを好適に組み合わせ可能な液晶表示装置を提供する。 Provided is a liquid crystal display device capable of suitably combining a dot matrix display and a segment display.
実施例による液晶表示装置は、ドットマトリクス表示を行なえるアクティブ駆動型液晶表示素子と、前記アクティブ駆動型液晶表示素子の裏面側に積層配置され、セグメント表示が可能なパッシブ駆動型液晶表示素子と、前記アクティブ駆動型液晶表示素子の表面側に配置された表面側偏光子と、前記パッシブ駆動型液晶表示素子の裏面側に配置された裏面側偏光子と、前記アクティブ駆動型液晶表示素子と前記表面側偏光子との間か、または、前記パッシブ駆動型液晶表示素子と前記裏面側偏光子との間に配置されたネガティブＣプレートと、前記ネガティブＣプレートに隣接して配置された視角補償板と、前記裏面側偏光子の裏面側に配置されたバックライトと、を備え、前記アクティブ駆動型液晶表示素子と前記パッシブ駆動型液晶表示素子の一方はインプレーンスイッチング型の液晶素子で形成され、他方は垂直配向型の液晶素子で形成され、前記アクティブ駆動型液晶表示素子、前記パッシブ駆動型液晶表示素子、前記表面側偏光子、前記裏面側偏光子の特性が電圧無印加状態でノーマリブラック状態になるように設定されている。 The liquid crystal display device according to the embodiment includes an active drive type liquid crystal display element capable of performing dot matrix display, and a passive drive type liquid crystal display element capable of segment display, which is laminated on the back surface side of the active drive type liquid crystal display element. A front-side polarizing element arranged on the front surface side of the active-driven liquid crystal display element, a back-side polarizing element arranged on the back surface side of the passive-driven liquid crystal display element, the active-driven liquid crystal display element, and the front surface. A negative C plate arranged between the side deflector or between the passively driven liquid crystal display element and the back surface side polarizing element, and a viewing angle compensating plate arranged adjacent to the negative C plate. One of the active drive type liquid crystal display element and the passive drive type liquid crystal display element is formed of an inplane switching type liquid crystal element, and the other Is formed of a vertically oriented liquid crystal element, and the characteristics of the active drive type liquid crystal display element, the passive drive type liquid crystal display element, the front side polarizing element, and the back surface side polarizing element are in a normally black state when no voltage is applied. It is set to be.
アクティブ駆動型液晶表示素子の裏面側にノーマリブラックのパッシブ駆動型液晶表示素子を用いることができ、表示品位を向上できる。セグメント表示のパッシブ駆動型液晶表示素子を用いてシャープなエッジを実現できる。また、良好な視角特性が実現される。 A normally black passive drive type liquid crystal display element can be used on the back surface side of the active drive type liquid crystal display element, and the display quality can be improved. A sharp edge can be realized by using a passive drive type liquid crystal display element of segment display. In addition, good viewing angle characteristics are realized.
図１Ａ～１Ｆは、実施例１による液晶表示装置の構成を示す平面図、等価回路図、断面図である。図１Ａは、セグメント表示部１０を有するパッシブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ１を示す平面図である。有効表示領域内のセグメント表示部１０内に、固定形状のセグメント電極が配置されている。セグメント電極は滑らかに連続したエッジを有する。対向電極はセグメント電極を内包する面積を有し、セグメント電極に対応した表示を行う。エアコン用表示が例示され、中央部にエアコンの作動状態、左右両側に運転席領域、助手席領域の温度が示されている。
1A to 1F are a plan view, an equivalent circuit diagram, and a cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view showing a passive drive type liquid crystal display element LCD1 having a
図１Ｂは、ドットマトリクス表示部２０を有するアクティブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ２を示す平面図である。有効表示部全体にドットマトリクス表示部２０が形成されている。ドットマトリクス表示部の一部領域上にセグメント表示部１０がオーバーラップする。
FIG. 1B is a plan view showing an active drive type liquid crystal
典型的な１使用形態では、セグメント表示部１０内に配置されたドットマトリクスは独立的表示を行わず、セグメント表示部１０外で任意の表示を行う。セグメント表示部１０とセグメント表示部外のドットマトリクス表示部２０とは、例えばそれぞれ独立の表示を行う。
In a typical one-use mode, the dot matrix arranged in the
図１Ｃは、ドットマトリクス表示部２０内の、上下左右方向に規則的に配列された多数の画素ＰＸの例を示す。矩形状の画素ＰＸが垂直方向、水平方向に配列されている。各画素はカラーフィルタを備えた複数の単色領域を含む。
FIG. 1C shows an example of a large number of pixels PX regularly arranged in the vertical and horizontal directions in the dot
図１Ｄは、各画素ＰＸ内の赤色フィルタ領域ＣＦｒ、緑色フィルタ領域ＣＦｇ、青色フィルタ領域ＣＦｂを含む単色領域の配列例を示す。各単色領域に対応して赤色領域電極ＰＥｒ、緑色領域電極ＰＥｇ、青色領域電極ＰＥｂを含む単色領域電極ＰＥが配置される。尚、１つの画素ＰＸが垂直方向に延在する３つの単色領域を含む例を示したが、水平方向に延在する単色領域の組み合わせとしてもよく、他の形状の単色領域の組み合わせとすることもできる。 FIG. 1D shows an arrangement example of a monochromatic region including a red filter region CFr, a green filter region CFg, and a blue filter region CFb in each pixel PX. A monochromatic region electrode PE including a red region electrode PEr, a green region electrode PEg, and a blue region electrode PEb is arranged corresponding to each monochromatic region. Although an example in which one pixel PX includes three monochromatic regions extending in the vertical direction is shown, a combination of monochromatic regions extending in the horizontal direction may be used, and a combination of monochromatic regions having other shapes may be used. You can also.
図１Ｅに示すように、各単色領域の単色領域電極ＰＥは、蓄積容量Ｃを備え、画像信号をスイッチングする薄膜トランジスタＴＦＴに接続されている。薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極にスイッチング信号が供給され、オンの期間に画像信号を蓄積容量Ｃに蓄積し、オフの期間蓄積された画像信号を維持する。尚、単色領域電極ＰＥはカラーフィルタＣＦで覆われる。 As shown in FIG. 1E, the monochromatic region electrode PE of each monochromatic region has a storage capacity C and is connected to a thin film transistor TFT that switches an image signal. A switching signal is supplied to the gate electrode of the thin film transistor TFT, the image signal is stored in the storage capacity C during the on period, and the stored image signal is maintained during the off period. The monochromatic region electrode PE is covered with the color filter CF.
図１Ｆに示されるように、単純マトリクス駆動されるセグメント電極を有するパッシブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ１の上に、ＴＦＴを用いて任意駆動されるアクティブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ２が配置されて積層構造を構成している。パッシブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ１は、一対のガラス基板１１，１２の間に液晶層１３を備える。アクティブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ２は、下側ガラス基板２１の上に各画素電極に接続されるＴＦＴアレイ２５を備え、上側ガラス基板２２の上にカラーフィルタを備えた共通電極２４を備え、液晶層２３がＴＦＴアレイ２５に接続された画素電極と共通電極２４の間に配置されている。
As shown in FIG. 1F, an active drive type liquid crystal display element LCD2 arbitrarily driven by using a TFT is arranged on a passive drive type liquid crystal display element LCD1 having a segment electrode driven by a simple matrix to form a laminated structure. It is composed. The passive drive type liquid crystal display element LCD1 includes a
パッシブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ１は、上方に外部接続端子群を有し、パッシブ駆動回路ＤＲ１に接続される。アクティブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ２は、下方に外部接続端子群を備え、アクティブ駆動回路ＤＲ２に接続される。パッシブ駆動回路ＤＲ１は、パッシブ駆動型液晶表示素子の表示を制御する。アクティブ駆動回路ＤＲ２は、第１にパッシブ液晶表示素子領域外のアクティブ駆動型液晶表示素子の表示を制御する。 The passive drive type liquid crystal display element LCD1 has an external connection terminal group above and is connected to the passive drive circuit DR1. The active drive type liquid crystal display element LCD2 is provided with an external connection terminal group below and is connected to the active drive circuit DR2. The passive drive circuit DR1 controls the display of the passive drive type liquid crystal display element. The active drive circuit DR2 first controls the display of the active drive type liquid crystal display element outside the passive liquid crystal display element region.
パッシブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ１の裏面側に第１の偏光子Ｐ１，アクティブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ２の表面側に第２の偏光子Ｐ２が配置されている。１対の偏光子Ｐ１，Ｐ２は例えば互いに直交配置を構成する。第１の偏光子Ｐ１の裏面側にバックライト２が配置されている。
A first polarizing element P1 is arranged on the back surface side of the passive drive type liquid crystal display element LCD1, and a second polarizing element P2 is arranged on the front surface side of the active drive type liquid crystal display element LCD2. A pair of splitters P1 and P2 form, for example, orthogonal arrangements with each other. The
積層素子は、電圧無印加時に黒状態になるノーマリブラックモードとなるように液晶層配向方向や偏光子配置を設定する。例えば、表側に配置されたアクティブ駆動型液晶素子ＬＣＤ２は有効表示面内方向に液晶分子をスイッチングするインプレーンスイッチングモード液晶素子で構成し、裏側に配置されたパッシブ駆動型液晶素子ＬＣＤ１はモノドメイン垂直配向型液晶素子で構成する。裏側偏光子Ｐ１の吸収軸と表側偏光子Ｐ２の吸収軸とを互いに直交配置する。 The laminated element sets the liquid crystal layer orientation direction and the polarizing element arrangement so as to be in the normal black mode in which a black state is obtained when no voltage is applied. For example, the active drive type liquid crystal element LCD2 arranged on the front side is composed of an inplane switching mode liquid crystal element that switches liquid crystal molecules in the effective display surface inward direction, and the passive drive type liquid crystal element LCD1 arranged on the back side is monodomain vertical. It is composed of an oriented liquid crystal element. The absorption axis of the back side splitter P1 and the absorption axis of the front side splitter P2 are arranged orthogonally to each other.
アクティブ駆動型液晶素子ＬＣＤ２の存在を無視すると、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子ＬＣＤ１を直交配置偏光子Ｐ１，Ｐ２で挟んだ、高コントラスト実現可能な構造が形成される。電圧無印加時は直交配置偏光子が光を遮断し、電圧を印加して偏光子の吸収軸方向と異なる方向に液晶分子を傾斜させれば、透過光が生じる。 If the existence of the active drive type liquid crystal element LCD2 is ignored, a structure capable of achieving high contrast is formed by sandwiching the vertically oriented passive drive type liquid crystal element LCD1 between the orthogonally arranged polarizing elements P1 and P2. When no voltage is applied, the orthogonally arranged polarizing elements block the light, and when a voltage is applied to incline the liquid crystal molecules in a direction different from the absorption axis direction of the ligands, transmitted light is generated.
表側偏光子Ｐ２の吸収軸を水平方位にし、隣接するインプレーンスイッチング型のアクティブ駆動型液晶素子ＬＣＤ２の電圧無印加時の液晶分子配向方位を、ＬＣＤ２の透過光が偏光子Ｐ２で遮光されるように水平方位にする。尚、裏側偏光子Ｐ１の吸収軸の方位は垂直方位になる。例えば、インプレーンスイッチング型のアクティブ駆動型液晶素子ＬＣＤ２の電圧印加時の液晶分子配向方向は水平方向、垂直方向と４５度の角度をなす方向とし、垂直配向型液晶素子ＬＣＤ１の配向処理方向も同一方向とする。 The absorption axis of the front side polarizing element P2 is set to the horizontal direction, and the liquid crystal molecular orientation direction when no voltage is applied to the adjacent inplane switching type active drive type liquid crystal element LCD2 is shielded by the polarizing element P2 so that the transmitted light of the LCD2 is shielded. Make it horizontal. The direction of the absorption axis of the back side polarizing element P1 is a vertical direction. For example, the liquid crystal molecular orientation direction when a voltage is applied to the in-plane switching type active drive liquid crystal element LCD2 is a direction forming an angle of 45 degrees with the horizontal direction and the vertical direction, and the orientation processing direction of the vertically oriented liquid crystal element LCD1 is also the same. The direction.
任意形状の画像を表示する場合はアクティブ駆動型液晶素子ＬＣＤ２を駆動する。アクティブ駆動型液晶表示素子ＬＣＤ２とオーバーラップしてパッシブ駆動型液晶素子ＬＣＤ１が存在する場合、パッシブ駆動型液晶表示素子の垂直配向型液晶分子は単に光を透過させる機能を果たす。
When displaying an image of an arbitrary shape, the active drive type liquid
セグメント表示部を表示する場合は、セグメント表示素子を駆動する。駆動領域の外側は黒領域となる。シャープな境界を有する形状が表示できることを確認した。 When displaying the segment display unit, the segment display element is driven. The outside of the drive area is the black area. It was confirmed that a shape with a sharp boundary can be displayed.
なお、アクティブ駆動型液晶表示素子を垂直配向型液晶素子で形成し、パッシブ駆動型液晶表示素子をインプレーンスイッチング型の液晶素子で構成することもできる。偏光子の吸収軸配置方位は水平、垂直のみに限らない。 The active drive type liquid crystal display element may be formed of a vertically oriented type liquid crystal element, and the passive drive type liquid crystal display element may be formed of an inplane switching type liquid crystal element. The absorption axis arrangement direction of the polarizing element is not limited to horizontal and vertical.
発明者の検討によれば、実施例１による液晶表示装置は、視角特性について、改善の余地がある。発明者は、引き続き、複数の液晶素子が積層する液晶表示装置について、その視角特性を改善する検討を行った。 According to the study of the inventor, there is room for improvement in the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device according to the first embodiment. The inventor continued to study improving the viewing angle characteristics of a liquid crystal display device in which a plurality of liquid crystal elements are laminated.
図２は、実施例２による液晶表示装置の構成を示す断面図である。実施例２による液晶表示装置は、図１（特に図１Ｆ）に示す実施例１による液晶表示装置に、さらに、２枚の視角補償板（光学補償板）３１，３２を追加した構成である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal display device according to the second embodiment. The liquid crystal display device according to the second embodiment has a configuration in which two viewing angle compensation plates (optical compensation plates) 31 and 32 are added to the liquid crystal display device according to the first embodiment shown in FIG. 1 (particularly FIG. 1F).
視角補償板３１は、たとえばパッシブ駆動型液晶素子ＬＣＤ１と裏面側偏光子Ｐ１との間に配置される。また、視角補償板３２は、視角補償板３１と裏面側偏光子Ｐ１との間に配置される。なお、視角補償板３１，３２は、アクティブ駆動型液晶素子ＬＣＤ２と表面側偏光子Ｐ２との間に配置してもかまわない。
The viewing angle compensation plate 31 is arranged, for example, between the passive drive type liquid crystal element LCD1 and the backside polarizing element P1. Further, the viewing angle compensating plate 32 is arranged between the viewing angle compensating plate 31 and the back surface side polarizing element P1. The viewing angle compensation plates 31 and 32 may be arranged between the active drive type liquid
ここで、視角補償板において、面内方向であって、遅相軸方向の屈折率をｎｘ、進相軸方向の屈折率をｎｙと定義し、さらに、厚み方向の屈折率をｎｚと定義する。そして、視角補償板のＮｚファクタを（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）と定義する。 Here, in the viewing angle compensating plate, the refractive index in the slow axis direction is defined as nx, the refractive index in the phase advance axis direction is defined as ny, and the refractive index in the thickness direction is defined as nz. .. Then, the Nz factor of the visual angle compensation plate is defined as (nx-nz) / (nx-ny).
このとき、Ｎｚファクタが∞である視角補償板（ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚ）を、ネガティブＣプレートと呼ぶ。Ｎｚファクタが１よりも大きい視角補償板（ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ）を、負の二軸光学異方性を有する二軸プレート、ないし、単に負の二軸プレートと呼ぶ。Ｎｚファクタがほぼ１である視角補償板（ｎｘ＞ｎｙ≒ｎｚ）を、ポジティブＡプレートと呼ぶ。さらに、Ｎｚファクタが１よりも小さい視角補償板を、主に、正の二軸光学異方性を有する二軸プレート、ないし、単に正の二軸プレートと呼ぶ。ただし、Ｎｚファクタがほぼ０である視角補償板（ｎｚ≒ｎｘ＞ｎｙ）を、ネガティブＡプレートと呼び、Ｎｚファクタが－∞である視角補償板（ｎｚ＞ｎｘ≒ｎｙ）を、ポジティブＣプレートと呼ぶ。 At this time, the viewing angle compensation plate (nx≈ny> nz) having an Nz factor of ∞ is called a negative C plate. A viewing angle compensation plate (nx> ny> nz) having an Nz factor greater than 1 is referred to as a biaxial plate having negative biaxial optical anisotropy, or simply a negative biaxial plate. A viewing angle compensation plate (nx> ny≈nz) having an Nz factor of approximately 1 is called a positive A plate. Further, a viewing angle compensating plate having an Nz factor smaller than 1 is mainly referred to as a biaxial plate having positive biaxial optical anisotropy, or simply a positive biaxial plate. However, the visual angle compensation plate (nz ≈ nx> ny) having an Nz factor of almost 0 is called a negative A plate, and the visual angle compensation plate (nz> nx ≈ ny) having an Nz factor of −∞ is called a positive C plate. Call.
視角補償板３１には、たとえばネガティブＣプレートを用いる。以下においては、面内位相差Ｒｅ＝（ｎｘ－ｎｙ）×ｄ（ｄ：視角補償板の厚み）が７ｎｍ以下であれば、ネガティブＣプレートと呼ぶ。 For the viewing angle compensation plate 31, for example, a negative C plate is used. In the following, if the in-plane phase difference Re = (nx-ny) × d (d: thickness of the viewing angle compensating plate) is 7 nm or less, it is referred to as a negative C plate.
視角補償板３２には、たとえばポジティブＡプレートを用いる。ポジティブＡプレートは、その遅相軸（屈折率ｎｘが定義される方位）が、インプレーンスイッチング型のアクティブ駆動型液晶素子ＬＣＤ２の電圧無印加時の液晶分子配向方位に平行（水平方位）で、裏側偏光子Ｐ１の吸収軸と直交（垂直方位）ないし表側偏光子Ｐ２の吸収軸に平行（水平方位）となるように配置されることが好ましい。 For the viewing angle compensation plate 32, for example, a positive A plate is used. The positive A plate has its slow axis (direction in which the refractive index nx is defined) parallel to the liquid crystal molecular orientation direction (horizontal direction) when no voltage is applied to the inplane switching type active drive type liquid crystal element LCD2. It is preferably arranged so as to be orthogonal (vertical direction) to the absorption axis of the back side polarizing element P1 or parallel to the absorption axis of the front side polarizing element P2 (horizontal direction).
視角補償板３１，３２の各種パラメータを調整した際の、電圧無印加時の視角特性についてシミュレーション解析を行った。なお、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子ＬＣＤ１のリタデーションは、約３２０ｎｍに設定した。 Simulation analysis was performed on the viewing angle characteristics when no voltage was applied when various parameters of the viewing angle compensation plates 31 and 32 were adjusted. The retardation of the vertically oriented passive drive type liquid crystal element LCD1 was set to about 320 nm.
なお、液晶素子に用いられる液晶材料は、負の誘電率異方性を有し、Δｎ＝０．０９１４である、メルク社製の液晶材料を想定した。また、偏光子は、ポラテクノ社製ＳＫＮ１８２４３Ｔを想定した。さらに、視角補償板は、ノルボルネン系環状オレフィンを材質として用いたものを想定した。 The liquid crystal material used for the liquid crystal element is assumed to be a liquid crystal material manufactured by Merck, which has a negative dielectric anisotropy and Δn = 0.0914. Further, as the polarizing element, SKN18243T manufactured by Polatechno Co., Ltd. was assumed. Further, it is assumed that the viewing angle compensation plate uses a norbornene-based cyclic olefin as a material.
シミュレーション解析の結果、ネガティブＣプレート３１の厚さ方向位相差Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２－ｎｚ）×ｄ（ｄ：視角補償板の厚み）が約２２０ｎｍであり、ポジティブＡプレート３２の面内位相差Ｒｅが約１４０ｎｍであるとき、視角特性が最適化された。具体的には、若干の光抜けがあるものの、全方位において光抜けが顕著に抑制され、優れた視角特性が確認された。 As a result of simulation analysis, the phase difference Rth = ((nx + ny) /2-nz) × d (d: thickness of the viewing angle compensating plate) in the thickness direction of the negative C plate 31 is about 220 nm, and is in the plane of the positive A plate 32. The viewing angle characteristics were optimized when the phase difference Re was about 140 nm. Specifically, although there was some light leakage, the light leakage was remarkably suppressed in all directions, and excellent viewing angle characteristics were confirmed.
続いて、視角補償板３２を、ポジティブＡプレートに代えて、負の二軸フィルム（Ｎｚファクタ＝１．５）としたときの、電圧無印加時の視角特性についてシミュレーション解析を行った。なお、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子ＬＣＤ１のリタデーションは、約３６０ｎｍに設定した。 Subsequently, a simulation analysis was performed on the viewing angle characteristics when no voltage was applied when the viewing angle compensating plate 32 was replaced with a positive A plate and used as a negative biaxial film (Nz factor = 1.5). The retardation of the vertically oriented passive drive type liquid crystal element LCD1 was set to about 360 nm.
シミュレーション解析の結果、ネガティブＣプレート３１の厚さ方向位相差Ｒｔｈが約２２０ｎｍであり、負の二軸フィルム３２の面内位相差Ｒｅが約１００ｎｍで、厚さ方向位相差Ｒｔｈが約１００ｎｍであるとき、視角特性が最適化された。具体的には、全方位において光抜けが抑制され、優れた視角特性が確認された。 As a result of simulation analysis, the thickness direction retardation Rth of the negative C plate 31 is about 220 nm, the in-plane retardation Re of the negative biaxial film 32 is about 100 nm, and the thickness direction retardation Rth is about 100 nm. When the viewing angle characteristics were optimized. Specifically, light leakage was suppressed in all directions, and excellent viewing angle characteristics were confirmed.
続いて、視角補償板３２を、負の二軸フィルムに代えて、正の二軸フィルム（Ｎｚファクタ＝０．５）としたときの、電圧無印加時の視角特性についてシミュレーション解析を行った。なお、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子ＬＣＤ１のリタデーションは、約２７５ｎｍに設定した。 Subsequently, a simulation analysis was performed on the viewing angle characteristics when no voltage was applied when the viewing angle compensating plate 32 was replaced with a positive biaxial film (Nz factor = 0.5) instead of the negative biaxial film. The retardation of the vertically oriented passive drive type liquid crystal element LCD1 was set to about 275 nm.
シミュレーション解析の結果、ネガティブＣプレート３１の厚さ方向位相差Ｒｔｈが約２２０ｎｍであり、正の二軸フィルム３２の面内位相差Ｒｅが約２２７ｎｍで、厚さ方向位相差Ｒｔｈが０ｎｍであるとき、視角特性が最適化された。具体的には、全方位において光抜けが抑制され、優れた視角特性が確認された。 As a result of simulation analysis, when the thickness direction retardation Rth of the negative C plate 31 is about 220 nm, the in-plane retardation Re of the positive biaxial film 32 is about 227 nm, and the thickness direction retardation Rth is 0 nm. , The viewing angle characteristics have been optimized. Specifically, light leakage was suppressed in all directions, and excellent viewing angle characteristics were confirmed.
最後に、視角補償板３２を、正の二軸フィルムに代えて、ネガティブＡプレートとしたときの、電圧無印加時の視角特性についてもシミュレーション解析を行った。なお、垂直配向のパッシブ駆動型液晶素子ＬＣＤ１のリタデーションは、約２３０ｎｍに設定した。 Finally, a simulation analysis was also performed on the viewing angle characteristics when no voltage was applied when the viewing angle compensating plate 32 was replaced with a positive biaxial film and used as a negative A plate. The retardation of the vertically oriented passive drive type liquid crystal element LCD1 was set to about 230 nm.
シミュレーション解析の結果、ネガティブＣプレート３１の厚さ方向位相差Ｒｔｈが約３３０ｎｍであり、ネガティブＡプレート３２の面内位相差Ｒｅが約１２５ｎｍであるとき、視角特性が最適化された。具体的には、全方位において光抜けが抑制され、優れた視角特性が確認された。 As a result of the simulation analysis, the viewing angle characteristics were optimized when the thickness direction retardation Rth of the negative C plate 31 was about 330 nm and the in-plane retardation Re of the negative A plate 32 was about 125 nm. Specifically, light leakage was suppressed in all directions, and excellent viewing angle characteristics were confirmed.
インプレーンスイッチング型の液晶素子と垂直配向型の液晶素子とを積層した液晶表示装置において、ネガティブＣプレートを設けることにより、視角特性が顕著に改善されることが確認された。さらに、ポジティブＡプレート、負の二軸フィルム、正の二軸フィルム、または、ネガティブＡプレートを組み合わせることで、視角特性がより最適化されることが確認された。 It was confirmed that the viewing angle characteristics are remarkably improved by providing the negative C plate in the liquid crystal display device in which the in-plane switching type liquid crystal element and the vertically oriented type liquid crystal element are laminated. Furthermore, it was confirmed that the viewing angle characteristics were further optimized by combining a positive A plate, a negative biaxial film, a positive biaxial film, or a negative A plate.
以上、実施例に沿って本願を説明したが、これらは制限的なものではない。例えば材料、数値などは例示であって、これらに限るものではない。その他種々の変形、置換、改良等が可能なことは当業者に自明であろう。 Although the present application has been described above with reference to Examples, these are not limiting. For example, materials, numerical values, etc. are examples and are not limited thereto. It will be obvious to those skilled in the art that various other modifications, replacements, improvements, etc. are possible.
ＬＣＤ…液晶表示素子、ＬＣＤ１…パッシブ駆動型液晶表示素子、ＤＲ１…パッシブ駆動回路、ＬＣＤ２…アクティブ駆動型液晶表示素子、ＰＸ…画素、ＤＲ２…アクティブ駆動回路、ＣＦ…カラーフィルタ、ＣＦｒ…赤色フィルタ領域、ＣＦｇ…緑色フィルタ領域、ＣＦｂ…青色フィルタ領域、ＰＥ…単色領域電極、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃ…蓄積容量、Ｐ１，Ｐ２…偏光子、１０…セグメント表示部、１１，１２…ガラス基板、１３…液晶層、２０…ドットマトリクス表示部、２１，２２…ガラス基板、２３…液晶層、２４…共通電極、２５…ＴＦＴアレイ、３１…光学補償板（ネガティブＣプレート），３２…光学補償板（ポジティブＡプレート，負の二軸プレート，正の二軸プレート、または、ネガティブＡプレート）。 LCD ... liquid crystal display element, LCD1 ... passive drive type liquid crystal display element, DR1 ... passive drive circuit, LCD2 ... active drive type liquid crystal display element, PX ... pixel, DR2 ... active drive circuit, CF ... color filter, CFr ... red filter area , CFg ... Green filter region, CFb ... Blue filter region, PE ... Monochromatic region electrode, TFT ... Thin film transistor, C ... Storage capacity, P1, P2 ... Polarizer, 10 ... Segment display, 11, 12 ... Glass substrate, 13 ... Liquid crystal layer, 20 ... dot matrix display, 21,22 ... glass substrate, 23 ... liquid crystal layer, 24 ... common electrode, 25 ... TFT array, 31 ... optical compensation plate (negative C plate), 32 ... optical compensation plate (positive) A plate, negative biaxial plate, positive biaxial plate, or negative A plate).
Claims (4)
前記アクティブ駆動型液晶表示素子の裏面側に積層配置され、セグメント表示が可能なパッシブ駆動型液晶表示素子と、
前記アクティブ駆動型液晶表示素子の表面側に配置された表面側偏光子と、
前記パッシブ駆動型液晶表示素子の裏面側に配置された裏面側偏光子と、
前記アクティブ駆動型液晶表示素子と前記表面側偏光子との間か、または、前記パッシブ駆動型液晶表示素子と前記裏面側偏光子との間に配置されたネガティブＣプレートと、
前記ネガティブＣプレートに隣接して配置された視角補償板と、
前記裏面側偏光子の裏面側に配置されたバックライトと、
を備え、
前記アクティブ駆動型液晶表示素子と前記パッシブ駆動型液晶表示素子の一方はインプレーンスイッチング型の液晶素子で形成され、他方は垂直配向型の液晶素子で形成され、
前記アクティブ駆動型液晶表示素子と前記パッシブ駆動型液晶表示素子の液晶層配向方向、前記表面側偏光子と前記裏面側偏光子の偏光子配置が電圧無印加状態でノーマリブラック状態になるように設定されている、液晶表示装置。 An active drive type liquid crystal display element that can display a dot matrix,
A passive drive type liquid crystal display element that is laminated and arranged on the back surface side of the active drive type liquid crystal display element and is capable of segment display.
A surface-side polarizing element arranged on the surface side of the active drive type liquid crystal display element,
A backside polarizing element arranged on the back side of the passive drive type liquid crystal display element,
A negative C plate arranged between the active drive type liquid crystal display element and the front surface side polarizing element, or between the passive drive type liquid crystal display element and the back surface side polarizing element.
A viewing angle compensating plate arranged adjacent to the negative C plate,
The backlight arranged on the back surface side of the back surface side polarizing element and
Equipped with
One of the active drive type liquid crystal display element and the passive drive type liquid crystal display element is formed of an inplane switching type liquid crystal element, and the other is formed of a vertically oriented type liquid crystal element.
The liquid crystal layer orientation direction of the active drive type liquid crystal display element and the passive drive type liquid crystal display element, and the stator arrangements of the front side polarizing element and the back surface side polarizing element are set to a normally black state when no voltage is applied. The liquid crystal display device that has been set.
When observed from the normal direction of the display surface, the active drive type liquid crystal display element is provided with an overlapping region of the display unit of the active drive type liquid crystal display element and the display unit of the passive drive type liquid crystal display element. Claims 1 to 3 that when one of the display element and the passive drive type liquid crystal display element is switched and the other is driven without switching, the display unit shape of the switched side liquid crystal display element becomes a bright state. The liquid crystal display device according to any one of the items.
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