JP2008070418A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、透過モードの表示と反射モードの表示とを行うことができる透過反射両用型の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a transmission / reflection liquid crystal display device capable of performing transmission mode display and reflection mode display.
近年、携帯型電話機やPDA(Personal Digital Assistant)に代表される携帯型電子機器が広く利用されている。携帯型電子機器の表示部には、薄型、軽量、低消費電力といった利点を有する液晶表示装置が用いられている。 In recent years, portable electronic devices represented by portable telephones and PDAs (Personal Digital Assistants) have been widely used. A liquid crystal display device having advantages such as thinness, light weight, and low power consumption is used for a display portion of a portable electronic device.
液晶表示装置は、CRTやPDP(プラズマディスプレイパネル)のような自発光型の表示装置ではない。そのため、透過型の液晶表示装置では、液晶表示パネルの背面側にバックライトと呼ばれる照明素子が設けられており、このバックライトからの照明光の透過光量を液晶表示パネルが画素ごとに制御することによって画像の表示が行われる。 The liquid crystal display device is not a self-luminous display device such as a CRT or a PDP (plasma display panel). Therefore, in a transmissive liquid crystal display device, an illumination element called a backlight is provided on the back side of the liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel controls the amount of transmitted illumination light from the backlight for each pixel. The image is displayed by.
液晶表示装置としては、種々の方式のものが知られている。しかしながら、一部の方式(例えば、TN型やSTN型の液晶表示素子を用いる方式)は、視野角が狭いという欠点を有しており、それを解決するために様々な技術開発が行なわれている。 Various types of liquid crystal display devices are known. However, some methods (for example, a method using a TN type or STN type liquid crystal display element) have a disadvantage that the viewing angle is narrow, and various technical developments have been made to solve the problem. Yes.
液晶表示装置の視野角特性を改善するための代表的な技術として、光学補償板を付加する方式がある。また、バックライトから出射された光をその指向性(平行度)を高めた上で液晶表示素子に入射させ、液晶表示素子を通過した光を液晶表示素子の前面に配置されたレンチキュラレンズシートによって拡散させる方式も知られている(例えば特許文献1)。 As a typical technique for improving the viewing angle characteristics of a liquid crystal display device, there is a method of adding an optical compensator. Further, the light emitted from the backlight is made incident on the liquid crystal display element after increasing its directivity (parallelism), and the light that has passed through the liquid crystal display element is received by a lenticular lens sheet disposed in front of the liquid crystal display element. A diffusion method is also known (for example, Patent Document 1).
図9に、特許文献1に開示されている液晶表示装置800を示す。液晶表示装置800は、液晶層(不図示)を含む液晶表示パネル820と、液晶表示パネル820の背面側に配置されたバックライト810と、液晶表示パネル820の観察者側に配置されたレンチキュラレンズシート830とを備えている。
FIG. 9 shows a liquid
バックライト810は、光源801と、光源801から出射した光を液晶表示パネル820に導く導光板802と、導光板802から漏れた光を導光板802側に反射する反射層804とを有している。導光板802は、液晶表示パネル820に向けて光を出射する出射面と、出射面に対向する裏面とを有し、裏面に複数のプリズム802aが形成されている。
The
光源801から出射した光は、導光板802内を伝搬する途中で、裏面のプリズム802aによって液晶表示パネル820側に反射され、出射面から出射する。裏面のプリズム802aは、出射面に対して互いに異なる所定の角度で傾斜した2つの傾斜面を有しており、そのことによって、バックライト810から出射する光は、表示面法線方向(正面方向)における強度が著しく強くなっている。つまり、バックライト810から出射する光は、高い指向性を付与されている。
The light emitted from the
バックライト810から出射する光が高い指向性を有していると、液晶表示パネル820の液晶層を通過する光を一様に変調することができる(つまり液晶層を通過する光に一様なリタデーションを与えることができる)ので、液晶分子の屈折率異方性に起因した表示品位の視角依存性を低減することができる。液晶表示パネル820を通過した光は、そのままでは指向性が高く、輝度に大きな偏りを有している(表示面法線方向の輝度が著しく高く、斜め方向の輝度が低い)が、光拡散素子であるレンチキュラレンズシート830によって拡散されることにより、輝度の偏りを低減され、そのことによって視野角が広がる。このようにして、液晶表示装置800では、表示品位の視角依存性が低減された広視野角の表示が実現される。
If the light emitted from the
一方、近年、屋外および屋内のいずれにおいても高品位の表示が可能な液晶表示装置が提案されている(例えば特許文献2)。この液晶表示装置は、バックライトからの光を用いた透過モードの表示と、周囲光(外光)を用いた反射モードの表示とを行うことができ、透過反射両用型液晶表示装置と呼ばれる。 On the other hand, in recent years, a liquid crystal display device capable of high-quality display both outdoors and indoors has been proposed (for example, Patent Document 2). This liquid crystal display device can perform a transmission mode display using light from a backlight and a reflection mode display using ambient light (external light), and is referred to as a transflective liquid crystal display device.
透過反射両用型液晶表示装置は、反射型液晶表示装置が有する低消費電力という特徴と、透過型液晶表示装置が有する周囲の明るさに影響されることが少なく、明るい高コントラスト比の表示を行うことができるという特徴とを兼ね備えている。さらに、非常に明るい使用環境(例えば、晴天の屋外)において視認性が低下するという透過型液晶表示装置の欠点も改善される。 The transflective liquid crystal display device performs display with a bright high contrast ratio that is less affected by the low power consumption characteristic of the reflective liquid crystal display device and the ambient brightness of the transmissive liquid crystal display device. It has the feature of being able to. Further, the disadvantage of the transmissive liquid crystal display device that visibility is deteriorated in a very bright usage environment (for example, outdoors on a sunny day) is also improved.
ただし、特許文献2に開示されている透過反射両用型液晶表示装置は、液晶層よりも観察者側に光拡散素子を備えているわけではないので、広視野角の表示を行うことはできない。そこで、特許文献1に開示されているような光拡散素子を用いる方式を、透過反射両用型液晶表示装置に適用することが考えられる。
しかしながら、特許文献1に開示されている方式をそのまま透過反射両用型液晶表示装置に適用しても、透過モードと反射モードの両方について高品位の表示を行うことは難しい。これは、透過反射両用型液晶表示装置に単純に光拡散素子を設けると、透過モードの表示に用いられる光(バックライトからの光)が光拡散素子を1回しか通過しないのに対し、反射モードの表示に用いられる光(観察者側からの光)は光拡散素子を2回通過するためである。 However, even if the method disclosed in Patent Document 1 is applied to a transflective liquid crystal display device as it is, it is difficult to perform high-quality display in both the transmissive mode and the reflective mode. This is because when a light diffusing element is simply provided in a transmissive / reflective liquid crystal display device, light used for transmissive mode display (light from the backlight) passes through the light diffusing element only once. This is because light used for mode display (light from the observer side) passes through the light diffusing element twice.
例えば、光拡散素子のヘイズ値(光を拡散する度合い)を透過モードの表示に用いられる光に対して最適化すると、反射モードの表示に用いられる光は光拡散素子を2回通過することによって過度に拡散されるので、反射モードの表示が暗くなってしまう。 For example, when the haze value (the degree of light diffusion) of the light diffusing element is optimized with respect to the light used for the transmission mode display, the light used for the reflection mode display passes through the light diffusing element twice. Since the light is excessively diffused, the reflection mode display becomes dark.
また、反射モードの表示が暗くならないように、光拡散素子のヘイズ値を弱めに設定すると、透過モードの表示に用いられる光は光拡散素子を1回しか通過しないために十分に拡散されないので、透過モードの表示について視野角を十分に広くすることができない。 Also, if the haze value of the light diffusing element is set to be weak so that the display in the reflection mode does not become dark, the light used for the display in the transmission mode is not sufficiently diffused because it passes through the light diffusing element only once. The viewing angle cannot be sufficiently wide for the display in the transmission mode.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、透過反射両用型の液晶表示装置において、透過モードの表示の視野角特性を十分に向上させ、且つ、反射モードで明るい表示を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to sufficiently improve the viewing angle characteristics of a transmission mode display and to display a bright display in a reflection mode in a transmission / reflection liquid crystal display device. Is to realize.
本発明による液晶表示装置は、一対の基板および前記一対の基板間に設けられた液晶層を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに向けて光を出射する照明素子とを備え、表示を行うための複数の画素を有する液晶表示装置であって、前記複数の画素のそれぞれは、前記照明素子からの光を用いて透過モードの表示を行う透過領域と、観察者側からの光を用いて反射モードの表示を行う反射領域とを有し、前記液晶表示パネルは、前記液晶層よりも観察者側に設けられた第1および第2の光拡散層を有し、前記第1の光拡散層は、前記透過領域内に配置されており、前記第2の光拡散層は、前記反射領域内に配置されており、前記第2の光拡散層のヘイズ値は、前記第1の光拡散層のヘイズ値よりも小さい。 A liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal display panel having a pair of substrates and a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and an illumination element that emits light toward the liquid crystal display panel, and performs display. A liquid crystal display device having a plurality of pixels for each of the plurality of pixels, wherein each of the plurality of pixels uses a transmissive region that performs display in a transmissive mode using light from the illumination element and light from an observer side. The liquid crystal display panel includes first and second light diffusing layers provided closer to the viewer than the liquid crystal layer, and the first light diffusing layer is provided. The layer is disposed in the transmission region, the second light diffusion layer is disposed in the reflection region, and the haze value of the second light diffusion layer is the first light diffusion. Less than the haze value of the layer.
ある好適な実施形態において、前記第1の光拡散層のヘイズ値は、85%以上である。 In a preferable embodiment, the haze value of the first light diffusion layer is 85% or more.
ある好適な実施形態において、前記第2の光拡散層のヘイズ値は、83%以下である。 In a preferred embodiment, the haze value of the second light diffusion layer is 83% or less.
ある好適な実施形態において、前記第2の光拡散層のヘイズ値は、70%以上である。 In a preferred embodiment, the haze value of the second light diffusion layer is 70% or more.
ある好適な実施形態において、前記一対の基板は、前記液晶層よりも観察者側に配置された第1の基板および前記液晶層に対して観察者とは反対側に配置された第2の基板であり、前記第1および第2の光拡散層は、前記第1の基板と前記液晶層との間に配置されている。 In a preferred embodiment, the pair of substrates includes a first substrate disposed on the viewer side with respect to the liquid crystal layer and a second substrate disposed on the side opposite to the viewer with respect to the liquid crystal layer. The first and second light diffusion layers are disposed between the first substrate and the liquid crystal layer.
ある好適な実施形態において、前記液晶表示パネルは、前記液晶層よりも前記照明素子側に配置された光反射層をさらに有する。 In a preferred embodiment, the liquid crystal display panel further includes a light reflection layer disposed closer to the illumination element than the liquid crystal layer.
ある好適な実施形態において、前記照明素子は、表示面法線方向に対して30°以上の角をなす方向における輝度が、表示面法線方向における輝度の13%以下となるような配光分布を有する。 In a preferred embodiment, the illumination element has a light distribution such that luminance in a direction forming an angle of 30 ° or more with respect to the normal direction of the display surface is 13% or less of luminance in the normal direction of the display surface. Have
ある好適な実施形態において、前記照明素子は、表示面法線方向に対して30°以上の角をなす方向における輝度が、表示面法線方向における輝度の3%以下となるような配光分布を有する。 In a preferred embodiment, the illumination element has a light distribution such that luminance in a direction forming an angle of 30 ° or more with respect to the normal direction of the display surface is 3% or less of luminance in the normal direction of the display surface. Have
ある好適な実施形態において、前記照明素子は、光源と、前記光源から出射した光の指向性を制御する指向性制御素子とを有する。 In a preferred embodiment, the illumination element includes a light source and a directivity control element that controls the directivity of light emitted from the light source.
本発明による液晶表示装置が備える液晶表示パネルは、透過領域内に配置された第1の光拡散層と、反射領域内に配置された第2の光拡散層とを有しており、第2の光拡散層のヘイズ値は、第1の光拡散層のヘイズ値よりも小さい。つまり、反射領域に、透過領域に設けられている光拡散層よりも光を弱く拡散する光拡散層が設けられている。そのため、透過モードの表示に用いられる光(照明素子からの光)と反射モードの表示に用いられる光(観察者側からの光)とで光拡散層を通過する回数が異なっている(それぞれ1回および2回)にもかかわらず、反射モードに用いられる光を過度に拡散することなく透過モードに用いられる光を十分に拡散することができる。そのため、透過モードの表示の視野角特性を十分に向上させ、且つ、反射モードで明るい表示を実現することができる。 The liquid crystal display panel included in the liquid crystal display device according to the present invention includes a first light diffusion layer disposed in the transmission region and a second light diffusion layer disposed in the reflection region. The haze value of the light diffusion layer is smaller than the haze value of the first light diffusion layer. In other words, the light diffusion layer that diffuses light weaker than the light diffusion layer provided in the transmission region is provided in the reflection region. Therefore, the number of times of passing through the light diffusion layer is different between the light used for display in the transmission mode (light from the illumination element) and the light used for display in the reflection mode (light from the observer side) (each 1 Despite this, the light used in the transmission mode can be sufficiently diffused without excessively diffusing the light used in the reflection mode. Therefore, it is possible to sufficiently improve the viewing angle characteristics of the display in the transmission mode and realize a bright display in the reflection mode.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図1に、本実施形態における透過反射両用型液晶表示装置100を示す。液晶表示装置100は、図1に示すように、液晶表示パネル20と、液晶表示パネル20に向けて光を出射する照明素子(バックライト)10とを備えており、表示を行うための複数の画素を有している。複数の画素のそれぞれは、照明素子10からの光を用いて透過モードの表示を行う透過領域Tと、観察者側からの光を用いて反射モードの表示を行う反射領域Rとを有している。
FIG. 1 shows a transflective liquid
液晶表示パネル20は、一対の基板21および22と、これらの間に設けられた液晶層23とを有する。基板21および22の液晶層23側の表面には、液晶層23に電圧を印加するための電極や、液晶層23の配向方向を規定するための配向膜(いずれも不図示)が形成されている。以下では、一対の基板21および22のうち、液晶層23よりも照明素子10側、つまり液晶層23に対して観察者とは反対側に配置された基板21を「背面基板」と称し、液晶層23よりも観察者側に配置された基板22を「前面基板」と称する。
The liquid
背面基板21の液晶層23側には、光反射層24が設けられている。光反射層24は、反射領域Rに選択的に形成されている。逆に言うと、光反射層24によって反射領域Rが規定されており、背面基板21の光反射層24が形成されていない領域25によって透過領域Tが規定されている。光反射層24は、アルミニウムや銀などの光反射率の高い金属から形成されており、光を十分に高い反射率で反射することができるような厚さ(例えば100nm程度)を有している。なお、光反射層24は、液晶層23に電圧を印加するための電極として機能してもよい。
A
前面基板22の液晶層23側には、カラーフィルタ26およびブラックマトリクス27が設けられている。カラーフィルタ26は、典型的には、赤(R)カラーフィルタ、緑(G)カラーフィルタおよび青(B)カラーフィルタを含んでいる。
A
前面基板22の観察者側の表面上に、位相差板41、42および偏光板(偏光素子)51がこの順で設けられている。また、背面基板21の観察者とは反対側の表面上に、位相差板43、44および偏光板(偏光素子)52がこの順で設けられている。
On the surface of the
なお、本実施形態では、観察者側の偏光板51と液晶層23との間に2枚の位相差板41および42を配置し、照明素子10側の偏光板52と液晶層23との間に2枚の位相差板43および44を配置しているが、位相差板の数や配置はここで例示したものに限定されない。
In this embodiment, two
本実施形態における液晶表示パネル20は、液晶層23よりも観察者側に設けられた第1の光拡散層31および第2の光拡散層32を有している。本実施形態では、第1の光拡散層31および第2の光拡散層32は、前面基板22とカラーフィルタ26との間に設けられている。図1に示すように、第1の光拡散層31は透過領域T内に配置されており、第2の光拡散層32は反射領域R内に配置されている。液晶表示装置100が赤を表示するR画素、緑を表示するG画素および青を表示するB画素を有する場合、図2に示すように、R画素、G画素およびB画素のそれぞれにおいて、透過領域T内に第1の光拡散層31が配置され、反射領域R内に第2の光拡散層32が配置されている。
The liquid
第1の光拡散層31と第2の光拡散層32とは、異なる光拡散特性を有している。具体的には、第2の光拡散層32のヘイズ値(光を拡散する度合いを表すパラメータ)は、第1の光拡散層31のヘイズ値よりも小さい。つまり、第2の光拡散層32は、第1の光拡散層31よりも光を弱く拡散する。
The first
照明素子10は、指向性の高い光を出射する。照明素子10から出射する光が高い指向性を有していると、液晶層23を通過する光を一様に変調することができる(つまり液晶層23を通過する光に一様なリタデーションを与えることができる)ので、液晶分子の屈折率異方性に起因した表示品位の視角依存性を低減することができる。
The
照明素子10は、光源1と、光源1から出射した光を液晶表示パネル20に導く導光板(導光体)2とを有している。光源1は、例えば発光ダイオード(LED)や冷陰極管である。導光板2には、光源1から出射して導光板2内部に入射した光を液晶表示パネル20側に出射させるための構造が形成されている。例えば、導光板2の2つの主面のうちの少なくとも一方に、プリズムやシボが形成されている。
The
導光板2の背面側には、反射シート3が配置されている。この反射シート3は、導光板2から背面側に漏れた光を再び導光板2に向けて反射する。
A
また、導光板2の前面側には、拡散シート4、下側レンズシート5および上側レンズシート6がこの順で配置されている。これらの拡散シート4、下側レンズシート5および上側レンズシート6は、光の指向性を制御する指向性制御素子として機能する。
Further, a diffusion sheet 4, a lower lens sheet 5, and an upper lens sheet 6 are arranged in this order on the front side of the
導光板2から出射した光は、一旦拡散シート4によって拡散された後に、下側レンズシート5および上側レンズシート6によって集光される。例えば、下側レンズシート5および上側レンズシート6の一方で表示面上下方向について集光が行われ、他方で表示面左右方向について集光が行われる。
The light emitted from the
上側レンズシート6は、さらに、反射型偏光板としても機能する。つまり、下側レンズシート5からの光のうちの特定の偏光成分(具体的にはP波)のみを透過し、他の偏光成分(具体的にはS波)を反射する。反射型偏光板として機能する上側レンズシート6は、その透過軸が液晶表示パネル20の背面側の偏光板52の透過軸と一致するように配置されている。
The upper lens sheet 6 further functions as a reflective polarizing plate. That is, only a specific polarization component (specifically, P wave) of the light from the lower lens sheet 5 is transmitted, and the other polarization component (specifically, S wave) is reflected. The upper lens sheet 6 that functions as a reflective polarizing plate is disposed such that its transmission axis coincides with the transmission axis of the
反射型偏光板として機能する上側レンズシート6が設けられていない場合、図3の左側に示すように、下側レンズシート5からの光のうちのS波は、偏光板52で吸収されてしまい、表示には用いられない。
When the upper lens sheet 6 that functions as a reflective polarizing plate is not provided, the S wave of the light from the lower lens sheet 5 is absorbed by the
これに対し、反射型偏光板として機能する上側レンズシート6が設けられていると、図3の右側に示すように、下側レンズシート5からの光のうちのS波は上側レンズシート6によって反射される。反射されたS波は、下側レンズシート5、拡散シート4、導光板2を通過して反射シート3によって反射され、再び上側レンズシート6に向かう。この過程で、S波の一部はP波に変換され、上側レンズシート6で反射されたり偏光板52で吸収されたりすることなく、液晶表示パネル20に入射する。そのため、光の利用効率が高くなり、輝度が向上する。反射型偏光板として機能する上側レンズシート6としては、例えば、住友スリーエム株式会社製のBEF−RPを用いることができる。
On the other hand, when the upper lens sheet 6 functioning as a reflection type polarizing plate is provided, the S wave of the light from the lower lens sheet 5 is caused by the upper lens sheet 6 as shown on the right side of FIG. Reflected. The reflected S wave passes through the lower lens sheet 5, the diffusion sheet 4, and the
照明素子10から出射した光は、偏光板52を介して液晶表示パネル20内に入射した後、位相差板44、43、背面基板21、液晶層23、カラーフィルタ26、第1の光拡散層31、前面基板22、位相差板41、42を順次通過する。この過程で光が変調されることにより、観察者側の偏光板51を透過する光の量が制御され、それによって透過モードの表示が行われる。
The light emitted from the
照明素子10は、指向性が高い光を出射することができるので、照明素子10からの光を用いて表示を行う透過モードでは、液晶分子の屈折率異方性に起因した表示品位の視角依存性を低減することができる。単に指向性の高い光を用いるだけでは、輝度に大きな偏りが生じる(表示面法線方向の輝度が著しく高く、斜め方向の輝度が低くなる)が、本実施形態では、透過モードに用いられる光は、第1の光拡散層31によって拡散されるので、輝度の偏りを低減され、そのことによって視野角が広がる。
Since the
また、周囲光(外光)は、観察者側から偏光板51を介して液晶表示パネル20内に入射した後、位相差板42、41、前面基板22、第2の光拡散層32、カラーフィルタ26および液晶層23を順次通過して光反射層24で反射され、再び液晶層23、カラーフィルタ26、第2の光拡散層32、前面基板22、位相差板41および42を通過する。この過程で光が変調されることにより、観察者側の偏光板51を透過する光の量が制限され、それによって反射モードの表示が行われる。
Ambient light (external light) is incident on the liquid
反射モードに用いられる光は、観察者側から液晶表示パネル20内に入射し、光反射層24によって反射されて観察者側に出射する過程で、第2の光拡散層32によって拡散されるので、光反射層24での鏡面反射に起因した写り込みが防止され、反射モードで好適な白表示を行うことができる。また、視野角も拡大される。なお、光反射層24の配置は例示したものに限定されない。光反射層24は、液晶層23よりも照明素子10側に配置されていればよい。
The light used in the reflection mode is incident on the liquid
このように、液晶表示装置100は、照明素子10からの光を用いた透過モードの表示と、観察者側からの光を用いた反射モードの表示とを行うことができる。
Thus, the liquid
本実施形態における透過反射両用型の液晶表示装置100では、透過領域T内に第1の光拡散層31が設けられているとともに、反射領域R内に第2の光拡散層32が設けられており、第2の光拡散層32のヘイズ値は、第1の光拡散層31のヘイズ値よりも小さい。つまり、反射領域Rに、透過領域Tに設けられている光拡散層よりも光を弱く拡散する光拡散層が設けられている。そのため、透過モードの表示に用いられる光(照明素子からの光)と反射モードの表示に用いられる光(観察者側からの光)とで光拡散層を通過する回数が異なっている(それぞれ1回および2回)にもかかわらず、反射モードに用いられる光を過度に拡散することなく透過モードに用いられる光を十分に拡散することができる。そのため、透過モードの表示の視野角特性を十分に向上させ、且つ、反射モードで明るい表示を実現することができる。つまり、広視野角の透過モードと、高反射率の反射モードとを両立することができる。
In the transflective liquid
これに対し、図4に示す比較例の液晶表示装置600のように、透過領域Tと反射領域Rとに共通の光拡散層631を設けた構成では、光拡散層631のヘイズ値を透過モードの表示に用いられる光に対して最適化すると、反射モードの表示に用いられる光は光拡散層631を2回通過することによって過度に拡散されるので、反射モードの表示が暗くなってしまう。
On the other hand, in the configuration in which the common
また、反射モードの表示が暗くならないように、光拡散層631のヘイズ値を弱めに設定すると、透過モードの表示に用いられる光は光拡散層631を1回しか通過しないために十分に拡散されないので、透過モードの表示について視野角を十分に広くすることができない。
If the haze value of the
ここで、第1の光拡散層31および第2の光拡散層32の具体的な構造や好ましい構成を説明する。
Here, specific structures and preferred configurations of the first
第1の光拡散層31および第2の光拡散層32は、例えば、図5に示すような内部散乱を利用した光拡散素子である。図5に示す第1の光拡散層31(あるいは第2の光拡散層32)は、図中に一部を拡大して示すように、樹脂材料から形成されたマトリクス33と、マトリクス33中に分散された粒子34とから構成されている。粒子34は、マトリクス33の屈折率と異なる屈折率を有しており、マトリクス33と粒子34の屈折率の差異に起因した散乱によって、光が拡散される。
The first
マトリクス33と粒子34との屈折率差や、粒子34の混入比率を調整することによって所望のヘイズ値を得ることができる。従って、第1の光拡散層31と第2の光拡散層32とで、マトリクス33と粒子34との屈折率差や粒子34の混入比率を異ならせることによって、ヘイズ値を異ならせることができる。また、厚さを調整することによってもヘイズ値を変化させることができるので、第1の光拡散層31と第2の光拡散層32とで厚さを異ならせることによってヘイズ値を異ならせてもよい。なお、第1の光拡散層31および第2の光拡散層32としては、例示したものに限定されず、種々の光拡散素子を用いることができる。
A desired haze value can be obtained by adjusting the refractive index difference between the matrix 33 and the
第1の光拡散層31および第2の光拡散層32のヘイズ値は、液晶表示パネル20の仕様や所望する表示特性などに応じてそれぞれ適宜設定される。
The haze values of the first
透過モードの視野角を十分に拡大するためには、第1の光拡散層31のヘイズ値は85%以上であることが好ましい。図6に、第1の光拡散層31のヘイズ値と視野角との関係を示す。ヘイズ値は、例えば日本電色工業社製ヘイズメータNDH2000によって測定することができる。また、図6に示す視野角は、表示面内のある方向(例えば上下方向)に沿ったコントラスト比2以上の角度範囲である。
In order to sufficiently expand the viewing angle of the transmission mode, the haze value of the first
図6からわかるように、第1の光拡散層31のヘイズ値が85%以上であると、40°以上の視野角が得られ、視野角拡大の効果が顕著であった。従って、第1の光拡散素子31のヘイズ値は、85%以上であることが好ましい。
As can be seen from FIG. 6, when the haze value of the first
また、反射モードの表示を好適に行うためには、第2の光拡散層32のヘイズ値は、70%以上83%以下であることが好ましい。図7に、第2の光拡散層32のヘイズ値と液晶表示パネル20の光反射率(以下では単に「パネル反射率」と呼ぶ。)との関係を示す。
In order to display the reflection mode appropriately, the haze value of the second
図7からわかるように、ヘイズ値が70%未満になると、パネル反射率が最大反射率(ヘイズ値80%付近)に比べて10%以上低くなってしまう。そのため、高いパネル反射率を確保する観点からは、第2の光拡散層32のヘイズ値は、70%以上であることが好ましい。
As can be seen from FIG. 7, when the haze value is less than 70%, the panel reflectivity is 10% or more lower than the maximum reflectivity (around 80% haze value). Therefore, from the viewpoint of securing a high panel reflectivity, the haze value of the second
また、第2の光拡散層32のヘイズ値を変化させて反射モードの表示のぼけを目視評価したところ、ヘイズ値が83%を超えると、許容できない表示のぼけが発生することがあった。そのため、第2の光拡散層32のヘイズ値は、83%以下であることが好ましい。
Further, when the haze value of the second
なお、図1に示した構成では、第1の光拡散層31および第2の光拡散層32は前面基板22と液晶層23との間に設けられているが、第1の光拡散層31および第2の光拡散層32は、前面基板22の観察者側に設けられていてもよい。第1の光拡散層31および第2の光拡散層32を前面基板22と液晶層23との間に設けると、液晶層23から第1の光拡散層31および第2の光拡散層32までの距離が短くなり、その分表示のぼけが発生しにくい。
In the configuration shown in FIG. 1, the first
照明素子10としては、例示したものに限定されず、指向性の高い光を出射し得る種々のバックライトを用いることができる。より高い表示品位を得るためには、より指向性の高い光を出射し得るバックライトを用いることが好ましい。具体的には、照明素子10が、表示面法線方向に対して30°以上の角をなす方向における輝度が表示面法線方向における輝度の3%以下となるような配光分布を有すると、十分に高いコントラスト比を容易に実現することができる。
The
図8(a)および(b)に、照明素子10の好ましい配光分布の例を示す。図8(a)に示す配光分布では、表示面法線方向における輝度がもっとも高く、角度が大きくなるにつれて急に輝度が低くなる。これに対し、図8(b)に示す配光分布では、表示面法線方向から30°付近まで比較的高い輝度が保たれている。図8(a)および(b)に示す配光分布のいずれにおいても、表示面法線方向に対して30°以上の角をなす方向における輝度が表示面法線方向(0°)における輝度の3%以下である。そのため、これらのような配光分布を有する照明素子10を用いることによって、優れた表示品位が得られる。
FIGS. 8A and 8B show examples of preferable light distribution of the
配光分布の他の例を図8(c)に示す。図8(c)に示す配光分布では、表示面法線方向に対して30°以上の角をなす方向における輝度は、表示面法線方向(0°)における輝度の8%〜13%以下である。このような配光分布の照明素子10を用いる場合であっても、十分な表示品位を得ることができる。
Another example of the light distribution is shown in FIG. In the light distribution shown in FIG. 8C, the luminance in a direction that forms an angle of 30 ° or more with respect to the display surface normal direction is 8% to 13% or less of the luminance in the display surface normal direction (0 °). It is. Even when the
本発明によると、透過反射両用型の液晶表示装置において、透過モードの表示の視野角特性を十分に向上させ、且つ、反射モードで明るい表示を実現することができる。つまり、広視野角の透過モードと、高反射率の反射モードとを両立することができる。 According to the present invention, it is possible to sufficiently improve the viewing angle characteristics of the transmission mode display and realize a bright display in the reflection mode in the transmission / reflection liquid crystal display device. That is, it is possible to achieve both a wide viewing angle transmission mode and a high reflectance reflection mode.
本発明による液晶表示装置は、バックライトを備えた透過型の液晶表示装置全般に好適に用いられ、特に、視野角特性の低い表示モード(例えば、STNモードやTNモード、ECBモード)の液晶表示装置に好適に用いられる。 The liquid crystal display device according to the present invention is suitably used for all transmissive liquid crystal display devices having a backlight, and in particular, a liquid crystal display in a display mode (for example, STN mode, TN mode, ECB mode) having a low viewing angle characteristic. It is suitably used for an apparatus.
1 光源
2 導光板
3 反射シート
4 拡散シート
5、6 レンズシート
10 照明素子(バックライト)
20 液晶表示パネル
21 背面基板
22 前面基板
23 液晶層
24 光反射層
25 光反射層の形成されていない領域
26 カラーフィルタ
27 ブラックマトリクス
31 第1の光拡散層
32 第2の光拡散層
33 マトリクス
34 粒子
41、42、43、44 位相差板
51、52 偏光板
100 液晶表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記複数の画素のそれぞれは、前記照明素子からの光を用いて透過モードの表示を行う透過領域と、観察者側からの光を用いて反射モードの表示を行う反射領域とを有し、
前記液晶表示パネルは、前記液晶層よりも観察者側に設けられた第1および第2の光拡散層を有し、
前記第1の光拡散層は、前記透過領域内に配置されており、
前記第2の光拡散層は、前記反射領域内に配置されており、
前記第2の光拡散層のヘイズ値は、前記第1の光拡散層のヘイズ値よりも小さい、液晶表示装置。 A liquid crystal display panel comprising a pair of substrates and a liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and an illumination element that emits light toward the liquid crystal display panel, and having a plurality of pixels for display A display device,
Each of the plurality of pixels includes a transmissive region that performs display in transmissive mode using light from the illumination element, and a reflective region that performs display in reflective mode using light from the viewer side,
The liquid crystal display panel has first and second light diffusion layers provided closer to the viewer than the liquid crystal layer,
The first light diffusion layer is disposed in the transmission region;
The second light diffusion layer is disposed in the reflective region;
The liquid crystal display device, wherein a haze value of the second light diffusion layer is smaller than a haze value of the first light diffusion layer.
前記第1および第2の光拡散層は、前記第1の基板と前記液晶層との間に配置されている請求項1から4のいずれかに記載の液晶表示装置。 The pair of substrates are a first substrate disposed closer to the viewer than the liquid crystal layer and a second substrate disposed on the opposite side of the viewer from the liquid crystal layer,
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first and second light diffusion layers are disposed between the first substrate and the liquid crystal layer. 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006246438A JP2008070418A (en) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | Liquid crystal display device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016170313A (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 大日本印刷株式会社 | Color filter and electronic paper |
-
2006
- 2006-09-12 JP JP2006246438A patent/JP2008070418A/en active Pending
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