JP2018036295A - Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶層と平行な電界を生成して表示を制御する液晶パネルにおいて、コントラスト比を向上させることが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を得る。【解決手段】液晶層を挟んで対向する一対のガラス基板を有し、一対のガラス基板のうちの1つのガラス基板に形成された複数の電極間に電圧を印加して、前記液晶層と平行な電界を生成することで表示を制御する液晶パネルを備える液晶表示装置であって、液晶パネルを背面又は側面から照射するバックライトユニットと液晶パネルとの間に、長軸方向と短軸方向とで分子の光吸収率が異なる二色性色素を含む光学フィルムを備え、二色性色素の光吸収率が相対的に大きい長軸方向が光学フィルムのフィルム面に対して垂直に配向している。【選択図】図1A liquid crystal display device capable of improving a contrast ratio in a liquid crystal panel that controls display by generating an electric field parallel to a liquid crystal layer and a method of manufacturing the liquid crystal display device. A liquid crystal display device includes a pair of glass substrates opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and applies a voltage between a plurality of electrodes formed on one of the pair of glass substrates so as to be parallel to the liquid crystal layer. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel that controls display by generating a strong electric field, between a liquid crystal panel and a backlight unit that irradiates the liquid crystal panel from the back or side, with a long axis direction and a short axis direction. With the optical film containing dichroic dyes with different light absorptivity of molecules, the major axis direction where the light absorptance of dichroic dyes is relatively large is oriented perpendicular to the film surface of the optical film . [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、液晶層と平行な電界を生成して表示を制御する液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device that controls display by generating an electric field parallel to a liquid crystal layer, and a method for manufacturing the same.
液晶パネルの制御方式として、液晶層を挟んで対向する一対のガラス基板間に電界を生成して表示を制御するTN(Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)方式等が知られている。これら縦電界方式の液晶パネルは、液晶パネルのコントラスト比が高いという特徴を有する一方で、視野角特性が低いという課題を有している。 As a liquid crystal panel control method, a TN (Twisted Nematic) method, a VA (Vertical Aligned) method, or the like that generates an electric field between a pair of glass substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween is known. These vertical electric field type liquid crystal panels have a feature that the contrast ratio of the liquid crystal panel is high, but have a problem that viewing angle characteristics are low.
このような視野角特性の課題を解決するため、例えば、特許文献1の液晶表示装置では、液晶パネルとバックライト光源との間に、略鉛直方向に配向した二色性色素を含む光学フィルムを配置している。これにより、広角から観察した際の色相変化を補償している。
In order to solve such a problem of viewing angle characteristics, for example, in the liquid crystal display device of
縦電界方式と異なる液晶パネルの制御方式として、液晶層と平行な電界を生成して表示を制御するIPS(In−Plane Switching)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式等が知られている。これら横電界方式の液晶パネルでは、液晶パネルの視野角方向によらず見かけの液晶分子の長さ(屈折率楕円体)がほぼ一定となるため、視野角特性に優れるという特徴を有している。 As a control method for a liquid crystal panel different from the vertical electric field method, an IPS (In-Plane Switching) method, an FFS (Fringe Field Switching) method, and the like that generate an electric field parallel to the liquid crystal layer to control display are known. These horizontal electric field type liquid crystal panels have a feature of excellent viewing angle characteristics because the apparent length of liquid crystal molecules (refractive index ellipsoid) is almost constant regardless of the viewing angle direction of the liquid crystal panel. .
横電界方式の液晶パネルの課題は、縦電界方式の液晶パネルと比較して、液晶パネルを正面方向から見たときのコントラスト比(以下「正面コントラスト比」という)が低いことである。横電界方式の液晶パネルの正面コントラスト比を低下させる要因の1つとして、液晶パネルのガラス基板に多数形成された横電界を発生するための線状電極が挙げられる。線状電極とガラス基板とでは屈折率が異なるため、広角から液晶パネルへ入射し、線状電極のエッジで反射/散乱されて液晶パネルの正面方向に出射する光が、正面コントラスト比を低下させる。 The problem of the horizontal electric field type liquid crystal panel is that the contrast ratio (hereinafter referred to as “front contrast ratio”) when the liquid crystal panel is viewed from the front direction is lower than that of the vertical electric field type liquid crystal panel. One of the factors that lower the front contrast ratio of a horizontal electric field type liquid crystal panel is a linear electrode for generating a horizontal electric field formed in large numbers on a glass substrate of the liquid crystal panel. Since the refractive index is different between the linear electrode and the glass substrate, the light incident on the liquid crystal panel from a wide angle and reflected / scattered at the edge of the linear electrode and emitted in the front direction of the liquid crystal panel lowers the front contrast ratio. .
特に、液晶パネルの両面に設けられた偏光板は、吸収軸に対して斜め方位から入射する光に対して偏光能が大きく低下する。このため、広角から液晶パネルの背面側の偏光板に入射した光は、十分に偏光されない場合があり、線状電極のエッジで反射/散乱されると、液晶パネルの正面側の偏光板で吸収されずに液晶パネルの正面方向に出射してしまう。黒表示の時にこのような現象が生じた結果、正面コントラスト比が低下する。 In particular, the polarizing plates provided on both surfaces of the liquid crystal panel have a significant decrease in polarizing ability with respect to light incident from an oblique direction with respect to the absorption axis. For this reason, light incident on the polarizing plate on the back side of the liquid crystal panel from a wide angle may not be sufficiently polarized, and when reflected / scattered at the edge of the linear electrode, it is absorbed by the polarizing plate on the front side of the liquid crystal panel. Without being emitted in the front direction of the liquid crystal panel. As a result of this phenomenon occurring during black display, the front contrast ratio decreases.
横電界方式の液晶パネルにおいて、このような、広角から液晶パネルへ入射し、線状電極のエッジで反射/散乱されて液晶パネルの正面方向に出射する光を低減する方法については、これまでに検討がなされていなかった。そこで、出願人は、横電界方式の液晶パネルにおいて、広角から液晶パネルへ入射する光を低減してコントラスト比を向上させる方法について検討を行った。 In the horizontal electric field type liquid crystal panel, such a method for reducing the light incident on the liquid crystal panel from a wide angle and reflected / scattered at the edge of the linear electrode and emitted in the front direction of the liquid crystal panel has been described so far. There was no consideration. Accordingly, the applicant has studied a method for reducing the light incident on the liquid crystal panel from a wide angle and improving the contrast ratio in the horizontal electric field type liquid crystal panel.
本発明に係る液晶表示装置は、液晶層を挟んで対向する一対のガラス基板を有し、一対のガラス基板のうちの1つのガラス基板に形成された複数の電極間に電圧を印加して、前記液晶層と平行な電界を生成することで表示を制御する液晶パネルを備える液晶表示装置であって、液晶パネルを背面又は側面から照射するバックライトユニットと液晶パネルとの間に、長軸方向と短軸方向とで分子の光吸収率が異なる二色性色素を含む光学フィルムを備え、二色性色素の光吸収率が相対的に大きい長軸方向が光学フィルムのフィルム面に対して垂直に配向していることを特徴とする。 The liquid crystal display device according to the present invention has a pair of glass substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a voltage is applied between a plurality of electrodes formed on one glass substrate of the pair of glass substrates, A liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel that controls display by generating an electric field parallel to the liquid crystal layer, the major axis direction between the backlight unit that irradiates the liquid crystal panel from the back or side and the liquid crystal panel And an optical film containing a dichroic dye having different molecular light absorption rates in the short axis direction, and the long axis direction in which the light absorption rate of the dichroic dye is relatively large is perpendicular to the film surface of the optical film It is characterized by being oriented.
また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、液晶層を挟んで対向する一対のガラス基板を有し、一対のガラス基板のうちの1つのガラス基板に形成された複数の電極間に電圧を印加して、前記液晶層と平行な電界を生成することで表示を制御する液晶パネルを備える液晶表示装置の製造方法であって、長軸方向と短軸方向とで分子の光吸収率が異なる二色性色素を含む光学フィルムを、二色性色素の光吸収率が相対的に大きい長軸方向が光学フィルムのフィルム面に対して垂直に配向するように形成するステップと、液晶パネルを背面又は側面から照射するバックライトユニットと液晶パネルとの間に、光学フィルムを配置するステップと、を有することを特徴とする。 The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes a pair of glass substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a voltage between a plurality of electrodes formed on one glass substrate of the pair of glass substrates. And a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel that controls display by generating an electric field parallel to the liquid crystal layer, wherein the light absorption rate of molecules in the major axis direction and the minor axis direction is Forming an optical film containing different dichroic dyes so that the major axis direction where the light absorption rate of the dichroic dyes is relatively large is aligned perpendicular to the film surface of the optical film; and And a step of disposing an optical film between the backlight unit that irradiates from the back surface or the side surface and the liquid crystal panel.
本発明によれば、液晶層と平行な電界を生成して表示を制御する液晶パネルにおいて、コントラスト比を向上させることが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the liquid crystal panel which produces | generates an electric field parallel to a liquid-crystal layer and controls a display, the liquid crystal display device which can improve a contrast ratio, and the manufacturing method of a liquid crystal display device can be obtained.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下で説明する図面において、同じ機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。 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, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted or simplified.
(第1実施形態)
第1実施形態に係る液晶表示装置について図1〜図6を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す模式図である。本実施形態の液晶表示装置は、液晶パネル1、バックライトユニット2、プリズムシート3、及び光学フィルム4を備えて構成される。バックライトユニット2とプリズムシート3の間には、光拡散シート等を更に配置してもよい。
(First embodiment)
The liquid crystal display device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment. The liquid crystal display device of this embodiment includes a
液晶パネル1は、液晶層11を挟んで対向する一対のガラス基板12a、12bを有している。液晶層11は、誘電率異方性が正のネマティック液晶を主材料とし、電極10に電圧が印加されていない黒表示において、全ての液晶分子が概ね同一方向に配向するホモジニアス配向となっている。ガラス基板12bと液晶層11との間にはカラーフィルタ15が設けられ、バックライトユニット2から照明されるR(赤)/G(緑)/B(青)の3原色の波長域の光を画素ごとに通過させる。
The
バックライトユニット2は、エッジライト方式のバックライトであり、LED素子を含むLED光源22を導光板21の端部に備えている。導光板21の背面側には、光反射シート等を更に配置してもよい。なお、バックライトユニット2は、エッジ型バックライトに限定されず、液晶パネル1を背面又は側面から照射するものであればよい。例えば、バックライトユニット2は、直下型バックライトとすることもできる。
The backlight unit 2 is an edge light type backlight, and includes an
液晶パネル1のバックライトユニット2側のガラス基板12aには、画素ごとに少なくとも一対の電極10が形成されている。図1に示す液晶パネル1は、IPS(In−Plane Switching)方式を想定しており、液晶パネル1の電極10が、線状の画素電極10a及び共通電極10bを含んでいる。液晶表示装置の図示しない制御部は、画素電極10aと共通電極10bとの間に電圧を印加して液晶層11の面と平行な電界を生成し、液晶層11の面内で液晶分子を回転させることによって液晶表示装置のフルカラー表示を制御する。
On the
図2は、第1実施形態に係る液晶表示装置における電極10のレイアウトを示す模式図である。図2(a)は、図1に示すX−X´線に沿った画素電極10aの断面を示し、図2(b)は、図1に示すY−Y´線に沿った共通電極10bの断面を示している。画素電極10aと共通電極10bとは異なる配線層に形成され、例えばSiNx膜からなる絶縁層13によって互いに電気的に絶縁されている。複数の画素電極10aは、実際には、図2(a)に示すように櫛形の形状をしており、画素ごとに互いに電気的に接続されている。共通電極10bについても同様である。画素電極10a及び共通電極10bは、図1に示すように平面視において交互に配置される。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a layout of the
液晶パネル1には、ガラス基板12a、12bを外側から挟み込むように、それぞれ、偏光板14a、14bが設けられている。偏光板14aの吸収軸5aと偏光板14bの吸収軸5bとは互いに直交しており、画素電極10aと共通電極10bとの間に電圧が印加された白表示において、バックライトユニット2から照明される光が通過する。
The
ところで、前述のように、電極間に横電圧を印加して表示を制御するIPS方式においては、広角から液晶パネル1へ入射し、電極10のエッジで反射/散乱されて液晶パネル1の正面方向に出射する光が正面コントラスト比を低下させる。
By the way, as described above, in the IPS system in which the display is controlled by applying a lateral voltage between the electrodes, the
特に、図1に示す偏光板14aは、図1の左右方向の広角から吸収軸5aに対して斜め方向から入射する光6bに対して偏光能が大きく低下する。このため、広角から吸収軸5aに対して斜め方向から入射した光6bは十分に偏光されず、電極10のエッジで反射/散乱されて液晶パネル1の正面方向に出射すると、液晶分子の配向状態に関わらず偏光板14bを通過してしまう。この結果、IPS方式の液晶パネル1では、正面コントラスト比が低下する。なお、偏光板14aは、吸収軸5aに対して垂直に入射する光6aに対しては偏光能が低下しない。
In particular, the polarizing ability of the
そこで、本実施形態の液晶表示装置は、図1に示すように、液晶パネル1とバックライトユニット2の間に、プリズムシート3を備えている。プリズムシート3は、バックライトユニット2から出射される光を液晶パネル1の正面方向に集光する。これにより、広角から液晶パネル1へ入射する光を低減することができる。
Therefore, the liquid crystal display device of this embodiment includes a
更に、本実施形態の液晶表示装置は、図1に示すように、液晶パネル1とバックライトユニット2の間に、光学フィルム4を備えている。光学フィルム4は、長軸方向と短軸方向とで分子の光吸収率が異なる二色性色素を含んでおり、二色性色素の光吸収率が相対的に大きい長軸方向が光学フィルム4のフィルム面に対して垂直に配向している。典型的には、二色性色素は細長い分子形状をしており、この異方性によって、長軸方向に偏光した光を相対的に大きく吸収し、短軸方向に偏光した光を相対的に小さく吸収する性質を有する。
Furthermore, the liquid crystal display device of the present embodiment includes an optical film 4 between the
図3は、第1実施形態に係る液晶表示装置に用いた二色性色素を、長軸方向から見た場合と、長軸に対して斜め方向から見た場合の見かけの形状の違いを示す模式図である。図3(a)は、二色性色素の分子を長軸方向から見た場合の見かけの光吸収の異方性を示し、図3(b)は、二色性色素の分子を長軸に対して斜め方向から見た場合の見かけの光吸収の異方性を示している。図3(a)と図3(b)を比較すると、二色性色素は、長軸に対して斜め方向から光が入射するほど見かけの異方性が大きくなり、長軸方向に振動する光を相対的に大きく吸収することが分かる。従って、このように長軸方向と短軸方向とで分子の光吸収率が異なる二色性色素を、光学フィルム4のフィルム面に対して垂直に配向させることで、広角から液晶パネル1へ入射する光を比較的多く吸収することができる。
FIG. 3 shows the difference in apparent shape when the dichroic dye used in the liquid crystal display device according to the first embodiment is viewed from the long axis direction and when viewed from an oblique direction with respect to the long axis. It is a schematic diagram. 3A shows the anisotropy of apparent light absorption when the dichroic dye molecule is viewed from the long axis direction, and FIG. 3B shows the dichroic dye molecule as the long axis. On the other hand, the anisotropy of apparent light absorption when viewed from an oblique direction is shown. Comparing FIG. 3A and FIG. 3B, the dichroic dye has a larger apparent anisotropy as light enters from an oblique direction with respect to the major axis, and light that vibrates in the major axis direction. It can be seen that a relatively large amount is absorbed. Accordingly, the dichroic dyes having different molecular light absorption rates in the major axis direction and the minor axis direction are aligned perpendicularly to the film surface of the optical film 4 so as to enter the
更に、二色性色素は、長軸方向に対して斜めから入射する光を吸収するので、長軸方向に対して斜めから入射する光を偏光させる偏光能を有する。図3(a)に示すように、二色性色素の長軸に沿った方向から入射する光に対する見かけの二色性色素の形状は円形であるため、異方性は生じない。一方、図3(b)に示すように、二色性色素の長軸方向に対して斜めから入射する光に対する見かけの二色性色素の形状は細長い楕円形であるため、異方性が生じて図3に示す吸収軸7の方向に偏光能が生じる。従って、このような偏光能を有する二色性色素を、光学フィルム4のフィルム面に対して垂直に配向させることで、広角から液晶パネル1へ入射する光を偏光させ、液晶パネル1の正面側の偏光板14bで吸収することができる。すなわち、光学フィルム4を備えることによって、広角から入射する光に対する偏光板14aの偏光能の低下を補うことができる。
Furthermore, since the dichroic dye absorbs light incident obliquely with respect to the major axis direction, it has a polarization ability to polarize light incident obliquely with respect to the major axis direction. As shown in FIG. 3A, since the apparent dichroic dye shape with respect to light incident from the direction along the long axis of the dichroic dye is circular, no anisotropy occurs. On the other hand, as shown in FIG. 3B, since the apparent dichroic dye shape with respect to light incident obliquely with respect to the long axis direction of the dichroic dye is an elongated ellipse, anisotropy occurs. Thus, the polarization ability is generated in the direction of the absorption axis 7 shown in FIG. Accordingly, by aligning the dichroic dye having such polarization ability perpendicularly to the film surface of the optical film 4, the light incident on the
図4は、第1実施形態に係る液晶表示装置に用いた二色性色素の光透過特性を示す概略図である。光透過特性T1は、二色性色素の長軸と平行な方向に偏光した光を照射したときの二色性色素の光透過率の実測値を示し、光透過特性T2は、二色性色素の長軸と垂直な方向に偏光した光を照射したときの二色性色素の光透過率の実測値を示している。図4に示す光透過特性T1、T2は、以下の方法により測定した。まず、高分子液晶(ネマティック液晶E7)中に、2.0重量%の濃度で二色性色素を添加して平行配向セル(セルギャップ2.0μm)を作製した。そして、この平行配向セルに1枚の偏光板(G1220Du 日東電工製)を重ねたときの分光スペクトルを測定した。 FIG. 4 is a schematic diagram showing light transmission characteristics of the dichroic dye used in the liquid crystal display device according to the first embodiment. The light transmission characteristic T1 indicates an actual measurement value of the light transmittance of the dichroic dye when irradiated with light polarized in a direction parallel to the long axis of the dichroic dye, and the light transmission characteristic T2 indicates the dichroic dye. The measured value of the light transmittance of the dichroic dye when irradiated with the light polarized in the direction perpendicular to the major axis is shown. The light transmission characteristics T1 and T2 shown in FIG. 4 were measured by the following method. First, a dichroic dye was added to a polymer liquid crystal (nematic liquid crystal E7) at a concentration of 2.0% by weight to prepare a parallel alignment cell (cell gap 2.0 μm). And the spectrum when a polarizing plate (G1220Du Nitto Denko) was piled up on this parallel alignment cell was measured.
図4に示すように、本実施形態の液晶表示装置に用いた二色性色素は、分子の長軸と平行な方向に偏光した光に対する光透過率が概ね10%であるのに対し、分子の長軸と垂直な方向に偏光した光に対する光透過率が概ね30%であった。すなわち、本実施形態の二色性色素は、長軸方向に偏光した光を相対的に大きく吸収し、短軸方向に偏光した光を相対的に小さく吸収する性質を有することが確認された。 As shown in FIG. 4, the dichroic dye used in the liquid crystal display device of this embodiment has a light transmittance of about 10% for light polarized in a direction parallel to the long axis of the molecule, whereas The light transmittance with respect to light polarized in the direction perpendicular to the major axis was approximately 30%. That is, it was confirmed that the dichroic dye of this embodiment has a property of absorbing light polarized in the major axis direction relatively large and absorbing light polarized in the minor axis direction relatively small.
また、本実施形態の液晶表示装置に用いた二色性色素は、図4に示すように、可視光領域における光を概ね均一に吸収していることが分かる。このようなNeutral Colorの特性を有する光学フィルム4は、可視光領域における吸収波長が互いに異なる二色性色素を少なくとも2種類以上混合させることによって得られる。例えば、特許文献2の[化9]に示す材料を少なくとも2種類以上混合すればよい。あるいは、特許文献3の[図4]に示す材料を少なくとも2種類以上混合してもよい。
Further, it can be seen that the dichroic dye used in the liquid crystal display device of the present embodiment absorbs light in the visible light region substantially uniformly as shown in FIG. The optical film 4 having such a neutral color characteristic can be obtained by mixing at least two kinds of dichroic dyes having different absorption wavelengths in the visible light region. For example, at least two kinds of materials shown in [Chemical 9] of Patent Document 2 may be mixed. Alternatively, at least two kinds of materials shown in [FIG. 4] of
二色性色素の分子の長軸方向を、光学フィルム4のフィルム面に対して垂直に配向させるためには、例えば垂直配向性ポリイミド等を用いて、二色性色素を添加した高分子液晶(液晶ポリマー)を、光学フィルム4に対して垂直配向させることが可能である。高分子液晶としては、例えば、特許文献2の[化1]〜[化4]に示す材料を用いることができる。あるいは、特許文献3の[図3]に示す材料を用いてもよい。
In order to align the long axis direction of the molecules of the dichroic dye perpendicularly to the film surface of the optical film 4, for example, a polymer liquid crystal to which a dichroic dye is added using, for example, a vertically oriented polyimide ( The liquid crystal polymer) can be vertically aligned with respect to the optical film 4. As the polymer liquid crystal, for example, materials shown in [Chemical Formula 1] to [Chemical Formula 4] of Patent Document 2 can be used. Alternatively, the material shown in FIG. 3 of
本実施形態の光学フィルム4の製造方法の一例について、以下に説明する。まず、所定の高分子液晶の溶剤に、2.0重量%の濃度で二色性色素を添加して溶解し、高分子液晶層を形成するための溶液を調整する。次に、トリアセチルセルロースやノルボルネン系フィルム等の等方的で位相差のないフィルムに対して、垂直配向性ポリイミドの配向膜を成膜し、光学フィルム4のベースフィルムを得る。 An example of the manufacturing method of the optical film 4 of this embodiment is demonstrated below. First, a solution for forming a polymer liquid crystal layer is prepared by adding and dissolving a dichroic dye at a concentration of 2.0% by weight in a predetermined polymer liquid crystal solvent. Next, a vertical alignment polyimide alignment film is formed on an isotropic and non-retarded film such as triacetyl cellulose or norbornene film to obtain a base film of the optical film 4.
続いて、垂直配向性ポリイミドの配向膜が形成されたベースフィルムに対して、調整した溶液をコーティングし、高分子液晶及び二色性色素を含むコーティング膜を形成する。その後、高分子液晶及び二色性色素を含むコーティング膜に対して、所定波長の紫外光を照射してコーティング膜を硬化させる。この結果、高分子液晶の分子がベースフィルムに対して垂直に配向するとともに、二色性色素の分子がベースフィルムに対して垂直に配向する。 Subsequently, the prepared solution is coated on the base film on which the alignment film of the vertically aligning polyimide is formed, thereby forming a coating film containing a polymer liquid crystal and a dichroic dye. Thereafter, the coating film containing the polymer liquid crystal and the dichroic dye is irradiated with ultraviolet light having a predetermined wavelength to cure the coating film. As a result, the molecules of the polymer liquid crystal are aligned perpendicular to the base film, and the molecules of the dichroic dye are aligned perpendicular to the base film.
なお、上述の製造方法は、本実施形態に係る光学フィルム4の製造方法の一例であって、高分子液晶及び二色性色素をベースフィルムに対して垂直に配向させることが可能な方法であれば、上述の方法以外の製造方法を用いることも可能である。例えば、垂直配向性ポリイミド等を用いる代わりに、自発的に垂直配向性を示す高分子液晶を用いてもよい。あるいは、外部電場又は外部磁場によって、高分子液晶又は二色性色素の配向方向を制御してもよい。本実施形態では、位相差のないベースフィルム上に二色性色素を添加した高分子液晶を垂直に配向させたが、バックライトユニット2の側からベースフィルム、二色性色素を添加した高分子液晶の順で配置される場合には、位相差があるベースフィルムを用いても構わない。 The above-described manufacturing method is an example of a method for manufacturing the optical film 4 according to this embodiment, and may be a method capable of aligning a polymer liquid crystal and a dichroic dye perpendicularly to the base film. For example, it is possible to use a manufacturing method other than the above-described method. For example, instead of using vertical alignment polyimide or the like, a polymer liquid crystal that spontaneously exhibits vertical alignment may be used. Alternatively, the orientation direction of the polymer liquid crystal or the dichroic dye may be controlled by an external electric field or an external magnetic field. In this embodiment, the polymer liquid crystal added with the dichroic dye is aligned vertically on the base film having no retardation, but the base film and the polymer added with the dichroic dye from the backlight unit 2 side. When the liquid crystals are arranged in order, a base film having a phase difference may be used.
図5は、第1実施形態に係る液晶表示装置の視野角特性を示す概略図である。また、図6は、従来の液晶表示装置の視野角特性を示す概略図である。図5及び図6はともに、白表示における液晶パネル1の輝度の角度依存性の実測値を示している。視野角特性IHは、液晶パネル1の輝度の水平方向(左右方向)の角度依存性を示し、視野角特性IVは、液晶パネル1の輝度の垂直方向(上下方向)の角度依存性を示す。図5と図6を比較すると、図5に示す本実施形態の液晶表示装置の視野角特性IH、IVでは、図6に示す従来の液晶表示装置の視野角特性IH、IVに現れる品質の悪い広角の光が低減されていることが分かる。このように、液晶パネル1とバックライトユニット2の間に、プリズムシート3及び光学フィルム4を備えることで、広角から液晶パネル1へ入射する光が低減されることが確認された。
FIG. 5 is a schematic diagram showing viewing angle characteristics of the liquid crystal display device according to the first embodiment. FIG. 6 is a schematic view showing viewing angle characteristics of a conventional liquid crystal display device. 5 and 6 both show actual measurement values of the angle dependence of the luminance of the
図5に示す本実施形態の液晶表示装置を用いて測定した正面コントラスト比は、2100であった。一方、図6に示す従来の液晶表示装置を用いて測定した正面コントラスト比は、1600であった。このように、液晶パネル1とバックライトユニット2の間に、プリズムシート3及び光学フィルム4を備えることで、電極10のエッジで反射/散乱されて液晶パネル1の正面方向に出射する光が低減され、液晶表示のコントラスト比が向上することが確認された。なお、プリズムシート3及び光学フィルム4は、両方を備えることが望ましいが、プリズムシート3は省略することも可能である。少なくとも光学フィルム4を備えていれば、本発明の効果を得ることができる。
The front contrast ratio measured using the liquid crystal display device of this embodiment shown in FIG. On the other hand, the front contrast ratio measured using the conventional liquid crystal display device shown in FIG. Thus, by providing the
以上のように、本実施形態の液晶表示装置は、液晶パネルを背面又は側面から照射するバックライトユニットと液晶パネルとの間に、分子の長軸がフィルム面に対して垂直に配向した二色性色素を含む光学フィルムを備えている。これにより、液晶表示のコントラスト比を向上させることが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を得ることができる。 As described above, the liquid crystal display device of the present embodiment has two colors in which the major axis of molecules is aligned perpendicularly to the film surface between the backlight unit that irradiates the liquid crystal panel from the back or side and the liquid crystal panel. The optical film containing a sex pigment is provided. As a result, a liquid crystal display device capable of improving the contrast ratio of the liquid crystal display and a method for manufacturing the liquid crystal display device can be obtained.
なお、以上の説明では、液晶パネル1の制御方式がIPS方式であることを想定したが、これに限定されるものではない。本発明は、液晶層11と平行な電界を生成するための線状の電極10がガラス基板12aに形成された液晶パネル1であれば、上述の優れた効果を得ることができる。
In the above description, it is assumed that the control method of the
また、二色性色素は、長軸方向に偏光した光を相対的に大きく吸収し、短軸方向に偏光した光を相対的に小さく吸収する性質を有するものとしたが、これに限定されない。二色性色素は、光吸収係数が異なる少なくとも2つの軸を有していればよく、例えば、長軸方向に偏光した光を相対的に小さく吸収し、短軸方向に偏光した光を相対的に大きく吸収するものであってもよい。 The dichroic dye has a property of absorbing light polarized in the major axis direction relatively large and absorbing light polarized in the minor axis direction relatively small, but is not limited thereto. The dichroic dye only needs to have at least two axes having different light absorption coefficients. For example, the dichroic dye absorbs light polarized in the major axis direction relatively small and relatively reflects light polarized in the minor axis direction. It may be one that absorbs significantly.
また、本実施形態では、高分子液晶中に、二色性色素を2.0重量%の濃度で添加したが、高分子液晶中の二色性色素の濃度はこの値に限定されない。高分子液晶中の二色性色素の濃度は少なくとも2.0重量%以上であれば、液晶表示の正面コントラスト比を向上させることができる。但し、高分子液晶中の二色性色素の濃度を大きくしすぎると液晶表示の明るさが減少する。 In this embodiment, the dichroic dye is added to the polymer liquid crystal at a concentration of 2.0% by weight. However, the concentration of the dichroic dye in the polymer liquid crystal is not limited to this value. If the concentration of the dichroic dye in the polymer liquid crystal is at least 2.0% by weight or more, the front contrast ratio of the liquid crystal display can be improved. However, if the concentration of the dichroic dye in the polymer liquid crystal is increased too much, the brightness of the liquid crystal display decreases.
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る液晶表示装置について図7及び図8を用いて説明する。図7は、第2実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す模式図である。図7に示す液晶表示装置は、図1に示す第1実施形態の液晶表示装置と比較して、主に電極10の構造が異なっている。また、横電界方式の液晶パネル1bであればその他の構成等に関わらず本発明の効果が得られることを示すために、ネマティック液晶の材料等を変えている。以下、第1実施形態と異なる構成について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the liquid crystal display device according to the second embodiment. The liquid crystal display device shown in FIG. 7 is mainly different from the liquid crystal display device of the first embodiment shown in FIG. Further, in order to show that the effect of the present invention can be obtained regardless of other configurations or the like in the case of the horizontal electric field type liquid crystal panel 1b, the material of the nematic liquid crystal is changed. Hereinafter, a configuration different from the first embodiment will be described.
先の第1本実施形態では、液晶パネル1の表示方式をIPS方式とし、図1に示すように、バックライトユニット2側のガラス基板12aに、線状の画素電極10a及び線状の共通電極10bを形成した。これに対し、本実施形態の液晶表示装置では、液晶パネル1bの表示方式をFFS(Fringe Field Switching)方式とする。
In the first embodiment, the display method of the
すなわち、本実施形態では、線状の画素電極10cをより短い間隔で配置するとともに、共通電極10dを線状ではなく矩形状とした。そして、画素電極10cと共通電極10dとの間に電圧を印加して表示を制御した。これにより、図7に示すように、画素電極10cから共通電極10dまでの距離が短くなって電界が強くなるので、液晶分子の動作性を向上させることができる。この結果、液晶表示の明るさ及び応答性が向上する。
That is, in the present embodiment, the
図8は、第2実施形態に係る液晶表示装置における電極10のレイアウトを示す模式図である。図8(a)は、図7に示すX−X´線に沿った画素電極10cの断面を示し、図8(b)は、図7に示すY−Y´線に沿った共通電極10dの断面を示している。画素電極10cと共通電極10dとは異なる配線層に形成され、例えばSiNx膜からなる絶縁層13によって互いに電気的に絶縁されている。複数の画素電極10cは、実際には、図8(a)に示すような形状をしており、画素ごとに互いに電気的に接続されている。画素電極10cと共通電極10dとは、図7に示すように平面視において重なる領域が存在する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a layout of the
FFS方式の液晶パネル1bは、図8(a)に示すように、線状の画素電極10cの間隔が短いため、広角から液晶パネル1bへ入射する光を反射/散乱する要因が大きくなっている。そこで、本実施形態でも第1実施形態と同様に、広角から液晶パネル1bへ入射する光を低減するために、液晶パネル1bとバックライトユニット2の間に、プリズムシート3及び光学フィルム4を設けた。
As shown in FIG. 8A, the FFS mode liquid crystal panel 1b has a large factor for reflecting / scattering light incident on the liquid crystal panel 1b from a wide angle because the interval between the
また、本実施形態の液晶表示装置では、対向する1対のガラス基板12a、12bの間に、誘電率異方性が負のネマティック液晶材料を封入して液晶層11を形成した。誘電率異方性が負のネマティック液晶材料は種類が少ないため液晶材料の選択の自由度は減少するものの、誘電率異方性が負のネマティック液晶材料を用いることで、液晶分子の電界に対する液晶の動作性を向上させることができる。
In the liquid crystal display device of this embodiment, a
図7に示す本実施形態の液晶表示装置を用いて測定した正面コントラスト比は、2000であった。一方、従来のFFS方式の液晶表示装置を用いて測定した正面コントラスト比は、1300であった。このように、FFS方式の液晶表示装置では、IPS方式の液晶表示装置よりも、プリズムシート3及び光学フィルム4を備えたことによる正面コントラスト比の向上が顕著であった。これは、FFS方式の液晶パネル1bでは、線状の画素電極10cの間隔が短く、広角から液晶パネル1bへ入射して電極10のエッジで反射/散乱される光が多くなるため、プリズムシート3及び光学フィルム4による効果が大きくなったものと考えられる。なお、プリズムシート3及び光学フィルム4は、両方を備えることが望ましいが、プリズムシート3は省略することも可能である。少なくとも光学フィルム4を備えていれば、本発明の効果を得ることができる。
The front contrast ratio measured using the liquid crystal display device of this embodiment shown in FIG. On the other hand, the front contrast ratio measured using a conventional FFS liquid crystal display device was 1300. As described above, in the FFS liquid crystal display device, the front contrast ratio is significantly improved by including the
以上のように、本実施形態の液晶表示装置では、ガラス基板に形成された線状の画素電極と、画素電極と異なる配線層に形成された矩形状の共通電極との間に電圧を印加して表示を制御している。これにより、液晶表示のコントラスト比を更に向上させることが可能な液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を得ることができる。 As described above, in the liquid crystal display device of this embodiment, a voltage is applied between the linear pixel electrode formed on the glass substrate and the rectangular common electrode formed on a wiring layer different from the pixel electrode. To control the display. Thereby, the liquid crystal display device and the manufacturing method of a liquid crystal display device which can further improve the contrast ratio of a liquid crystal display can be obtained.
なお、以上の説明では、液晶パネル1bの制御方式がFSS方式であることを想定したが、これに限定されるものではない。本発明は、液晶層11と平行な電界を生成するための線状の電極10がガラス基板12aに形成された液晶パネル1bであれば、上述の優れた効果を得ることができる。
In the above description, it is assumed that the control method of the liquid crystal panel 1b is the FSS method, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the above-described excellent effect can be obtained if the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る液晶表示装置について図9を用いて説明する。図9は、第3実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す模式図である。図9に示す液晶表示装置は、図1に示す第1実施形態の液晶表示装置と比較して、バックライトユニット2bがいわゆるローカルディミング(Local Dimming)機能に対応している点が異なっている。以下、第1実施形態と異なる構成について説明する。
(Third embodiment)
Next, a liquid crystal display device according to a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to the third embodiment. The liquid crystal display device shown in FIG. 9 is different from the liquid crystal display device of the first embodiment shown in FIG. 1 in that the backlight unit 2b corresponds to a so-called local dimming function. Hereinafter, a configuration different from the first embodiment will be described.
ローカルディミングとは、液晶パネル1を背面又は側面から照射するバックライトユニット2bの照射領域を複数の区画に分割し、区画ごとにLED光源22a〜22cの照射光量を調節することで、HDR(High Dynamic Range)を実現する機能である。分割されるバックライトユニット2bの区画数は、典型的には、画素数と比較して小さく、例えば、横16×縦9=144個である。そして、例えば、液晶パネル1に夜景を表示する場合等には、月のような相対的に明るい映像を表示する区画の照射光量を大きくする一方で、暗い映像を表示する区画は照射光量を小さくする。これにより、映像全体のコントラスト比を向上させることができる。
In local dimming, the irradiation area of the backlight unit 2b that irradiates the
ローカルディミング方式の課題は、バックライトユニット2bの特定の区画の照射光量を大きくすると、照射光量が低い隣の領域に光が漏れてしまうことである。そこで、本実施形態でも第1実施形態と同様に、隣接する区画に漏れ出す光を低減するために、液晶パネル1とバックライトユニット2bの間に、光学フィルム4を設けた。この結果、図9に示す液晶表示装置では、光学フィルム4を備えない場合と比較して、隣接する区画に漏れ出す光量を約1/3に低減することができた。
The problem of the local dimming method is that when the irradiation light amount of a specific section of the backlight unit 2b is increased, light leaks to an adjacent region where the irradiation light amount is low. Therefore, in this embodiment as well, as in the first embodiment, the optical film 4 is provided between the
以上のように、本実施形態の液晶表示装置のバックライトユニットは、液晶パネル1を照射する領域が複数の区画に分割されており、液晶パネル1に表示する映像の明るさ分布に応じて、液晶パネル1を照射する光量を区画ごとに調整する。これにより、電極のエッジで反射/散乱されて液晶パネルの正面に出射する光を低減してコントラスト比を向上するとともに、隣接する区画に漏れ出す光を低減してコントラスト比を更に向上させることができる。
As described above, in the backlight unit of the liquid crystal display device of the present embodiment, the region that illuminates the
なお、以上の説明では、液晶パネル1の制御方式がIPS方式であることを想定したが、これに限定されるものではない。本発明は、液晶層11と平行な電界を生成するための線状の電極10がガラス基板12aに形成された液晶パネル1であれば、上述の優れた効果を得ることができる。また、バックライトユニット2bは、液晶パネル1を背面又は側面から照射するものであればよく、例えば、エッジ型バックライト又は直下型バックライトとすることができる。
In the above description, it is assumed that the control method of the
(その他の実施形態)
上述の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
(Other embodiments)
The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
例えば、広角から液晶パネル1へ入射して電極10のエッジで反射/散乱される光の割合を低減するには、偏光板14aの吸収軸の方向と線状の電極10の配線方向とを平行に近づければよい。上述の実施形態の図は、説明の便宜上、偏光板14aの吸収軸の方向と線状の電極10の配線方向とが直交するように描いたが、実際の偏光板14aは、線状の電極10の配線方向に対して吸収軸の方向が所定の角度をなすように配置される。この角度は、主に液晶層11の液晶分子の種類等に応じて決定されるが、この角度を0°又は180°に近づけることで、広角から液晶パネル1へ入射して電極10のエッジで反射/散乱される光の割合を低減することができる。
For example, in order to reduce the proportion of light that enters the
また、例えば、液晶パネル1の水平方向の視野角特性が求められる自動車用の液晶表示装置においては、液晶パネル1の正面側の偏光板14bの吸収軸の方向を垂直にすればよい。これにより、水平方向の広角から偏光板14bに斜めに入射する光に対する偏光板14bの偏光能の低減を抑えることができる。
Further, for example, in an automobile liquid crystal display device that requires a horizontal viewing angle characteristic of the
1、1b :液晶パネル
2、2b :バックライトユニット
3 :プリズムシート
4 :光学フィルム
10 :電極
10a、10c :画素電極
10b、10d :共通電極
11 :液晶層
12a、12b :ガラス基板
13 :絶縁層
14a、14b :偏光板
15 :カラーフィルタ
21 :導光板
22 :LED光源
1, 1b: Liquid crystal panel 2, 2b: Backlight unit 3: Prism sheet 4: Optical film 10:
Claims (11)
前記液晶パネルを背面又は側面から照射するバックライトユニットと前記液晶パネルとの間に、長軸方向と短軸方向とで分子の光吸収率が異なる二色性色素を含む光学フィルムを備え、
前記二色性色素の光吸収率が相対的に大きい長軸方向が前記光学フィルムのフィルム面に対して垂直に配向している
液晶表示装置。 A pair of glass substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a voltage is applied between a plurality of electrodes formed on one glass substrate of the pair of glass substrates to generate an electric field parallel to the liquid crystal layer. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel that controls display by generating,
Between the backlight unit that irradiates the liquid crystal panel from the back or side and the liquid crystal panel, an optical film containing a dichroic dye having different molecular light absorption rates in the major axis direction and the minor axis direction,
A liquid crystal display device in which a major axis direction in which the light absorption rate of the dichroic dye is relatively large is aligned perpendicularly to the film surface of the optical film.
前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加して表示を制御する
請求項1に記載の液晶表示装置。 The electrode includes a linear pixel electrode and a linear common electrode formed on the glass substrate on the backlight unit side of the pair of glass substrates,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a display is controlled by applying a voltage between the pixel electrode and the common electrode.
前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加して表示を制御する
請求項1に記載の液晶表示装置。 The electrode includes a linear pixel electrode formed on a glass substrate on the backlight unit side of the pair of glass substrates, and a rectangular common electrode formed on a wiring layer different from the pixel electrode. ,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a display is controlled by applying a voltage between the pixel electrode and the common electrode.
前記液晶パネルに表示する映像の明るさ分布に応じて、前記液晶パネルを照射する光量を前記区画ごとに調整する
請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 In the backlight unit, an area that illuminates the liquid crystal panel is divided into a plurality of sections,
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the amount of light applied to the liquid crystal panel is adjusted for each of the sections according to a brightness distribution of an image displayed on the liquid crystal panel. 5.
請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 5. The optical film includes a polymer liquid crystal to which the dichroic dye is added, and the polymer liquid crystal is aligned perpendicularly to a film surface of the optical film. A liquid crystal display device according to 1.
請求項5に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 5, wherein a concentration of the dichroic dye added to the polymer liquid crystal is 2.0% by weight or more.
請求項1から6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the optical film includes two or more types of the dichroic dyes having different absorption wavelengths in the visible light region.
請求項1から7のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display according to any one of claims 1 to 7, further comprising a prism sheet that condenses light from the backlight unit in a front direction of the liquid crystal panel between the optical film and the backlight unit. apparatus.
請求項1から8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 The absorption axis of a polarizing plate provided on one glass substrate of the pair of glass substrates and an absorption axis of a polarizing plate provided on the other glass substrate are orthogonal to each other. The liquid crystal display device according to any one of the above.
長軸方向と短軸方向とで分子の光吸収率が異なる二色性色素を含む光学フィルムを、前記二色性色素の光吸収率が相対的に大きい長軸方向が前記光学フィルムのフィルム面に対して垂直に配向するように形成するステップと、
前記液晶パネルを背面又は側面から照射するバックライトユニットと前記液晶パネルとの間に、前記光学フィルムを配置するステップと、
を有する液晶表示装置の製造方法。 A pair of glass substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a voltage is applied between a plurality of electrodes formed on one glass substrate of the pair of glass substrates to generate an electric field parallel to the liquid crystal layer. A method of manufacturing a liquid crystal display device including a liquid crystal panel that controls display by generating,
An optical film containing a dichroic dye having different light absorption rates of molecules in the major axis direction and the minor axis direction, and the major axis direction in which the light absorption rate of the dichroic dye is relatively large is the film surface of the optical film. Forming so as to be oriented perpendicular to
Arranging the optical film between a backlight unit that irradiates the liquid crystal panel from the back or side and the liquid crystal panel;
A method of manufacturing a liquid crystal display device having
垂直配向性ポリイミドの配向膜をベースフィルムに形成するステップと、
前記二色性色素を添加した高分子液晶の溶液を前記配向膜にコーティングして、前記ベースフィルムにコーティング膜を形成するステップと、
前記コーティング膜に紫外光を照射して前記コーティング膜を硬化させるステップと、
を有する請求項10に記載の液晶表示装置の製造方法。 Forming the optical film comprises:
Forming a vertical alignment polyimide alignment film on a base film;
Coating the alignment film with a polymer liquid crystal solution to which the dichroic dye is added, and forming a coating film on the base film;
Irradiating the coating film with ultraviolet light to cure the coating film;
The manufacturing method of the liquid crystal display device of Claim 10 which has these.
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|---|---|---|---|---|
| JPWO2022176803A1 (en) * | 2021-02-16 | 2022-08-25 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10293299A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Nec Corp | Liquid crystal display device and production of dichromatic dyestuff-containing sheet |
| JP2009009062A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Nitto Denko Corp | Multilayer polarizing plate, method for producing the same, and liquid crystal display device |
| US20090115935A1 (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-07 | Sony Corporation | Liquid crystal display device |
| KR20100109746A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-11 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display and driving method thereof |
| JP2010266610A (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Sony Corp | Liquid crystal display |
| JP2011197656A (en) * | 2010-02-25 | 2011-10-06 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Liquid crystal display device |
| JP4878306B2 (en) * | 2007-02-09 | 2012-02-15 | 株式会社 日立ディスプレイズ | Liquid crystal display |
| JP5341643B2 (en) * | 2009-07-08 | 2013-11-13 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Liquid crystal display device and method of manufacturing liquid crystal display device |
| US20150362799A1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-12-17 | Lg Display Co., Ltd. | Coatable polarizer and liquid crystal display device having the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8111459B2 (en) * | 2006-02-28 | 2012-02-07 | Teijin Limited | Laminated polarizing film, phase retardation film, and liquid crystal display device |
| JP2007233014A (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Fujifilm Corp | Liquid crystal display device using optically anisotropic layer and light diffusion layer |
| KR20090056210A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-03 | 동우 화인켐 주식회사 | Planar switching liquid crystal display device comprising retardation film |
-
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-
2017
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Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10293299A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Nec Corp | Liquid crystal display device and production of dichromatic dyestuff-containing sheet |
| JP4878306B2 (en) * | 2007-02-09 | 2012-02-15 | 株式会社 日立ディスプレイズ | Liquid crystal display |
| JP2009009062A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Nitto Denko Corp | Multilayer polarizing plate, method for producing the same, and liquid crystal display device |
| US20100157195A1 (en) * | 2007-06-29 | 2010-06-24 | Nitto Denko Corporation | Laminated polarizing plate, method for production thereof and liquid crystal display |
| US20090115935A1 (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-07 | Sony Corporation | Liquid crystal display device |
| JP2009116015A (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Sony Corp | Liquid crystal display device |
| KR20100109746A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-11 | 엘지디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display and driving method thereof |
| JP2010266610A (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Sony Corp | Liquid crystal display |
| JP5341643B2 (en) * | 2009-07-08 | 2013-11-13 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Liquid crystal display device and method of manufacturing liquid crystal display device |
| JP2011197656A (en) * | 2010-02-25 | 2011-10-06 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Liquid crystal display device |
| US20150362799A1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-12-17 | Lg Display Co., Ltd. | Coatable polarizer and liquid crystal display device having the same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2022176803A1 (en) * | 2021-02-16 | 2022-08-25 | ||
| WO2022176803A1 (en) * | 2021-02-16 | 2022-08-25 | 富士フイルム株式会社 | Optically anisoropic film, optical film and display device |
| US12032188B2 (en) | 2021-02-16 | 2024-07-09 | Fujifilm Corporation | Optically anisotropic film, optical film, and display device |
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