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JP2006195388A - View-angle control display device and view-angle control element - Google Patents

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JP2006195388A
JP2006195388A JP2005009577A JP2005009577A JP2006195388A JP 2006195388 A JP2006195388 A JP 2006195388A JP 2005009577 A JP2005009577 A JP 2005009577A JP 2005009577 A JP2005009577 A JP 2005009577A JP 2006195388 A JP2006195388 A JP 2006195388A
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viewing angle
angle control
viewing
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display device
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徹 塚本
Masao Ozeki
正雄 尾関
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Kyocera Display Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a view-angle control element and a view-angle control display device that greatly cut off light in a view-angle control direction in a view-angel control state. <P>SOLUTION: The view-angle control display device 100 as an embodiment of the present invention is equipped with a liquid crystal display element 101, the view-angle control element 102, and a back light unit 103. The view-angle control display device 100 is so configured that a display surface of the liquid crystal display element 101 can be viewed from a passenger's seat side, but can not be viewed from a driver's seat side in the view-angle control state. Especially, the view-angle control element 102 is equipped with two layers of a 1st TN element 1021 and a 2nd TN element 1022 so that the display surface can surely not be viewed from the driver's seat side. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、視野角制御表示装置及び視野角制御素子に関する。   The present invention relates to a viewing angle control display device and a viewing angle control element.

現在、表示装置は、人と機械とをつなぐインターフェースとして広く使用され、目覚しい進展を果たしている。多くの場合、表示装置の視野角は広いほうが好ましい。そのため、表示装置の開発は視野角を広げる方向で進められてきた。   Currently, display devices are widely used as an interface between humans and machines, and have made remarkable progress. In many cases, it is preferable that the viewing angle of the display device is wide. Therefore, the development of display devices has been advanced in the direction of widening the viewing angle.

かかる表示装置に、セキュリティ性の高い情報を表示する場合がある。このとき、広視野角の表示装置にセキュリティ性の高い情報を表示すると、第三者に表示を見られてしまう可能性がある。そこで、プライバシ−保護への要求から、視野角を特定の範囲に制御する必要性が高まっている。   Information with high security may be displayed on such a display device. At this time, if information with high security is displayed on a display device with a wide viewing angle, there is a possibility that the display can be seen by a third party. Therefore, the need to control the viewing angle within a specific range is increasing due to the demand for privacy protection.

また、昨今、カーナビゲーション技術の発展に伴い、多くの車にカーナビゲーションシステムが装備されるようになった。通常、カーナビゲーションシステムにおいて地図を表示するための表示装置は、同時にテレビ受像機としても機能する。このとき、表示装置は、当然のことながら運転席からも視認することができるが、運転中に運転者がテレビ画像を見ることは安全上の問題がある。従って、表示装置がテレビ画像を表示している場合には、助手席からは画面を見ることができる一方で、運転席からは画面を見ることができないように、やはり視野角を制御する必要性が高まっている。   Recently, with the development of car navigation technology, many cars have been equipped with car navigation systems. Usually, a display device for displaying a map in a car navigation system simultaneously functions as a television receiver. At this time, the display device can be visually recognized from the driver's seat as a matter of course, but there is a safety problem for the driver to watch the television image while driving. Therefore, when the display device displays a TV image, it is necessary to control the viewing angle so that the screen can be seen from the passenger seat but not the driver seat. Is growing.

表示装置の視野角制御技術として、さまざまな手段が開発されている(例えば、特許文献1〜3および非特許文献1参照。)。
特開2003−23307号公報 特開平8−114795号公報 特開平9−105958号公報 松本正一・角田市良共著「液晶の基礎と応用」、工業調査会、1991年5月20日、10章 9.2
Various means have been developed as a viewing angle control technique for display devices (see, for example, Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Document 1).
JP 2003-23307 A Japanese Patent Laid-Open No. 8-114795 JP-A-9-105958 Shoichi Matsumoto and Ryo Kakuda, “Basics and Applications of Liquid Crystals”, Industrial Research Committee, May 20, 1991, Chapter 10 9.2

特許文献1に記載された視野角制御表示装置では、配向膜が視認可能な大きさの複数領域に区画され、そして隣接する領域の配向を異ならせている。従って、正面以外の方向から見た場合に固定パタ−ンが視認され、これにより、視野角を狭くしている。しかしながら、特許文献1に記載された視野角制御表示装置は、斜め方向から観察した場合に、固定パタ−ンを介して表示素子に表示された情報が見えてしまうという問題がある。また、主視野角が正面方向であるため、正面以外が主視野角であるような場合には適用できないという問題がある。   In the viewing angle control display device described in Patent Document 1, the alignment film is divided into a plurality of regions of a size that can be visually recognized, and the orientations of adjacent regions are different. Therefore, when viewed from a direction other than the front, the fixed pattern is visually recognized, thereby narrowing the viewing angle. However, the viewing angle control display device described in Patent Literature 1 has a problem that information displayed on the display element can be seen through a fixed pattern when observed from an oblique direction. Moreover, since the main viewing angle is the front direction, there is a problem that it cannot be applied to cases where the main viewing angle is other than the front.

本発明は、上述のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、視野角制御状態において視野角制御方向の光の遮光度が高い視野角制御素子及び視野角制御表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and provides a viewing angle control element and a viewing angle control display device that have a high degree of light shielding in the viewing angle control direction in the viewing angle control state. The purpose is to provide.

第1の態様にかかる視野角制御表示装置は、表示素子と視野角制御素子とを備え視野角制御状態において当該表示素子の表示面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向から当該表示素子を視認することを可能としつつ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向から当該表示素子を視認することを制限する表示装置であって、前記視野角制御素子はツイステッドネマチック素子を備え、当該ツイステッドネマチック素子のリタデーション値はリタデーション値の値に対する垂直透過率の極大点を含む所定の範囲のうち、リタデーション値が最も小さい第一の範囲よりも大きい第二の範囲以降の範囲としたものである。これにより、視野角制御状態において視認非制限方向に対する透過率を高めることができ、明るい画像を提供できる。なお、本発明において垂直透過率とは表示素子の表示面に対して垂直な面で測定した光の透過率であり、単に透過率とは測定角度を垂直方向に限定しない様々な角度からの光の透過率を指すものとする。   The viewing angle control display device according to the first aspect includes a display element and a viewing angle control element, and in a viewing angle control state, the viewing angle is controlled from a viewing-unrestricted direction inclined at a certain angle from a plane perpendicular to the display surface of the display element. A display device that allows the display element to be visually recognized, and restricts the visual recognition of the display element from a visual restriction direction that is inclined to a side opposite to the side in which the visual unrestricted direction is inclined. The control element includes a twisted nematic element, and a retardation value of the twisted nematic element is a second greater than a first range having the smallest retardation value in a predetermined range including a maximum point of vertical transmittance with respect to the retardation value. The range after the range of. Thereby, the transmittance | permeability with respect to a viewing non-restriction direction can be raised in a viewing angle control state, and a bright image can be provided. In the present invention, the vertical transmittance is the transmittance of light measured on a plane perpendicular to the display surface of the display element, and simply the transmittance is the light from various angles whose measurement angle is not limited to the vertical direction. It shall mean the transmittance of

第2の態様にかかる視野角制御表示装置は、表示素子と視野角制御素子とを備え視野角制御状態において当該表示素子の表示面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向から当該表示素子を視認することを可能としつつ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向から当該表示素子を視認することを制限する表示装置であって、前記視野角制御素子はツイステッドネマチック素子を備え、当該ツイステッドネマチック素子のリタデーション値を0.9〜1.9μmの範囲としたものである。これにより、視野角制御状態において視認非制限方向に対する透過率を高めることができ、明るい画像を提供できる。   The viewing angle control display device according to the second aspect includes a display element and a viewing angle control element, and in a viewing angle control state, the viewing angle is controlled from a viewing-unrestricted direction inclined by a certain angle from a plane perpendicular to the display surface of the display element. A display device that allows the display element to be visually recognized, and restricts the visual recognition of the display element from a visual restriction direction that is inclined to a side opposite to the side in which the visual unrestricted direction is inclined. The control element includes a twisted nematic element, and the retardation value of the twisted nematic element is in the range of 0.9 to 1.9 μm. Thereby, the transmittance | permeability with respect to a viewing non-restriction direction can be raised in a viewing angle control state, and a bright image can be provided.

第3の態様にかかる視野角制御表示装置は、表示素子と視野角制御素子とを備えた視野角制御表示装置であって、前記視野角制御素子は電気的に視野角制御状態と非視野角制御状態を切り替えることができ、視野角制御状態において視野角制御素子に垂直な任意の面から垂直方向に対して+40°傾斜した角度の光の透過率が1%以下であり、−40°傾斜した角度の光の透過率が10%以上であって、非制御状態において±40°傾斜した角度の光の透過率が10%以上であることを特徴とするものである。これにより、表示を制限する方向に対しては十分に遮光でき、かつ表示を制限しない方向に対しては、十分な明るさで表示できる。   A viewing angle control display device according to a third aspect is a viewing angle control display device including a display element and a viewing angle control element, wherein the viewing angle control element is electrically connected to a viewing angle control state and a non-viewing angle. The control state can be switched. In the viewing angle control state, the transmittance of light at an angle of + 40 ° with respect to the vertical direction from an arbitrary surface perpendicular to the viewing angle control element is 1% or less, and the tilt is −40 °. The light transmittance at the angle is 10% or more, and the light transmittance at an angle of ± 40 ° in the non-controlled state is 10% or more. Thereby, it is possible to sufficiently shield light in the direction in which the display is restricted, and display with sufficient brightness in the direction in which the display is not restricted.

第4の態様にかかる視野角制御表示装置におけるツイステッドネマチック素子では偏光板の透過偏光軸と、最近接の液晶分子の短軸方向のなす角を液晶分子の長軸方向となす角よりも狭くしている。これにより、視野角制御状態において視認制限方向に対して遮光性を向上できるとともに、視認非制限方向に対する透過率を高めることができ、明るい画像を提供できる。   In the twisted nematic element in the viewing angle control display device according to the fourth aspect, the angle formed by the transmission polarization axis of the polarizing plate and the short axis direction of the nearest liquid crystal molecule is made narrower than the angle formed by the long axis direction of the liquid crystal molecule. ing. Thereby, in the viewing angle control state, it is possible to improve the light shielding property with respect to the viewing restriction direction, to increase the transmittance with respect to the viewing unrestricted direction, and to provide a bright image.

第5の態様にかかる視野角制御表示装置は、表示素子による表示領域に、視野角制御可能な制御領域と、視野角制御できない非制御領域を設けたものである。これにより、非制御領域は明るさを有しているため制御領域が遮光状態にある場合、周囲光が暗い環境において、視認者の暗順応を抑制し、制御方向の遮光効果を高めることができる。
第6の態様にかかる視野角制御表示装置における視野角制御素子は視野角制御状態において前記視認制限方向に遮光性を生じさせるツイステッドネマチック素子を2層以上備えている。これによって、視野角制御状態において視認制限方向に対する遮光性を向上させることができる。
The viewing angle control display device according to the fifth aspect is provided with a control region in which the viewing angle can be controlled and a non-control region in which the viewing angle cannot be controlled in the display region by the display element. Thereby, since the non-control area has brightness, when the control area is in a light shielding state, the dark adaptation of the viewer can be suppressed and the light shielding effect in the control direction can be enhanced in an environment where the ambient light is dark. .
The viewing angle control element in the viewing angle control display device according to the sixth aspect includes two or more layers of twisted nematic elements that cause light shielding in the viewing restriction direction in the viewing angle control state. Thereby, it is possible to improve the light shielding property in the viewing restriction direction in the viewing angle control state.

第7の態様にかかる視野角制御表示装置において、前記ツイステッドネマチック素子のうち少なくとも一つのツイステッドネマチック素子のツイスト方向が他のツイステッドネマチック素子に対して逆ツイストの関係にある。これによって、視野角制御状態において視認非制限方向に対する透過率を高めることができ、明るい画像を提供でき、また視野角非制御状態において視認方向による色味変化の小さい画像を提供することができる。   In the viewing angle control display device according to the seventh aspect, the twist direction of at least one twisted nematic element among the twisted nematic elements is in a reverse twist relationship with respect to the other twisted nematic elements. Accordingly, it is possible to increase the transmittance in the viewing non-limiting direction in the viewing angle control state, and to provide a bright image, and it is possible to provide an image with a small change in color depending on the viewing direction in the viewing angle non-control state.

第8の態様にかかる視野角制御表示装置において、前記ツイステッドネマチック素子は、少なくとも一つのツイステッドネマチック素子のリタデーション値が0.3〜0.55μmの範囲にあり、少なくとも一つのツイステッドネマチック素子のリタデーション値が0.9〜1.9μmの範囲にある。これによって、特に、視野角制御状態において視認非制限方向に対する透過率を高めることができ、明るい画像を提供できる。   In the viewing angle control display device according to the eighth aspect, the twisted nematic element has a retardation value of at least one twisted nematic element in a range of 0.3 to 0.55 μm, and a retardation value of at least one twisted nematic element. Is in the range of 0.9 to 1.9 μm. Thereby, in particular, in the viewing angle control state, it is possible to increase the transmittance in the visually unrestricted direction and provide a bright image.

第9の態様にかかる視野角制御表示装置において、前記ツイステッドネマチック素子は、相互に独立して視野角制御可能である。これによって、外光が明るい環境下では、1層のみによる視野角制御を行うなどの細かい処理を実現できる。   In the viewing angle control display device according to the ninth aspect, the twisted nematic elements can control the viewing angle independently of each other. As a result, in an environment where the outside light is bright, it is possible to realize fine processing such as performing viewing angle control using only one layer.

第10の態様にかかる視野角制御表示装置における表示素子は、液晶表示素子とバックライトを備え、前記視野角制御素子は当該液晶表示素子に対して反バックライト側に配置される。これにより、視認制限方向に対する遮光特性を向上させることができる。   The display element in the viewing angle control display device according to the tenth aspect includes a liquid crystal display element and a backlight, and the viewing angle control element is disposed on the opposite backlight side with respect to the liquid crystal display element. Thereby, the light-shielding characteristic with respect to a visual recognition restriction | limiting direction can be improved.

第11の態様にかかる視野角制御表示装置の視野角制御素子におけるツイステッドネマチック素子間、または、前記ツイステッドネマチック素子と前記液晶表示素子間にある偏光板を、挟持する二つの素子で共用している。これにより、偏光板の数を減らすことができるため偏光板の吸光による透過率低下を低減し、光の利用効率を向上させることができる。   The polarizing element located between the twisted nematic elements in the viewing angle control element of the viewing angle control display device according to the eleventh aspect or between the twisted nematic element and the liquid crystal display element is shared by the two elements sandwiched. . Thereby, since the number of polarizing plates can be reduced, the transmittance | permeability fall by the light absorption of a polarizing plate can be reduced, and the utilization efficiency of light can be improved.

第12の態様にかかる視野角制御表示装置において、前記液晶表示素子、または、前記視野角制御素子が各々有する最近接の偏光板であって、各々の偏光板の間に、位相差板が配置されている。これにより、液晶表示素子と視野角制御素子間の位相を揃えることができる。   In the viewing angle control display device according to the twelfth aspect, the liquid crystal display element or the nearest polarizing plate respectively included in the viewing angle control element, wherein a retardation plate is disposed between the polarizing plates. Yes. Thereby, the phase between the liquid crystal display element and the viewing angle control element can be made uniform.

第13の態様にかかる視野角制御表示装置は、車載用の表示装置であって、前記視野角制御素子は、視野角制御状態において助手席からの視認を可能とし、運転席からの視認を制限するように視野角を制御する。これにより、運転席に対してテレビ画像等の表示を制限できるため、安全性を高めることができる。   A viewing angle control display device according to a thirteenth aspect is an on-vehicle display device, and the viewing angle control element enables viewing from a passenger seat in a viewing angle control state and restricts viewing from a driver seat. To control the viewing angle. Thereby, since a display of a television image etc. can be restrict | limited to a driver's seat, safety can be improved.

第14の態様にかかる視野角制御素子は、視野角制御状態においてその主面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向に対して光を透過させ、反対側に傾斜した視認制限方向に対して光を遮光する視野角制御素子であって、視野角制御状態において前記視認制限方向に遮光性を生じさせるツイステッドネマチック素子を2層以上備えたものである。これによって、視野角制御状態において視認制限方向に対する遮光性を向上させることができる。   The viewing angle control element according to the fourteenth aspect transmits light in a viewing non-limiting direction inclined by a certain angle from a plane perpendicular to the main surface in the viewing angle control state, and the viewing restriction tilted to the opposite side. A viewing angle control element that shields light relative to a direction, and includes two or more layers of twisted nematic elements that cause light shielding in the viewing restriction direction in a viewing angle control state. Thereby, it is possible to improve the light shielding property in the viewing restriction direction in the viewing angle control state.

第15の態様にかかる視野角制御素子は、視野角制御状態においてその主面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向に対して光を透過させ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向に対して光を遮光する視野角制御素子であって、この視野角制御素子はツイステッドネマチック素子を備え、当該ツイステッドネマチック素子のリタデーション値はリタデーション値の値に対する垂直透過率の極大点を含む所定の範囲のうち、リタデーション値が最も小さい第一の範囲よりも大きい第二の範囲以降の範囲としたものである。これにより、視野角制御状態において視認非制限方向に対する透過率を高めることができ、明るい画像を提供できる。   The viewing angle control element according to the fifteenth aspect transmits light in a viewing non-restricted direction inclined at a certain angle from a plane perpendicular to the main surface in the viewing angle control state, and the viewing non-limiting direction is tilted. A viewing angle control element that shields light with respect to a viewing restriction direction inclined to the opposite side, the viewing angle control element including a twisted nematic element, and the retardation value of the twisted nematic element is a retardation value. Among the predetermined range including the maximum point of the vertical transmittance with respect to, the range after the second range is larger than the first range having the smallest retardation value. Thereby, the transmittance | permeability with respect to a visual recognition non-restriction direction can be raised in a viewing angle control state, and a bright image can be provided.

第16の態様にかかる視野角制御素子は、視野角制御状態においてその主面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向に対して光を透過させ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向に対して光を遮光する視野角制御素子であって、前記視野角制御素子はツイステッドネマチック素子を備え、当該ツイステッドネマチック素子のリタデーション値が0.9〜1.9μmの範囲である。これにより、視野角制御状態において視認非制限方向に対する透過率を高めることができ、明るい画像を提供できる。   The viewing angle control element according to the sixteenth aspect transmits light in a viewing non-restricted direction inclined at a certain angle from a plane perpendicular to the main surface in the viewing angle control state, and the viewing non-limiting direction is tilted. A viewing angle control element that shields light with respect to a viewing restriction direction that is inclined to the opposite side, the viewing angle control element including a twisted nematic element, and the retardation value of the twisted nematic element is 0.9 to The range is 1.9 μm. Thereby, the transmittance | permeability with respect to a viewing non-restriction direction can be raised in a viewing angle control state, and a bright image can be provided.

第17の態様にかかる視野角制御素子は、視野角制御状態においてその主面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向に対して光を透過させ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向に対して光を遮光する視野角制御素子であって、前記視野角制御素子は電気的に視野角制御状態と非視野角制御状態を切り替えることができ、視野角制御状態において視野角制御素子に垂直な任意の面から垂直方向に対して+40°傾斜した角度の光の透過率が1%以下であり、−40°傾斜した角度の光の透過率が10%以上であって、非制御状態において±40°傾斜した角度の光の透過率10%以上である。これにより、表示を制限する方向に対しては十分に遮光でき、かつ表示を制限しない方向に対しては、十分な明るさで表示できるように視野角を制御できる。   The viewing angle control element according to the seventeenth aspect transmits light in a viewing-unrestricted direction inclined at a certain angle from a plane perpendicular to the main surface in a viewing-angle control state, and the viewing-unrestricted direction is tilted. A viewing angle control element that shields light with respect to a viewing restriction direction that is inclined to the opposite side, and the viewing angle control element can electrically switch between a viewing angle control state and a non-viewing angle control state. In the viewing angle control state, the transmittance of light at an angle of + 40 ° with respect to the vertical direction from an arbitrary plane perpendicular to the viewing angle control element is 1% or less, and the transmittance of light at an angle of −40 ° Is 10% or more, and the transmittance of light at an angle of ± 40 ° in the uncontrolled state is 10% or more. Thereby, the viewing angle can be controlled so that the display can be sufficiently shielded from the direction in which the display is limited and the display can be displayed with sufficient brightness in the direction in which the display is not limited.

本発明によれば、視野角制御状態において視野角制御方向の光の遮光度が高い視野角制御素子及び視野角制御表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a viewing angle control element and a viewing angle control display device that have a high light shielding degree in the viewing angle control direction in the viewing angle control state.

以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、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 to which the present invention can be applied will be described. The following description explains the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.

図1は、本発明にかかる視野角制御表示装置(以下、単に表示装置とする)の模式的断面図である。図1に示す表示装置100は、液晶表示装置であり、液晶表示素子101、視野角制御素子102及びバックライトユニット103を備えている。本例にかかる表示装置100は、車載用の表示装置であり、カーナビゲーションシステムにおいて用いられる。従って、表示装置100は、四輪自動車の車内前方の中央部に設けられ、運転席及び助手席から視認することができる。そして、表示装置100には、カーナビゲーションモードでは地図情報が表示され、テレビモードやDVDモードでは映像情報が表示される。なお、図1において、上方が視認側、下方が反視認側である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a viewing angle control display device (hereinafter simply referred to as a display device) according to the present invention. A display device 100 illustrated in FIG. 1 is a liquid crystal display device, and includes a liquid crystal display element 101, a viewing angle control element 102, and a backlight unit 103. The display device 100 according to this example is an on-vehicle display device and is used in a car navigation system. Accordingly, the display device 100 is provided at the center in the front of the four-wheeled vehicle and can be viewed from the driver seat and the passenger seat. The display device 100 displays map information in the car navigation mode, and displays video information in the television mode and the DVD mode. In FIG. 1, the upper side is the viewing side, and the lower side is the non-viewing side.

液晶表示素子101は、従来から知られているTN(Twisted Nematic:ツイステッドネマチック)方式、STN(Super Twisted Nematic)方式等のパッシブマトリクス方式や、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス方式あるいはセグメント方式のいずれでもよい。また、液晶表示素子101においては、例えば、TN、STN、IPS(In−Plane Switching)、OCB(Optically Compensated Birefringence)等が用いられる。液晶表示素子101の視認側、反視認側には配向方向に応じて各々透過軸を所定の方向に配置した偏光膜が設けられる。   The liquid crystal display element 101 includes a conventionally known passive matrix system such as a TN (Twisted Nematic) system and STN (Super Twisted Nematic) system, an active matrix system using a thin film transistor (TFT), or a segment system. Either is acceptable. In the liquid crystal display element 101, for example, TN, STN, IPS (In-Plane Switching), OCB (Optically Compensated Birefringence), or the like is used. On the viewing side and the non-viewing side of the liquid crystal display element 101, a polarizing film having transmission axes arranged in a predetermined direction according to the orientation direction is provided.

視野角制御素子102は、電気的制御により表示装置100の視野角を制御する素子であり、後にその構成及び機能について詳述する。この視野角制御素子102には、図示しない駆動回路よりカーナビゲーションシステムのモードに応じて電圧の供給が制御される。例えば、カーナビゲーションモードでは、視野角制御素子102に対して電圧が供給されないため、視野角は制御されない。また、テレビモード等では、視野角制御素子102に対して電圧が供給され、視野角が制御される。このとき、視野角制御素子102は、運転席からの視認を制限する。   The viewing angle control element 102 is an element that controls the viewing angle of the display device 100 by electrical control, and the configuration and function thereof will be described in detail later. Supply of voltage to the viewing angle control element 102 is controlled by a driving circuit (not shown) according to the mode of the car navigation system. For example, in the car navigation mode, since no voltage is supplied to the viewing angle control element 102, the viewing angle is not controlled. In the television mode or the like, a voltage is supplied to the viewing angle control element 102 to control the viewing angle. At this time, the viewing angle control element 102 restricts visual recognition from the driver's seat.

バックライトユニット103は、液晶表示素子101の反視認側から当該液晶表示素子101に対して背面光を照射する。バックライトユニット103は、例えば、光源となる冷陰極管の他、導光板、輝度上昇フィルム、偏光分離膜(DBEF:3M社製)等の構成を備えている。また、バックライトユニット103の光源として、3波長LED(Laser Emitting Diode)や白色有機EL(Electro Luminescence)等を用いることもできる。   The backlight unit 103 irradiates the liquid crystal display element 101 with back light from the non-viewing side of the liquid crystal display element 101. The backlight unit 103 includes, for example, a cold cathode tube serving as a light source, a light guide plate, a brightness enhancement film, a polarization separation film (DBEF: manufactured by 3M), and the like. Further, as a light source of the backlight unit 103, a three-wavelength LED (Laser Emitting Diode), a white organic EL (Electro Luminescence), or the like can be used.

液晶表示素子101、視野角制御素子102及びバックライトユニット103のそれぞれの間は、接着性の樹脂によって接着し、固定するようにしてもよい。これによりそれぞれの部材界面における反射が低減され、透過率の低下を防止でき、光の利用効率を向上させることができる。   The liquid crystal display element 101, the viewing angle control element 102, and the backlight unit 103 may be bonded and fixed with an adhesive resin. Thereby, reflection at each member interface is reduced, a decrease in transmittance can be prevented, and light utilization efficiency can be improved.

なお、図1に示す表示装置では、視野角制御素子102を液晶表示素子101とバックライトユニット103の間に配置したが、液晶表示素子101の視認側に配置してもよい。また、液晶表示素子102の代わりにCRT(Cathode Ray Tube)や有機EL素子等の自発光素子を用いる場合には、自発光素子の視認側に視野角制御素子102を配置する。   In the display device illustrated in FIG. 1, the viewing angle control element 102 is disposed between the liquid crystal display element 101 and the backlight unit 103, but may be disposed on the viewing side of the liquid crystal display element 101. When a self-luminous element such as a CRT (Cathode Ray Tube) or an organic EL element is used instead of the liquid crystal display element 102, the viewing angle control element 102 is disposed on the viewing side of the self-luminous element.

次に図2を用いて視野角制御素子102の構成について説明する。図2は視野角制御素子102の模式的断面図である。図2において上方は液晶表示素子101が配置された側、即ち視認側であり、下方はバックライトユニット103が配置された側、即ち反視認側である。   Next, the configuration of the viewing angle control element 102 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the viewing angle control element 102. In FIG. 2, the upper side is the side where the liquid crystal display element 101 is disposed, that is, the viewing side, and the lower side is the side where the backlight unit 103 is disposed, that is, the non-viewing side.

視野角制御素子102は、第1TN(ツイステッドネマチック)素子1021と第2TN(ツイステッドネマチック)素子1022の2層構造を有している。本発明では、このようにTN素子を2層構造とすることにより、遮光特性を向上させることができた。TN素子を3層以上積層することにより、さらに遮光特性を向上させることができる。そして、第1TN素子1021の視認側には偏光板21が、第1のTN素子1022と第2TN素子1022の間には偏光板22が、さらに第2TN素子1022の反視認側には偏光板23が設けられている。これらの偏光板21、22、23は、各々透過軸が所定の方向に配置された偏光膜である。偏光板21、22、23として薄型TAC(トリアセテ−ト)偏光板を用いても良い。   The viewing angle control element 102 has a two-layer structure of a first TN (twisted nematic) element 1021 and a second TN (twisted nematic) element 1022. In the present invention, the light shielding characteristics can be improved by making the TN device have a two-layer structure in this way. The light shielding characteristics can be further improved by laminating three or more TN elements. A polarizing plate 21 is provided on the viewing side of the first TN element 1021, a polarizing plate 22 is provided between the first TN element 1022 and the second TN element 1022, and a polarizing plate 23 is provided on the non-viewing side of the second TN element 1022. Is provided. These polarizing plates 21, 22, and 23 are polarizing films each having a transmission axis arranged in a predetermined direction. A thin TAC (triacetate) polarizing plate may be used as the polarizing plates 21, 22, and 23.

なお、図2に示す構成例では、第1TN素子1021と第2TN素子1022の間の偏光板22は1枚とし、第1TN素子1021と第2TN素子1022とで偏光板を共用しているが、これに限らず、両者間に2枚の偏光板を設けるようにしてもよい。   In the configuration example shown in FIG. 2, the number of polarizing plates 22 between the first TN element 1021 and the second TN element 1022 is one, and the first TN element 1021 and the second TN element 1022 share the polarizing plate. Not only this but two polarizing plates may be provided between both.

また、視野角制御素子102の視認側には図1に示されるように液晶表示素子101が設けられており、この液晶表示素子101においてもその視認側及び反視認側の双方に偏光板を設ける必要があるが、視野角制御素子102の視認側に設けた偏光板21を液晶表示素子101の反視認側に設けるべき偏光板と共用するようにしてもよい。この場合には、第1TN素子1021と、液晶表示素子101の透明基板間には、1枚の偏光板が設けられる。このような構成によれば液晶表示素子101と視野角制御素子102とで重複して偏光板を設けておらず、偏光板の数を減らすことができるため偏光板の吸光による透過率低下を抑制し、光の利用効率を向上させることができる。   Further, a liquid crystal display element 101 is provided on the viewing side of the viewing angle control element 102 as shown in FIG. 1, and a polarizing plate is provided on both the viewing side and the non-viewing side of the liquid crystal display element 101 as well. Although necessary, the polarizing plate 21 provided on the viewing side of the viewing angle control element 102 may be shared with the polarizing plate to be provided on the non-viewing side of the liquid crystal display element 101. In this case, one polarizing plate is provided between the first TN element 1021 and the transparent substrate of the liquid crystal display element 101. According to such a configuration, the liquid crystal display element 101 and the viewing angle control element 102 do not overlap with the polarizing plate, and the number of polarizing plates can be reduced, so that a decrease in transmittance due to the absorption of the polarizing plate is suppressed. In addition, the light use efficiency can be improved.

また、視野角制御素子102が液晶表示素子101の視認側に配置されている場合、第2TN素子1022の反視認側の偏光板23を液晶表示素子101と共用することができる。従って、このような配置においても偏光板の吸光による透過率低下を防止し、光の利用効率を向上させることができる。   Further, when the viewing angle control element 102 is arranged on the viewing side of the liquid crystal display element 101, the polarizing plate 23 on the non-viewing side of the second TN element 1022 can be shared with the liquid crystal display element 101. Therefore, even in such an arrangement, it is possible to prevent a decrease in transmittance due to light absorption of the polarizing plate and improve the light utilization efficiency.

さらに、バックライトユニット103から出射される光が偏光性を有する場合には、バックライトユニット103に対して最も近接する偏光板(図2に示す例では偏光板23)を設けなくてもよい。これにより偏光板による透過率低下を低減し、光の利用効率を向上させることができる。   Furthermore, when the light emitted from the backlight unit 103 has a polarization property, the polarizing plate closest to the backlight unit 103 (the polarizing plate 23 in the example shown in FIG. 2) may not be provided. Thereby, the transmittance | permeability fall by a polarizing plate can be reduced and the utilization efficiency of light can be improved.

第1TN素子1021では、2枚の透明基板11、12の間にTN液晶51が挟持され、シ−ル材6によりその外周が封止されている。透明基板11、12は、ガラスや透明樹脂により形成されている。透明基板11、12の片面上には、電極31、32がそれぞれ形成されている。電極31、32は、例えば、ITO等の透明電極により形成されている。電極31と電極32間に図示しない駆動回路により所定電圧を印加することによりTN液晶51における液晶分子の配列を変化させ、バックライトユニット103から入射した光の透過・遮断を制御できる。   In the first TN element 1021, the TN liquid crystal 51 is sandwiched between the two transparent substrates 11 and 12, and the outer periphery thereof is sealed with the seal material 6. The transparent substrates 11 and 12 are made of glass or transparent resin. Electrodes 31 and 32 are respectively formed on one side of the transparent substrates 11 and 12. The electrodes 31 and 32 are formed of, for example, a transparent electrode such as ITO. By applying a predetermined voltage between the electrode 31 and the electrode 32 by a drive circuit (not shown), the arrangement of liquid crystal molecules in the TN liquid crystal 51 can be changed, and transmission / blocking of light incident from the backlight unit 103 can be controlled.

さらに電極31、32上には、配向膜41、42が積層されている。配向膜41、42は、TN液晶51の配向を制御するために設けられている。この配向膜41、42は、電極31、32が形成された透明基板11、12の表面に例えばポリイミドの有機膜を印刷し、かかる有機膜の表面にラビング処理を施すことによって、配向異方性を生じさせることにより形成される。   Further, alignment films 41 and 42 are stacked on the electrodes 31 and 32. The alignment films 41 and 42 are provided to control the alignment of the TN liquid crystal 51. The alignment films 41 and 42 are formed by, for example, printing a polyimide organic film on the surfaces of the transparent substrates 11 and 12 on which the electrodes 31 and 32 are formed, and subjecting the surface of the organic film to a rubbing process, thereby aligning anisotropy. It is formed by producing.

第2TN素子1022は、第1TN素子1021と同様の構成を有し、透明基板13、14、電極33、34、配向膜43、44、TN液晶52及びシ−ル材6を備えている。電極33と電極34間には所定電圧を印加することができ、これによりTN液晶52における液晶分子の配列を変化させることができ、バックライトユニット103から入射した光の透過・遮断を制御できる。   The second TN element 1022 has the same configuration as the first TN element 1021, and includes transparent substrates 13 and 14, electrodes 33 and 34, alignment films 43 and 44, a TN liquid crystal 52, and a seal material 6. A predetermined voltage can be applied between the electrode 33 and the electrode 34, whereby the arrangement of liquid crystal molecules in the TN liquid crystal 52 can be changed, and transmission / blocking of light incident from the backlight unit 103 can be controlled.

液晶表示素子101において反視認側に設けられた偏光板(図示せず)の透過軸と、視野角制御素子102において第1TN素子1021の視認側に設けられた偏光板21の透過軸とが異なる場合には、液晶表示素子101の偏光板と、視野角制御素子102の偏光板21の間に位相差フィルム、即ち位相差板(図示せず)を配置してもよい。当該位相差板は、直線偏光の方向を回転させ、両偏光板の透過軸を揃えることができる。   The transmission axis of the polarizing plate (not shown) provided on the non-viewing side in the liquid crystal display element 101 is different from the transmission axis of the polarizing plate 21 provided on the viewing side of the first TN element 1021 in the viewing angle control element 102. In this case, a retardation film, that is, a retardation plate (not shown) may be disposed between the polarizing plate of the liquid crystal display element 101 and the polarizing plate 21 of the viewing angle control element 102. The retardation plate can rotate the direction of linearly polarized light and align the transmission axes of both polarizing plates.

次に、図3を参照して、視野角制御素子102における各光学系の軸配置について説明する。図3(a)は偏光板21、同図(b)は第1TN素子1021、同図(c)は偏光板22、同図(d)は第2TN素子1022、同図(e)は偏光板23のそれぞれの吸収軸配置を示す。なお、軸角は第1TN素子1021の中心における液晶分子長軸を基準線(図示点線)とし、これに対して左回りを正数としている。また、第1TN素子1021及び第2TN素子1022の軸配置を示す図3(b)(d)においてFは視認側の配向膜41、43の配向軸を示し、Rは反視認側の配向膜42、44の配向軸を表す。   Next, the axial arrangement of each optical system in the viewing angle control element 102 will be described with reference to FIG. 3A is a polarizing plate 21, FIG. 3B is a first TN element 1021, FIG. 3C is a polarizing plate 22, FIG. 3D is a second TN element 1022, and FIG. 3E is a polarizing plate. The respective absorption axis arrangements of 23 are shown. The axis angle of the liquid crystal molecule at the center of the first TN element 1021 is a reference line (dotted line in the drawing), and the counterclockwise direction is a positive number. 3B and 3D showing the axial arrangement of the first TN element 1021 and the second TN element 1022, F indicates the alignment axis of the alignment films 41 and 43 on the viewing side, and R indicates the alignment film 42 on the anti-viewing side. , 44 orientation axes.

図3(a)に示されるように、偏光板21の吸収軸角をθ1とすると、θ1は135〜140°もしくは40〜45°に設定され、より好ましくは137〜140°もしくは40〜43°に設定される。これにより視野角制御素子を用いて本発明における視認制限方向と視認非制限方向での透過率比を向上することが可能になる。即ち視野角制御方向での遮光率を向上させるとともに視野角制御方向の広い範囲で高い遮光率を達成することができ、かつ、非視野角制御方向の透過率の低下を抑制し、視野角制御素子としての性能を向上できるからである。   As shown in FIG. 3A, when the absorption axis angle of the polarizing plate 21 is θ1, θ1 is set to 135 to 140 ° or 40 to 45 °, more preferably 137 to 140 ° or 40 to 43 °. Set to Thereby, it becomes possible to improve the transmittance ratio in the viewing-restricted direction and the viewing-unrestricted direction in the present invention using the viewing angle control element. In other words, it can improve the light blocking rate in the viewing angle control direction, achieve a high light blocking rate in a wide range of the viewing angle control direction, and suppress the decrease in the transmittance in the non-viewing angle control direction, thereby controlling the viewing angle. This is because the performance as an element can be improved.

また、図3(b)に示されるように、第1TN素子1021の視認側における配向軸の軸角をθ2とすると、θ2は120〜155°もしくは25〜60°に設定され、より好ましくは、135〜145°もしくは35°〜45°に設定される。また、視認側の配向方向から反視認側の配向方向に至るねじれ角をφ2とすると、φ2は50〜120°もしくは−50〜−120°に設定され、より好ましくは70〜90°もしくは−70〜−90°に設定される。また、液晶分子の屈折率異方性(測定光波長589nm、以下同じ)Δn2と液晶層の厚みd2の積であるリタデ−ション値Δn2・d2は、第一の範囲0.3〜0.55μm、第二の範囲0.9〜1.3μm又は第三の範囲1.3〜1.9μmのいずれかに設定され、より好ましくは第二の範囲0.9〜1.3μmに設定される。リタデーション値Δn2・d2を第二の範囲に設定することにより、第一の範囲に設定した場合よりも視認非制限方向に対する透過率を高めることができ、また、第三の範囲に設定した場合よりも視認制限方向に対する遮光性を高めることができるからである。   Also, as shown in FIG. 3B, when the axis angle of the orientation axis on the viewing side of the first TN element 1021 is θ2, θ2 is set to 120 to 155 ° or 25 to 60 °, more preferably, It is set to 135 to 145 ° or 35 ° to 45 °. Further, when the twist angle from the orientation direction on the viewing side to the orientation direction on the non-viewing side is φ2, φ2 is set to 50 to 120 ° or −50 to −120 °, more preferably 70 to 90 ° or −70. It is set to -90 °. The retardation value Δn 2 · d 2, which is the product of the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules (measurement light wavelength 589 nm, hereinafter the same) Δn 2 and the thickness d 2 of the liquid crystal layer, is in the first range 0.3 to 0.55 μm. The second range is set to 0.9 to 1.3 μm or the third range is set to 1.3 to 1.9 μm, and more preferably the second range is set to 0.9 to 1.3 μm. By setting the retardation value Δn 2 · d 2 to the second range, the transmittance in the visual non-limiting direction can be increased as compared to the case where the retardation value is set to the first range, and more than the case where the retardation value Δn 2 · d 2 is set to the third range. This is because the light-shielding property in the viewing restriction direction can be improved.

図3(c)に示されるように、偏光板22の軸角をθ3とすると、θ3は40〜45°若しくは135〜140°に設定され、より好ましくは40〜43°もしくは137〜140°に設定される。θ1の設定と同様に、視認制限方向の広い範囲での高遮光率と視認非制限方向での透過率低下の防止を両立でき、視野角制御素子としての性能を向上できるからである。   As shown in FIG. 3C, when the axial angle of the polarizing plate 22 is θ3, θ3 is set to 40 to 45 ° or 135 to 140 °, more preferably 40 to 43 ° or 137 to 140 °. Is set. This is because, similarly to the setting of θ1, it is possible to achieve both a high light-shielding rate in a wide range in the viewing-restricted direction and prevention of a decrease in transmittance in the viewing-unrestricted direction, and to improve the performance as a viewing angle control element.

図3(d)に示されるように、第2TN素子1022の視認側における配向軸の軸角をθ4とすると、θ4は25〜60°もしくは120〜155°に設定され、より好ましくは35〜45°もしくは135〜145°に設定される。また、視認側の配向方向から反視認側の配向方向に至るねじれ角をφ4とすると、φ4は−50〜−120°もしくは50〜120°に設定され、より好ましくは−70〜−90°もしくは70〜90°に設定される。また、液晶分子の屈折率異方性Δn4と液晶層の厚みd4の積であるリタデ−ション値Δn4・d4は、第一の範囲0.3〜0.55μm、第二の範囲0.9〜1.3μmまたは第三の範囲1.3〜1.9μmに設定され、より好ましくは第二の範囲0.9〜1.3μmに設定される。図3(e)に示されるように、偏光板23の軸角をθ5とすると、θ5は135〜140°もしくは40〜45°に設定され、より好ましくは137〜140°もしくは40〜43°に設定される。   As shown in FIG. 3D, when the axis angle of the orientation axis on the viewing side of the second TN element 1022 is θ4, θ4 is set to 25-60 ° or 120-155 °, more preferably 35-45. Or set to 135 to 145 °. When the twist angle from the orientation direction on the viewing side to the orientation direction on the non-viewing side is φ4, φ4 is set to −50 to −120 ° or 50 to 120 °, more preferably −70 to −90 ° or It is set to 70 to 90 °. The retardation value Δn4 · d4, which is the product of the refractive index anisotropy Δn4 of the liquid crystal molecules and the thickness d4 of the liquid crystal layer, has a first range of 0.3 to 0.55 μm and a second range of 0.9 to It is set to 1.3 μm or the third range 1.3 to 1.9 μm, more preferably to the second range 0.9 to 1.3 μm. As shown in FIG. 3E, when the axial angle of the polarizing plate 23 is θ5, θ5 is set to 135 to 140 ° or 40 to 45 °, more preferably 137 to 140 ° or 40 to 43 °. Is set.

図3(b)(d)に示されるように、第1TN素子1021と第2TN素子1022のツイスト方向は、逆ツイストの関係に設定される。これにより視認方向による色味の角度依存性が小さくなり、色味評価値ΔE*を小さくすることが可能になる。その際、|φ2|=|φ4|及び70°≦|φ2|(=|φ4|)<90°に設定することにより、視野角制御状態において視野角制御方向の高い遮光度を実現することができる。また、通常のTN素子における偏光板軸角の交差角は90°であるが、斜め方向から見ると交差角が実効的に90°以上になる。これが光漏れの要因となるため、偏光板の交差角を90°未満に設定することにより斜め方向からの遮光度を改善できる。特に、偏光板の交差角は、80°〜86°であることが好ましい。   As shown in FIGS. 3B and 3D, the twist directions of the first TN element 1021 and the second TN element 1022 are set to a reverse twist relationship. Thereby, the angle dependency of the color depending on the viewing direction is reduced, and the color evaluation value ΔE * can be reduced. At that time, by setting | φ2 | = | φ4 | and 70 ° ≦ | φ2 | (= | φ4 |) <90 °, it is possible to realize a high light shielding degree in the viewing angle control direction in the viewing angle control state. it can. In addition, the crossing angle of the polarizing plate axis angle in a normal TN device is 90 °, but when viewed from an oblique direction, the crossing angle is effectively 90 ° or more. Since this causes light leakage, the degree of light shielding from an oblique direction can be improved by setting the crossing angle of the polarizing plates to less than 90 °. In particular, the crossing angle of the polarizing plates is preferably 80 ° to 86 °.

図4は、3層構造を有する視野角制御素子における光学系の軸配置について示している。
図4(a)は偏光板21、同図(c)は偏光板22、同図(e)は偏光板23、同図(g)は偏光板24のそれぞれの吸収軸配置を示す。なお、軸角は第1TN素子1021の中心における液晶分子長軸を基準線(図示点線)とし、これに対して左回りを正数としている。また、第1TN素子1021、第2TN素子1022及び第3TN素子1023の軸配置を示す図4(b)(d)(f)においてFは視認側の配向膜の配向軸を示し、Rは反視認側の配向膜の配向軸を表す。
FIG. 4 shows the axial arrangement of the optical system in the viewing angle control element having a three-layer structure.
4A shows a polarizing plate 21, FIG. 4C shows a polarizing plate 22, FIG. 4E shows a polarizing plate 23, and FIG. The axis angle of the liquid crystal molecule at the center of the first TN element 1021 is a reference line (dotted line in the drawing), and the counterclockwise direction is a positive number. Further, in FIGS. 4B, 4D, and 4F showing the axial arrangement of the first TN element 1021, the second TN element 1022, and the third TN element 1023, F indicates the alignment axis of the alignment film on the viewing side, and R indicates anti-viewing. This represents the orientation axis of the side orientation film.

図4(a)に示されるように、偏光板21の吸収軸角をθ1とすると、θ1は135〜140°もしくは40〜45°に設定され、より好ましくは137〜140°もしくは40〜43°に設定される。これにより視野角制御素子を用いて本発明における視認制限方向と視認非制限方向での透過率比を向上することが可能になる。即ち視認制限方向での遮光率を向上させるとともに視認制限方向の広い範囲で高い遮光率を達成することができ、かつ、視認非制限方向の透過率の低下を抑制し、視野角制御素子としての性能を向上できるからである。   As shown in FIG. 4A, when the absorption axis angle of the polarizing plate 21 is θ1, θ1 is set to 135 to 140 ° or 40 to 45 °, more preferably 137 to 140 ° or 40 to 43 °. Set to Thereby, it becomes possible to improve the transmittance ratio in the viewing-restricted direction and the viewing-unrestricted direction in the present invention using the viewing angle control element. That is, the light shielding rate in the viewing restriction direction can be improved, and a high light shielding rate can be achieved in a wide range in the viewing restriction direction. This is because the performance can be improved.

また、図4(b)に示されるように、第1TN素子1021の視認側における配向軸の軸角をθ2とすると、θ2は120〜155°もしくは25〜60°に設定され、より好ましくは、135〜145°もしくは35°〜45°に設定される。また、視認側の配向方向から反視認側の配向方向に至るねじれ角をφ2とすると、φ2は50〜120°もしくは−50〜−120°に設定され、より好ましくは70〜90°もしくは−70〜−90°に設定される。また、液晶分子の屈折率異方性(測定光波長589nm、以下同じ)Δn2と液晶層の厚みd2の積であるリタデ−ション値Δn2・d2は、第一の範囲0.3〜0.55μm、第二の範囲0.9〜1.3μm又は第三の範囲1.3〜1.9μmのいずれかに設定され、より好ましくは第二の範囲0.9〜1.3μmに設定される。リタデーション値Δn2・d2を第二の範囲に設定することにより、第一の範囲に設定した場合よりも視認非制限方向に対する透過率を高めることができ、また、第三の範囲に設定した場合よりも視認制限方向に対する遮光性を高めることができるからである。   Further, as shown in FIG. 4B, when the axial angle of the orientation axis on the viewing side of the first TN element 1021 is θ2, θ2 is set to 120 to 155 ° or 25 to 60 °, more preferably, It is set to 135 to 145 ° or 35 ° to 45 °. Further, when the twist angle from the orientation direction on the viewing side to the orientation direction on the non-viewing side is φ2, φ2 is set to 50 to 120 ° or −50 to −120 °, more preferably 70 to 90 ° or −70. It is set to -90 °. The retardation value Δn 2 · d 2, which is the product of the refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules (measurement light wavelength 589 nm, hereinafter the same) Δn 2 and the thickness d 2 of the liquid crystal layer, is in the first range 0.3 to 0.55 μm. The second range is set to 0.9 to 1.3 μm or the third range is set to 1.3 to 1.9 μm, and more preferably the second range is set to 0.9 to 1.3 μm. By setting the retardation value Δn 2 · d 2 to the second range, the transmittance in the visual non-limiting direction can be increased as compared to the case where the retardation value is set to the first range, and more than the case where the retardation value Δn 2 · d 2 is set to the third range. This is because the light-shielding property in the viewing restriction direction can be improved.

図4(c)に示されるように、偏光板22の軸角をθ3とすると、θ3は40〜45°もしくは135〜140°に設定され、より好ましくは40〜43°もしくは137〜140°に設定される。θ1の設定と同様に、視認制限方向に対して広い範囲での高遮光率と視認非制限方向での透過率低下の防止を両立でき、視野角制御素子としての性能を向上できるからである。   As shown in FIG. 4C, when the axial angle of the polarizing plate 22 is θ3, θ3 is set to 40 to 45 ° or 135 to 140 °, more preferably 40 to 43 ° or 137 to 140 °. Is set. This is because, similarly to the setting of θ1, it is possible to achieve both a high light blocking ratio in a wide range with respect to the viewing restriction direction and prevention of a decrease in transmittance in the viewing non-limiting direction, and the performance as a viewing angle control element can be improved.

図4(d)に示されるように、第2TN素子1022の視認側における配向軸の軸角をθ4とすると、θ4は25〜60°もしくは120〜155°に設定され、より好ましくは35〜45°もしくは135〜145°に設定される。また、視認側の配向方向から反視認側の配向方向に至るねじれ角をφ4とすると、φ4は−50〜−120°もしくは50〜120°に設定され、より好ましくは−70〜−90°もしくは70〜90°に設定される。また、液晶分子の屈折率異方性Δn4と液晶層の厚みd4の積であるリタデ−ション値Δn4・d4は、第一の範囲0.3〜0.55μm、第二の範囲0.9〜1.3μmまたは第三の範囲1.3〜1.9μmに設定され、より好ましくは第二の範囲0.9〜1.3μmに設定される。図4(e)に示されるように、偏光板23の軸角をθ5とすると、θ5は135〜140°もしくは40〜45°に設定され、より好ましくは137〜140°もしくは40〜43°に設定される。図4(f)に示されるように、偏光板23の軸角をθ6とすると、θ6は120〜155°もしくは25〜60°に設定され、より好ましくは135〜145°もしくは35°〜45°に設定される。また、視認側の配向方向から反視認側の配向方向に至るねじれ角をφ6とすると、φ6は50〜120°もしくは−50〜−120°に設定され、より好ましくは70〜90°もしくは−70〜−90°に設定される。また、液晶分子の屈折率異方性Δn6と液晶層の厚みd6の積であるリタデ−ション値Δn6・d6は、第一の範囲0.3〜0.55μm、第二の範囲0.9〜1.3μmまたは第三の範囲1.3〜1.9μmに設定され、より好ましくは第二の範囲0.9〜1.3μmに設定される。図4(g)に示されるように、偏光板23の軸角をθ7とすると、θ7は40〜45°もしくは135〜140°に設定され、より好ましくは40〜43°もしくは137°〜140°に設定される。   As shown in FIG. 4D, when the axis angle of the orientation axis on the viewing side of the second TN element 1022 is θ4, θ4 is set to 25-60 ° or 120-155 °, more preferably 35-45. Or set to 135 to 145 °. When the twist angle from the orientation direction on the viewing side to the orientation direction on the non-viewing side is φ4, φ4 is set to −50 to −120 ° or 50 to 120 °, more preferably −70 to −90 ° or It is set to 70 to 90 °. The retardation value Δn4 · d4, which is the product of the refractive index anisotropy Δn4 of the liquid crystal molecules and the thickness d4 of the liquid crystal layer, has a first range of 0.3 to 0.55 μm and a second range of 0.9 to It is set to 1.3 μm or the third range 1.3 to 1.9 μm, more preferably to the second range 0.9 to 1.3 μm. As shown in FIG. 4E, when the axial angle of the polarizing plate 23 is θ5, θ5 is set to 135 to 140 ° or 40 to 45 °, more preferably 137 to 140 ° or 40 to 43 °. Is set. As shown in FIG. 4F, when the axial angle of the polarizing plate 23 is θ6, θ6 is set to 120 to 155 ° or 25 to 60 °, more preferably 135 to 145 ° or 35 ° to 45 °. Set to Further, when the twist angle from the orientation direction on the viewing side to the orientation direction on the non-viewing side is φ6, φ6 is set to 50 to 120 ° or −50 to −120 °, more preferably 70 to 90 ° or −70. It is set to -90 °. The retardation value Δn6 · d6, which is the product of the refractive index anisotropy Δn6 of the liquid crystal molecules and the thickness d6 of the liquid crystal layer, has a first range of 0.3 to 0.55 μm and a second range of 0.9 to It is set to 1.3 μm or the third range 1.3 to 1.9 μm, more preferably to the second range 0.9 to 1.3 μm. As shown in FIG. 4G, when the axial angle of the polarizing plate 23 is θ7, θ7 is set to 40 to 45 ° or 135 to 140 °, more preferably 40 to 43 ° or 137 ° to 140 °. Set to

図4(b)(d)(f)に示されるように、第1TN素子1021と第2TN素子1022のツイスト方向及び第2TN素子1022と第3TN素子1023は、逆ツイストの関係に設定される。これにより視認方向による色味の角度依存性が小さくなり、色味評価値ΔE*を小さくすることが可能になる。その際、|φ2|=|φ4|=|φ6|及び70°≦|φ2|(=|φ4|=|φ6|)<90°に設定することにより、視野角制御状態において視野角制御方向の高い遮光度を実現することができる。また、通常のTN素子における偏光板軸角の交差角は90°であるが、斜め方向から見ると交差角が実効的に90°以上になる。これが光漏れの要因となるため、偏光板の交差角を90°未満に設定することにより斜め方向からの遮光度を改善できる。特に、偏光板の交差角は、80°〜86°であることが好ましい。   As shown in FIGS. 4B, 4D, and 4F, the twist directions of the first TN element 1021 and the second TN element 1022 and the second TN element 1022 and the third TN element 1023 are set in a reverse twist relationship. Thereby, the angle dependency of the color depending on the viewing direction is reduced, and the color evaluation value ΔE * can be reduced. At that time, by setting | φ2 | = | φ4 | = | φ6 | and 70 ° ≦ | φ2 | (= | φ4 | = | φ6 |) <90 °, the viewing angle control direction in the viewing angle control state is set. A high degree of shading can be realized. In addition, the crossing angle of the polarizing plate axis angle in a normal TN device is 90 °, but when viewed from an oblique direction, the crossing angle is effectively 90 ° or more. Since this causes light leakage, the degree of light shielding from an oblique direction can be improved by setting the crossing angle of the polarizing plates to less than 90 °. In particular, the crossing angle of the polarizing plates is preferably 80 ° to 86 °.

次に、視野角制御素子102の動作について説明する。電極31と32との間に所定電圧が印加されると、第1TN素子1021における液晶分子は電界の変化に応じて電界と同方向にその向きを変える。第1TN素子1021における液晶分子は、正の誘電率異方性を有しているため、2枚の基板11、12の主面に対して垂直になるよう配列を変化させる。また、電極33と34との間に所定電圧が印加されると、第2TN素子1022における液晶分子は電界の変化に応じて電界と同方向にその向きを変える。第2TN素子1022における液晶分子は、正の誘電率異方性を有しているため、2枚の基板13、14の主面に対して垂直になるよう配列を変化させる。なお、液晶分子については負の誘電異方性でも同様に利用可能である。   Next, the operation of the viewing angle control element 102 will be described. When a predetermined voltage is applied between the electrodes 31 and 32, the liquid crystal molecules in the first TN element 1021 change its direction in the same direction as the electric field in accordance with the change in the electric field. Since the liquid crystal molecules in the first TN element 1021 have positive dielectric anisotropy, the alignment is changed so as to be perpendicular to the main surfaces of the two substrates 11 and 12. Further, when a predetermined voltage is applied between the electrodes 33 and 34, the liquid crystal molecules in the second TN element 1022 change its direction in the same direction as the electric field in accordance with the change of the electric field. Since the liquid crystal molecules in the second TN element 1022 have positive dielectric anisotropy, the alignment is changed so as to be perpendicular to the main surfaces of the two substrates 13 and 14. Note that liquid crystal molecules can be similarly used with negative dielectric anisotropy.

続いて、図5を用いて本発明にかかる視野角制御素子102の制御について説明する。視野角制御素子102は、視野角制御に関し、非制御状態と制御状態の2つの状態をとりうる。図5(a)に示されるように、視野角制御素子102が非制御状態にある場合には、視野角制御素子102を備えた表示装置100は、その主面に対する法線から−40°傾斜した方向(以下、視認非制限方向とする)から観察した場合、同じく+40°傾斜した方向(以下、視認制限方向とする)から観察した場合の双方において、液晶表示素子101の表示を視認することができる。このとき、視野角制御素子102は、視認非制限方向及び視認制限方向のいずれの方向に対しても、バックライトユニット102からの出射光を透過させ、液晶表示素子101に供給している。例えば、表示装置100がカーナビゲーションシステムの表示装置である場合には、視認非制限方向は助手席に座った人が当該表示装置100の画面を視認する際の視線の方向を想定している。また、視認制限方向は運転席に座った人が当該表示装置100の画面を視認する際の視線の方向を想定している。カーナビゲーションの操作をするための地図情報の表示画面を表示する場合に当該視野角制御素子102は非制御状態に設定され、助手席及び運転席の双方から当該表示画面を視認できることになる。   Next, control of the viewing angle control element 102 according to the present invention will be described with reference to FIG. The viewing angle control element 102 can take two states regarding the viewing angle control, that is, a non-control state and a control state. As shown in FIG. 5A, when the viewing angle control element 102 is in an uncontrolled state, the display device 100 including the viewing angle control element 102 is tilted by −40 ° from the normal to the main surface. The display of the liquid crystal display element 101 is observed both when observed from the direction (hereinafter referred to as a viewing-unrestricted direction) and when observed from the same direction inclined by + 40 ° (hereinafter referred to as the viewing-restricted direction). Can do. At this time, the viewing angle control element 102 transmits the emitted light from the backlight unit 102 and supplies it to the liquid crystal display element 101 in both the viewing-unrestricted direction and the viewing-restricted direction. For example, when the display device 100 is a display device of a car navigation system, the visual unrestricted direction is assumed to be the direction of the line of sight when a person sitting in the passenger seat visually recognizes the screen of the display device 100. Further, the visual restriction direction is assumed to be the direction of the line of sight when a person sitting in the driver's seat visually recognizes the screen of the display device 100. When displaying a map information display screen for operating car navigation, the viewing angle control element 102 is set to a non-control state, and the display screen can be viewed from both the passenger seat and the driver seat.

図5(b)に示されるように、視野角制御素子102が視野角制御状態にある場合には、視野角制御素子102を備えた表示装置100は、視認非制限方向から観察した場合には液晶表示素子101の表示を視認できるが、視認制限方向から観察した場合には液晶表示素子101の表示を視認することができない。このとき視野角制御素子102は、バックライトユニット103からの出射光を視認非制限方向に対しては透過させて液晶表示素子101に供給するが、視認非制限方向に対しては遮光している。例えば、表示装置100がカーナビゲーションシステムの表示装置である場合には、テレビ画像やDVD画像等の映像情報(視認制限情報)の表示画面を表示する際に当該視野角制御素子102は制御状態に設定され、助手席からは映像情報を視認できるが運転席からは映像情報を視認できない。   As shown in FIG. 5 (b), when the viewing angle control element 102 is in the viewing angle control state, the display device 100 including the viewing angle control element 102 is viewed from the viewing-unrestricted direction. Although the display of the liquid crystal display element 101 can be visually recognized, the display of the liquid crystal display element 101 cannot be visually recognized when observed from the viewing restriction direction. At this time, the viewing angle control element 102 transmits the light emitted from the backlight unit 103 to the liquid crystal display element 101 through the viewing-unrestricted direction, but shields it from the viewing-unrestricted direction. . For example, when the display device 100 is a display device of a car navigation system, the viewing angle control element 102 is in a control state when displaying a display screen of video information (viewing restriction information) such as a television image or a DVD image. The video information can be viewed from the passenger seat, but the video information cannot be viewed from the driver seat.

このように、視野角制御素子102が視野角制御状態にある場合には、視認制限方向に対しては画面が暗くなり、液晶表示素子101の表示を視認することができないが、周囲光が暗い環境では視認者の目が暗さに慣れてくると、徐々に表示画像を視認できる場合がある。そこで、本発明にかかる表示装置100は、視認制限方向から表示画像を視認することを確実に抑制するための構成を採用することができる。   As described above, when the viewing angle control element 102 is in the viewing angle control state, the screen becomes dark with respect to the viewing restriction direction, and the display on the liquid crystal display element 101 cannot be viewed, but the ambient light is dark. When the viewer's eyes get used to the darkness in the environment, the display image may be gradually visible. Therefore, the display device 100 according to the present invention can employ a configuration for reliably suppressing viewing of the display image from the viewing restriction direction.

図6に示されるように、表示装置100を正面から見ると、周囲に筐体201、即ちフレ−ムが視認され、その内側に矩形状の表示画面300が視認される。矩形状の表示画面300には、視野角制御領域301と視野角非制御領域302が設けられている。視野角制御領域301は、表示画面300の最外周より一定距離だけ内側に離間した矩形状の領域であり、視野角を制御できる領域である。視野角制御領域301では、電気的な制御により、視野角制御素子102を非制御状態又は制御状態のいずれかに設定できる。   As shown in FIG. 6, when the display device 100 is viewed from the front, a casing 201, that is, a frame is visually recognized around the periphery, and a rectangular display screen 300 is visually recognized inside thereof. The rectangular display screen 300 is provided with a viewing angle control region 301 and a viewing angle non-control region 302. The viewing angle control area 301 is a rectangular area spaced inward from the outermost periphery of the display screen 300 by a fixed distance, and is an area where the viewing angle can be controlled. In the viewing angle control region 301, the viewing angle control element 102 can be set to either a non-control state or a control state by electrical control.

非制御領域302は、筐体201と視野角制御領域301の間に位置する一定領域であり、視野角を制御できない領域である。視野角非制御領域302において、バックライトユニット103から出射された光は、そのまま液晶表示素子101に供給される。このため、視野角非制御領域302は、視野角制御素子102が制御状態にあり、視認制限方向から表示画面300の殆どが視認できない状態にあっても、当該視野角非制御領域302は明るく、視認できる状態にある。このように表示画面300のうち、一部の視野角非制御領域302が明るい状態にあるため、視野角制御素子102が視認制限方向から暗く認識される場合であっても、視認者の目はその暗さに慣れることは困難となる。例えば、表示装置100がカーナビゲーションシステムの表示装置である場合であって、その表示装置にテレビ画像等の映像情報を表示しているとき、運転席からは当該映像情報を視認しようとしたとしても、視野角非制御領域302が一定の明るさを有しているため、視野角制限領域301において表示された映像情報を視認することができない。   The non-control region 302 is a constant region located between the housing 201 and the viewing angle control region 301, and is a region where the viewing angle cannot be controlled. In the viewing angle non-control region 302, the light emitted from the backlight unit 103 is supplied to the liquid crystal display element 101 as it is. For this reason, the viewing angle non-control region 302 is bright even when the viewing angle control element 102 is in the controlled state and the display screen 300 is hardly visible from the viewing restriction direction. Visible. Thus, since some viewing angle non-control regions 302 in the display screen 300 are in a bright state, even if the viewing angle control element 102 is recognized dark from the viewing restriction direction, the viewer's eyes It becomes difficult to get used to the darkness. For example, even when the display device 100 is a display device of a car navigation system and video information such as a television image is displayed on the display device, the video information may be viewed from the driver's seat. Since the viewing angle non-control area 302 has a certain brightness, the video information displayed in the viewing angle restriction area 301 cannot be viewed.

なお、図6に示す例では、視野角非制御領域302は、視野角制御領域301の全周を途切れなく囲うようにして設けられているが、これに限らず、一部において途切れていてもよい。さらに、視野角非制御領域302は、表示画面300上の任意の一領域に設けられていてもよく、任意の数に分割された領域に設けられていてもよい。さらには、視野角非制御領域302は、任意のパタ−ンであってもよく、そのパタ−ンが文字又は記号を示してもよい。例えば、視野角非制御領域302の形状をカーナビゲーションシステムを製造販売する会社のロゴのパタ−ンとしてもよい。この場合には、視野角制御素子102を制御状態にすると、運転席から当該ロゴが視認される。   In the example shown in FIG. 6, the viewing angle non-control region 302 is provided so as to surround the entire periphery of the viewing angle control region 301 without any interruption, but the present invention is not limited to this. Good. Further, the viewing angle non-control region 302 may be provided in an arbitrary region on the display screen 300, or may be provided in an arbitrary number of regions. Furthermore, the viewing angle non-control region 302 may be an arbitrary pattern, and the pattern may indicate a character or a symbol. For example, the shape of the viewing angle non-control region 302 may be a logo pattern of a company that manufactures and sells car navigation systems. In this case, when the viewing angle control element 102 is set to the control state, the logo is visually recognized from the driver's seat.

次に、TN素子のリタデ−ション値Δndと垂直透過率の関係について説明する。図7は、当該TN素子のリタデ−ション値Δndと垂直透過率の関係を示すグラフであり、図8はその観察を行なった条件を説明するための図である。図8(a)(b)(c)に示されるように、視認側から第1偏光板、TN素子、第2偏光板の順に積層している。図8(a)(c)における矢印はそれぞれ吸収軸を示す。図8において、θ1=45°、θ2=45°、θ3=135°、φ2=90°、Δnd2=(変数)に設定した。   Next, the relationship between the retardation value Δnd of the TN element and the vertical transmittance will be described. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the retardation value Δnd of the TN element and the vertical transmittance, and FIG. 8 is a diagram for explaining the conditions under which the observation was performed. As shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, the first polarizing plate, the TN element, and the second polarizing plate are stacked in this order from the viewing side. The arrows in FIGS. 8A and 8C each indicate the absorption axis. In FIG. 8, θ1 = 45 °, θ2 = 45 °, θ3 = 135 °, φ2 = 90 °, and Δnd2 = (variable).

図7に示されるように、リタデ−ション値Δndが0から0.3μmに増加するに従って、垂直透過率はほぼ単調に増加するが、図のR1で示す0.3〜0.55μmにおいて最初の極大点(ピ−ク)を有する。この極大点を含み、次の極小点までの範囲が前述した第一の範囲である。また、図のR2で示す0.9〜1.3μmにおいて次の極大点を有し、この極大点を含み、次の極小点までの範囲が前述した第二の範囲である。さらに、図のR3で示す1.3〜1.9μmにおいて次の極大点を有し、この極大点を含み、次の極小点までの範囲が前述した第三の範囲である。   As shown in FIG. 7, as the retardation value Δnd increases from 0 to 0.3 μm, the vertical transmittance increases almost monotonously. However, the initial transmission is 0.3 to 0.55 μm indicated by R1 in the figure. It has a maximum point (peak). The range up to the next minimum point including this maximum point is the first range described above. Moreover, it has the following maximum point in 0.9-1.3 micrometer shown by R2 of a figure, The range to the next minimum point including this maximum point is the 2nd range mentioned above. Furthermore, it has the following maximum point in 1.3-1.9 micrometers shown by R3 of a figure, The range to the next minimum point including this maximum point is the 3rd range mentioned above.

本発明にかかる視野角制御素子では、図7に示される第一の範囲、第二の範囲、第三の範囲のいずれのリタデ−ション値でも良いが、視野角非制御状態における透過性、視野角制御状態における視認非制限方向に対する透過性、視野角制御状態における視認制限方向に対する遮光性のバランスに優れる第二の範囲が好ましい。   In the viewing angle control element according to the present invention, any retardation value in the first range, the second range, and the third range shown in FIG. 7 may be used. A second range that is excellent in the balance of transparency in the viewing-unrestricted direction in the angle control state and light-shielding property in the viewing-restricted direction in the viewing angle control state is preferable.

ここで、TN素子の視角特性について図9を用いて説明する。図9(a)は、計算によりTN素子の視角特性をシミュレ−ションしたものであり、同一のコントラストを示すラインC1よりわかるように、一定の角度(ここでは90°側)からの視角特性が優れている。   Here, the viewing angle characteristics of the TN element will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows a simulation of the viewing angle characteristics of the TN element. As can be seen from the line C1 showing the same contrast, the viewing angle characteristics from a certain angle (here, 90 ° side) are shown in FIG. Are better.

また、図9(b)は、TN素子の光学特性を示し、TN素子に対して所定電圧を印加した場合と印加していない場合の双方について、視野角に対する透過率の変化についてプロットしている。図9(b)に示されるように、所定電圧を印加していない状態では、−40°から+40°に亘って30%以上の透過率を有しているのに対して、所定電圧を印加した状態では、−40°から+40°に亘って15%以下の透過率を有している。そして、TN素子に所定電圧を印加した場合には、−40°近傍では10〜15%程度の透過率を有しているのに対して、0°〜+40°において数%以下の透過率に留まり、ほぼ遮光状態にある。即ち、TN素子は、所定電圧を印加した状態において、その透過率に異方性を有しており、視野角が−40°の方向と、+40°の方向で全く異なる透過率となり、前者では一定量の光を透過させ、後者では殆どの光を透過させない。本発明は、かかるTN素子の特性を利用して視野角制御を実現した。   FIG. 9B shows the optical characteristics of the TN element, and plots the change in transmittance with respect to the viewing angle both when the predetermined voltage is applied to the TN element and when it is not applied. . As shown in FIG. 9B, in a state where a predetermined voltage is not applied, the transmittance is 30% or more from −40 ° to + 40 °, whereas a predetermined voltage is applied. In this state, the transmittance is 15% or less from -40 ° to + 40 °. When a predetermined voltage is applied to the TN element, the transmittance is about 10 to 15% in the vicinity of −40 °, whereas the transmittance is several percent or less at 0 ° to + 40 °. It stays and is almost in a light-shielded state. That is, the TN element has anisotropy in the transmittance when a predetermined voltage is applied, and the transmittance is completely different between the direction of the viewing angle of −40 ° and the direction of + 40 °. A certain amount of light is transmitted, and the latter does not transmit most light. In the present invention, viewing angle control is realized by utilizing the characteristics of the TN device.

続いて、本発明の実施例及び比較例について説明する。各例の説明において、視野角制御素子における各光学系の軸配置は、図3において特定したパラメ−タにより決定する。なお、各例において、偏光板21の吸収軸の角度θ1は、液晶表示素子の配向軸と一致させるため、固定値(135°)としている。また、軸角は視野角制御素子内の第1TN素子1021の中心における液晶分子長軸を基準線(図示点線)とし、これに対して左回りを正数としている。   Then, the Example and comparative example of this invention are demonstrated. In the description of each example, the axial arrangement of each optical system in the viewing angle control element is determined by the parameters specified in FIG. In each example, the angle θ1 of the absorption axis of the polarizing plate 21 is a fixed value (135 °) in order to coincide with the alignment axis of the liquid crystal display element. The axis angle of the liquid crystal molecule long axis at the center of the first TN element 1021 in the viewing angle control element is a reference line (illustrated dotted line), and the counterclockwise direction is a positive number.

各例にかかる表示装置は、車載の表示装置であり、図1に示す構成を備えている。かかる表示装置は、運転席と助手席間の前方に取り付けられ、視野角制御状態において運転席から視認できないように遮光制御される。   The display device according to each example is an in-vehicle display device and has the configuration shown in FIG. Such a display device is attached in front of the driver seat and the passenger seat, and is controlled to be shielded from being visible from the driver seat in the viewing angle control state.

以下に説明する例1〜15のうち、例1〜例12は視野角制御素子の透過率の値であり、例13〜例15は表示パネルに取り付けた視野角制御装置の輝度の値である。また、例5、6、9及び10の透過率と例7、8の色味評価値はシミュレーションにより計算した値であり、その他は実測値である。   Among Examples 1 to 15 described below, Examples 1 to 12 are transmittance values of viewing angle control elements, and Examples 13 to 15 are brightness values of viewing angle control devices attached to the display panel. . Moreover, the transmittance | permeability of Example 5, 6, 9 and 10 and the color evaluation value of Examples 7 and 8 are the values calculated by simulation, and others are actual measurement values.

例1.
例1にかかる視野角制御素子は、視野角制御状態において、運転席に対して広角方向側の遮光を改善する目的で光学系の軸配置を決定した。このため偏光板の交差角は狭く設定した。また、例1にかかる視野角制御素子は、第1TN素子及び第2TN素子の2層構造を有し、それぞれのリタデ−ションΔndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角は70°とした。
Example 1.
In the viewing angle control element according to Example 1, in the viewing angle control state, the axial arrangement of the optical system was determined for the purpose of improving the light shielding on the wide angle direction side with respect to the driver's seat. For this reason, the crossing angle of the polarizing plate was set narrow. In addition, the viewing angle control element according to Example 1 has a two-layer structure of a first TN element and a second TN element, each retardation Δnd is in a first range (0.3 to 0.55 μm), and The twist angle was 70 °.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=145°、θ3=40°、θ4=35°、θ5=140°、φ2=70°、φ4=−70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.446μm、Δn4・d4=0.446μmに設定した。   The axial arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 145 °, θ3 = 40 °, θ4 = 35 °, θ5 = 140 °, φ2 = 70 °, φ4 = −70 °, and the retardation value is Δn2 · d2 = 0. .446 μm and Δn 4 · d 4 = 0.446 μm.

このような構成を有する視野角制御素子は、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が26.2%、40°の方向に対する透過率が25.9%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が15.7%、40°の方向に対する透過率が0.014%であった。コントラストを(−40°の方向に対する透過率)/(40°の方向に対する透過率)と定義すると、制御状態における本例のコントラストは1121であった。   In the non-controlled state, the viewing angle control element having such a configuration had a transmittance of 26.2% in the −40 ° direction and a transmittance of 25.9% in the 40 ° direction. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance with respect to the −40 ° direction was 15.7%, and the transmittance with respect to the 40 ° direction was 0.014%. When the contrast was defined as (transmittance in the direction of −40 °) / (transmittance in the direction of 40 °), the contrast of this example in the control state was 1121.

図10(a)は非制御状態における透過率の変化を、同図(b)は制御状態における透過率の変化を、同図(c)は制御状態における運転席に対しての透過率の変化を、それぞれ例1、例2、例3について示している。   10A shows the change in transmittance in the uncontrolled state, FIG. 10B shows the change in transmittance in the controlled state, and FIG. 10C shows the change in transmittance with respect to the driver seat in the controlled state. Are shown for Example 1, Example 2, and Example 3, respectively.

例2.
例2にかかる視野角制御素子は、視野角制御状態において、助手席に対する輝度が高くなるようにするため、リタデーションΔndを大きくした。また、例2にかかる視野角制御素子は、第1TN素子及び第2TN素子の2層構造を有し、それぞれのリタデーション値Δndを第二の範囲(0.9〜1.3μm)とし、かつツイスト角を80°とした。
Example 2.
In the viewing angle control element according to Example 2, the retardation Δnd was increased in order to increase the luminance for the passenger seat in the viewing angle control state. In addition, the viewing angle control element according to Example 2 has a two-layer structure of a first TN element and a second TN element, each retardation value Δnd is in a second range (0.9 to 1.3 μm), and twisted The angle was 80 °.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=140°、θ3=40°、θ4=40°、θ5=140°、φ2=80°、φ4=−80°とし、リタデーション値をΔn2・d2=1.00μm、Δn4・d4=1.00μmとした。   The axial arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 140 °, θ3 = 40 °, θ4 = 40 °, θ5 = 140 °, φ2 = 80 °, φ4 = −80 °, and the retardation value is Δn2 · d2 = 1. 0.000 μm and Δn 4 · d 4 = 1.00 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が23.9%、40°の方向に対する透過率が22.1%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が25.6%、40°の方向に対する透過率が0.010%であった。制御状態における本例のコントラストは2560であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the −40 ° direction was 23.9% and the transmittance in the 40 ° direction was 22.1% in an uncontrolled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance in the −40 ° direction was 25.6%, and the transmittance in the 40 ° direction was 0.010%. The contrast of this example in the controlled state was 2560.

このように、例2にかかる視野角制御素子では、視野角の制御状態における−40°の方向に対する透過率が25.6%となり、例1における透過率15.7%よりも明らかに向上した。図10(b)からも例1よりも例2にかかる視野角制御素子の方が−40°近傍における透過率が高いことが判る。   Thus, in the viewing angle control element according to Example 2, the transmittance with respect to the direction of −40 ° in the viewing angle control state was 25.6%, which was clearly improved from the transmittance of 15.7% in Example 1. . 10B also shows that the viewing angle control element according to Example 2 has higher transmittance in the vicinity of −40 ° than Example 1. FIG.

例3.
例3にかかる視野角制御素子は、図2において偏光板21、第1TN素子1021、偏光板22よりなる1層構造を有し、第1TN素子1021におけるリタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を70°とした。
Example 3
The viewing angle control element according to Example 3 has a single-layer structure including the polarizing plate 21, the first TN element 1021, and the polarizing plate 22 in FIG. 2, and the retardation value Δnd in the first TN element 1021 is set to the first range (0. 3 to 0.55 μm) and the twist angle was 70 °.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=145°、θ3=42°,φ2=70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.446μmとした。制御状態における本例のコントラストは62であった。   The axial arrangement was θ1 = 135 °, θ2 = 145 °, θ3 = 42 °, φ2 = 70 °, and the retardation value was Δn2 · d2 = 0.446 μm. The contrast of this example in the control state was 62.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が35.8%、40°の方向に対する透過率が35.1%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が27.3%、40°の方向に対する透過率が0.44%であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the -40 ° direction was 35.8% and the transmittance in the 40 ° direction was 35.1% in the uncontrolled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance in the −40 ° direction was 27.3%, and the transmittance in the 40 ° direction was 0.44%.

このように、例3にかかる視野角制御素子では、視野角の制御状態における40°の方向に対する透過率が0.44%であり、例1における透過率0.014%よりも高いものであった。従って、運転席からテレビ画像等の映像情報が確実に視認できないようにするためには、例3のように1層構造を採用するよりも、例1のように2層構造を採用することが好ましいことが判明した。図10(c)からも例3における40°近傍の透過率が例1のそれよりも高いことが判る。   Thus, in the viewing angle control element according to Example 3, the transmittance with respect to the direction of 40 ° in the viewing angle control state is 0.44%, which is higher than the transmittance of 0.014% in Example 1. It was. Therefore, in order to ensure that video information such as a TV image cannot be visually recognized from the driver's seat, it is possible to adopt a two-layer structure as in Example 1 rather than adopting a one-layer structure as in Example 3. It turned out to be preferable. FIG. 10C also shows that the transmittance in the vicinity of 40 ° in Example 3 is higher than that in Example 1.

例4.
例4にかかる視野角制御素子は、運転席における遮光度を改善することを目的として第1TN素子、第2TN素子の2層構造を有し、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を70°とした。
Example 4
The viewing angle control element according to Example 4 has a two-layer structure of a first TN element and a second TN element for the purpose of improving the light shielding degree in the driver's seat, and the retardation value Δnd is set in the first range (0.3 to 0.55 μm) and the twist angle was 70 °.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=145°、θ3=45°、θ4=35°,θ5=135°、φ2=70°、φ4=−70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.446μm、Δn4・d4=0.446μmと設定した。   The axial arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 145 °, θ3 = 45 °, θ4 = 35 °, θ5 = 135 °, φ2 = 70 °, φ4 = −70 °, and the retardation value is Δn2 · d2 = 0. .446 μm and Δn 4 · d 4 = 0.446 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が25.9%、40°の方向に対する透過率が27.2%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が18.8%、40°の方向に対する透過率が0.005%であった。制御状態における本例のコントラストは3917であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the −40 ° direction was 25.9% and the transmittance in the 40 ° direction was 27.2% in the non-controlled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance with respect to the −40 ° direction was 18.8%, and the transmittance with respect to the 40 ° direction was 0.005%. The contrast of this example in the control state was 3917.

図11(a)は非制御状態における透過率の変化を、同図(b)は制御状態における透過率の変化を、同図(c)は制御状態における運転席に対しての透過率の変化を、それぞれ例3、例4について示している。図11(a)によれば、非制御状態では、1層構造の例3の方が2層構造の例4よりも透過率が高いことが判る。図11(b)によれば、助手席側においては1層構造の例3の方が2層構造の例4よりも透過率が高いことが判る。図11(c)によれば、運転席側において1層構造の例3よりも2層構造の例4の方が透過率が低く、遮光性が高いことが判る。   11A shows the change in transmittance in the uncontrolled state, FIG. 11B shows the change in transmittance in the controlled state, and FIG. 11C shows the change in transmittance with respect to the driver seat in the controlled state. Are shown for Example 3 and Example 4, respectively. As can be seen from FIG. 11A, in the uncontrolled state, Example 3 having a single-layer structure has higher transmittance than Example 4 having a two-layer structure. According to FIG. 11 (b), it can be seen that, on the passenger seat side, the transmittance of Example 3 having a single layer structure is higher than that of Example 4 having a two layer structure. According to FIG. 11C, it can be seen that, on the driver's seat side, the transmittance of Example 4 with the two-layer structure is lower than that of Example 3 with the one-layer structure, and the light shielding property is higher.

また、例4にかかる視野角制御素子では、偏光板22の軸角θ3が45°、偏光板23の軸角θ5が135°であるのに対して、例1にかかる視野角制御素子では、偏光板22の軸角θ3が40°、偏光板23の軸角θ5が140°であり、狭軸構造を有している。図12(a)は非制御状態における透過率の変化を、同図(b)は制御状態における透過率の変化を、同図(c)は制御状態における運転席に対しての透過率の変化を、それぞれ例1、例4について示している。図からも判るように、狭軸構造を有する例1の方が例4よりも運転席側における遮光性が高い。   Further, in the viewing angle control element according to Example 4, the axial angle θ3 of the polarizing plate 22 is 45 ° and the axial angle θ5 of the polarizing plate 23 is 135 °, whereas in the viewing angle control element according to Example 1, The axial angle θ3 of the polarizing plate 22 is 40 ° and the axial angle θ5 of the polarizing plate 23 is 140 °, which has a narrow-axis structure. 12A shows the change in transmittance in the uncontrolled state, FIG. 12B shows the change in transmittance in the controlled state, and FIG. 12C shows the change in transmittance with respect to the driver seat in the controlled state. Are shown for Example 1 and Example 4, respectively. As can be seen from the figure, the light shielding property on the driver's seat side is higher in Example 1 having the narrow shaft structure than in Example 4.

例5.
例5にかかる視野角制御素子は、運転席における遮光度を改善することを目的としてツイスト角を小さくしている。また、当該視野角制御素子は、第1TN素子、第2TN素子の2層構造を有し、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を70°とした。
Example 5.
The viewing angle control element according to Example 5 has a small twist angle for the purpose of improving the light shielding degree in the driver's seat. The viewing angle control element has a two-layer structure of a first TN element and a second TN element, the retardation value Δnd is in the first range (0.3 to 0.55 μm), and the twist angle is 70 °. did.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=145°、θ3=45°、θ4=35°、θ5=135°、φ2=70°、φ4=−70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.408μm、Δn4・d4=0.408μmと設定した。   The axial arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 145 °, θ3 = 45 °, θ4 = 35 °, θ5 = 135 °, φ2 = 70 °, φ4 = −70 °, and the retardation value is Δn2 · d2 = 0. 408 μm and Δn 4 · d 4 = 0.408 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が26.8%、40°の方向に対する透過率が26.5%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が21.9%、40°の方向に対する透過率が0.021%であった。制御状態における本例のコントラストは1043であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the -40 ° direction was 26.8% and the transmittance in the 40 ° direction was 26.5% in an uncontrolled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance with respect to the −40 ° direction was 21.9%, and the transmittance with respect to the 40 ° direction was 0.021%. The contrast of this example in the control state was 1043.

例6.
例6にかかる視野角制御素子は、第1TN素子、第2TN素子の2層構造を有し、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を90°とした。
Example 6
The viewing angle control element according to Example 6 has a two-layer structure of a first TN element and a second TN element, the retardation value Δnd is in the first range (0.3 to 0.55 μm), and the twist angle is 90 °. It was.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=145°、θ3=45°、θ4=35°、θ5=135°、φ2=90°、φ4=−90°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.408μm、Δn4・d4=0.408μmと設定した。   The axial arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 145 °, θ3 = 45 °, θ4 = 35 °, θ5 = 135 °, φ2 = 90 °, φ4 = −90 °, and the retardation value is Δn2 · d2 = 0. 408 μm and Δn 4 · d 4 = 0.408 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が26.7%、40°の方向に対する透過率が26.7%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が20.9%、40°の方向に対する透過率が0.219%であった。制御状態における本例のコントラストは95であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the −40 ° direction was 26.7% and the transmittance in the 40 ° direction was 26.7% in an uncontrolled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance with respect to the −40 ° direction was 20.9%, and the transmittance with respect to the 40 ° direction was 0.219%. The contrast of this example in the controlled state was 95.

図13(a)は非制御状態における透過率の変化を、同図(b)は制御状態における透過率の変化を、同図(c)は制御状態における運転席に対しての透過率の変化を、それぞれ例5、例6について示している。図13(a)によれば、非制御状態では、70°ツイストの例5と90°ツイストの例6とで透過率は殆ど同じであることが判る。図13(b)によれば、助手席側においては90°ツイストの例6の方が70°ツイストの例5よりも若干低いことが判る。図13(c)によれば、運転席側において70°ツイストの例5の方が、90°ツイストの例6よりも透過率が低く、遮光性において優位性を有することが判る。   13A shows the change in transmittance in the uncontrolled state, FIG. 13B shows the change in transmittance in the controlled state, and FIG. 13C shows the change in transmittance with respect to the driver seat in the controlled state. Are shown for Example 5 and Example 6, respectively. According to FIG. 13A, it can be seen that in the non-control state, the transmittance is almost the same between Example 5 of 70 ° twist and Example 6 of 90 ° twist. According to FIG. 13 (b), it can be seen that the 90 ° twist example 6 is slightly lower than the 70 ° twist example 5 on the passenger seat side. According to FIG. 13C, it can be seen that the example 5 of the 70 ° twist on the driver's seat side has a lower transmittance than the example 6 of the 90 ° twist and has superior light shielding properties.

例7.
例7にかかる視野角制御素子は、逆ツイスト構造の第1TN素子及び第2TN素子の2層構造を有し、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を70°とした。
Example 7.
The viewing angle control element according to Example 7 has a two-layer structure of a first TN element and a second TN element having an inverted twist structure, the retardation value Δnd is in the first range (0.3 to 0.55 μm), and the twist The angle was 70 °.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=145°、θ3=45°、θ4=35°、θ5=135°、φ2=70°、φ4=−70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.454μm、Δn4・d4=0.454μmと設定した。   The axial arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 145 °, θ3 = 45 °, θ4 = 35 °, θ5 = 135 °, φ2 = 70 °, φ4 = −70 °, and the retardation value is Δn2 · d2 = 0. .454 μm and Δn 4 · d 4 = 0.454 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が24.3%、40°の方向に対する透過率が26.1%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が25.3%、40°の方向に対する透過率が0.093%であった。制御状態における本例のコントラストは272であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the −40 ° direction was 24.3% and the transmittance in the 40 ° direction was 26.1% in the uncontrolled state. Further, in the controlled viewing angle, the transmittance in the −40 ° direction was 25.3%, and the transmittance in the 40 ° direction was 0.093%. The contrast of this example in the control state was 272.

例8.
例8にかかる視野角制御素子は、順ツイスト構造の第1TN素子及び第2TN素子の2層構造を有し、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を70°とした。
Example 8
The viewing angle control element according to Example 8 has a two-layer structure of a first TN element and a second TN element having a forward twist structure, the retardation value Δnd is in the first range (0.3 to 0.55 μm), and the twist The angle was 70 °.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=215°、θ3=45°、θ4=−35°、θ5=135°、φ2=70°、φ4=70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.454μm、Δn4・d4=0.454μmと設定した。   The axial arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 215 °, θ3 = 45 °, θ4 = −35 °, θ5 = 135 °, φ2 = 70 °, φ4 = 70 °, and the retardation value is Δn2 · d2 = 0. .454 μm and Δn 4 · d 4 = 0.454 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が24.9%、40°の方向に対する透過率が24.7%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が22.4%、40°の方向に対する透過率が0.091%であった。制御状態における本例のコントラストは246であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the -40 ° direction was 24.9% and the transmittance in the 40 ° direction was 24.7% in the uncontrolled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance with respect to the −40 ° direction was 22.4%, and the transmittance with respect to the 40 ° direction was 0.091%. The contrast of this example in the control state was 246.

図14(a)は非制御状態における透過率の変化を、同図(b)は制御状態における透過率の変化を、同図(c)は制御状態における運転席に対しての透過率の変化を、同図(d)は視野角非制御状態の色味評価値の変化をそれぞれ例7、例8について示している。図14(a)によれば、非制御状態では、逆ツイストの例7と順ツイストの例8とで−40°〜+40°の範囲において透過率は殆ど同じであることが判る。但し、−40°以下、+40°以上の範囲において逆ツイストの例7の方が透過率が高い。図14(b)によれば、制御状態では助手席側においては逆ツイストの例7の方が順ツイストの例8よりも透過率が高いことが判る。図14(c)によれば、運転席側において順ツイストの例8と逆ツイストの例7の透過率は同等で、遮光性もほぼ同等であることが判る。図14(d)によれば、順ツイストの例8の方が逆ツイストの例7よりも色味評価値ΔE*が高く、色味の視認位置による角度依存性が大きいことが判る。   14A shows the change in transmittance in the uncontrolled state, FIG. 14B shows the change in transmittance in the controlled state, and FIG. 14C shows the change in transmittance with respect to the driver seat in the controlled state. (D) shows the change in the color evaluation value in the viewing angle non-controlled state for Example 7 and Example 8, respectively. According to FIG. 14A, in the non-control state, it can be seen that the reverse twist example 7 and the forward twist example 8 have almost the same transmittance in the range of −40 ° to + 40 °. However, in the range of −40 ° or less and + 40 ° or more, the reverse twist example 7 has higher transmittance. According to FIG. 14B, it can be seen that in the control state, the reverse twist example 7 has higher transmittance than the forward twist example 8 on the passenger seat side. According to FIG. 14 (c), it can be seen that the forward twist example 8 and the reverse twist example 7 have the same transmittance and substantially the same light shielding performance on the driver side. According to FIG. 14D, it can be seen that the forward twist example 8 has a higher hue evaluation value ΔE * than the reverse twist example 7, and the angle dependency due to the viewing position of the hue is larger.

例9.
例9にかかる視野角制御素子では、偏光板の透過軸と最近接の液晶分子の短軸方向がなす角度を長軸方向よりも狭い角度の範囲内とし、第1TN素子、第2TN素子の2層構造を有し、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角は70°とした。即ち、第1TN素子及び第2TN素子に対して入射する光は、これらの素子中の液晶分子の短軸方向に入射している。
Example 9.
In the viewing angle control element according to Example 9, the angle formed by the transmission axis of the polarizing plate and the minor axis direction of the closest liquid crystal molecule is within a narrower angle range than the major axis direction, and 2 of the first TN element and the second TN element. It has a layer structure, the retardation value Δnd is in the first range (0.3 to 0.55 μm), and the twist angle is 70 °. That is, light incident on the first TN element and the second TN element is incident on the minor axis direction of the liquid crystal molecules in these elements.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=145°、θ3=45°、θ4=35°、θ5=135°、φ2=70°、φ4=−70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.423μm、Δn4・d4=0.423μmと設定した。   The axial arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 145 °, θ3 = 45 °, θ4 = 35 °, θ5 = 135 °, φ2 = 70 °, φ4 = −70 °, and the retardation value is Δn2 · d2 = 0. .423 μm and Δn 4 · d 4 = 0.423 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が26.8%、40°の方向に対する透過率が26.7%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が13.2%、40°の方向に対する透過率が0.019%であった。制御状態における本例のコントラストは695であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the −40 ° direction was 26.8% and the transmittance in the 40 ° direction was 26.7% in the non-controlled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance with respect to the −40 ° direction was 13.2%, and the transmittance with respect to the 40 ° direction was 0.019%. The contrast of this example in the control state was 695.

例10.
例10にかかる視野角制御素子では、偏光板の透過軸と最近接の液晶分子の長軸方向がなす角度を短軸方向よりも狭い角度の範囲内とし、第1TN素子、第2TN素子の2層構造を有し、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を70°とした。即ち、第1TN素子及び第2TN素子に対して入射する光は、これらの素子中の液晶分子の長軸方向に入射している。
Example 10
In the viewing angle control element according to Example 10, the angle formed by the transmission axis of the polarizing plate and the major axis direction of the closest liquid crystal molecule is set within a range of angles narrower than the minor axis direction, and 2 of the first TN element and the second TN element. It has a layer structure, the retardation value Δnd is in the first range (0.3 to 0.55 μm), and the twist angle is 70 °. That is, the light incident on the first TN element and the second TN element is incident in the major axis direction of the liquid crystal molecules in these elements.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=215°、θ3=45°、θ4=−35°、θ5=135°、φ2=−70°、φ4=70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.423μm、Δn4・d4=0.423μmとした。   The axial arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 215 °, θ3 = 45 °, θ4 = −35 °, θ5 = 135 °, φ2 = −70 °, φ4 = 70 °, and the retardation value is Δn2 · d2 = 0.423 μm and Δn4 · d4 = 0.423 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が25.6%、40°の方向に対する透過率が22.7%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が8.50%、40°の方向に対する透過率が0.016%であった。制御状態における本例のコントラストは531であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the −40 ° direction was 25.6% and the transmittance in the 40 ° direction was 22.7% in the non-controlled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance with respect to the −40 ° direction was 8.50%, and the transmittance with respect to the 40 ° direction was 0.016%. The contrast of this example in the control state was 531.

図15(a)は非制御状態における透過率の変化を、同図(b)は制御状態における透過率の変化を、同図(c)は制御状態における運転席に対しての透過率の変化をそれぞれ例9、例10について示している。図15(a)によれば、非制御状態では、短軸方向の例9と長軸方向の例10とで−40°〜+40°の範囲において透過率は殆ど同じであることが判る。但し、−40°以下、+40°以上の範囲において短軸方向の例9の方が長軸方向の例10よりも透過率が高い。図15(b)によれば、制御状態では助手席側においては短軸方向の例9の方が長軸方向の例10よりも透過率が高いことが判る。図15(c)によれば、運転席側における遮光性は、短軸方向の例9と長軸方向の例10とで殆ど同じであることが判る。   15A shows the change in transmittance in the uncontrolled state, FIG. 15B shows the change in transmittance in the controlled state, and FIG. 15C shows the change in transmittance with respect to the driver seat in the controlled state. Are shown for Example 9 and Example 10, respectively. According to FIG. 15A, in the non-control state, it can be seen that the transmittance is almost the same in the range of −40 ° to + 40 ° in Example 9 in the short axis direction and Example 10 in the long axis direction. However, in the range of −40 ° or less and + 40 ° or more, Example 9 in the minor axis direction has higher transmittance than Example 10 in the major axis direction. According to FIG. 15 (b), it can be seen that in the control state, the transmittance in the minor axis example 9 is higher than that in the major axis example 10 on the passenger seat side. According to FIG. 15C, it can be seen that the light shielding performance on the driver's seat side is almost the same in Example 9 in the minor axis direction and Example 10 in the major axis direction.

例11.
例11にかかる視野角制御素子では、第1TN素子、第2TN素子、第3TN素子の3層構造を有し(図4参照)、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を70°とした。
Example 11
The viewing angle control element according to Example 11 has a three-layer structure of a first TN element, a second TN element, and a third TN element (see FIG. 4), and has a retardation value Δnd in the first range (0.3 to 0.55 μm). ) And the twist angle was 70 °.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=145°、θ3=40°、θ4=35°、θ5=140°、θ6=145°、θ7=40°、φ2=70°、φ4=−70°、φ6=70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.446μm、Δn4・d4=0.446μm、Δn6・d6=0.446μmとした。   The shaft arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 145 °, θ3 = 40 °, θ4 = 35 °, θ5 = 140 °, θ6 = 145 °, θ7 = 40 °, φ2 = 70 °, φ4 = −70 ° Φ6 = 70 °, and retardation values were Δn 2 · d 2 = 0.446 μm, Δn 4 · d 4 = 0.446 μm, and Δn 6 · d 6 = 0.446 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が16.7%、40°の方向に対する透過率が14.4%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が11.0%、40°の方向に対する透過率が0.001%であった。制御状態における本例のコントラストは8462であった。
図16に2層構造を有する例1と3層構造を有する例11の透過率特性を示す。図に示されるように、3層構造にすることにより透過率が低くなるが、遮光性を向上させることができた。
In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the -40 ° direction was 16.7% and the transmittance in the 40 ° direction was 14.4% in the non-controlled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance with respect to the −40 ° direction was 11.0%, and the transmittance with respect to the 40 ° direction was 0.001%. The contrast of this example in the controlled state was 8462.
FIG. 16 shows the transmittance characteristics of Example 1 having a two-layer structure and Example 11 having a three-layer structure. As shown in the figure, the transmittance is lowered by using the three-layer structure, but the light shielding property can be improved.

例12.
例12にかかる視野角制御素子では、第1TN素子、第2TN素子、第3TN素子の3層構造を有し(図4参照)、リタデーション値Δndを第二の範囲(0.9〜1.3μm)とし、かつツイスト角を80°とした。
Example 12.
The viewing angle control element according to Example 12 has a three-layer structure of a first TN element, a second TN element, and a third TN element (see FIG. 4), and has a retardation value Δnd in the second range (0.9 to 1.3 μm). ) And the twist angle was 80 °.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=140°、θ3=40°、θ4=40°、θ5=140°、θ6=140°、θ7=40°、φ2=80°、φ4=−80°、φ6=80°とし、リタデーション値をΔn2・d2=1.000μm、Δn4・d4=1.000μm、Δn6・d6=1.000μmとした。   The shaft arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 140 °, θ3 = 40 °, θ4 = 40 °, θ5 = 140 °, θ6 = 140 °, θ7 = 40 °, φ2 = 80 °, φ4 = −80 ° Φ6 = 80 °, and retardation values were Δn 2 · d 2 = 1.000 μm, Δn 4 · d 4 = 1.000 μm, and Δn 6 · d 6 = 1.000 μm.

このような構成を有する視野角制御素子では、非制御状態において−40°の方向に対する透過率が16.7%、40°の方向に対する透過率が14.4%であった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する透過率が18.4%、40°の方向に対する透過率が0.000%であった。制御状態における本例のコントラストは、317241であった。   In the viewing angle control element having such a configuration, the transmittance in the -40 ° direction was 16.7% and the transmittance in the 40 ° direction was 14.4% in the non-controlled state. Further, in the control state of the viewing angle, the transmittance with respect to the −40 ° direction was 18.4%, and the transmittance with respect to the 40 ° direction was 0.000%. The contrast of this example in the control state was 317241.

図17に、3層構造を有しリタデーション値を第1の範囲とした例11と、3層構造を有しリタデーション値を第2の範囲とした例12の透過率特性を示す。図17(a)は非制御状態における透過率の変化を、同図(b)は制御状態における透過率の変化を、同図(c)は制御状態における運転席に対しての透過率の変化を、それぞれ例11、例12について示している。特に、図17(b)に示されるように、リタデーション値を第二の範囲にすることによって視野角の制御状態における助手席側に対しての輝度を高くすることができた。   FIG. 17 shows the transmittance characteristics of Example 11 having a three-layer structure and a retardation value in the first range, and Example 12 having a three-layer structure and a retardation value in the second range. FIG. 17A shows the change in transmittance in the uncontrolled state, FIG. 17B shows the change in transmittance in the controlled state, and FIG. 17C shows the change in transmittance with respect to the driver seat in the controlled state. Are shown for Example 11 and Example 12, respectively. In particular, as shown in FIG. 17 (b), by setting the retardation value to the second range, it was possible to increase the luminance with respect to the front passenger seat in the viewing angle control state.

例13.
例13にかかる視野角制御表示装置では、視野角制御素子は、第1TN素子、第2TN素子、第3TN素子の3層構造を有し(図4参照)、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を70°とした。特に、本例13にかかる視野角制御表示装置では、液晶表示素子の反視認側に当該視野角制御素子を配置した。即ち、視認側から液晶表示素子、視野角制御素子、バックライトユニットの順に配置した。
Example 13
In the viewing angle control display device according to Example 13, the viewing angle control element has a three-layer structure of a first TN element, a second TN element, and a third TN element (see FIG. 4), and the retardation value Δnd is set to a first range ( 0.3 to 0.55 μm) and the twist angle was 70 °. In particular, in the viewing angle control display device according to Example 13, the viewing angle control element is disposed on the non-viewing side of the liquid crystal display element. That is, the liquid crystal display element, the viewing angle control element, and the backlight unit were arranged in this order from the viewing side.

そして、軸配置をθ1=135°、θ2=145°、θ3=40°、θ4=35°、θ5=140°、θ6=145°、θ7=40°、φ1=70°、φ3=−70°、φ5=70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.446μm、Δn4・d4=0.446μm、Δn6・d6=0.446μmとした。また、本例における表示素子及びバックライトは、パナソニック社製カーTV(TR−T70W3)のものを用いた。この表示素子は、TFTを用いたアクティブマトリックス駆動であり、液晶モードはTNである。   The shaft arrangement is θ1 = 135 °, θ2 = 145 °, θ3 = 40 °, θ4 = 35 °, θ5 = 140 °, θ6 = 145 °, θ7 = 40 °, φ1 = 70 °, φ3 = −70 ° Φ5 = 70 °, and retardation values were Δn 2 · d 2 = 0.446 μm, Δn 4 · d 4 = 0.446 μm, Δn 6 · d 6 = 0.446 μm. In addition, the display element and the backlight in this example were those of a Panasonic TV car (TR-T70W3). This display element is active matrix drive using TFT, and the liquid crystal mode is TN.

このような構成を有する視野角制御表示装置では、非制御状態において−40°の方向に対する輝度が122cd/m、40°の方向に対する輝度が122cd/mであった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する輝度が46.5cd/m、40°の方向に対する輝度が0.0249cd/mであった。輝度比は、1867であった。 In the viewing angle control display device having such a configuration, the luminance in the −40 ° direction was 122 cd / m 2 and the luminance in the 40 ° direction was 122 cd / m 2 in the uncontrolled state. In the viewing angle control state, the luminance with respect to the direction of −40 ° was 46.5 cd / m 2 , and the luminance with respect to the direction of 40 ° was 0.0249 cd / m 2 . The luminance ratio was 1867.

例14.
例14にかかる視野角制御表示装置では、視野角制御素子は、第1TN素子、第2TN素子、第3TN素子の3層構造を有し(図4参照)、リタデーション値Δndを第一の範囲(0.3〜0.55μm)とし、かつツイスト角を70°とした。特に、本例14にかかる視野角制御表示装置では、液晶表示素子の視認側に当該視野角制御素子を配置した。即ち、視認側から視野角制御素子、液晶表示素子、バックライトユニットの順に配置した。
Example 14
In the viewing angle control display device according to Example 14, the viewing angle control element has a three-layer structure of a first TN element, a second TN element, and a third TN element (see FIG. 4), and the retardation value Δnd is set to a first range ( 0.3 to 0.55 μm) and the twist angle was 70 °. In particular, in the viewing angle control display device according to Example 14, the viewing angle control element is arranged on the viewing side of the liquid crystal display element. That is, the viewing angle control element, the liquid crystal display element, and the backlight unit were arranged in this order from the viewing side.

そして、軸配置をθ1=140°、θ2=145°、θ3=40°、θ4=35°、θ5=140°、θ6=145°、θ7=45°、φ2=70°、φ4=−70°、φ6=70°とし、リタデーション値をΔn2・d2=0.446μm、Δn4・d4=0.446μm、Δn6・d6=0.446μmとした。また、本例における表示素子及びバックライトは、パナソニック社製カーTV(TR−T70W3)のものを用いた。この表示素子は、TFTを用いたアクティブマトリックス駆動であり、液晶モードはTNである。   The shaft arrangement is θ1 = 140 °, θ2 = 145 °, θ3 = 40 °, θ4 = 35 °, θ5 = 140 °, θ6 = 145 °, θ7 = 45 °, φ2 = 70 °, φ4 = −70 ° Φ6 = 70 °, and retardation values were Δn 2 · d 2 = 0.446 μm, Δn 4 · d 4 = 0.446 μm, and Δn 6 · d 6 = 0.446 μm. In addition, the display element and the backlight in this example were those of a Panasonic TV car (TR-T70W3). This display element is active matrix drive using TFT, and the liquid crystal mode is TN.

このような構成を有する視野角制御表示装置では、非制御状態において−40°の方向に対する輝度が118cd/m、40°の方向に対する輝度が117cd/mであった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する輝度が48.6cd/m、40°の方向に対する輝度が0cd/mであった。 In the viewing angle control display device having such a configuration, the luminance in the −40 ° direction was 118 cd / m 2 and the luminance in the 40 ° direction was 117 cd / m 2 in the uncontrolled state. Further, in the viewing angle control state, the luminance with respect to the direction of −40 ° was 48.6 cd / m 2 , and the luminance with respect to the direction of 40 ° was 0 cd / m 2 .

図18に、視野角制御素子を液晶表示素子の反視認側に配置した例13と、視野角制御素子を液晶表示素子の視認側に配置した例14の双方の輝度特性を示す。図に示されるように、特に図18(c)に示されるように、視野角制御素子を液晶表示素子の視認側に配置することによって運転席の遮光状態が向上した。   FIG. 18 shows the luminance characteristics of Example 13 in which the viewing angle control element is disposed on the non-viewing side of the liquid crystal display element and Example 14 in which the viewing angle control element is disposed on the viewing side of the liquid crystal display element. As shown in the figure, particularly as shown in FIG. 18C, the light shielding state of the driver's seat is improved by arranging the viewing angle control element on the viewing side of the liquid crystal display element.

例14.
例14にかかる視野角制御素子では、第1TN素子、第2TN素子、第3TN素子の3層構造を有し(図4参照)、リタデーション値Δndを第二の範囲(0.9〜1.3μm)とし、かつツイスト角を80°とした。特に、本例15では、液晶表示素子の視認側に当該視野角制御素子を配置した。即ち、視認側から視野角制御素子、液晶表示素子、バックライトユニットの順に配置した。
Example 14
The viewing angle control element according to Example 14 has a three-layer structure of a first TN element, a second TN element, and a third TN element (see FIG. 4), and has a retardation value Δnd in the second range (0.9 to 1.3 μm). ) And the twist angle was 80 °. In particular, in Example 15, the viewing angle control element is arranged on the viewing side of the liquid crystal display element. That is, the viewing angle control element, the liquid crystal display element, and the backlight unit were arranged in this order from the viewing side.

そして、軸配置をθ1=140°、θ2=140°、θ3=40°、θ4=40°、θ5=140°、θ6=140°、θ7=45°、φ2=80°、φ4=−80°、φ6=80°とし、リタデーション値をΔn2・d2=1.00μm、Δn4・d4=1.00μm、Δn6・d6=1.00μmとした。また、本例における表示素子及びバックライトは、パナソニック社製カーTV(TR−T70W3)のものを用いた。この表示素子は、TFTを用いたアクティブマトリックス駆動であり、液晶モードはTNである。   The shaft arrangement is θ1 = 140 °, θ2 = 140 °, θ3 = 40 °, θ4 = 40 °, θ5 = 140 °, θ6 = 140 °, θ7 = 45 °, φ2 = 80 °, φ4 = −80 ° Φ6 = 80 °, and retardation values were Δn 2 · d 2 = 1.00 μm, Δn 4 · d 4 = 1.00 μm, and Δn 6 · d 6 = 1.00 μm. In addition, the display element and the backlight in this example were those of a Panasonic TV car (TR-T70W3). This display element is active matrix drive using TFT, and the liquid crystal mode is TN.

このような構成を有する視野角制御表示装置では、非制御状態において−40°の方向に対する輝度が114cd/m、40°の方向に対する輝度が108cd/mであった。また、視野角の制御状態において、−40°の方向に対する輝度が50.1cd/m、40°の方向に対する輝度が0cd/mであった。 In the viewing angle control display device having such a configuration, the luminance in the −40 ° direction was 114 cd / m 2 and the luminance in the 40 ° direction was 108 cd / m 2 in the uncontrolled state. Further, in the viewing angle control state, the luminance with respect to the −40 ° direction was 50.1 cd / m 2 , and the luminance with respect to the 40 ° direction was 0 cd / m 2 .

図19に、リタデーション値を第一の範囲にした例14と、同第二の範囲にした例15の輝度特性を示す。特に図19(b)に示されるように、リタデーション値を第二の範囲にすることによって視野角の制御状態における助手席側に対しての輝度を高くすることができた。   FIG. 19 shows the luminance characteristics of Example 14 in which the retardation value is in the first range and Example 15 in which the retardation value is in the second range. In particular, as shown in FIG. 19 (b), by setting the retardation value to the second range, it was possible to increase the luminance with respect to the passenger seat in the viewing angle control state.

本発明にかかる視野角制御表示装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the viewing angle control display apparatus concerning this invention. 本発明にかかる視野角制御素子の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the viewing angle control element concerning this invention. 本発明にかかる視野角制御素子における各光学系の軸配置図である。It is an axis arrangement diagram of each optical system in the viewing angle control element according to the present invention. 本発明にかかる視野角制御素子における各光学系の軸配置図である。It is an axis arrangement diagram of each optical system in the viewing angle control element according to the present invention. 本発明にかかる視野角制御素子の制御を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating control of the viewing angle control element concerning this invention. 本発明にかかる視野角制御表示装置の正面図である。It is a front view of the viewing angle control display apparatus concerning this invention. TN素子のリタデーション値と垂直透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the retardation value of a TN element, and vertical transmittance. 図9に示すグラフの前提条件を説明するための軸配置図である。FIG. 10 is an axis layout diagram for explaining preconditions of the graph shown in FIG. 9. TN素子の視角特性及び光学特性を示す図である。It is a figure which shows the viewing angle characteristic and optical characteristic of a TN element. 本発明に関する例にかかる視野角制御素子の視野角度と透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle and the transmittance | permeability of the viewing angle control element concerning the example regarding this invention. 本発明に関する例にかかる視野角制御素子の視野角度と透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle and the transmittance | permeability of the viewing angle control element concerning the example regarding this invention. 本発明に関する例にかかる視野角制御素子の視野角度と透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle and the transmittance | permeability of the viewing angle control element concerning the example regarding this invention. 本発明に関する例にかかる視野角制御素子の視野角度と透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle and the transmittance | permeability of the viewing angle control element concerning the example regarding this invention. 本発明に関する例にかかる視野角制御素子の視野角度と透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle and the transmittance | permeability of the viewing angle control element concerning the example regarding this invention. 本発明に関する例にかかる視野角制御素子の視野角度と透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle and the transmittance | permeability of the viewing angle control element concerning the example regarding this invention. 本発明に関する例にかかる視野角制御素子の視野角度と透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle and the transmittance | permeability of the viewing angle control element concerning the example regarding this invention. 本発明に関する例にかかる視野角制御装置の視野角度と透過率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle of the viewing angle control apparatus concerning the example regarding this invention, and the transmittance | permeability. 本発明に関する例にかかる視野角制御表示装置の視野角度と輝度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle of the viewing angle control display apparatus concerning the example regarding this invention, and a brightness | luminance. 本発明に関する例にかかる視野角制御表示装置の視野角度と輝度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the viewing angle of the viewing angle control display apparatus concerning the example regarding this invention, and a brightness | luminance.

符号の説明Explanation of symbols

100 視野角制御表示装置
101 液晶表示素子
102 視野角制御素子
103 バックライトユニット
21、22、23、24 偏光板
11、12、13、14 透明基板
31、32、33、34 電極
41、42、43、44 配向膜
51、52 TN液晶
1021 第1TN素子
1022 第2TN素子
1023 第3TN素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Viewing angle control display apparatus 101 Liquid crystal display element 102 Viewing angle control element 103 Backlight unit 21, 22, 23, 24 Polarizing plate 11, 12, 13, 14 Transparent substrate 31, 32, 33, 34 Electrode 41, 42, 43 , 44 Alignment film 51, 52 TN liquid crystal 1021 First TN element 1022 Second TN element 1023 Third TN element

Claims (17)

表示素子と視野角制御素子とを備え視野角制御状態において当該表示素子の表示面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向から当該表示素子を視認することを可能としつつ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向から当該表示素子を視認することを制限する表示装置であって、
前記視野角制御素子はツイステッドネマチック素子を備え、当該ツイステッドネマチック素子のリタデーション値はリタデーション値の値に対する垂直透過率の極大点を含む所定の範囲のうち、リタデーション値が最も小さい第一の範囲よりも大きい第二の範囲以降の範囲とした視野角制御表示装置。
The display element and the viewing angle control element are provided, and in the viewing angle control state, the display element can be viewed from an unrestricted viewing direction inclined by a certain angle from a plane perpendicular to the display surface of the display element. A display device that restricts visual recognition of the display element from a visual restriction direction that is inclined to a side opposite to a side in which the visual recognition non-restricted direction is inclined,
The viewing angle control element includes a twisted nematic element, and the retardation value of the twisted nematic element is larger than the first range having the smallest retardation value in a predetermined range including the maximum point of the vertical transmittance with respect to the retardation value. A viewing angle control display device having a range after the large second range.
表示素子と視野角制御素子とを備え視野角制御状態において当該表示素子の表示面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向から当該表示素子を視認することを可能としつつ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向から当該表示素子を視認することを制限する表示装置であって、
前記視野角制御素子はツイステッドネマチック素子を備え、当該ツイステッドネマチック素子のリタデーション値が0.9〜1.9μmの範囲である視野角制御表示装置。
The display element and the viewing angle control element are provided, and in the viewing angle control state, the display element can be viewed from an unrestricted viewing direction inclined by a certain angle from a plane perpendicular to the display surface of the display element. A display device that restricts visual recognition of the display element from a visual restriction direction that is inclined to a side opposite to a side in which the visual recognition non-restricted direction is inclined,
The viewing angle control element includes a twisted nematic element, and a retardation value of the twisted nematic element is in a range of 0.9 to 1.9 μm.
表示素子と視野角制御素子とを備えた視野角制御表示装置であって、
前記視野角制御素子は電気的に視野角制御状態と非視野角制御状態を切り替えることができ、視野角制御状態において視野角制御素子に垂直な任意の面から垂直方向に対して+40°傾斜した角度の光の透過率が1%以下であり、−40°傾斜した角度の光の透過率が10%以上であって、非制御状態において±40°傾斜した角度の光の透過率が10%以上である視野角制御表示装置。
A viewing angle control display device comprising a display element and a viewing angle control element,
The viewing angle control element can be electrically switched between a viewing angle control state and a non-viewing angle control state, and is tilted by + 40 ° with respect to the vertical direction from an arbitrary plane perpendicular to the viewing angle control element in the viewing angle control state. The transmittance of light at an angle is 1% or less, the transmittance of light at an angle of −40 ° is 10% or more, and the transmittance of light at an angle of ± 40 ° in an uncontrolled state is 10%. The viewing angle control display device as described above.
前記ツイステッドネマチック素子は偏光板の透過偏光軸と、最近接の液晶分子の短軸方向のなす角が液晶分子の長軸方向となす角よりも狭い、
請求項1、2または3記載の視野角制御表示装置。
The twisted nematic device has a narrower angle formed by the transmission polarization axis of the polarizing plate and the short axis direction of the closest liquid crystal molecule than the long axis direction of the liquid crystal molecule.
The viewing angle control display device according to claim 1, 2 or 3.
前記表示素子による表示領域に、視野角制御可能な制御領域と、視野角制御できない非制御領域を設けた、
請求項1、2、3または4に記載の視野角制御表示装置。
In the display area by the display element, a control area where the viewing angle can be controlled and a non-control area where the viewing angle cannot be controlled are provided.
5. A viewing angle control display device according to claim 1, 2, 3 or 4.
前記視野角制御素子は視野角制御状態において前記視認制限方向に遮光性を生じさせるツイステッドネマチック素子を2層以上備えた、
請求項1、2、3、4または5に記載の視野角制御表示装置。
The viewing angle control element includes two or more twisted nematic elements that cause light shielding in the viewing restriction direction in a viewing angle control state.
6. A viewing angle control display device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
前記ツイステッドネマチック素子のうち少なくとも一つのツイステッドネマチック素子のツイスト方向が他のツイステッドネマチック素子に対して逆ツイストの関係にある、
請求項6に記載の視野角制御表示装置。
The twist direction of at least one twisted nematic element among the twisted nematic elements is in a reverse twist relationship with respect to the other twisted nematic elements.
The viewing angle control display device according to claim 6.
前記ツイステッドネマチック素子は、少なくとも一つのツイステッドネマチック素子のリタデーション値が0.3〜0.55μmの範囲にあり、少なくとも一つのツイステッドネマチック素子のリタデーション値が0.9〜1.9μmの範囲にある、
請求項6または7に記載の視野角制御表示装置。
The twisted nematic element has a retardation value of at least one twisted nematic element in a range of 0.3 to 0.55 μm, and a retardation value of at least one twisted nematic element in a range of 0.9 to 1.9 μm.
The viewing angle control display device according to claim 6 or 7.
前記ツイステッドネマチック素子は、相互に独立して視野角制御可能である、
請求項6、7または8に記載の視野角制御表示装置。
The twisted nematic elements can control the viewing angle independently of each other.
The viewing angle control display device according to claim 6, 7 or 8.
前記表示素子は、液晶表示素子とバックライトを備え、
前記視野角制御素子は当該液晶表示素子に対して反バックライト側に配置される、
請求項1〜9に記載の視野角制御表示装置。
The display element includes a liquid crystal display element and a backlight,
The viewing angle control element is disposed on the opposite backlight side with respect to the liquid crystal display element.
The viewing angle control display device according to claim 1.
前記視野角制御素子におけるツイステッドネマチック素子間、または、前記ツイステッドネマチック素子と前記液晶表示素子間にある偏光板を、挟持する二つの素子で共用する、
請求項6〜10に記載の視野角制御表示装置。
Shared between the two elements sandwiched between the twisted nematic elements in the viewing angle control element, or between the twisted nematic element and the liquid crystal display element,
The viewing angle control display device according to claim 6.
前記液晶表示素子、または、前記視野角制御素子が各々有する最近接の偏光板であって、
各々の偏光板の間に、位相差板が配置されていることを特徴とする、
請求項11に記載の視野角制御表示装置。
The liquid crystal display element or the polarizing plate closest to each of the viewing angle control elements,
A retardation plate is disposed between each polarizing plate,
The viewing angle control display device according to claim 11.
前記視野角制御表示装置は、車載用の表示装置であって、
前記視野角制御素子は、視野角制御状態において助手席からの視認を可能とし、運転席からの視認を制限するように視野角を制御する、
請求項1〜11に記載の視野角制御表示装置。
The viewing angle control display device is an in-vehicle display device,
The viewing angle control element enables viewing from the passenger seat in the viewing angle control state, and controls the viewing angle to limit the viewing from the driver seat;
The viewing angle control display device according to claim 1.
視野角制御状態においてその主面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向に対して光を透過させ、反対側に傾斜した視認制限方向に対して光を遮光する視野角制御素子であって、
視野角制御状態において前記視認制限方向に遮光性を生じさせるツイステッドネマチック素子を2層以上備える視野角制御素子。
A viewing angle control element that transmits light in a viewing-unrestricted direction inclined by a certain angle from a plane perpendicular to the main surface in a viewing-angle control state and blocks light in a viewing-restricted direction inclined to the opposite side Because
A viewing angle control element comprising two or more twisted nematic elements that cause light shielding in the viewing restriction direction in a viewing angle control state.
視野角制御状態においてその主面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向に対して光を透過させ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向に対して光を遮光する視野角制御素子であって、
この視野角制御素子はツイステッドネマチック素子を備え、当該ツイステッドネマチック素子のリタデーション値はリタデーション値の値に対する垂直透過率の極大点を含む所定の範囲のうち、リタデーション値が最も小さい第一の範囲よりも大きい第二の範囲以降の範囲とした視野角制御素子。
In the viewing angle control state, light is transmitted in a viewing-unrestricted direction inclined by a certain angle from a plane perpendicular to the main surface, and in a viewing-restricted direction inclined to the side opposite to the side where the viewing-unrestricted direction is inclined. A viewing angle control element that blocks light,
The viewing angle control element includes a twisted nematic element, and the retardation value of the twisted nematic element is smaller than the first range having the smallest retardation value in a predetermined range including the maximum point of the vertical transmittance with respect to the retardation value. A viewing angle control element in a range after the large second range.
視野角制御状態においてその主面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向に対して光を透過させ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向に対して光を遮光する視野角制御素子であって、
前記視野角制御素子はツイステッドネマチック素子を備え、当該ツイステッドネマチック素子のリタデーション値が0.9〜1.9μmの範囲である視野角制御表示素子。
In the viewing angle control state, light is transmitted in a viewing-unrestricted direction inclined by a certain angle from a plane perpendicular to the main surface, and in a viewing-restricted direction inclined to the side opposite to the side where the viewing-unrestricted direction is inclined. A viewing angle control element that blocks light,
The viewing angle control element includes a twisted nematic element, and a retardation value of the twisted nematic element is in a range of 0.9 to 1.9 μm.
視野角制御状態においてその主面に対して垂直な面より一定角度傾斜した視認非制限方向に対して光を透過させ、前記視認非制限方向が傾斜した側と反対側に傾斜した視認制限方向に対して光を遮光する視野角制御素子であって、
前記視野角制御素子は電気的に視野角制御状態と非視野角制御状態を切り替えることができ、視野角制御状態において視野角制御素子に垂直な任意の面から垂直方向に対して+40°傾斜した角度の光の透過率が1%以下であり、−40°傾斜した角度の光の透過率が10%以上であって、非制御状態において±40°傾斜した角度の光の透過率10%以上である視野角制御表示素子。
In the viewing angle control state, light is transmitted in a viewing-unrestricted direction inclined by a certain angle from a plane perpendicular to the main surface, and in a viewing-restricted direction inclined to the side opposite to the side where the viewing-unrestricted direction is inclined. A viewing angle control element that blocks light,
The viewing angle control element can be electrically switched between a viewing angle control state and a non-viewing angle control state, and is tilted by + 40 ° with respect to the vertical direction from an arbitrary plane perpendicular to the viewing angle control element in the viewing angle control state. The transmittance of light at an angle is 1% or less, the transmittance of light at an angle of −40 ° is 10% or more, and the transmittance of light at an angle of ± 40 ° in an uncontrolled state is 10% or more. A viewing angle control display element.
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