JPH10104611A - 液晶画像表示装置 - Google Patents

液晶画像表示装置

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JPH10104611A
JPH10104611A JP8258039A JP25803996A JPH10104611A JP H10104611 A JPH10104611 A JP H10104611A JP 8258039 A JP8258039 A JP 8258039A JP 25803996 A JP25803996 A JP 25803996A JP H10104611 A JPH10104611 A JP H10104611A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
light
crystal cell
image display
display device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8258039A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Shimura
一男 志村
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Priority to US08/941,391 priority patent/US6356322B1/en
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Priority to US09/449,611 priority patent/US6812988B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶画像表示装置において、コントラストの
高い、視角依存性のない画像を表示する。 【解決手段】 光照射手段30からの略平行な光を偏光板
22a によって偏光せしめ、位相差膜21a を通過せしめた
後、液晶セル部10に入射させ、該液晶セル部10に印加す
る電圧を調節することによって液晶セル部10における光
透過率を変化させ、液晶セル部10透過後、該液晶セル部
10透過時に生じる位相差を位相差膜21bによって補償
し、さらに偏光板22b によって偏光せしめ、光拡散層23
によって拡散させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶画像表示装置
に関し、特に詳しくは、視角依存性およびコントラスト
を改善した液晶画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、ノートパソコン、電子手帳、カー
ナビゲーション等のディスプレイとして液晶ディスプレ
イ(液晶画像表示装置)が多数用いられている。
【0003】液晶ディスプレイのうち一般に広く利用さ
れているTN(Twisted Nematic )モードの基本構成
は、透明電極を有する2枚のガラス基板間に液晶分子が
90度ねじれた状態で封入されて液晶セルを構成し、ガ
ラス基板の外側に2枚の偏光板が直交配置されたもので
ある。画像表示は、この両基板間への印加電圧を調整す
ることで液晶分子の配向を変化させて液晶中を通過する
光の出力を変化させてなされる。即ち、印加電圧が閾値
電圧より低い場合、入射側の偏光板を通過した直線偏光
の偏光方向が液晶分子のねじれに沿って90度回転(旋
光)するので、旋光された光は入射側の偏光板に対して
直交配置された出射側の偏光板を通過して明るい状態が
表示される。一方、印加電圧が閾値電圧より高くなる
と、電極間の中央部分から液晶分子長軸が立ちはじめ、
旋光性が低下し始める。さらに印加電圧を高くすると旋
光性がついに無くなってしまい、入射側の偏光板を通過
した直線偏光は旋光することなく出射側の偏光板に到達
するので、出射できず、暗い状態が表示される。
【0004】一般に、液晶画像表示装置(LCD)は、
画素への電圧印加方式によって、単純マトリクスとアク
ティブマトリクスに分類される。現在最も広く用いられ
ているのは、単純マトリクスのSTN(Super Twisted
Nematic)とアクティブマトリクスのTFT(Thin Film
Transistor-LCD)であるが、その他にも種々のモードが
知られている。
【0005】従来の液晶画像表示装置においては液晶画
面に対する観察角度により画像の階調特性が変化すると
いう問題点、およびコントラストが低いという問題点が
ある。これらの問題点を解決する方法として表示セルに
光ガイド層と光拡散層とを備えることにより視野角の拡
大を図った液晶表示装置(特開昭58-95378)や平行光を
照射する平行光照射部を設けることにより広視角化およ
び高コントラスト化を図った液晶表示装置等が提案され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、光の完全な平
行光化はきわめて困難であり、実際には多方向の光を含
むことが多く、斜め成分の光による像が垂直成分による
像に重畳されるため、コントラストが低下するという問
題がある。
【0007】また、別の手法として位相差膜を液晶に付
加することにより、視覚による階調変化を低減する方法
も提案されている。しかし、この方法によっても、視角
依存性を完全に解消することはできないという問題があ
る。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、視角依存性がなく、コントラストの高い画像
を表示することができる液晶画像表示装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶画像表示装
置は、2枚の透明電極基板間に液晶を挟持してなる液晶
セル部の一方の基板側から略平行な光を照射し、他方の
基板側から画像を観察する透過型液晶画像表示装置にお
いて、前記液晶セル部の前記一方の基板側および前記他
方の基板側双方に光学補償手段を設け、前記液晶セル部
の前記他方の基板側に光拡散層を設けたことを特徴とす
るものである。
【0010】ここで、前記「一方の基板側」とは、液晶
セル部内に光を入射せしめる面側、即ち液晶セル部の光
入射面側をいい、前記「他方の基板側」とは、液晶セル
部内を透過した光が出射する面側、即ち液晶セル部の光
出射面側をいう。また、「略平行な光」とは、平行光化
された光であって、わずかにずれた成分の光を含んだ光
をいう。
【0011】即ち、本発明の液晶画像表示装置は、僅か
にずれた成分を含む略平行な光を液晶セル部の光入射面
側および光出射面側に設けられた光学補償手段によって
補償することにより平行から多少ずれた角度の光に対し
ての光学特性を平行光とほぼ同一にすることができるこ
と、および光出射面側に光拡散層を設けることによっ
て、コントラストが高く、視角依存性を解消した画像を
表示可能としたものである。
【0012】なお、前記液晶としては、例えば、ねじれ
ネマティック液晶等種々の液晶を用いることが可能であ
る。
【0013】
【発明の効果】本発明の液晶画像表示装置は、液晶セル
部の光入射面側および光出射面側双方に光学補償手段を
設けたことにより、平行から多少ずれた角度の光に対し
ての光学特性を平行光とほぼ同一にすることが可能とな
り、コントラストの高い液晶画像を表示することができ
る。また、液晶セルの光出射面側に光拡散層を設けたこ
とにより、視角依存性を低減することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に図面を用いて本発明の具体
的な実施の形態について説明する。
【0015】本発明の液晶画像表示装置は、図1に示す
ように、2枚の電極基板間に液晶を挟持してなる液晶セ
ル部10と、該液晶セル部10を挟むようにして配置され
た、光学補償手段である位相差膜21a,21b と、さらに該
位相差膜21a,21b を挟むようにして配置された偏光板22
a,22b と、該一方の偏光板22b の外側に形成された光拡
散層23と、他方の偏光板22a 側に配置された光照射手段
30とからなる。
【0016】液晶セル部10の詳細は、用いる液晶材料お
よび表示方式によって異なるが、ここでは、TN(ねじ
れネマティック)液晶を用いたTFT(Tin Film Transi
ster)方式を例に挙げて説明する。
【0017】図2は、TFT−LCDの液晶セル部10の
一画素の断面図である。前述の2枚の電極基板とは、詳
しくは、アモルファスシリコンTFT12と透明電極13a
が形成された光入射側ガラス基板11a と、ブラックマト
リクス14、カラーフィルタ15a,15b,15cおよび透明電極1
3b が形成された光出射側ガラス基板11bとであり、液晶
セル部10は、光入射側ガラス基板11a と光出射側ガラス
基板11b とが互いに透明電極13a,13b を向かい合うよう
にして配置され、その間にTN液晶16が封入されてなる
ものである。
【0018】また、光照射手段30は、詳しくは、光を出
射する白熱灯や蛍光灯等の点光源31と、マイクロルーバ
ー32とからなるものである。マイクロルーバー32は、点
光源31から出射された光のうち平行に入射した光のみを
通過させ、他は吸収するという性質をもつもので、透過
光の角度分布を限定することができ、結果として略平行
な光を液晶セル部10に対して照射せしめることとなる。
【0019】以下、この液晶画像表示装置の作用につい
て説明する。
【0020】点光源31から出射された光はマイクロルー
バー32を透過して平行光化され、この平行化された光
(略平行な光)が、偏光板22a によって偏光され、位相
差膜21a によって位相差が補償され液晶セル部10に入射
する。液晶セル部10においては、その透明電極13a,13b
間に印加する電圧により光透過率が調整される。即ち、
印加電圧によりTN液晶の分子配列が変化し、光透過率
が調整される。カラーフィルタ15a,15b,15c はそれぞれ
R(赤),G(緑),B(青)のフィルタであり、各素
子に印加する電圧により加色混合してカラー表示が行わ
れる。液晶セル部10を透過した光は出射面から出射し、
位相差膜21b において光が液晶セル部10内を透過する際
等に生じる位相差が補償され、偏光板22b によって偏光
され、光拡散層によってあらゆる方向に拡散せしめられ
て出射し、観察に供される。
【0021】以上のように、本発明の液晶画像表示手段
においては、光源手段から出射される略平行な光は液晶
セル部の両面に設けられた位相差膜によって位相差が補
償されて液晶セル部10に入射し、また、光拡散層を通し
て出射するため、観察者はコントラストが高く、視角依
存性のない表示画像を観察することができる。
【0022】なお、平行光照射手段は、上述の手段に限
られるものではない。例えば、他の実施形態として、図
3に示すように、点光源31から出射された光をコンデン
サレンズ33およびフレネルレンズ34を用いて平行光化
し、該平行光を反射ミラー35によって反射して液晶セル
部に対して垂直に入射せしめる構成の平行光照射手段等
を用いてもよい。なお、この平行光照射手段30’におい
ては、点光源31の後方には反射板35を配置して光源光の
利用効率をあげている。
【0023】なお、TN液晶を用いる以外に、ECB効
果を利用した垂直配列ネマティック型、STN(超ねじ
れネマティック型)、強誘電型、反強誘電型等の液晶を
用いたものや、偏光板を用いる必要のない分散ポリマー
型等種々の液晶を用いることができる。また、これらの
駆動方式には大きく単純マトリクス方式、アクティブマ
トリクス方式に大別され、上記実施の形態においてはア
クティブマトリクス方式の一形態であるTFT方式を例
に挙げて説明したが、本発明は特にこれに限るものでは
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における液晶表示装置の断面
概略図
【図2】TFT−LCDの液晶セル部の一画素の断面図
【図3】本発明の他の実施形態における液晶表示装置の
断面概略図
【符号の説明】
10 液晶セル部 11a,11b ガラス基板 12 TFT 13a,13b 透明電極 14 ブラックマトリクス 15a,15b,15c カラーフィルタ 16 液晶 21a,21b 位相差膜 22a,22b 偏光板 23 光拡散層 30 光照射部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の透明電極基板間に液晶を挟持して
    なる液晶セル部の一方の基板側から略平行な光を照射
    し、他方の基板側から画像を観察する透過型液晶画像表
    示装置において、 前記液晶セル部の前記一方の基板側および前記他方の基
    板側双方に光学補償手段を設け、 前記液晶セル部の前記他方の基板側に光拡散層を設けた
    ことを特徴とする液晶画像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記液晶としてねじれネマティック液晶
    を用いることを特徴とする請求項1記載の液晶画像表示
    装置。
JP8258039A 1996-09-30 1996-09-30 液晶画像表示装置 Withdrawn JPH10104611A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8258039A JPH10104611A (ja) 1996-09-30 1996-09-30 液晶画像表示装置
US08/941,391 US6356322B1 (en) 1996-09-30 1997-09-30 Liquid crystal display system with improved contrast and less dependence on visual angle
US09/449,611 US6812988B2 (en) 1996-09-30 1999-11-30 Image display system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8258039A JPH10104611A (ja) 1996-09-30 1996-09-30 液晶画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10104611A true JPH10104611A (ja) 1998-04-24

Family

ID=17314697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8258039A Withdrawn JPH10104611A (ja) 1996-09-30 1996-09-30 液晶画像表示装置

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JP (1) JPH10104611A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002537581A (ja) * 1999-02-17 2002-11-05 セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド 液晶ディスプレイ
KR100472894B1 (ko) * 2000-03-31 2005-03-08 샤프 가부시키가이샤 액정표시장치

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002537581A (ja) * 1999-02-17 2002-11-05 セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド 液晶ディスプレイ
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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20031202