JPH03116021A

JPH03116021A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH03116021A
Application number: JP1256355A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Horibe; 堀部　重信
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1991-05-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は液晶表示装置に係り、詳細には、再現する画像
を高コントラスト及び高画質で表示するようにした液晶
表示装置に関する。

（従来の技術）近時、小型、軽量及び低消費電力であること等の理由か
ら、液晶パネルを使用したカラーテレビジョン受像機等
が普及してきている。このような液晶パネルを使用した
液晶表示装置においては、携帯性に優れており、外光（
太陽光）下で使用されることが多い。

第５図はカラー表示が可能な従来の液晶表示装置の構造
を示づ説明図である。

ガラス基板１上にはマトリクス状に画素電極２が配設さ
れている。この画素電極２にに対向しで対向電極３が配
設されたガラス基板４が設けられている。このガラス基
板１．４の間にＴＮ（ツイストネマティック）！￥！の
液晶５が封入されている。

なお、ガラス基板１．４の表面は表面処理されており、
液晶５の分子がガラス基板１．４の表面に対して平行で
、且つ、上下のガラス基板１．４で９０度配列方向が異
なるようになっている。

ガラス基板１の下面側には偏光板６が配設されており、
ガラス基板４の上面側には偏光板６と偏光軸が一致する
ように偏光板７が配設されている。

また、ガラス基板４と対向電極３との間にはカラーフィ
ルタ８も設けられている。なお、偏光板６の偏光方向は
、ガラス基板１による液晶分子の配列方向と一致してい
る。

第６図はノーマリブラック方式の動作原理を説明するた
めの説明図である。第６図（ａ）は無電界時を示し、第
６図（ｂ）は電界印加時を示している。

いま、偏光板６の下面側（装置の背面側）に配置した図
示しないバックライトからの照明光を偏光板６を介して
照射するものとする。バックライトからの入射光は偏光
板６によって一軸方向のみが透過し、ガラス基板１を介
して液晶５に入射する。画素電極２と対向電極３との間
に電圧を印加しない場合には、液晶分子９は、ガラス基
板１゜４の影響により、第６図（ａ）に示すように、分
子の方向が９０度ねじれて配列】る。この場合には、液
晶セルは旋光性を有し、入射光は液晶分子９の分子軸に
添って偏波面（図の斜ＦＡ）を９０　ｒｘ回転させなが
ら伝搬する。偏光板６，７の偏光軸は一致しているので
１液晶層を通過した光は偏光板７を通過することができ
ない。このため、出力光は出射されず図示しない表示面
は暗状態となる。

一方、画素電極２と対向電極３との間に電圧を印加する
と、液晶分子９の配列が変化し、第６図（ｂ）に示すよ
うに、電界方向と分子９の長軸方向とが一致する。この
ため、液晶セルは旋光性が失われ、入射光は偏光方向が
回転づることなく液晶５を通過する。、イうづると、液
晶５を通過した光の偏光方向と偏光板７の偏光方向とが
一致するので、出力光は偏光板７を通過して出射され、
表示面は明状工ぶとなる。

このように、画素電極２と対向電極３との間に印加する
電圧を制御することにより、液晶分子９のねじれの状態
、すなわち、偏光の回転角を変化させて光の透過をコン
トロールする。印加電圧を連続的に変化させることによ
り、階調表示を可能にしている。また、各画素に対応さ
せてカラーフィルタ８（例えば、赤、緑及び青の３原色
フィルタ）を配置しており、カラー表示が可能である。

なお、液晶セルの駆動方式としては、アクティブマトリ
クス方式及びシンプルマトリクス方式等が採用されてい
る。

ところで、上述したように、偏光板７を透過した出力光
の強度の連続的な変化によって、表示面で画像を認識し
ている。十分な出力光を得るために、バックライトを使
用して、装置の背面側から光を照射するようにしている
。ところが、液晶パネルの表面側からも太陽光又は室内
照明光等の外部光が入射してしまう。この外部光は液晶
表面に設けた補強用のガラス板及びアクリル板並びに装
置内部で反射し、反射光は液晶の通過光と共に出射され
てしまう。

第７図は外部光１０の反射を説明するための説明図であ
る。

この第７図に示すように、太陽光又は螢光灯等の室内照
明光（外部光）１０が表示面側から入射する。この外部
光１０は補強用のガラス板１１、偏光板７、ガラス基板
４、カラーフィルタ８及びガラス基板（画素電極側）１
で反射し７、各反射光は表示面から出射される。この反
射光によって、暗い画像であっても、すなわち、バック
ライトからの光が完全に遮られても、明るい画面となる
。この反射光の光量がバックライトからの透過光母に比
して大きくなると、コントラストが低下し再現画像が極
めて劣化してしまう。特に、カラーフィルタ８及びガラ
ス基板１による反射光の影費が大さい。

前述したように、携帯性に優れていることから、外光（
太陽光）下で使用されることが多く、また、バックライ
トの光量は電源等の関係から制限を受けてしまうので、
高コントラスト及び高画質を得ることが困難であるとい
う問題があった。

（発明が解決しようとする課題）このように、上述した従来の液晶表示装置においては、
太陽光又は螢光灯等の室内照明下等で使用する場合には
、液晶の透過光に比して外部光の反射光量が増大してし
まい、コントラストが低下して画質が著しく劣化してし
まうという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
外部光の反射を低減づることにより、コントラストを向
上させ、高画質で画像を表示することができる液晶表示
装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明に係る液晶表示装置は、液晶を封入する第１のガ
ラス基板及び第２のガラス基板と、この第１及び第２の
ガラス基板上に夫々配設される電極と、前記第１のガラ
ス基板の背面側に配設される第１の偏光板と、前記第２
のガラス基板の表面側に配設される第２の偏光板とを具
備し、前記電極に映憬信号を印加して液晶分子の配列を
変化させ液晶を通過した出力光で表示面に画像を表示す
る液晶表示装置において、前記第２のガラス基板を含み
第２のガラス（４板から表示面側に配設された少なくと
も一つの部材に光フィルタ効果を付与したちのｅある。

（作用）本発明においては、例えば、第２のガラス基板、第２の
偏光板又は表示画に光フィルタ効果が付与されている。

したがって、表示面側から入射づる外部光は、このフィ
ルタ効果によって十分減衰し、外部光が表示面に反射し
て画質に影響を与えることを防止している。

（実施例）以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す
説明図である。第１図において第５図と同一の構成要素
には同一符号を付しである。

ガラス基板１上にはマトリクス状に画素電極２が配設さ
れている。このガラス基板１の画素電極２形成面の端部
にはスペーサー１３が配設され、ガラス基板１と共にこ
のスペーサー１３を挾むようにしてガラス基板４が設り
られている。ガラス基板１に対向するガラス基板４の表
面にはカラーフィルタ８及び対向電極３が配設されてい
る。ガラス基板１．４及びスペーサー１３によって形成
される隙間にＴＮ型の液晶５が封入されている。なお、
ガラス基板１，４の表面は表面処理されており、液晶５
の分子がガラス基板１．４の表面に対して平行で、且つ
、上下のガラス基板１．４で９０度配列方向が異なるよ
うになっている。

ガラス基板１の下面側（装置の背面側）には偏光板６が
配設されており、ガラス基板４の上面側には偏光板７が
配設されている。なお、偏光板６の偏光方向は、ガラス
基板１による液晶分子の配列方向と一致している。

本実施例においては、偏光板７の上面側（表示面側）に
は液晶セルを保護するための保護用ガラス板１４が設り
られている。この保護用ガラス板１４は着色されて光フ
ィルタ効果を有している。すなわち、この着色によって
視感度が比較的高い５００乃至６００ｎｍの波長の反射
光量が低減されるようになっている。

第２図は横軸に波長をとり縦軸に視感度をとって、祝感
瓜特性を説明するためのグラフである。

この第２図に示すように、人間の目に、通常、波長が約
５５０ｎｍの光に対する視感度が最も高い。この理由か
ら、保護用ガラス板１４は、５５０ｎｍ近傍の波長の光
の入射を防止づるフィルタ効果を有するような着色が行
われている。

このように構成された液晶表示装置においては、太陽光
及び室内照明光等の外部光１０は保護用ガラス板１４に
よって吸収され、保護用ガラス板１４を通過して装置内
部に達する外部光は著しく低減される。また、保護用ガ
ラス板１４からの外部光の反射光も低減される。こうし
て、表示面は外部光による悪影響が低減され、表示画像
のコントラストが向上し、高画質を得ることができる。

第３図は本発明の他の実施例を承り′説明図である。第
３図において第１図と同一物には同一符号を付して説明
を省略する。

本実施例は保護用ガラス板１４に代えて、着色されてい
ない通常の保護用ガラス板１５を用い、偏光板７に代え
て、偏光板１６を設けた点が第１図の実施例と異なる。

偏光板１６は第１図の保護用ガラス板１４に採用される
る色と同様の７Ｊ色処理がなされている。

このように構成された実施例においては、外部光１０は
保護用ガラス板１５を通過づる。しかし、偏光板１６に
おいて十分吸収され、外部光１０の表示面への反射は低
減される。こうして、第１図の実施例と同様の効果を得
ることができる。

第４図は本発明の他の実施例を示づ説明図である。第４
図において第１図と同一物には同一符号を付して説明を
省略する。

本実施例は保護用ガラス板１４に代えて、着色されてい
ない通常の保護用ガラス板１５を用い、ガラス基板４に
代えて、ガラス基板１７を設けた点が第１図の実施例と
異なる。ガラス基板１１は第１図の保護用ガラス板１４
に採用される着色と同様の着色処理がなされている。

このように構成された実施例においては、外部光１０は
保護用ガラス１５板及び偏光板７を通過する。

しかし、ガラス基板１１において十分に吸収され、外部
光１０の表示面への反射は低減される。こうして、第１
図の実施例と同様の効果を得ることができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、外部光の表示面へ
の反射を低減することができるので、高いコントラスト
で高画質の表示が可能であるという効果を右する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す説
明図、第２図は視感度特性を説明するためのグラフ、第
３図は本発明の他の実施例を示す説明図、第４図は本発
明の他の実施例を示す説明図、第５図は従来の液晶表示
装置を示づ説明図、第６図はノーマリブラック方式の動
作原理を説明するための説明図、第７図は外部光の反射
を説明するための説明図である。１．４・・・ガラス基板、２・・・画素電極、３・・・
対向電極、５・・・液晶、６，７・・・偏光板、８・・
・カラーフィルタ、１０・・・外部光、１４・・・保護
用ガラス板。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】液晶を封入する第１のガラス基板及び第２のガラス基板
と、この第１及び第２のガラス基板上に夫々配設される電極
と、前記第１のガラス基板の背面側に配設される第１の偏光
板と、前記第２のガラス基板の表面側に配設される第２の偏光
板とを具備し、前記電極に映像信号を印加して液晶分子
の配列を変化させ液晶を通過した出力光で表示面に画像
を表示する液晶表示装置において、前記第２のガラス基板を含み第２のガラス基板から表示
面側に配設された少なくとも一つの部材に光フィルタ効
果を付与したことを特徴とする液晶表示装置。