JPH03156420A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JPH03156420A
JPH03156420A JP1295038A JP29503889A JPH03156420A JP H03156420 A JPH03156420 A JP H03156420A JP 1295038 A JP1295038 A JP 1295038A JP 29503889 A JP29503889 A JP 29503889A JP H03156420 A JPH03156420 A JP H03156420A
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liquid crystal
plate
polarizer
light
crystal display
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Manabu Wakabayashi
学 若林
Noriaki Kabuto
展明 甲
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Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of reflection on a liquid crystal display surface and to suppress the deterioration of displayed contents due to reflected light by forming a polarizer and an 1/4 wavelength plate fixed to the rear side of the polarizer and inclining its optical main axis by 45 deg. from the optical main axis of the polarizer in the counterclockwise direction on a protection plate. CONSTITUTION:The protection plate 1 is constituted of forming a surface reflection preventing film 3 on the surface of a transparent plate 4 and fixing the polarizer 5 and the 1/4 wavelength plate 6 on the rear face of the plate 4 and a liquid crystal display element 2 is constituted of fixing a light controller 9 formed by a metal having plural aperture part 28 on the inside rear face of a glass plate 8. Light 35 reflected on the surface of the light controller 9 is converted into a reversed circularly polarized light, then converted into a linearly polarized light 36 whose optical main axis is twisted by 90 deg. from that of linearly polarized light 33 through the plate 6. Since the optical axis of the light 36 is twisted by 90 deg. from that of a polarizer 5, the light 36 is blocked by the polarizer 5 and can not be projected to the outside. Thus, the reflected light on the surface of the liquid crystal display element can be removed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は透過型の液晶ディスプレイに係り、とくに表示
面における外部入射光の反射を抑制し、表示画質の劣化
の防止に好適な液晶表示素子に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a transmissive liquid crystal display, and in particular to a liquid crystal display element suitable for suppressing reflection of externally incident light on a display surface and preventing deterioration of display image quality. Regarding.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のアクティブマトリク入方式の透過型液晶表示素子
2を用いた液晶ディスプレイの構成を第2図に示す、即
ち、第一の硝子板8の外側表面に検光子22を固着し、
第一の硝子板8の内側裏面に複数の開口部28を有する
全屈で形成した制光子9を固着し、該制光子9の開口部
28にカラーフィルター10を固着して第一層を形成し
、制光子9とカラーフィルター10との上、全面に透明
電極11を第二層として形成し、透明電極11の上に配
向制御膜13を第三層として形成している。また、第二
の硝子板17の外側表面に偏光子18を固着し、第二の
硝子板17の内側裏面には画素電極16を形成している
。画素電極16の一隅にはTFT (Thin  Fi
lm  工ransistor)(図示せず)が形成さ
れており1画素電極16のスイッチングをしている。画
素電極16の上には第二層として配向制御膜15が形成
されている。
The configuration of a liquid crystal display using a conventional active matrix transmissive liquid crystal display element 2 is shown in FIG.
A light control element 9 formed by fully bending and having a plurality of openings 28 is fixed to the inner back surface of the first glass plate 8, and a color filter 10 is fixed to the openings 28 of the light control element 9 to form a first layer. A transparent electrode 11 is formed as a second layer on the entire surface of the light control element 9 and color filter 10, and an alignment control film 13 is formed as a third layer on the transparent electrode 11. Further, a polarizer 18 is fixed to the outer surface of the second glass plate 17, and a pixel electrode 16 is formed on the inner back surface of the second glass plate 17. At one corner of the pixel electrode 16, a TFT (Thin Fi
1m transistor (not shown) is formed to switch one pixel electrode 16. An alignment control film 15 is formed as a second layer on the pixel electrode 16.

そして、配向制御膜13と、配向制御膜15との間に液
晶14を封止して液晶表示素子2を構成している。そし
て、液晶表示素子2の前面に空隙7をおいて透明な保護
板21を配し、偏光子18の外側より照明光19を照射
して、カラーフィルター10を通過してくる表示光20
を見ている。
Then, the liquid crystal 14 is sealed between the alignment control film 13 and the alignment control film 15 to form the liquid crystal display element 2. Then, a transparent protection plate 21 is arranged with a gap 7 in front of the liquid crystal display element 2, illumination light 19 is irradiated from the outside of the polarizer 18, and display light 20 passes through the color filter 10.
looking at

液晶14はネマティック液晶であり、配向制御膜13と
配向制御膜15とは液晶分子を特定方向に並べる(配向
させる)働きをする。配向制御膜13と配向制御膜15
とを90°ねじることにより、偏光の主軸を90°回転
させる。
The liquid crystal 14 is a nematic liquid crystal, and the alignment control film 13 and the alignment control film 15 function to align (orient) liquid crystal molecules in a specific direction. Orientation control film 13 and orientation control film 15
By twisting 90 degrees, the main axis of polarization is rotated 90 degrees.

また検光子22と偏光子18は光学主軸が互いに90’
ずれた偏光板で、それぞれの光学主軸の方向を配向制御
膜13と配向制御膜15の配向方向に一致させている。
Further, the optical principal axes of the analyzer 22 and the polarizer 18 are 90' from each other.
With the shifted polarizing plates, the directions of their respective principal optical axes are made to match the orientation directions of the alignment control films 13 and 15.

したがって、液晶14に電圧が無印加のときは、照明光
19は液晶表示素子2を通過できるが、液晶14に電圧
が印加されると、液晶分子が第一の硝子板8と第二の硝
子板17とに垂直に立つため、液晶14の旋光性が失わ
れ、その結果照明光19は液晶表示素子2を通過できな
い。
Therefore, when no voltage is applied to the liquid crystal 14, the illumination light 19 can pass through the liquid crystal display element 2, but when a voltage is applied to the liquid crystal 14, the liquid crystal molecules move between the first glass plate 8 and the second glass plate. Since it stands perpendicular to the plate 17, the optical rotation of the liquid crystal 14 is lost, and as a result, the illumination light 19 cannot pass through the liquid crystal display element 2.

制光子9は金属、主にクロム(Cr)をスパッタして形
成している。金属を材料にしている理由は二つあり、一
つはカラーフィルター10の混色を防止してコントラス
トを向上させるためであり、二つ目は外部入射光による
TPTの誤動作防止である。制光子9及びカラーフィル
ター10の製法については、特開平1−150102号
公報に開示されている。特に、制光子9については、「
約1mm厚のガラス基板に2000人の膜厚でクロムを
スパッタリング形成した後、フォトリソグラフィ法によ
り格子状にパターニングした」と、記載されている。
The light control element 9 is formed by sputtering metal, mainly chromium (Cr). There are two reasons why metal is used as the material. One is to prevent color mixing in the color filter 10 and improve contrast, and the second is to prevent malfunction of the TPT due to external incident light. The manufacturing method of the light control element 9 and the color filter 10 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-150102. In particular, regarding the photocontroller 9,
Chromium was sputtered to a thickness of 2,000 layers on a glass substrate approximately 1 mm thick, and then patterned into a lattice shape using photolithography.''

上記液晶ディスプレイは保護板1の外側表面より大尉す
る外部入射光23が保護板1の表面及び裏面、検光子2
2の表面、及び制光子9で反射して反射光24.25.
26.27を発生している。したがって、表示光2oに
反射光24.25.26,27が重畳して、表示光2゜
の表示内容を著しく劣化させている。
In the above liquid crystal display, the external incident light 23 emitted from the outer surface of the protective plate 1 is transmitted to the front and back surfaces of the protective plate 1 and the analyzer 2.
2 and the light control element 9, reflected light 24.25.
26.27 is occurring. Therefore, the reflected lights 24, 25, 26, and 27 are superimposed on the display light 2o, significantly deteriorating the display content of the display light 2°.

また、第3図は、第2図で示した上記液晶表示素子2の
上面図である。制光子9とカラーフィルター10を示す
。カラーフィルター10は上第一列目左より、G29、
R30,B31、G29、・・・の順に並べられている
。第二列目は1.5画素ずれてG29、R30,B31
、G29、・・・の順に並べられている。第三列目以下
奇数列目は、第一列目と同じ配列に並べられている。第
四列目以下偶数列目は第二列目と同じ配列に並べられて
いる。したがって、カラーフィルター10の奇数列目の
030.R31と、偶数列目のB29とで逆三角形のト
ライアングル配置であり、G30.R31,B29の濃
淡で輝度と色度とを表現している。また、カラーフィル
ター10が配置されている開口部は、奇数列目と偶数列
目とは0.5画素ずれて配置されている。制光子9の開
口率は40〜60%であり、したがって、制光子9は多
数の穴の開いた金属製の鏡であった。検光子22の光透
過率は20〜50%であり、クロム(Cr)の反射率は
略60%である。検光子22で減光されたとしても、反
射光27は少なくとも12%以上であり、表面反射防止
処理を施していない保護板21の表面反射率略4%の3
倍以上である。
Further, FIG. 3 is a top view of the liquid crystal display element 2 shown in FIG. 2. A light control element 9 and a color filter 10 are shown. Color filters 10 are from the left in the top first row: G29;
They are arranged in the order of R30, B31, G29, . . . The second row is G29, R30, B31 with a 1.5 pixel shift
, G29, . . . The third and subsequent odd-numbered columns are arranged in the same arrangement as the first column. The fourth and subsequent even-numbered columns are arranged in the same arrangement as the second column. Therefore, 030. R31 and B29 in the even-numbered row are arranged in an inverted triangle, and G30. Brightness and chromaticity are expressed by the gradations of R31 and B29. Furthermore, the openings in which the color filters 10 are arranged are arranged with a 0.5 pixel shift between the odd-numbered rows and the even-numbered rows. The aperture ratio of the light control element 9 was 40 to 60%, and therefore the light control element 9 was a metal mirror with many holes. The light transmittance of the analyzer 22 is 20 to 50%, and the reflectance of chromium (Cr) is approximately 60%. Even if the light is attenuated by the analyzer 22, the reflected light 27 is at least 12% or more, and the surface reflectance of the protection plate 21 which has not been subjected to surface anti-reflection treatment is approximately 4%.
That's more than double that.

したがって、液晶表示素子2の内部からの表示光20に
、保護板1の表面及び裏面、検光子22の表面、及び制
光子9での外部入射光23の反射光24.25.26,
27が重畳して、上記表示光20の表示内容を劣化させ
ている。特に、鏡状の制光子9で反射した反射光27は
大きく、表示光20の表示内容を著しく劣化させている
Therefore, in the display light 20 from inside the liquid crystal display element 2, reflected light 24, 25, 26,
27 are superimposed, deteriorating the display content of the display light 20. In particular, the reflected light 27 reflected by the mirror-like light control element 9 is large and significantly deteriorates the display content of the display light 20.

一方、ディスプレイ画面での表面反射を防止する方法と
しては、従来、第4図に示す光学フィルター48が使用
されている。即ち、この光学フィルター48は、表面に
表面反射防止膜3を形成した透明保護板4の裏面に偏光
子5と、1/4波長板6とが密着されて構成されている
ものである。偏光子5の光学主軸と174波長板6の光
学主軸とは45°傾けて貼り合わされている。したがっ
て、偏光子5を通過した直線偏光は、1/4波長板6を
通過することによって円偏光に変えられる。このフィル
ター48をVDT (Vi d e o  旦1spl
ay  Terminal)画面32の前面に配置する
。外部入射光23は自然光1.ま・たはそれに近い光で
あるので、光に偏りが無い。外部入射光23は透明板4
を通過するとき透明板4の表面で表面反射を生ずるが、
表面反射防止膜3が形成されているので、その反射率は
略1%程度である。透明板4を通過した外部入射光23
の内、偏光子5を通過できる光は直線偏光33のみであ
る。
On the other hand, as a method for preventing surface reflection on a display screen, an optical filter 48 shown in FIG. 4 has been conventionally used. That is, this optical filter 48 is constructed by having a polarizer 5 and a quarter wavelength plate 6 closely attached to the back surface of a transparent protective plate 4 on which a front antireflection film 3 is formed. The optical principal axis of the polarizer 5 and the optical principal axis of the 174-wave plate 6 are attached to each other with an angle of 45 degrees. Therefore, the linearly polarized light that has passed through the polarizer 5 is changed into circularly polarized light by passing through the quarter-wave plate 6. This filter 48 is
ay Terminal) is placed in front of the screen 32. The external incident light 23 is natural light 1. Since the light is close to that, there is no bias in the light. External incident light 23 is transmitted through transparent plate 4
When passing through, surface reflection occurs on the surface of the transparent plate 4, but
Since the surface antireflection film 3 is formed, its reflectance is about 1%. External incident light 23 passing through the transparent plate 4
Of these, only the linearly polarized light 33 can pass through the polarizer 5.

この直線偏光33が1/4波長板6を通過すると円偏光
34に変換される0円偏光34はVDT画面32に反射
する。反射は位相を180”移動させる動作であるから
、円偏光34は逆回りの円偏光35となる。逆回りの円
偏光35が再度1/4波長板6を通過すると直線偏光3
6となる。直線偏光36は直線偏光33とは光学主軸が
90’異なる。したがって、直線偏光36の光学主軸は
偏光子5の光学主軸とは直交しているので、直線偏光3
6は偏光子5を通過できない。ゆえに、光学フィルター
48は外部入射光23のVDT画面32における表面反
射を防止できる。なお、偏光については、小瀬他編、光
工学ハンドブック、 pp、411〜427、朝倉書店
刊、に詳述されている。特に、174波長板は移相子と
よばれ、同書のpp、525に詳述されている。また、
1/4波長板の製法については、特開昭63−1673
04号公報及び。
When this linearly polarized light 33 passes through the quarter-wave plate 6 , it is converted into circularly polarized light 34 , and the zero circularly polarized light 34 is reflected on the VDT screen 32 . Since reflection is an operation that shifts the phase by 180", the circularly polarized light 34 becomes reversely circularly polarized light 35. When the reversely circularly polarized light 35 passes through the quarter-wave plate 6 again, it becomes linearly polarized light 3.
It becomes 6. The linearly polarized light 36 differs from the linearly polarized light 33 in optical principal axis by 90'. Therefore, since the optical principal axis of the linearly polarized light 36 is orthogonal to the optical principal axis of the polarizer 5, the linearly polarized light 36
6 cannot pass through the polarizer 5. Therefore, the optical filter 48 can prevent surface reflection of the externally incident light 23 on the VDT screen 32. Note that polarization is described in detail in Kose et al., eds., Optical Engineering Handbook, pp. 411-427, published by Asakura Shoten. In particular, the 174 wavelength plate is called a retarder, and is detailed in pp. 525 of the same book. Also,
Regarding the manufacturing method of 1/4 wavelength plate, please refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 1673-1983.
Publication No. 04 and.

特開平1−118805号公報に開示されている。It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-118805.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記光学フィルター48を従来の液晶ディスプレイの前
面に配置すると、光学フィルター48と保護板21とが
重なり、液晶ディスプレイの厚みが増すという問題があ
る。
If the optical filter 48 is placed in front of a conventional liquid crystal display, there is a problem that the optical filter 48 and the protection plate 21 overlap, increasing the thickness of the liquid crystal display.

本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解決し
、液晶表示面における反射を防止し、反射光24.25
.26.27による表示内容の劣化を抑えた液晶ディス
プレイを提供することにある。
An object of the present invention is to solve the problems in the prior art described above, to prevent reflection on the liquid crystal display surface, and to prevent the reflected light from 24.25
.. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display that suppresses deterioration of display contents due to 26.27.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題を解決するために、本発明では保護板2゛1の
代りに光学フィルター48を設けた。
In order to solve the above problems, in the present invention, an optical filter 48 is provided in place of the protective plate 2'1.

また、保護板21の代りに光学フィルター48を設け、
検光子22を取り除き、制光子9と液晶14との間に/
4波長板11を挿置した。
Moreover, an optical filter 48 is provided instead of the protection plate 21,
The analyzer 22 is removed and a /
A four-wavelength plate 11 was inserted.

また、第一の硝子8と制光子9との間に、制光子9の開
口部と同位置、同寸法、同形状の開口部47を有する1
/4波長板46を設けた。
Further, between the first glass 8 and the light control element 9, an opening 47 having the same position, the same size, and the same shape as the opening of the light control element 9 is provided.
A /4 wavelength plate 46 was provided.

〔作用〕[Effect]

透明板4は機械的な外部圧力を担うため、mm単位の厚
みが必要である。一方、偏光子5と1/4波長抜6とは
それぞれミクロン(μm)単位の厚みであり、透明板4
に密着しても保護板lとしての合成厚みに大きな変化は
無い。したがって、保護板1は保護板21と厚みにおい
て差が少ないため、保護板21の代りとして用いること
ができる。
Since the transparent plate 4 bears mechanical external pressure, it needs to have a thickness on the order of mm. On the other hand, the polarizer 5 and the quarter wavelength filter 6 each have a thickness in microns (μm), and the transparent plate 4
There is no major change in the composite thickness of the protective plate l even if it is closely attached to the protective plate l. Therefore, since the protection plate 1 has little difference in thickness from the protection plate 21, it can be used in place of the protection plate 21.

外部入射光23は偏光子5で直線偏光33となり、1/
4波長板6を通過して円偏光34に変換される。1/4
波長板6と制光子9の間には第一の硝子8のみが存在す
る。一般に、硝子は光学的に等方的である。したがって
、前述の第4図で説明したように、制光子9の表面で反
射された光35は逆回りの円偏光となるため、偏光子5
でブロックされて外部に出てくることができない。一方
、液晶14を通過してくる内部表示光19は、174波
長板11ともう一つの1/4波長板6で1/2波長板を
構成し、偏光の進相軸と遅相軸との位相差を180°と
するものである。したがって、偏光の光学主軸を90’
回転するので、偏光子5の光学主軸は偏光子18の光学
主軸と同一方向に揃えておけばよい。
Externally incident light 23 becomes linearly polarized light 33 by polarizer 5, and becomes 1/
The light passes through a four-wavelength plate 6 and is converted into circularly polarized light 34. 1/4
Only the first glass 8 is present between the wave plate 6 and the light control element 9. Generally, glass is optically isotropic. Therefore, as explained above with reference to FIG.
It is blocked and cannot come out. On the other hand, the internal display light 19 passing through the liquid crystal 14 constitutes a 1/2 wavelength plate with the 174 wavelength plate 11 and another 1/4 wavelength plate 6, and the fast axis and slow axis of the polarized light are The phase difference is 180°. Therefore, the optical principal axis of polarization is set at 90'
Since it rotates, the optical principal axis of the polarizer 5 may be aligned in the same direction as the optical principal axis of the polarizer 18.

また、制光子9と第一の硝子板8との間に形成した17
4波長板46は、制光子9の開口部28と同位置、同寸
法、同形状の開口部47を有するので、液晶14を通過
してくる照明光19に対して制光子9で蔽われている。
In addition, 17 formed between the light control element 9 and the first glass plate 8
Since the four-wavelength plate 46 has an opening 47 having the same position, size, and shape as the opening 28 of the light control element 9, the illumination light 19 passing through the liquid crystal 14 is blocked by the light control element 9. There is.

したがって、1/4波長板46は照明光19に影響をお
よぼさない。一方、外部入射光23は検光子22を通過
して直線偏光33に成り、1/4波長板46を通過して
円偏光34になる。円偏光34は制光子9で反射して位
相が180゜回転して逆回転の円偏光35に成る。円偏
光35は1/4波長板46を通過すると直線偏光33と
は90’ねじれた直線偏光36になるため、検光子22
を通過できない。
Therefore, the quarter-wave plate 46 does not affect the illumination light 19. On the other hand, the externally incident light 23 passes through the analyzer 22 and becomes linearly polarized light 33, and passes through the 1/4 wavelength plate 46 and becomes circularly polarized light 34. The circularly polarized light 34 is reflected by the light control element 9, and the phase thereof is rotated by 180 degrees to become circularly polarized light 35 of opposite rotation. When the circularly polarized light 35 passes through the 1/4 wavelength plate 46, it becomes a linearly polarized light 36 which is twisted by 90' from the linearly polarized light 33.
cannot pass through.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の第一の実施例であり、アクティブマト
リクス方式の透過型液晶表示素子2と保護板1とで構成
された液晶ディスプレイの断面図を示す。保護板1の構
成は、透明板4の表面に表面反射防止膜3を形成し、透
明板4の裏面には偏光子5及び1/4波長板6を固着し
た。液晶表示素子2の構成は、第一の硝子板8の内側裏
面に複数の開口部28を有する金属で形成した制光子9
を固着し、該制光子9の開口部28にカラーフィルター
10を固着して第一層を形成し、制光子9とカラーフィ
ルター10との上、全面に、1/4波長板11を第二層
として形成し、1/4波長板11の上に透明電極12を
第三層として形成し、透明電極12の上に配向制御膜1
3を第四層として形成している。
FIG. 1 is a first embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional view of a liquid crystal display composed of an active matrix type transmission type liquid crystal display element 2 and a protection plate 1. As shown in FIG. The structure of the protection plate 1 is such that a front antireflection film 3 is formed on the surface of a transparent plate 4, and a polarizer 5 and a quarter wavelength plate 6 are fixed to the back surface of the transparent plate 4. The structure of the liquid crystal display element 2 includes a light control element 9 made of metal and having a plurality of openings 28 on the inner back surface of a first glass plate 8.
A color filter 10 is fixed to the opening 28 of the light control element 9 to form a first layer, and a quarter wavelength plate 11 is placed on the entire surface of the light control element 9 and the color filter 10 as a second layer. A transparent electrode 12 is formed as a third layer on the quarter wavelength plate 11, and an alignment control film 1 is formed on the transparent electrode 12.
3 is formed as the fourth layer.

また、第二の硝子板17の外側表面に偏光子18を固着
し、第二の硝子板17の内側裏面には画素電極16を形
成している。画素電極16の上には第二層として配向制
御膜15が形成されている。そして、上記配向制御膜1
3と、上記配向制御膜15との間に液晶14を封止して
液晶表示素子2を構成している。そして、第二の硝子板
17の外側より照明光19を照射して、カラーフィルタ
ー10を通過してくる表示光20を見ている。
Further, a polarizer 18 is fixed to the outer surface of the second glass plate 17, and a pixel electrode 16 is formed on the inner back surface of the second glass plate 17. An alignment control film 15 is formed as a second layer on the pixel electrode 16. Then, the alignment control film 1
3 and the alignment control film 15, the liquid crystal 14 is sealed to constitute the liquid crystal display element 2. Then, illumination light 19 is irradiated from the outside of the second glass plate 17, and display light 20 passing through the color filter 10 is viewed.

第7図は、第1図における構成の動作説明図である。外
部入射光23は偏光子5で直線偏光33となり、1/4
波長板6を通過して円偏光34に変換される。1/4波
長板6と制光子9の間には第一の硝子8のみが存在する
。一般に、硝子は光学的に等方的である。したがって、
第4図の従来例で説明したように、制光子9の表面で反
射された光35は逆回りの円偏光となり。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of the configuration in FIG. 1. The external incident light 23 becomes linearly polarized light 33 by the polarizer 5, which is 1/4
The light passes through the wave plate 6 and is converted into circularly polarized light 34. Only the first glass 8 is present between the quarter-wave plate 6 and the light control element 9. Generally, glass is optically isotropic. therefore,
As explained in the conventional example shown in FIG. 4, the light 35 reflected on the surface of the light control element 9 becomes circularly polarized light in the opposite direction.

1/4波長板6を通過して直線偏光33とは光学主軸が
90’捩じれた直線偏光36となる。
The linearly polarized light 33 that passes through the quarter-wave plate 6 becomes linearly polarized light 36 whose optical principal axis is twisted by 90'.

直線偏光36は偏光子5とその光学主軸が90°捩じれ
ているため、偏光子5でブロックされて外部に出てくる
ことができない。
Since the polarizer 5 and its optical principal axis are twisted by 90 degrees, the linearly polarized light 36 is blocked by the polarizer 5 and cannot come out.

一方、偏光子18の背後から照射された照明光19は、
偏光子18を通過すると直線偏光43に変わる。直線偏
光43は液晶14を通過すると電圧無印加状態で光学主
軸が90”捩じられ・直線偏光44となる。174波長
板11は、もう−っの1/4波長板6とで1/2波長板
を構成し、偏光の進相軸と遅相軸との位相差を180″
とするものである。即ち、直線偏光44は2枚の1/4
波長板6及び11を通過することによって光学主軸が9
0°回転して直線偏光45となる。偏光子5の光学主軸
は、偏光子18の光学主軸とその傾きがOo、即ち同一
方向であるので、直線偏光45は偏光子5を通過して表
示光20となり、視認できる。
On the other hand, the illumination light 19 irradiated from behind the polarizer 18 is
After passing through the polarizer 18, the light changes into linearly polarized light 43. When the linearly polarized light 43 passes through the liquid crystal 14, its optical principal axis is twisted by 90" with no voltage applied, and it becomes linearly polarized light 44. The 174-wave plate 11 and the other 1/4-wave plate 6 are 1/2 Configure a wave plate and set the phase difference between the fast axis and slow axis of polarized light to 180''
That is. That is, the linearly polarized light 44 is 1/4 of the two
By passing through the wave plates 6 and 11, the optical principal axis becomes 9.
It rotates by 0° and becomes linearly polarized light 45. Since the optical principal axis of the polarizer 5 and the optical principal axis of the polarizer 18 are tilted Oo, that is, in the same direction, the linearly polarized light 45 passes through the polarizer 5 and becomes the display light 20, which can be visually recognized.

第5図は本発明の第二の実施例を示す図であり、アクテ
ィブマトリクス方式の透過型液晶表示素子2と保護板1
とで構成された液晶ディスプレイの断面図を示す。即ち
、光学フィルター48を従来の液晶表示素子2の前面に
設置して、検光子22表面における外部入射光23の反
射を防止しようとした。保護板1の構成は、透明板4の
表面に表面反射防止膜3を形成し、透明板4の裏面には
偏光子5及び1/4波長板6を固着した。液晶表示素子
2の構成は、第一の硝子板8の外側表面に検光子22を
固着し、第一の硝子板8の内側裏面に複数の開口部28
を有する金属で形成した制光子9を固着し、該制光子9
の開口部28にカラーフィルター10を固着して第一層
を形成し、制光子9とカラーフィルター10との上、全
面に透明電極12を第二層として形成し、透明電極12
の上に配向制御膜13を第三層として形成している。 
また、第二の硝子板17の外側表面に偏光子18を固着
し、第二の硝子板17の内側裏面には画素電極16を形
成している。画素電極16の上には第二層として配向制
御膜15が形成されている。
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, in which an active matrix transmissive liquid crystal display element 2 and a protection plate 1 are shown.
1 shows a cross-sectional view of a liquid crystal display configured with. That is, an attempt was made to install an optical filter 48 in front of the conventional liquid crystal display element 2 to prevent reflection of externally incident light 23 on the surface of the analyzer 22. The structure of the protection plate 1 is such that a front antireflection film 3 is formed on the surface of a transparent plate 4, and a polarizer 5 and a quarter wavelength plate 6 are fixed to the back surface of the transparent plate 4. The structure of the liquid crystal display element 2 is such that an analyzer 22 is fixed to the outer surface of the first glass plate 8 and a plurality of openings 28 are formed on the inner back surface of the first glass plate 8.
A light control element 9 formed of a metal having
A first layer is formed by fixing the color filter 10 to the opening 28 of the light control element 9 and the color filter 10, and a transparent electrode 12 is formed as a second layer on the entire surface of the light control element 9 and the color filter 10.
An alignment control film 13 is formed as a third layer thereon.
Further, a polarizer 18 is fixed to the outer surface of the second glass plate 17, and a pixel electrode 16 is formed on the inner back surface of the second glass plate 17. An alignment control film 15 is formed as a second layer on the pixel electrode 16.

そして、上記配向制御膜13と、上記配向制御膜15と
の間に液晶14を封止して液晶表示素子2を構成してい
る。
Then, the liquid crystal 14 is sealed between the alignment control film 13 and the alignment control film 15 to form the liquid crystal display element 2.

第6図は第5図における構成の動作説明図である。即ち
、順に透明板4、偏光子5.1/4波長板6、検光子2
2、第一の硝子板8、制光子9、・・・とされている。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the configuration in FIG. 5. That is, in order, the transparent plate 4, the polarizer 5, the 1/4 wavelength plate 6, and the analyzer 2.
2, a first glass plate 8, a light control element 9, and so on.

外部入射光23は、偏光子5において、光学主軸が5a
方向の直線偏光33とされて、1/4波長板6を通過し
て円偏光34に変換される。検光子22の表面で反射さ
れた円偏光35は逆回りの円偏光35となり、逆回りの
円偏光35が再度1/4波長板6を通過すると直線偏光
36となる。直線偏光36は直線偏光33とは光学主軸
が90°異なる。
In the polarizer 5, the external incident light 23 has an optical principal axis 5a.
The light is converted into linearly polarized light 33 in the same direction, passes through the quarter-wave plate 6, and is converted into circularly polarized light 34. The circularly polarized light 35 reflected by the surface of the analyzer 22 becomes reversely circularly polarized light 35, and when the reversely circularly polarized light 35 passes through the quarter-wave plate 6 again, it becomes linearly polarized light 36. The linearly polarized light 36 has an optical principal axis different from that of the linearly polarized light 33 by 90°.

したがって、直線偏光36の光学主軸は偏光子5の光学
主軸5aとは直交しているので、直線偏光36は偏光子
5を通過できないので、外部に出てくることができない
Therefore, since the optical principal axis of the linearly polarized light 36 is perpendicular to the optical principal axis 5a of the polarizer 5, the linearly polarized light 36 cannot pass through the polarizer 5 and cannot come out.

第8図は本発明の第三の実施例を示す図であり、第9図
はその動作説明図である。第8図はアクティブマトリク
ス方式の透過型液晶表示素子2と、保護板1と、液晶表
示素子2と保護板1の間に充填した屈折率が略1.5弾
性透明物質48とで構成された液晶ディスプレイの断面
図を示す。保護板1は透明板4と透明板4の表面に形成
した表面反射防止膜3とからなる。透明板4は光学的に
等方性の透明材料、即ち、アクリル板または硝子板であ
る。液晶表示素子2の構成は、第一の硝子板8の外側表
面に検光子22を固着し、第一の硝子板8の内側裏面に
複数の開口部47を有する1/4波長板46を第一層と
して形成し、1/4波長板46の上に第二層として複数
の開口部28を有する金属で形成した制光子9を形成し
である。1/4波長板46の光学主軸46aは検光子2
2の光学主軸22aと45°の傾きを成す。1/4波長
板46の開口部47と制光子9の開口部28とは一致し
ている。174波長板46の開口部47と制光子9の開
口部28にカラーフィルター10を固着し、制光子9と
カラーフィルター10との上全面に透明電極12を第二
層として形成し、透明電極12の上に配向制御膜13を
第四層として形成している。また、第二の硝子板17の
外側表面に偏光子18を固着し、第二の硝子板17の内
側裏面には画素電極16を形成している。画素電極16
の上には第二層として配向制御膜15が形成されている
。そして、上記配向制御膜13と、上記配向制御膜15
との間に液晶14を封止して液晶表示素子2を構成して
いる。液晶表示素子2と保護板21の間に充填した弾性
透明物質48は、その屈折率が略1.5であり、保護板
21の屈折率や検光子22の屈折率と略等しい。したが
って、保護板21の裏面及び検光子22の表面における
反射率が極めて低下しているため、外部入射光23の保
護板21の裏面及び検光子22の表面における反射光は
ほとんど発生しない。また、保護板21の表面には表面
反射防止膜3が形成されており、保護板21の表面にお
ける表面反射率は1%前後に低下している。
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an explanatory diagram of its operation. FIG. 8 shows an active matrix type transmission type liquid crystal display element 2, a protection plate 1, and an elastic transparent material 48 with a refractive index of about 1.5 filled between the liquid crystal display element 2 and the protection plate 1. A cross-sectional view of a liquid crystal display is shown. The protection plate 1 consists of a transparent plate 4 and a surface antireflection film 3 formed on the surface of the transparent plate 4. The transparent plate 4 is an optically isotropic transparent material, ie, an acrylic plate or a glass plate. The structure of the liquid crystal display element 2 is such that an analyzer 22 is fixed to the outer surface of the first glass plate 8, and a quarter wavelength plate 46 having a plurality of openings 47 is attached to the inner back surface of the first glass plate 8. It is formed as a single layer, and a light control element 9 made of metal and having a plurality of openings 28 is formed as a second layer on the quarter-wave plate 46. The optical principal axis 46a of the 1/4 wavelength plate 46 is connected to the analyzer 2.
It forms an inclination of 45 degrees with the optical principal axis 22a of No. 2. The opening 47 of the quarter-wave plate 46 and the opening 28 of the light control element 9 coincide. A color filter 10 is fixed to the opening 47 of the 174 wavelength plate 46 and the opening 28 of the light control element 9, and a transparent electrode 12 is formed as a second layer on the entire upper surface of the light control element 9 and the color filter 10. An alignment control film 13 is formed as a fourth layer thereon. Further, a polarizer 18 is fixed to the outer surface of the second glass plate 17, and a pixel electrode 16 is formed on the inner back surface of the second glass plate 17. Pixel electrode 16
An alignment control film 15 is formed as a second layer thereon. Then, the alignment control film 13 and the alignment control film 15
The liquid crystal display element 2 is configured by sealing a liquid crystal 14 between the two. The elastic transparent material 48 filled between the liquid crystal display element 2 and the protection plate 21 has a refractive index of approximately 1.5, which is approximately equal to the refractive index of the protection plate 21 and the refractive index of the analyzer 22. Therefore, since the reflectance on the back surface of the protection plate 21 and the surface of the analyzer 22 is extremely low, almost no reflected light of the external incident light 23 is generated on the back surface of the protection plate 21 and the surface of the analyzer 22. Further, a surface antireflection film 3 is formed on the surface of the protection plate 21, and the surface reflectance on the surface of the protection plate 21 is reduced to about 1%.

第8図は第7図における構成の動作説明図である。制光
子9と第一の硝子板8との間に形成された174波長板
46は、制光子9の開口部28と同位置、同寸法、同形
状の開口部47を有するので、液晶14を通過してくる
照明光19に対して制光子9で蔽われている。したがつ
て、174波長板46は照明光19に影響を及ぼさない
。一方、外部入射光23は、検光子22を通過して直線
偏光33になり、l/4波長板46を通過して円偏光3
4になる。円偏光34は制光子9で反射して位相が18
0°回転して逆回転の円偏光35に成る。円偏光35は
1/4波長板46を通過すると直線偏光33に対しては
90″ねじれた直線偏光36になるため、検光子22を
通過できず、外部にでてくることができない。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the configuration in FIG. 7. The 174-wavelength plate 46 formed between the light control element 9 and the first glass plate 8 has an opening 47 in the same position, same size, and shape as the opening 28 of the light control element 9, so that the liquid crystal 14 can be The illumination light 19 passing therethrough is blocked by a light control element 9. Therefore, the 174-wave plate 46 does not affect the illumination light 19. On the other hand, the external incident light 23 passes through the analyzer 22 and becomes linearly polarized light 33, and passes through the 1/4 wavelength plate 46 and becomes circularly polarized light 33.
It becomes 4. The circularly polarized light 34 is reflected by the light control element 9 and has a phase of 18.
It is rotated by 0° and becomes circularly polarized light 35 of opposite rotation. When circularly polarized light 35 passes through quarter-wave plate 46, it becomes linearly polarized light 36 which is twisted by 90'' with respect to linearly polarized light 33, so it cannot pass through analyzer 22 and cannot come out.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、上記のように構成されているので、以下に記
載の効果を有する。すなわち、(1)保護板を、透明板
と直線偏光板と該直線偏光板の光学主軸と45°傾けた
1/4波長板とを備え構成したので、液晶表示素子の表
面に置ける反射光を除去できる。
Since the present invention is configured as described above, it has the effects described below. In other words, (1) the protective plate includes a transparent plate, a linearly polarizing plate, and a 1/4 wavelength plate tilted at 45° with respect to the optical principal axis of the linearly polarizing plate, so that the reflected light on the surface of the liquid crystal display element is Can be removed.

(2)保護板を、透明板と直線偏光板と該直線偏光板の
光学主軸と45°傾けた1/4波長板とを備えて構成し
、液晶表示素子の表示側表面に固着しである検光子を取
り除き、制光子の背面に174波長板を配置したので、
液晶表示素子表面及び制光子表面における反射光を除去
できる。
(2) The protection plate includes a transparent plate, a linear polarizing plate, and a quarter wavelength plate tilted at 45 degrees with respect to the optical principal axis of the linear polarizing plate, and is fixed to the display side surface of the liquid crystal display element. Since the analyzer was removed and a 174 wavelength plate was placed on the back of the light control element,
Reflected light on the surface of the liquid crystal display element and the light control element can be removed.

(3)制光子と表示側の硝子板との間に1/4波長板を
形成したので、検光子を通過して制光子で反射する反射
光を除去できる。
(3) Since a 1/4 wavelength plate is formed between the light control element and the glass plate on the display side, reflected light that passes through the analyzer and is reflected by the light control element can be removed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明にかかる液晶表示素子の部分断面図、第
2図は従来の液晶表示素子の部分断面図、第3図は、第
2図で示した液晶表示素子の上面図、第4図は、従来の
光学フィルターの動作説明図、第5図は本発明の第二の
実施例の部分断面図、第6図は、第5図における構成の
動作説明図、第7図は、第1図における構成の動作説明
図、第8図は、本発明の第三の実施例の部分断面図、第
9図は、第8図における構成の動作説明図である。 1.21・・・保護板、   2・・・液晶表示素子、
4・・・透明板、       5.18・・・偏光子
、6.11.46・・・1/4波長板、 8・・・第一の硝子板、        9・・・制光
子、10・・・カラーフィルター     14・・・
液晶、22・・・検光子、     28.47・・・
開口部、49・・・透明物質。
FIG. 1 is a partial sectional view of a liquid crystal display element according to the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view of a conventional liquid crystal display element, FIG. 3 is a top view of the liquid crystal display element shown in FIG. 5 is a partial sectional view of the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the configuration in FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is a partial sectional view of the third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the configuration in FIG. 8. 1.21...protective plate, 2...liquid crystal display element,
4... Transparent plate, 5.18... Polarizer, 6.11.46... 1/4 wavelength plate, 8... First glass plate, 9... Light control element, 10...・Color filter 14...
Liquid crystal, 22... Analyzer, 28.47...
Opening, 49...transparent substance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少なくとも、液晶表示素子(2)と、該液晶表示素
子(2)の前面に配置された保護板(1)とを備えてな
る液晶ディスプレイにおいて、 上記液晶表示素子(2)が、少なくとも、 第一の硝子板(8)と、 該第一の硝子板(8)の内側裏面に形成さ れた開口部分(28)を有する制光子(9)と、 少なくとも外側表面に偏光子(18)を固 着された第二の硝子板(17)と、 上記第一の硝子板(8)の内側と上記第二 の硝子板(17)の内側との間に封止された液晶(14
)と、 該液晶(14)と上記制光子(9)との間 に挿置された1/4波長板(11)と、 を備えて構成され、 上記1/4波長板(11)の光学主軸は上 記偏光子(18)の光学主軸に対して時計回り方向に4
5゜傾けられており、 かつ、 上記保護板(1)が、少なくとも、 上記偏光子(18)と光学主軸が同一方向 とされた偏光子(5)と、 該偏光子(5)の裏面側に固着され、その 光学主軸が上記偏光子(5)の光学主軸に対し反時計回
り方向に45゜傾けられた1/4波長板(6)とを備え
て構成されている、 ことを特徴とする液晶ディスプレイ。 2、少なくとも、液晶表示素子(2)と、該液晶表示素
子(2)の前面に配置された保護板(1)とを備えてな
る液晶ディスプレイにおいて、 上記液晶表示素子(2)が、少なくとも、 第一の硝子板(8)と、 該第一の硝子板(8)の外側表面に固着さ れた検光子(22)と、 少なくとも外側表面に偏光子(18)を固 着された第二の硝子板(17)と、 上記制光子(9)と該第二の硝子板(17)の内側との
間に封止された液晶(14)と、を備えて構成され、 上記保護板(1)が、少なくとも、 偏光子(5)と、 該偏光子(5)の裏面側に固着されて成る 1/4波長板(6)と、 を備えて構成され、 該1/4波長板(6)の光学主軸と上記偏 光子(5)の光学主軸とは、45゜傾けられている、 ことを特徴とする液晶ディスプレイ。 3、少なくとも、液晶表示素子(2)と、該液晶表示素
子(2)の前面に配置された保護板(1)とを備えてな
る液晶ディスプレイにおいて、 上記液晶表示素子(2)が、少なくとも、 第一の硝子板(8)と、 該第一の硝子板(8)の外側表面に固着し た検光子(22)と、 上記第一の硝子板(8)の内側裏面の第一 層に形成された開口部分(47)を有し、上記検光子(
22)に対し光学主軸が45゜傾けられた1/4波長板
(46)と、 該1/4波長板(46)の上に第二層とし て形成された上記開口部分(47)と同位置、同寸法、
同形状の開口部分(28)を有する制光子(9)と、 少なくとも外側表面に偏光子(18)を固 着された第二の硝子板(17)と、 上記制光子(9)と上記第二の硝子板(1 7)の内側との間に封止された液晶(14)と、 を備えて構成され、 上記保護板(1)が、 光学的に等方性の透明材料を含んで構成さ れている、 ことを特徴とする液晶ディスプレイ。
[Claims] 1. A liquid crystal display comprising at least a liquid crystal display element (2) and a protective plate (1) disposed in front of the liquid crystal display element (2), comprising: 2) includes at least a first glass plate (8), a light control element (9) having an opening portion (28) formed on an inner back surface of the first glass plate (8), and at least an outer surface of the first glass plate (8). A second glass plate (17) to which a polarizer (18) is fixed is sealed between the inside of the first glass plate (8) and the inside of the second glass plate (17). LCD (14
); a quarter-wave plate (11) inserted between the liquid crystal (14) and the light control element (9); The main axis is 4 in the clockwise direction with respect to the optical main axis of the polarizer (18).
The protective plate (1) includes at least a polarizer (5) whose optical principal axis is in the same direction as the polarizer (18), and a back side of the polarizer (5). and a quarter-wave plate (6) whose optical principal axis is tilted at 45 degrees counterclockwise with respect to the optical principal axis of the polarizer (5). LCD display. 2. In a liquid crystal display comprising at least a liquid crystal display element (2) and a protective plate (1) disposed in front of the liquid crystal display element (2), the liquid crystal display element (2) at least comprises: a first glass plate (8), an analyzer (22) fixed to the outer surface of the first glass plate (8), and a second glass plate having a polarizer (18) fixed to at least the outer surface thereof. a plate (17); and a liquid crystal (14) sealed between the light control element (9) and the inside of the second glass plate (17), and the protective plate (1) is configured to include at least a polarizer (5) and a quarter-wave plate (6) fixed to the back side of the polarizer (5), and the quarter-wave plate (6) A liquid crystal display characterized in that the optical principal axis of the polarizer (5) and the optical principal axis of the polarizer (5) are inclined by 45 degrees. 3. In a liquid crystal display comprising at least a liquid crystal display element (2) and a protective plate (1) disposed in front of the liquid crystal display element (2), the liquid crystal display element (2) at least comprises: a first glass plate (8); an analyzer (22) fixed to the outer surface of the first glass plate (8); and a first layer formed on the inner back surface of the first glass plate (8). The analyzer (
a quarter-wave plate (46) whose optical principal axis is tilted at 45 degrees with respect to the quarter-wave plate (46); , same dimensions,
a light control element (9) having an opening portion (28) of the same shape; a second glass plate (17) having a polarizer (18) fixed to at least its outer surface; the light control element (9) and the second glass plate; a liquid crystal (14) sealed between the inner side of the glass plate (17), and the protective plate (1) includes an optically isotropic transparent material. A liquid crystal display characterized by:
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