JPH0417401B2 - - Google Patents
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- JPH0417401B2 JPH0417401B2 JP59500381A JP50038184A JPH0417401B2 JP H0417401 B2 JPH0417401 B2 JP H0417401B2 JP 59500381 A JP59500381 A JP 59500381A JP 50038184 A JP50038184 A JP 50038184A JP H0417401 B2 JPH0417401 B2 JP H0417401B2
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- JP
- Japan
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- display
- light beam
- light
- liquid crystal
- polarizer
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/281—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for attenuating light intensity, e.g. comprising rotatable polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
- G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
- G09F9/35—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/09—Function characteristic transflective
Description
請求の範囲
1 液晶セルおよび液晶セルの前方に離れてこの
セルに対し斜めに配置したカバーデイスクを有
し、このカバーデイスクに偏光子が支持されてい
る液晶表示器の反射を防止する装置において、液
晶セル11,11aの前にλ/4移相シート16
が配置され、このシートがカバー板18の円偏光
子19として形成した偏光子と協力作用すること
を特徴とする液晶表示器の反射防止装置。
セルに対し斜めに配置したカバーデイスクを有
し、このカバーデイスクに偏光子が支持されてい
る液晶表示器の反射を防止する装置において、液
晶セル11,11aの前にλ/4移相シート16
が配置され、このシートがカバー板18の円偏光
子19として形成した偏光子と協力作用すること
を特徴とする液晶表示器の反射防止装置。
2 液晶セル11,11aの背面に直線偏光子1
4およびその後方に透過レフレクタ15が支持さ
れていることを特徴とする請求の範囲第1項記載
の装置。
4およびその後方に透過レフレクタ15が支持さ
れていることを特徴とする請求の範囲第1項記載
の装置。
3 λ/4移相シート16が直線偏光層25とと
もに円偏光子として液晶セル11aの前に配置さ
れていることを特徴とする請求の範囲第1項また
は第2項記載の装置。
もに円偏光子として液晶セル11aの前に配置さ
れていることを特徴とする請求の範囲第1項また
は第2項記載の装置。
4 直線偏光層25が液晶セル11aの前面に支
持され、λ/4移相シート16がカバー板18に
面していることを特徴とする請求の範囲第3項記
載の装置。
持され、λ/4移相シート16がカバー板18に
面していることを特徴とする請求の範囲第3項記
載の装置。
技術水準
本発明は請求の範囲第1項の上位概念による液
晶表示器の反射防止装置から出発する。西独公開
特許公報第2934478号から自動車に使用するため
一部反射防止した液晶表示器がすでに公知であ
る。この公知装置の場合表示器の反射防止のた
め、カバー板は偏光フイルタを備える。カバー板
の傾斜配置によつて外側から表示器へ達する光は
一部反射され、反射した部分の光は下へ向けられ
る。他の一部の光は偏光フイルタによつて吸収さ
れる。しかし残りの部分約40%は液晶セルへ達
し、そこでガラス表面により一部反射される。こ
の反射により不利な入射光の場合表示器の読取が
不可能になる。
晶表示器の反射防止装置から出発する。西独公開
特許公報第2934478号から自動車に使用するため
一部反射防止した液晶表示器がすでに公知であ
る。この公知装置の場合表示器の反射防止のた
め、カバー板は偏光フイルタを備える。カバー板
の傾斜配置によつて外側から表示器へ達する光は
一部反射され、反射した部分の光は下へ向けられ
る。他の一部の光は偏光フイルタによつて吸収さ
れる。しかし残りの部分約40%は液晶セルへ達
し、そこでガラス表面により一部反射される。こ
の反射により不利な入射光の場合表示器の読取が
不可能になる。
さらに前記公開公報から液晶セルの前に中間層
を接着し、次にこの層の上へ彎曲した形の偏光フ
イルタを支持することが公知である。この場合カ
バー板は液晶セルから離れてこれと平行に配置さ
れる。この手段は技術的に制御困難であり、大き
いデイスプレイの場合表示ユニツトの重量が非常
に大きくなる欠点を有する。
を接着し、次にこの層の上へ彎曲した形の偏光フ
イルタを支持することが公知である。この場合カ
バー板は液晶セルから離れてこれと平行に配置さ
れる。この手段は技術的に制御困難であり、大き
いデイスプレイの場合表示ユニツトの重量が非常
に大きくなる欠点を有する。
さらにカバー板に円偏光子を備え、これが液晶
セルの前に支持した偏光子と協力作用し、有害光
の反射をほぼ完全に阻止することがすでに提案さ
れている。しかしこの手段は表示に必要な光もカ
バー板の円偏光子で大部分吸収される欠点を有す
る。したがつて表示の明るさも低下する。
セルの前に支持した偏光子と協力作用し、有害光
の反射をほぼ完全に阻止することがすでに提案さ
れている。しかしこの手段は表示に必要な光もカ
バー板の円偏光子で大部分吸収される欠点を有す
る。したがつて表示の明るさも低下する。
本発明の手段によつて外部から表示器へ入射す
る妨害光線の反射を表示器の明るさを低下せずに
阻止することが達成される。
る妨害光線の反射を表示器の明るさを低下せずに
阻止することが達成される。
請求の範囲第1項記載の特徴を有する本発明の
装置は前方から表示器へ入射するすべての光線が
反射後円偏光子を新たに通過する際ほぼ完全に吸
収されるので、表示器が黒色面として見え、この
面に制御した表示素子のみが明らかなコントラス
トをもつて浮上がる利点を有する。表示器の明る
さはこの場合カバーデイスクの円偏光子によつて
もはや低下しない。
装置は前方から表示器へ入射するすべての光線が
反射後円偏光子を新たに通過する際ほぼ完全に吸
収されるので、表示器が黒色面として見え、この
面に制御した表示素子のみが明らかなコントラス
トをもつて浮上がる利点を有する。表示器の明る
さはこの場合カバーデイスクの円偏光子によつて
もはや低下しない。
請求の範囲第2〜4項記載の手段によつて請求
の範囲第1項記載の特徴の有利な形成および改善
が可能である。液晶表示器の背面の背面直線偏光
子の後方に透過レフレクタ(Transflector)を配
置するのはとくに有利である。この場合表示に必
要な光源は液晶セルの後方に設置することがで
き、この光源は制御した表示素子の領域のみで液
晶セルを通過する。さらに制御した表示素子の領
域で前方から液晶セルへ入射する光は透過レフレ
クタで反射されるので、この手段により前方から
くる光が表示器の明るさをさらに上昇することに
より表示のコントラストをさらに強くすることが
達成される。
の範囲第1項記載の特徴の有利な形成および改善
が可能である。液晶表示器の背面の背面直線偏光
子の後方に透過レフレクタ(Transflector)を配
置するのはとくに有利である。この場合表示に必
要な光源は液晶セルの後方に設置することがで
き、この光源は制御した表示素子の領域のみで液
晶セルを通過する。さらに制御した表示素子の領
域で前方から液晶セルへ入射する光は透過レフレ
クタで反射されるので、この手段により前方から
くる光が表示器の明るさをさらに上昇することに
より表示のコントラストをさらに強くすることが
達成される。
図面
本発明の2つの実施例を図面に示し、以下に詳
細に説明する。第1図はλ/4移相シートを有す
る液晶表示器を示し、第2図は第1図液晶表示器
の(a)制御していない場合および(b)制御した場合の
光路内の光線の偏光を示し、第3図は本発明のも
う1つの実施例を示し、第4図は相当する光線の
偏光を示す 実施例の説明 第1図には乗物の液晶表示器が10で示され
る。表示器はLCDセル11を有し、このセルに
は液晶物質が常用法で電極を蒸着した2つのガラ
ス板12,13の間に挟まれ、このセルによつて
自動車の種々の値およびデータを表示することが
できる。LCDセル11の背面のガラス板13に
直線偏光子14およびその後方に透過レフレクタ
15が支持される。LCDセル11の前面でガラ
ス板12にλ/4移相シート16が光学接着剤に
より支持される。LCDセル11は一部でケーシ
ング17の背壁に固定される。ケーシング17の
前面にLCDセル11に対し斜めにカバー板18
が固定され、カバー板は背面に円偏光子19を支
持する。有害な外部光源は第1図にはランプ20
によつて示され、表示に必要な光源はLCDセル
11の後方のもう1つのランプ21によつて示さ
れる。この光源から発する光線は22で示され、
有害な外部光源の光線は23で示される。自動車
のドライバは表示器10の前の眼24によつて記
号的に示される。
細に説明する。第1図はλ/4移相シートを有す
る液晶表示器を示し、第2図は第1図液晶表示器
の(a)制御していない場合および(b)制御した場合の
光路内の光線の偏光を示し、第3図は本発明のも
う1つの実施例を示し、第4図は相当する光線の
偏光を示す 実施例の説明 第1図には乗物の液晶表示器が10で示され
る。表示器はLCDセル11を有し、このセルに
は液晶物質が常用法で電極を蒸着した2つのガラ
ス板12,13の間に挟まれ、このセルによつて
自動車の種々の値およびデータを表示することが
できる。LCDセル11の背面のガラス板13に
直線偏光子14およびその後方に透過レフレクタ
15が支持される。LCDセル11の前面でガラ
ス板12にλ/4移相シート16が光学接着剤に
より支持される。LCDセル11は一部でケーシ
ング17の背壁に固定される。ケーシング17の
前面にLCDセル11に対し斜めにカバー板18
が固定され、カバー板は背面に円偏光子19を支
持する。有害な外部光源は第1図にはランプ20
によつて示され、表示に必要な光源はLCDセル
11の後方のもう1つのランプ21によつて示さ
れる。この光源から発する光線は22で示され、
有害な外部光源の光線は23で示される。自動車
のドライバは表示器10の前の眼24によつて記
号的に示される。
第2図にはそれぞれ表示器10の領域の光線2
2および23の変換が記号により示され、第2a
図はLCDセル11が制御されていない場合の光
線の経過、第2b図はLCDセル11を制御した
場合の光線の経過を示す。妨害的外部光源20の
光線23はまずカバー板18の表面に達し、そこ
で約5%の部分23aが反射される。カバー板1
8の傾斜によつて反射部分23aが下向きに自動
車の暗い範囲へ反射され、ドライバ24がこれを
認め得ないことが保証される。反射されなかつた
部分はカバー板18を通つて公知のように直線偏
光子19aおよびλ/4移相シート19bからな
る円偏光子19へ入射する。光線の約50%の部分
は円偏光子19によつて吸収され、残部は円偏光
光線に変換される。この部分23bはLCDセル
11に達する。λ/4移相シート16によつて光
線23bの一部は直線偏光に変換され、これが制
御されていないLCDセル11によつて90゜回転さ
れ、背面偏光子14によつて吸収される。光線2
3bの残部はλ/4移相シートで反射され、その
際反対回転方向に円偏光する。光線23のこの反
射部分23cは円偏光子19の背面へ当る。この
部分はそこでそのλ/4移相シート19bによつ
てまず直線偏光となり、次にその直線偏光子19
aによつてほぼ完全に吸収される。というのはそ
の偏光面が光線23cの偏光面に対し90゜回転し
ているからである。なおカバー板18から出る1
%よりはるかに少ない光23dは光源20が強力
な場合でも観察者には認められない。LCDセル
11を照明するための光源21の光線22はまず
透過レフレクタ15を通つて直線偏光子14に達
する。光線の一部はここで吸収され、他部は直線
偏光になる。直線偏光光線はLCDセル11を通
過する際その偏光方向が90゜回転され、次にλ/
4シート16によつて円偏光光線に変換される。
偏光面の回転方向および光線22cの以後の経過
は光線23cのそれに相当する。
2および23の変換が記号により示され、第2a
図はLCDセル11が制御されていない場合の光
線の経過、第2b図はLCDセル11を制御した
場合の光線の経過を示す。妨害的外部光源20の
光線23はまずカバー板18の表面に達し、そこ
で約5%の部分23aが反射される。カバー板1
8の傾斜によつて反射部分23aが下向きに自動
車の暗い範囲へ反射され、ドライバ24がこれを
認め得ないことが保証される。反射されなかつた
部分はカバー板18を通つて公知のように直線偏
光子19aおよびλ/4移相シート19bからな
る円偏光子19へ入射する。光線の約50%の部分
は円偏光子19によつて吸収され、残部は円偏光
光線に変換される。この部分23bはLCDセル
11に達する。λ/4移相シート16によつて光
線23bの一部は直線偏光に変換され、これが制
御されていないLCDセル11によつて90゜回転さ
れ、背面偏光子14によつて吸収される。光線2
3bの残部はλ/4移相シートで反射され、その
際反対回転方向に円偏光する。光線23のこの反
射部分23cは円偏光子19の背面へ当る。この
部分はそこでそのλ/4移相シート19bによつ
てまず直線偏光となり、次にその直線偏光子19
aによつてほぼ完全に吸収される。というのはそ
の偏光面が光線23cの偏光面に対し90゜回転し
ているからである。なおカバー板18から出る1
%よりはるかに少ない光23dは光源20が強力
な場合でも観察者には認められない。LCDセル
11を照明するための光源21の光線22はまず
透過レフレクタ15を通つて直線偏光子14に達
する。光線の一部はここで吸収され、他部は直線
偏光になる。直線偏光光線はLCDセル11を通
過する際その偏光方向が90゜回転され、次にλ/
4シート16によつて円偏光光線に変換される。
偏光面の回転方向および光線22cの以後の経過
は光線23cのそれに相当する。
電極へ電圧を印加してLCDセル11の特定の
表示素子を制御すると、公知のようにLCDセル
11の液晶は制御した領域で直線偏光光線の偏光
面をもはや回転しないように整列する。第2b図
によればLCDセル11の後方の光源21から発
する光線は透過レフレクタ15を介して直線偏光
子14に達し、そこで直線偏光となり、液晶セル
11を通過してλ/4移相シート16に達する。
そこでこの光線は光線23bと同じ伝搬方向に沿
う円偏光の回転方向をもつて円偏光となる。円偏
光光線22aはカバー板18の円偏光子19に達
し、ここでほぼ損失なくλ/4移相シート19b
および直線偏光子19aを介して直線偏光光線2
2bに変換され、この光線はカバー板18の前へ
出るので、ドライバ24に見える。妨害光源20
の光線23は前記のようにカバー板18の円偏光
子19によつて円偏光光線23bに変換され、
λ/4移相シート16によつて一部反射され、反
射光は前記のように円偏光子19によつて吸収さ
れる。λ/4移相シート16によつて直線偏光光
線に変換された反射されなかつた部分はLCDセ
ル11の制御した領域を回転されずに通過し、同
じ偏光方向の直線偏光子14を介して透過レフレ
クタ15に達する。この光線部分はここで反射さ
れ、再びLCDセル11を通つてλ/4移相シー
ト16に達する。ここでこの光線は光源21の光
線22と同じ回転方向の円偏光となる。この光線
はそこから同様に円偏光子19も通つてカバー板
18に達し、したがつてドライバ24に見える。
LCDセル11の制御されていない領域はドライ
バ24に黒く見えるので、この手段によれば外部
光源20の強さに応じてさらに改善される表示器
の良好なコントラストが得られる。これはドライ
バ24の周囲の明るさの上昇とともに表示器の読
取が眼の順応状態によつて低下しないので、とく
に有利である。
表示素子を制御すると、公知のようにLCDセル
11の液晶は制御した領域で直線偏光光線の偏光
面をもはや回転しないように整列する。第2b図
によればLCDセル11の後方の光源21から発
する光線は透過レフレクタ15を介して直線偏光
子14に達し、そこで直線偏光となり、液晶セル
11を通過してλ/4移相シート16に達する。
そこでこの光線は光線23bと同じ伝搬方向に沿
う円偏光の回転方向をもつて円偏光となる。円偏
光光線22aはカバー板18の円偏光子19に達
し、ここでほぼ損失なくλ/4移相シート19b
および直線偏光子19aを介して直線偏光光線2
2bに変換され、この光線はカバー板18の前へ
出るので、ドライバ24に見える。妨害光源20
の光線23は前記のようにカバー板18の円偏光
子19によつて円偏光光線23bに変換され、
λ/4移相シート16によつて一部反射され、反
射光は前記のように円偏光子19によつて吸収さ
れる。λ/4移相シート16によつて直線偏光光
線に変換された反射されなかつた部分はLCDセ
ル11の制御した領域を回転されずに通過し、同
じ偏光方向の直線偏光子14を介して透過レフレ
クタ15に達する。この光線部分はここで反射さ
れ、再びLCDセル11を通つてλ/4移相シー
ト16に達する。ここでこの光線は光源21の光
線22と同じ回転方向の円偏光となる。この光線
はそこから同様に円偏光子19も通つてカバー板
18に達し、したがつてドライバ24に見える。
LCDセル11の制御されていない領域はドライ
バ24に黒く見えるので、この手段によれば外部
光源20の強さに応じてさらに改善される表示器
の良好なコントラストが得られる。これはドライ
バ24の周囲の明るさの上昇とともに表示器の読
取が眼の順応状態によつて低下しないので、とく
に有利である。
第3図には第1図による液晶表示器の一部が示
されるけれど、この場合λ/4移相シート16は
直線偏光層25といつしよにLCDセル11の前
面ガラス板12の前方に配置される。λ/4移相
シート16はこの場合直線偏光層25とともに円
偏光子を形成し、その際直線偏光層25はLCD
セル11のガラス板12の前面に支持され、λ/
4移相シート16はカバー板18に面する。直線
偏光層25の偏光面はこの場合直線偏光子14の
偏光面と一致しなければならない。この場合第1
図の光源20の光線23は第2図に示すと同様に
経過する。λ/4移相シート16の表面で反射し
た光源20の光線は前記のように円偏光子19に
よつて吸収される。光源21の光線の経過は制御
したセグメントに対しては第1図の配置と同様で
ある(第2b図参照)。これに反し液晶層が制御
されていない場合の光線の経過は第4図に明らか
にされる。光源21の光線は直線偏光子14によ
つて直線偏光になる。液晶セル11を通過する際
光線の偏光面は90゜回転され、したがつてこの光
線は偏光子14と平行に配置した前面偏光子25
によつて吸収される。
されるけれど、この場合λ/4移相シート16は
直線偏光層25といつしよにLCDセル11の前
面ガラス板12の前方に配置される。λ/4移相
シート16はこの場合直線偏光層25とともに円
偏光子を形成し、その際直線偏光層25はLCD
セル11のガラス板12の前面に支持され、λ/
4移相シート16はカバー板18に面する。直線
偏光層25の偏光面はこの場合直線偏光子14の
偏光面と一致しなければならない。この場合第1
図の光源20の光線23は第2図に示すと同様に
経過する。λ/4移相シート16の表面で反射し
た光源20の光線は前記のように円偏光子19に
よつて吸収される。光源21の光線の経過は制御
したセグメントに対しては第1図の配置と同様で
ある(第2b図参照)。これに反し液晶層が制御
されていない場合の光線の経過は第4図に明らか
にされる。光源21の光線は直線偏光子14によ
つて直線偏光になる。液晶セル11を通過する際
光線の偏光面は90゜回転され、したがつてこの光
線は偏光子14と平行に配置した前面偏光子25
によつて吸収される。
表示器のコントラスはこの配置では第1図の配
置のそれより高い。というのは直線偏光子は近似
的に非選択性であり、ランプ21の液晶セル11
を通る光線は制御されていない状態で非常に高率
に吸収され、これに反しλ/4移相シートはもち
ろん波長に依存し、したがつてこの観察のために
重要な光線22aの円偏光は完全には保証されて
いないからである。その結果円偏光子19内の吸
収はごく不完全である。
置のそれより高い。というのは直線偏光子は近似
的に非選択性であり、ランプ21の液晶セル11
を通る光線は制御されていない状態で非常に高率
に吸収され、これに反しλ/4移相シートはもち
ろん波長に依存し、したがつてこの観察のために
重要な光線22aの円偏光は完全には保証されて
いないからである。その結果円偏光子19内の吸
収はごく不完全である。
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