JPH05173126A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示板の表示面側には表示の視認を可能
にする偏光板が配されずに、非表示面（背面）側に偏光
板が配された液晶表示装置において、一般市販の偏光眼
鏡により上記表示面側の表示の視認を可能にする。 【構成】 液晶表示板４の非表示面側である背面５側に
配される偏光板１の偏光方向を、液晶表示板４の表示面
７側から出射される直線偏光の方向が垂直方向Ｖとなる
ように定めて配置する。このため、偏光方向が垂直方向
Ｖになっている一般市販の偏光眼鏡１０をかけた特定者
１１は表示内容を正しく視認することができる。偏光眼
鏡１０をかけていない不特定者１２は、表示内容を視認
することができない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、必要に応じて特定の者
だけが液晶表示面の表示を視認することのできるワード
プロセッサまたはテレビジョン受像機等に適用して好適
な液晶表示装置および投射形液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、本出願人の出願によ
る特開昭63-44686号公報に公表された液晶表示装置があ
る。

【０００３】この液晶表示装置は、液晶表示素子の背面
側に直線偏光板が設けられ、上記液晶表示素子の表示側
の面に表示の視認を可能にする偏光板を設けないように
したものであり、表示の視認を可能にする直線偏光板の
付いた眼鏡等の可視化手段を有する特定の者だけが上記
液晶表示素子の表示側の面の表示を視認することができ
るようにされている。

【０００４】すなわち、上記従来の技術によれば、この
ような構成の液晶表示装置を備えた機器、例えば、ワー
ドプロセッサーの持ち主である特定者だけが、上記表示
を可能にする直線偏光板の付いた偏光眼鏡等の可視化手
段を携帯することにより、表示を視認することができ、
一方、偏光板の付いた眼鏡等の可視化手段を有しない不
特定者は、表示の内容を見ることができないという効果
を有するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術では、次に説明するような２つの課題があ
る。

【０００６】第１に、従来の技術による液晶表示素子の
表示側の面から出射される直線偏光または直線に近い楕
円偏光は、垂直方向に対して45゜の傾きを有する直線偏
光または楕円偏光であるので、垂直方向の直線偏光を通
過させるように構成された釣用等に一般市販されている
偏光眼鏡では正しく視認することができないという課題
があった。

【０００７】第２に、従来の技術による液晶表示素子の
表示側の面から出射される光は直線偏光または直線に近
い楕円偏光であり、たとえ表示の視認を可能とする直線
偏光子の付いた偏光眼鏡により視認できるとしても、頭
が横に傾いたり（同時に直線偏光子の角度が傾く）、見
る方向が変化したりすると正しい表示を視認することが
できなくなり、傾きの程度および見る方向に制約がある
という課題があった。

【０００８】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、一般市販されている偏光眼鏡により表示を
正しく視認することのできる液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】本発明は、また、可視手段の傾きおよび見
る方向の制約のない液晶表示装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の本発明液晶表示装
置は、例えば、図１に示すように、液晶表示板４の表示
面７側には表示の視認を可能にする偏光板が配されず
に、背面５側に偏光板１が配される液晶表示装置におい
て、液晶表示板４の背面５側に配される偏光板１の偏光
方向を、液晶表示板４の表示面７側から出射される直線
偏光８の方向が垂直方向Ｖとなるように定めたものであ
る。

【００１１】第２の本発明液晶表示装置は、例えば、図
２に示すように、背面５側に偏光板２１が配され、表示
面７側には表示の視認を可能にする偏光板が配されず
に、表示面７側から直線偏光または直線に近い楕円偏光
を出射する液晶表示板４と、この液晶表示板４の表示面
７側に配されて、入射される上記直線偏光または直線に
近い楕円偏光を円偏光または円に近い楕円偏光に変換し
て出射する位相板２２とを備えるものである。

【００１２】第３の本発明液晶表示装置は、例えば、図
２に示すように、液晶表示装置本体２３と可視化手段２
７とを備え、液晶表示装置本体２３は、背面５側に偏光
板２１が配され、表示面７側には表示の視認を可能にす
る偏光板が配されずに、表示面７側から直線偏光または
直線に近い楕円偏光を出射する液晶表示板４と、この液
晶表示板４の表示面７側に配されて、入射される上記直
線偏光または直線に近い楕円偏光を円偏光または円に近
い楕円偏光に変換して出射する位相板２２とを備え、上
記可視化手段２７は、液晶表示装置本体２３の表示面７
側の前方に着脱自在に配されて、位相板２２から出射さ
れる円偏光または円に近い楕円偏光を一方向に回転する
円偏光または円に近い楕円偏光に変換して出射する円偏
光板２５と、この円偏光板２５と一体的に配されてこの
円偏光板２５の前方に配される直線偏光板２６とを備え
るものである。

【００１３】

【作用】第１の本発明液晶表示装置によれば、液晶表示
板４の背面５側に配される偏光板１の偏光方向を、液晶
表示板４の表示面７側から出射される直線偏光の方向が
垂直方向Ｖとなるように定めたので、一般市販されてい
る偏光眼鏡１０により表示を正しく視認することができ
る。

【００１４】第２の本発明液晶表示装置によれば、液晶
表示板４の表示面７側に配されて、直線偏光または直線
に近い楕円偏光を円偏光または円に近い楕円偏光に変換
して出射する位相板２２を備えているので、そのままで
は、表示内容を視認することができないが、表示面７の
偏光を円偏光または円に近い楕円偏光にしているので見
る傾き、見る方向に制約されずに視認することができる
可能性が得られる。

【００１５】第３の本発明液晶表示装置によれば、液晶
表示板４の表示面７側に配される位相板２２から出射さ
れた円偏光または円に近い楕円偏光を、円偏光板２５と
直線偏光板２６とを有する可視手段２７により可視化で
きる。このため、見る傾き、見る方向に制約されずに正
しい表示を視認することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明液晶表示装置の一実施例につい
て図面を参照して説明する。

【００１７】図１において、１は入力側の偏光板であ
り、この偏光板１は、光源２から照射される光３のう
ち、水平方向Ｈの直線偏光成分の偏光のみを通過させて
出射する。

【００１８】偏光板１から出射された水平方向Ｈの直線
偏光成分のみを有する偏光は、両面に図示していない透
明導電膜が電極として形成された液晶表示板４の非表示
面側である背面５側に入射する。なお、この実施例にお
いて、液晶表示板４は、通過形ツイストネマティックの
液晶表示素子を用いたものである。また、液晶表示板４
と偏光板１とは一体的な構成とされている。

【００１９】上記した図示していない電極間には、信号
発生器６から信号電圧が印加される。そして、液晶表示
板４のうち、信号電圧の印加されない無電界部分に入射
した偏光は、偏光の方向が90゜回転され、垂直方向Ｖの
直線偏光として表示側の面（以下、必要に応じて表示面
という）７から出射される。一方、信号電圧が印加され
た電界発生部分を通過した入射光は、偏光の方向が変化
されないでそのまま水平方向Ｈの直線偏光として表示面
７から出射される。なお、液晶表示板４の表示面７側に
は、通常の液晶表示板では一体的に配されている表示の
視認を可能にする偏光板が配されていない。

【００２０】上記したように、液晶表示板４の表示面７
からは、水平方向Ｈの直線偏光成分とこれと直交する垂
直方向Ｖの直線偏光成分とを有する偏光８が出射され
る。

【００２１】この場合、表示面７に表示された内容（表
示映像）を視認できる者は、垂直方向Ｖの直線偏光成分
だけを有する偏光１３を通す偏光板９を有する偏光眼鏡
１０をかけた者（以下、特定者という）１１だけであ
る。したがって、この状態においては、表示内容の視認
を可能にする偏光眼鏡１０をかけない者（以下、不特定
者という）１２は、表示の内容（表示映像）を見ること
ができない。垂直方向Ｖの直線偏光成分だけを通す偏光
眼鏡１０は、一般市販されているので入手が容易であ
る。

【００２２】なお、図１例では、液晶表示板４に電界が
かかっていない状態（無電界状態）で、垂直方向Ｖの偏
光が液晶表示板４の表示面７から出射されるので、偏光
眼鏡１０を通じて見える表示色は、白色になる、いわゆ
るノーマリィホワイト表示での使用について説明してい
る。

【００２３】したがって、ノーマリィホワイト表示で表
示面７から出射される偏光を垂直方向Ｖの直線偏光とす
るためには、背面５側に配される偏光板１の偏光方向
を、図１に示したように、水平方向Ｈに定めておけばよ
い。一方、液晶表示板４に電界をかけない状態が黒色に
なる、いわゆるノーマリィブラック表示のときには、表
示面７から出射される偏光を垂直方向Ｖの直線偏光とす
るために、背面５側に配される偏光板１の偏光方向を図
１に示したのと90゜方向を変えた垂直方向Ｖに定めれば
よい。

【００２４】また、図１例では、液晶表示板４として、
通過形のツイストネマティック液晶表示素子を採用して
いるが、この通過形のツイストネマティック液晶表示素
子ではなく、例えば、通過形のスーパーツイストネマテ
ィック液晶表示素子を採用した場合には、ツイスト角が
180゜〜270゜の範囲に選択されるので、選択されたツイ
スト角に応じて、表示面７から出射される偏光が垂直方
向Ｖの直線偏光、すなわち垂直偏光になるように、背面
５側に配される偏光板１の偏光方向を定めればよい。

【００２５】このように、図１例によれば、液晶表示板
４の背面５側に配される偏光板１の偏光方向を、液晶表
示板４の表示面７側から出射される偏光８が直線偏光と
なり、かつその直線偏光の方向が垂直方向Ｖとなるよう
に定めて配置しているので、一般市販されている偏光方
向が垂直方向になっている偏光眼鏡１０により表示面７
上の表示内容を正しく視認することができる。

【００２６】偏光眼鏡１０は、いわゆる偏光式サングラ
スとして市販されている。したがって、図１例の液晶表
示装置が適用されたパーソナルコンピュータ、ワードプ
ロセッサまたは液晶テレビジョン受像機等を屋外で使用
する場合には、上記偏光式サングラスをかけかえないで
そのまま表示内容を見ることができる。屋内使用の場合
でも、偏光眼鏡１０をかけて表示を見ることになるの
で、机上等から反射される不要な光が遮られて表示内容
が見やすくなる。

【００２７】図２は、本発明液晶表示装置の他の実施例
の構成を示すものである。なお、図２において、図１に
示したものと対応するものには、同一の符号を付けその
詳細な説明を省略する。

【００２８】図２において、入力側の偏光板２１は、光
源２から照明される光３のうち、一方向の直線偏光成分
の偏光のみを通過させて出射する。

【００２９】偏光板２１から出射された一方向の直線偏
光成分のみを有する偏光は、両面に図示していない透明
導電膜が電極として形成された液晶表示板４の非表示面
側である背面５側に入射する。なお、液晶表示板４は、
通過形ツイストネマティックの液晶表示素子を用いたも
のである。

【００３０】上記図示していない電極間には、信号発生
器６から信号電圧が印加される。そして、液晶表示板４
のうち、信号電圧の印加されない無電界部分に入射した
光は、偏光の方向が90゜回転されて表示面７から出射さ
れる。一方、信号電圧が印加された電界発生部分を通過
した入射光は、偏光の方向が変化されないでそのまま表
示面７から出射される。なお、液晶表示板４の表示面７
側には、通常の液晶表示板では一体的に配されていて表
示の視認を可能にする偏光板が配されていない。

【００３１】したがって、液晶表示板４の表示面７から
は、相互に偏光方向が90゜異なる直線偏光（正確には、
直線偏光または直線に近い楕円偏光）が出射することに
なる。

【００３２】液晶表示板４の表示面７の前方に、この表
示側の面７に対面させて位相板２２を配置している。

【００３３】この位相板２２は、1/4λ波長板であり、
この主軸方向は、偏光板２１の偏光方向に対して45゜傾
けて配置されている。この位相板２２は、液晶表示板４
のうち、上記電界発生部分を通過した直線偏光または直
線に近い楕円偏光を右回転Ｒの円偏光または円に近い楕
円偏光に変換して出射する。一方、上記無電界部分を通
過した直線偏光または直線に近い楕円偏光は、上記電界
発生部分を通過した偏光に対して位相差が90゜あること
から左回転Ｌの円偏光または円に近い楕円偏光に変換さ
れる。

【００３４】なお、液晶表示板４と偏光板２１とは一体
的に構成される。光源２および位相板２２も液晶表示板
４と偏光板２１と一体的に構成してもよい。この実施例
では、光源２、偏光板２１、液晶表示板４および位相板
２２とが一体的に構成され、この一体的に構成されたも
のを液晶表示装置本体２３という。

【００３５】位相板２２を通過した光２４は、右回転Ｒ
の偏光と左回転Ｌの偏光の両方向の偏光を有する偏光で
あるため、右回転用の偏光板を有しない不特定者１２
は、表示内容の視認をすることができない。

【００３６】この場合、表示面７に表示された内容（表
示映像）を視認できる者は、右回転Ｒ用の円偏光板２５
と直線偏光板２６とが一体的に重ねられて構成された可
視化手段としての偏光眼鏡２７をかけた特定者１１だけ
である。なお、直線偏光板２７の偏光方向は、円偏光を
直線偏光に変換できればよいだけであるので任意であ
る。

【００３７】このように、図２例によれば、液晶表示板
４の表示面７側に配される位相板２２から出射された円
偏光または円に近い楕円偏光を、円偏光板２５と直線偏
光板２６とを有する偏光眼鏡２７により可視化できる。
視認側で円偏光を直線偏光に変換しているため、見る傾
き、見る方向に制約されずに正しい表示内容を視認する
ことができる。

【００３８】したがって、例えば、図２例の液晶表示装
置が適用された液晶テレビジョンの画面に表示された映
像を偏光眼鏡２７をかけることにより横になって見るこ
ともできる。電車の中等多数の不特定者１２がいる中で
も、いわゆる人目を気にしないで見て楽しむことができ
る。また、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ
等に適用した場合には、プライベートな秘密情報を安心
して扱うことができる。もちろん、銀行等のディスプレ
イに適用した場合にも、プライベート情報の機密が保持
される。

【００３９】なお、上記図１例および図２例では、液晶
表示板４の表示面７から出射される直線偏光または直線
に近い楕円偏光を位相板２２により円偏光または円に近
い楕円偏光に変換して出射するようにしているが、これ
に限らず、表示面７から出射される偏光が楕円偏光であ
る場合には、この楕円偏光を、一旦、所定の位相板によ
り直線偏光に変換した後、位相板２２に入射するように
構成を変更してもよい。また、表示面７から出射される
偏光が楕円偏光である場合には、位相板２２に代替して
所定の位相板を配し、この所定の位相板により入射され
る楕円偏光を円偏光に変換して出射するように構成を変
更してもよい。

【００４０】図３は、図２に示す液晶表示装置の一実施
例が適用された投射形液晶表示装置の構成を示してい
る。なお、図３において、図１および図２に示したもの
と対応するものには、同一の符号を付けている。

【００４１】図３において、入力側の偏光板５１は、メ
タルハライドランプ等の光源５２から出射される光５３
のうち、一方向の直線偏光成分の光のみを通過させて出
射する。なお、光源５２と偏光板５１との間には、図示
しない熱線・赤外線カットミラーが挿入されている。

【００４２】偏光板５１から出射された一方向の直線偏
光成分のみを有する偏光は、両面に図示しない透明導電
膜が電極として形成された液晶表示板５４の背面５５側
に入射する。

【００４３】上記電極間には、信号発生器６から信号電
圧が印加される。そして、液晶表示板５４のうち、信号
電圧の印加されない無電界部分に入射した光は、偏光の
方向が90゜回転されて表示側の面（以下、必要に応じて
表示面という）５７から出射される。一方、信号電圧が
印加された電界発生部分を通過した入射光は、偏光の方
向が変化されないで表示側の面５７から出射される。

【００４４】したがって、液晶表示板５４の表示側の面
５７からは、相互に偏光方向が90゜異なる直線偏光（正
確には、直線偏光または直線に近い楕円偏光）が出射さ
れることになる。

【００４５】液晶表示板５４の表示側の面５７の前方
に、この表示側の面５７に対面させて位相板２２を配置
している。

【００４６】この位相板２２は、1/4 λ波長板であり、
この主軸方向は、偏光板５１の偏光方向に対して45゜傾
けて配置されている。位相板２２は、液晶表示板５４の
うち、上記電界発生部分を通過した直線偏光または直線
に近い楕円偏光を右回転Ｒの円偏光または円に近い楕円
偏光に変換する。したがって、上記無電界部分を通過し
た直線偏光または直線に近い楕円偏光は、上記電界発生
部分を通過した偏光に対して位相差が90゜あることから
左回転Ｌの円偏光または円に近い楕円偏光に変換され
る。

【００４７】表示側の面５７の前方には、投射レンズ５
９が配置される。この投射レンズ５９を通じて、液晶表
示板５４の表示面５７から出射された円偏光または円に
近い楕円偏光が、その前方に配置された透過式のスクリ
ーン６０上に投射される。なお、図３中、表示側の面５
７に描かれた映像４１およびスクリーン６０上に描かれ
た映像４２は、そのままでは見ることができない。すな
わち、位相板２２を通過した光が、右回転Ｒの偏光と左
回転Ｌの偏光の両方向の偏光を有する偏光４３であるた
め、右回転Ｒ用の偏光板を有しない不特定者１２は、表
示内容の視認をすることができない。

【００４８】この場合、表示面５７に表示された内容
（表示映像）を視認できる者は、右回転Ｒ用の円偏光板
２５と直線偏光板２６とが一体的に重ねられて構成され
た可視化手段としての偏光眼鏡２７をかけた特定者１１
だけである。なお、直線偏光板２６の偏光方向は、円偏
光を直線偏光に変換できればよいだけであるので任意で
ある。また、図３例においては、光源５２、偏光板５
１、液晶表示板５４、位相板２２および投射レンズ５９
は液晶表示装置本体６１を形成している。

【００４９】このように、図３例によれば、投射形液晶
表示装置本体６１から出射され投射レンズ５９を通じて
スクリーン６０上に投射された比較的に大画面の映像４
２を偏光眼鏡２７をかけた特定者１１のみが、見る傾
き、見る方向に制約されずに見ることができる。なお、
図３例において、偏光眼鏡２７を有料で貸し出すことに
より、有料式の大画面投射形液晶表示システムを構築す
ることができるという派生的な効果も得られる。

【００５０】また、本発明は上記の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採り得ること
はもちろんである。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、第１の本発明液晶
表示装置によれば、液晶表示板の背面側に配される偏光
板の偏光方向を、上記液晶表示板の表示面側から出射さ
れる直線偏光の方向が垂直方向となるように定めたの
で、一般市販されている偏光眼鏡により表示を正しく視
認することができるという効果が得られる。

【００５２】第２の本発明液晶表示装置によれば、液晶
表示板の表示面側に配されて、直線偏光または直線に近
い楕円偏光を円偏光または円に近い楕円偏光に変換する
位相板を備えているので、そのままでは、表示内容を視
認することができないが、表示面の偏光を円偏光または
円に近い楕円偏光にしているので見る傾き方向に制約さ
れずに視認することのできる可能性が得られる。

【００５３】第３の本発明液晶表示装置によれば、液晶
表示板の表示面側に配される位相板から出射された円偏
光または円に近い楕円偏光を、円偏光板と直線偏光板と
を有する可視手段により可視化できる。このため、見る
傾き、見る方向に制約されずに正しい表示を視認するこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の一実施例の構成を
示す線図である。

【図２】本発明による液晶表示装置の他の実施例の構成
を示す線図である。

【図３】図２例の液晶表示装置が適用された投射形液晶
表示装置の構成を示す線図である。

【符号の説明】

１ 偏光板 ４ 液晶表示板 ９ 偏光板 １０ 偏光眼鏡 ２１ 偏光板 ２２ 位相板 ２３ 液晶表示装置本体 ２５ 円偏光板 ２６ 直線偏光板 ２７ 偏光眼鏡 Ｖ 垂直方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示板の表示面側には表示の視認を
   可能にする偏光板が配されずに、背面側に偏光板が配さ
   れる液晶表示装置において、 上記液晶表示板の背面側に配される偏光板の偏光方向
   を、上記液晶表示板の表示面側から出射される直線偏光
   の方向が垂直方向となるように定めたことを特徴とする
   液晶表示装置。
2. 【請求項２】 背面側に偏光板が配され、表示面側には
   表示の視認を可能にする偏光板が配されずに、上記表示
   面側から直線偏光または直線に近い楕円偏光を出射する
   液晶表示板と、 この液晶表示板の表示面側に配されて、入射される上記
   直線偏光または直線に近い楕円偏光を円偏光または円に
   近い楕円偏光に変換して出射する位相板とを備えること
   を特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】 液晶表示装置本体と可視化手段とを備
   え、 上記液晶表示装置本体は、 背面側に偏光板が配され、表示面側には表示の視認を可
   能にする偏光板が配されずに、上記表示面側から直線偏
   光または直線に近い楕円偏光を出射する液晶表示板と、 この液晶表示板の表示面側の前方に配されて、入射され
   る上記直線偏光または直線に近い楕円偏光を円偏光また
   は円に近い楕円偏光に変換して出射する位相板とを備
   え、 上記可視化手段は、 上記液晶表示装置本体の表示面側の前方に着脱自在に配
   されて、上記位相板から出射される円偏光または円に近
   い楕円偏光を一方向に回転する円偏光または円に近い楕
   円偏光に変換して出射する円偏光板と、 この円偏光板と一体的に配されてこの円偏光板の前方に
   配される直線偏光板とを備えることを特徴とする液晶表
   示装置。