JPH07218901A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH07218901A
JPH07218901A JP6008457A JP845794A JPH07218901A JP H07218901 A JPH07218901 A JP H07218901A JP 6008457 A JP6008457 A JP 6008457A JP 845794 A JP845794 A JP 845794A JP H07218901 A JPH07218901 A JP H07218901A
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JP
Japan
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liquid crystal
polarizing
display device
protective plate
crystal panel
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JP6008457A
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English (en)
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Ikuo Onishi
伊久雄 大西
Katsuya Fujisawa
克也 藤沢
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504Diffusing, scattering, diffracting elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 非線形素子部および電極の影による画質低下
を解消するとともに、部品点数が少なく、軽量化・小型
化が図れる液晶表示装置を提供すること。 【構成】 ポリビニルアルコール等の偏光フィルム5a
がトリアセチルセルロース等の支持フィルム6a,6b
に挟持されてなる偏光板7a、液晶セル8、偏光フィル
ム5bが支持フィルム6c,6dに挟持されてなる偏光
板7bおよび保護板9が一体化されてなる液晶パネルに
おける保護板9の表面に位相格子10が形成されてい
る。液晶セル8の各画素を出射した光が保護板の表面に
形成された位相格子で回折されることによって生じる1
次の回折光によって、液晶セル8の各画素を出射した0
次の回折光による隙間を補完することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶セルをライトバルブ
(light valve)として用いた背面投写方式
の液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、光源からの光を液晶パ
ネルにその背面から照射し、この液晶パネルの画像を液
晶パネルの前面側で目視観察するものである。液晶表示
装置に用いられる液晶パネルの一例を図7に示す。図7
に示す液晶パネルはポリビニルアルコール(PVA)フ
ィルム等からなる偏光フィルム23aがトリアセチルセ
ルロース(TAC)フィルム等からなる支持フィルム2
4a,24bで挟持されてなる第1の偏光板22aと、
液晶セル25と、偏光フィルム23bが支持フィルム2
4c,24dで挟持されてなる第2の偏光板22bとが
積層されてなるものである。図7に示す液晶パネルに背
面側からバックライトにより光を照射し、液晶パネルを
通過した光を目視すると、液晶セルの画素電極および導
線の影が投影され、画質が低下する場合がある。特に、
液晶セルの駆動方式として、各画素に薄膜トランジスタ
などの非線形素子を組み込んだアクティブマトリックス
方式を採用することにより、表示情報量を多くして、T
V画像を表示可能としたものにあっては、このアクティ
ブマトリックス型液晶を駆動するために設けられた非線
形素子および画素電極部が不透明であるために、これら
による濃い影が投影される。特に、レンズによりスクリ
ーン上に拡大投射するか、目視観察した場合には、影が
拡大されて画質が大きく低下する。この非線形素子およ
び電極の影による画質低下を解消するために、位相格子
を液晶パネルの前面側、つまり液晶パネルの出射光の表
示光路中に設ける技術が開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる位相格子により
画素電極部などの影による画質の低下は防止できるもの
の、液晶表示装置の部品点数が多くなるという課題が生
じる。
【0004】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであって、非線形素子部および電極の影による画質低
下を解消するとともに、部品点数が少なく、軽量化・小
型化が図れる液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、上記の目的を解決するもので、下記の(1),
(2)または(3)の特徴を有する。 (1)第1の偏光部材、偏光セル、第2の偏光部材およ
び保護板からなる液晶パネルにおける保護板の表面に位
相格子が形成されている。 (2)第1の偏光部材および第2の偏光部材が偏光フィ
ルムが支持フィルムに挟持されてなる偏光板であるもの
であって、当該第1の偏光板、液晶セル、当該第2の偏
光板および保護板からなる液晶パネルにおける保護板の
表面に位相格子が形成されている。 (3)第1の偏光部材が偏光フィルムが支持フィルムに
挟持されてなる偏光板であり、第2の偏光部材が偏光フ
ィルムであるものであって、当該偏光板、液晶セル、偏
光フィルムおよび保護板が積層されてなる液晶パネルに
おける保護板の表面に位相格子が形成されている。
【0006】上記(1)〜(3)のいずれかの特徴を有
する本発明の液晶表示装置においては、液晶セルの各画
素を出射した光が保護板の表面に形成された位相格子で
回折されることによって生じる1次の回折光によって、
液晶セルの各画素を出射した0次の回折光による隙間を
補完するものであることが望ましい。
【0007】また、本発明の液晶表示装置に用いられる
液晶パネルは、第1の偏光部材、偏光セル、第2の偏光
部材および表面に位相格子が形成されている保護板から
なるものである。
【0008】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。本発明の液晶表示装置の一例の概略構成図を図1
に、該液晶表示装置における液晶パネルの一例の概略構
成図を図2にそれぞれ示す。図1において、バックライ
ト(光源)1の光が液晶パネル2の背面側Rから照射さ
れる。この液晶パネル2の前面側Fにはレンズ群3が設
けられており、目視者の目4によって、レンズ群3を通
して液晶パネル上の画像が目視される。なお、バックラ
イト1としては、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メ
タルハライド、蛍光ランプなどのランプと拡散板とを組
み合わせたもの、上記ランプ、導光板および拡散板を組
み合わせたものが利用される。上記の液晶パネル2の一
例の概略構成図を示す図2において、液晶パネル2はポ
リビニルアルコール(PVA)フィルム等からなる偏光
フィルム5aがトリアセチルセルロース(TAC)フィ
ルム等からなる支持フィルム6a,6bで挟持されてな
る第1の偏光板7aと、液晶セル8と、偏光フィルム5
bが支持フィルム6c,6dで挟持されてなる第2の偏
光板7bとが積層されており、上記第2の偏光板7b上
に、アクリル樹脂等からなり、表面に位相格子10が形
成された保護板9が積層されて、これらが一体化されて
いる。該液晶パネル2は、保護板9が前面側Fになるよ
うに図1に示す液晶表示装置に配置される。
【0009】本発明で用いられる液晶セル8はTV,V
TRの映像信号等を受けて、画像を表示するもので、そ
の一例の概略平面図である図3に示すように、不透明な
非線形素子部11および配線部12を有している。した
がって、開口部(図中、斜線で示す。)は一部分のみで
ある。該液晶パネルの保護板が目視者側になるように配
置することにより、開口部を通過して該位相格子10に
入射した光が回折作用により拡がることから、不透明な
非線形素子部11および配線部12による影が目立たな
くなる。
【0010】上記の位相格子10が2方向に格子パター
ンをもつものであれば、該位相格子10に平行光が入射
すると図4に示すような回折光のパターンが得られる。
液晶セル8の各画素と各画素を出射した光が保護板9の
表面に形成された位相格子で回折されることによって生
じる回折光との関係を図5に示す。図中実線で示す範囲
13が0次回折光の領域であって、液晶セルの大きさに
対応する。一方、図中破線でまたは点線で示す範囲14
a〜14hが1次回折光の領域である。図5に示すよう
に液晶セル8の各画素を出射した光が保護板9の表面に
形成された位相格子10で回折されることによって生じ
る1次の回折光によって、液晶セル8の各画素を出射し
た0次の回折光による隙間を補完するものであること
が、高い画像コントラストを保ちつつ、高い画質が得ら
れる点で好ましい。このような位相格子10としては、
2次以上の高次回折光の回折効率が低いことが好まし
く、このため、位相格子10としては、断面が正弦波状
のものを用いることが好ましい。
【0011】図1に示す液晶表示装置で用いられる液晶
パネルの他の一例の概略構成図を図6に示す。図6に示
す液晶パネル15は、ポリビニルアルコール(PVA)
フィルム等からなる偏光フィルム16aがトリアセチル
セルロース(TAC)フィルム等からなる支持フィルム
17a,17bで挟持されてなる第1の偏光板18a
と、液晶セル19と、偏光フィルム18bとが積層され
ており、上記偏光フィルム18b上にアクリル樹脂等か
らなり、表面に位相格子21が形成された保護板20が
積層されて、これらが一体化されている。該液晶パネル
15は、保護板20が前面側Fになるように図1に示す
液晶表示装置に配置される。また、図6に示す液晶パネ
ルにおいても、図4に示すように液晶セル19の各画素
を出射した光が保護板20の表面に形成された位相格子
21で回折されることによって生じる1次の回折光によ
って、液晶セル19の各画素を出射した0次の回折光に
よる隙間を補完することが好ましい。
【0012】図2および図6では位相格子は液晶セルと
は反対側に向けられているが、これとは逆に位相格子が
液晶セルの側に向けられて一体化されていても良い。こ
の場合、保護板と偏光板等とを一体化する手段として
は、保護板と偏光板等とをスペーサを介して固定する方
法、位相格子の部分の屈折率とは異なる屈折率を有する
材料からなる中間層を介して保護板と偏光板等とを固定
する方法等が挙げられる。
【0013】なお、位相格子の格子パターンの方向は液
晶セルの画素に対して水平方向であっても、垂直方向で
あってもよく、画素の水平方向および垂直方法に対して
斜めであってもよい。また、2方向の格子パターンがな
す角度は90°に限られない。また、位相格子は1次元
の格子パターンでもよい。
【0014】本発明に使用される位相格子は、透明プラ
スチックを用いた射出成形法、ガラス基板上にコートさ
れた感光性樹脂をマスクを用いて露光する方法、ガラス
基板をエッチングする方法、誘電体を蒸着する方法など
により形成することができる。
【0015】本発明の液晶表示装置の用途としては、ビ
ューファインダ、ヘッドマウントディスプレイ、液晶プ
ロジェクターなどが挙げられる。また、レンズ等により
液晶パネルの画像を拡大することなく、液晶パネルの画
像を直接目視する液晶テレビも挙げられる。
【0016】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置によれば、液晶パ
ネルの液晶を駆動するための非線形素子部および画素電
極部の影による画質低下が解消されるとともに、部品点
数の削減、軽量化・小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略構成図
である。
【図2】本発明の液晶表示装置における液晶パネルの概
略構成図である。
【図3】本発明の液晶表示装置における液晶セルの概略
平面図である。
【図4】2方向に格子パターンをもつ位相格子の回折光
のパターンを示す図である。
【図5】液晶セルの各画素と回折光との関係を示す図で
ある。
【図6】本発明の液晶表示装置における液晶パネルの他
の一例の概略構成図である。
【図7】従来の液晶パネルの概略構成図である。
【符号の説明】
1 バックライト 2,15 液晶パネル 3 レンズ群 4 目視者の眼 5a〜b,16a,18b 偏光フィルム 6a〜d,17a〜b 支持フィルム 7a〜b,18a 偏光板 8,19 液晶セル 9,20 保護板 10,21 位相格子

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の偏光部材、液晶セル、第2の偏光
    部材および保護板からなる液晶パネルにおける保護板の
    表面に位相格子が形成されていることを特徴とする液晶
    表示装置。
  2. 【請求項2】 液晶セルの各画素を出射した光が保護板
    の表面に形成された位相格子で回折されることにとよっ
    て生じる1次の回折光によって、液晶セルの各画素を出
    射した0次の回折光による隙間を補完することを特徴と
    する請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 偏光フィルムが支持フィルムに挟持され
    てなる第1の偏光板、液晶セル、偏光フィルムが支持フ
    ィルムに挟持されてなる第2の偏光板および保護板が一
    体化されてなる液晶パネルにおける保護板の表面に位相
    格子が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 偏光フィルムが支持フィルムに挟持され
    てなる偏光板、液晶セル、偏光フィルムおよび保護板が
    積層されてなる液晶パネルにおける保護板の表面に位相
    格子が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 第1の偏光部材、液晶セル、第2の偏光
    部材および表面に位相格子が形成されている保護板から
    なることを特徴とする液晶パネル。
JP6008457A 1994-01-28 1994-01-28 液晶表示装置 Pending JPH07218901A (ja)

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