JPH0772480A - 液晶表示装置および広視角度におけるその輝度を低減する方法 - Google Patents
液晶表示装置および広視角度におけるその輝度を低減する方法Info
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- JPH0772480A JPH0772480A JP6178414A JP17841494A JPH0772480A JP H0772480 A JPH0772480 A JP H0772480A JP 6178414 A JP6178414 A JP 6178414A JP 17841494 A JP17841494 A JP 17841494A JP H0772480 A JPH0772480 A JP H0772480A
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- crystal display
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- 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
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- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光源と、光透過動作を行なう液晶マトリクスと
からなる液晶表示装置の、広い視角度での輝度を低減
し、広視角度における偽輝度の発生を防止する。 【構成】広視角度における輝度を低減する液晶表示装置
およびその方法である。液晶表示装置は、光源（１）
と、光透過動作を行なう液晶マトリクス（４）とを備え
る。光源と液晶マトリクスとの間に光ファイバのプレー
ト（６，６’）を有する。
からなる液晶表示装置の、広い視角度での輝度を低減
し、広視角度における偽輝度の発生を防止する。 【構成】広視角度における輝度を低減する液晶表示装置
およびその方法である。液晶表示装置は、光源（１）
と、光透過動作を行なう液晶マトリクス（４）とを備え
る。光源と液晶マトリクスとの間に光ファイバのプレー
ト（６，６’）を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも１つの光源
と、光透過動作を行なう液晶マトリクスとを有する型の
液晶表示装置に関し、また、広視角度におけるそのよう
な装置の偽（spurious)の輝度を低減する方法に関す
る。
と、光透過動作を行なう液晶マトリクスとを有する型の
液晶表示装置に関し、また、広視角度におけるそのよう
な装置の偽（spurious)の輝度を低減する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この型のマトリクスは、主として、２枚
のガラスプレートからなり、これらの対向する表面に
は、特に電極、パシベーション層およびアライメント層
が設けられている。両ガラスプレートの間隔は、微小球
（micro-sphere)型のスペーサにより一定に維持され
る。両プレートは、その周囲において密閉ジョイントに
より密閉され、密封セルを構成する。このセルは、ネマ
チック型の液晶の混合物からなる活性(active)溶液で満
たされる。両ガラスプレートの各外側表面には、それぞ
れ直線偏光フィルム（偏光板）が設けられる。両偏光板
の光軸は平行または直交するよう配置される。
のガラスプレートからなり、これらの対向する表面に
は、特に電極、パシベーション層およびアライメント層
が設けられている。両ガラスプレートの間隔は、微小球
（micro-sphere)型のスペーサにより一定に維持され
る。両プレートは、その周囲において密閉ジョイントに
より密閉され、密封セルを構成する。このセルは、ネマ
チック型の液晶の混合物からなる活性(active)溶液で満
たされる。両ガラスプレートの各外側表面には、それぞ
れ直線偏光フィルム（偏光板）が設けられる。両偏光板
の光軸は平行または直交するよう配置される。
【０００３】マトリクスは、アクティブマトリクス型で
あってもよい。アクティブマトリクス型の場合、スクリ
ーンの要素点を制御する各電極がトランジスタによって
設けられ、このトランジスタにより、２つのリフレッシ
ャサイクル(refresher cycle)の間に情報を記憶させ
る。これらのマトリクスは、モノクロであっても、ある
いは前プレートの電極(背面電極と呼ばれる)とアライメ
ント層との間にカラーフィルタを介挿したカラーのもの
であってもよい。
あってもよい。アクティブマトリクス型の場合、スクリ
ーンの要素点を制御する各電極がトランジスタによって
設けられ、このトランジスタにより、２つのリフレッシ
ャサイクル(refresher cycle)の間に情報を記憶させ
る。これらのマトリクスは、モノクロであっても、ある
いは前プレートの電極(背面電極と呼ばれる)とアライメ
ント層との間にカラーフィルタを介挿したカラーのもの
であってもよい。
【０００４】光源は、白熱電球型もしくは、多くの場合
蛍光管である１または複数の発光デバイスからなる。こ
の光源の効率を改善するためには、一般に発光デバイス
の背後に反射器が配置される。また、液晶スクリーンの
背面の光照射の均一性を改善するために、一般に、この
光源の前面に散乱デバイスが配置される。液晶マトリク
スデバイスにより得られるイメージ、特にカラーのイメ
ージの質は、そのスクリーンを見る角度によって変わ
る。広視角度において見られる質劣化は、コントラスト
の低下によるものである。コントラストは、液晶の透過
状態および遮断状態のスクリーン輝度の関係によって表
わされる。この視角度による質の低下は、透過状態の輝
度の低下に起因する部分は少なく、殆どは遮断状態にお
ける輝度の増加に起因する。後者は、光源から出た光線
が、完全には等方性でない（複屈折性の残留した）媒体
中を、拒絶軸(overriding axis)方向とは異なる方向に
伝播した結果による。
蛍光管である１または複数の発光デバイスからなる。こ
の光源の効率を改善するためには、一般に発光デバイス
の背後に反射器が配置される。また、液晶スクリーンの
背面の光照射の均一性を改善するために、一般に、この
光源の前面に散乱デバイスが配置される。液晶マトリク
スデバイスにより得られるイメージ、特にカラーのイメ
ージの質は、そのスクリーンを見る角度によって変わ
る。広視角度において見られる質劣化は、コントラスト
の低下によるものである。コントラストは、液晶の透過
状態および遮断状態のスクリーン輝度の関係によって表
わされる。この視角度による質の低下は、透過状態の輝
度の低下に起因する部分は少なく、殆どは遮断状態にお
ける輝度の増加に起因する。後者は、光源から出た光線
が、完全には等方性でない（複屈折性の残留した）媒体
中を、拒絶軸(overriding axis)方向とは異なる方向に
伝播した結果による。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような条件下で、
液晶マトリクスは、光バルブとしてのその役割を完全に
は達成できない。この欠点を低減するための一般的な解
決策は、セル自身と前面偏光板との間に補償フィルムを
介挿することである。この補償フィルムは、液晶マトリ
クスの残留複屈折性を補償する複屈折性を有するもので
ある。しかし、現存のフィルムは、前述した欠点のほん
の一部を補償できるにすぎない。
液晶マトリクスは、光バルブとしてのその役割を完全に
は達成できない。この欠点を低減するための一般的な解
決策は、セル自身と前面偏光板との間に補償フィルムを
介挿することである。この補償フィルムは、液晶マトリ
クスの残留複屈折性を補償する複屈折性を有するもので
ある。しかし、現存のフィルムは、前述した欠点のほん
の一部を補償できるにすぎない。
【０００６】さらに、航空分野の用途においては、既知
の液晶スクリーンは、広視角度におけるコントラストの
低下よりも大きな欠点を有する。実際、前述したよう
に、コントラストの低下は、本質的に、遮断状態におけ
るスクリーンの輝度増加によるものである。その結果、
広視角度の方向には、高レベルの偽光が射出される。し
たがって、操縦士とこれに並んで着席する副操縦士とに
よって飛行する航空機の場合、スクリーンを直接視野に
もたない方の観察者は、コントラスト低下のためスクリ
ーンを読み取ることができないだけでなく、偽光により
眩惑される。
の液晶スクリーンは、広視角度におけるコントラストの
低下よりも大きな欠点を有する。実際、前述したよう
に、コントラストの低下は、本質的に、遮断状態におけ
るスクリーンの輝度増加によるものである。その結果、
広視角度の方向には、高レベルの偽光が射出される。し
たがって、操縦士とこれに並んで着席する副操縦士とに
よって飛行する航空機の場合、スクリーンを直接視野に
もたない方の観察者は、コントラスト低下のためスクリ
ーンを読み取ることができないだけでなく、偽光により
眩惑される。
【０００７】本発明は、このような欠点を克服せんとす
るものである。
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、光源と、光透過動作を行なう液晶とを有
する液晶表示装置であって、光源と液晶マトリクスとの
間に光ファイバプレートを有することを特徴とする。
に、本発明は、光源と、光透過動作を行なう液晶とを有
する液晶表示装置であって、光源と液晶マトリクスとの
間に光ファイバプレートを有することを特徴とする。
【０００９】
【作用】以下の説明から明らかとなるように、この光フ
ァイバプレートを設けることにより、種々の好ましい結
果が得られる。
ァイバプレートを設けることにより、種々の好ましい結
果が得られる。
【００１０】まず、広視角度における輝度が、遮断状態
に対する場合と透過状態に対する場合とで同じ程度に低
減される。その結果、広視角度において全体としてスク
リーン輝度を低下させ、これにより、スクリーンの直前
に位置しない者を眩惑することがなくなる。
に対する場合と透過状態に対する場合とで同じ程度に低
減される。その結果、広視角度において全体としてスク
リーン輝度を低下させ、これにより、スクリーンの直前
に位置しない者を眩惑することがなくなる。
【００１１】さらに、光ファイバプレートは有益な角度
範囲において散乱器としての役目を果たすので、この範
囲においては極めて高レベルの輝度が伝達される。狭い
視角度において、遮断状態の輝度がわずかに低減される
だけであれば、透過状態の輝度は増加し、その結果、狭
い視角においては全体としてスクリーン輝度が増加する
だけでなく、そのコントラストも向上する。
範囲において散乱器としての役目を果たすので、この範
囲においては極めて高レベルの輝度が伝達される。狭い
視角度において、遮断状態の輝度がわずかに低減される
だけであれば、透過状態の輝度は増加し、その結果、狭
い視角においては全体としてスクリーン輝度が増加する
だけでなく、そのコントラストも向上する。
【００１２】このように、本発明によれば、広視角度に
おけるスクリーンの偽輝度を低減するのみならず、狭い
角度におけるコントラストも向上する。
おけるスクリーンの偽輝度を低減するのみならず、狭い
角度におけるコントラストも向上する。
【００１３】装置がマトリクスの両側に偏光板を有する
場合、光ファイバプレートは、好ましくは、光源と後側
偏光板との間に位置させる。
場合、光ファイバプレートは、好ましくは、光源と後側
偏光板との間に位置させる。
【００１４】光ファイバプレートを構成するファイバの
開口数(numerical aperture)は、マトリクスの特定の特
性および所望の視野範囲に応じて選定されるが、一般的
に好適な値は、約０．５から０．７の間である。
開口数(numerical aperture)は、マトリクスの特定の特
性および所望の視野範囲に応じて選定されるが、一般的
に好適な値は、約０．５から０．７の間である。
【００１５】殆どの航空分野の用途においては、計器パ
ネルの計器は操縦士の目より低い位置に配されており、
このことは、垂直面(vertical plane)においてスクリー
ンは常にある角度(a positive angle)で見られることを
意味する。この好ましい視角度におけるスクリーン輝度
を最適化するには、プレートを構成する光ファイバの軸
を、垂直面において当該好ましい角度に応じた向きに合
わせることが望ましい。垂直面におけるファイバの光軸
のずれは、マトリクスのコントラストが垂直面内で最適
となるずれに等しくなるよう選定できる。
ネルの計器は操縦士の目より低い位置に配されており、
このことは、垂直面(vertical plane)においてスクリー
ンは常にある角度(a positive angle)で見られることを
意味する。この好ましい視角度におけるスクリーン輝度
を最適化するには、プレートを構成する光ファイバの軸
を、垂直面において当該好ましい角度に応じた向きに合
わせることが望ましい。垂直面におけるファイバの光軸
のずれは、マトリクスのコントラストが垂直面内で最適
となるずれに等しくなるよう選定できる。
【００１６】ある種の計器が二人の操縦士の間に配置さ
れる航空分野用途に対しては、スクリーンを読み取れる
範囲を拡大させる必要があると考えられる。このため
に、液晶マトリクスの前側偏光板の目に散乱ネットワー
ク（diffraction network)を配置することができる。こ
のネットワークは、その線(lines)の態様(profile)、例
えば、半円状もしくは洞様(sinusoidal)によって特徴づ
けられる。これらの線の方向は略垂直(vertical)であ
る。
れる航空分野用途に対しては、スクリーンを読み取れる
範囲を拡大させる必要があると考えられる。このため
に、液晶マトリクスの前側偏光板の目に散乱ネットワー
ク（diffraction network)を配置することができる。こ
のネットワークは、その線(lines)の態様(profile)、例
えば、半円状もしくは洞様(sinusoidal)によって特徴づ
けられる。これらの線の方向は略垂直(vertical)であ
る。
【００１７】本発明の他の目的は、光源と、光透過動作
を行なう液晶マトリクスとからなる液晶表示装置の、広
い視角度での輝度を低減する方法を提供するものであ
り、その特徴とするところは、光ファイバプレートを光
源とマトリクスとの間に介挿することである。
を行なう液晶マトリクスとからなる液晶表示装置の、広
い視角度での輝度を低減する方法を提供するものであ
り、その特徴とするところは、光ファイバプレートを光
源とマトリクスとの間に介挿することである。
【００１８】
【実施例】本発明を実施する特定の方法を以下添付図面
により説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。
により説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。
【００１９】図１に示したスクリーンは、既知のよう
に、蛍光管を内包する光ボックス１と、この前側に設け
られた、散乱器を構成するプレート２と、後側偏光板３
と、液晶マトリクス４と、前側偏光板５とを有する。こ
れらの要素は、ユーザに遠い側から近い側へこの順番に
重ねられる。
に、蛍光管を内包する光ボックス１と、この前側に設け
られた、散乱器を構成するプレート２と、後側偏光板３
と、液晶マトリクス４と、前側偏光板５とを有する。こ
れらの要素は、ユーザに遠い側から近い側へこの順番に
重ねられる。
【００２０】本発明によれば、光１と液晶マトリクス４
との間、実際にはボックス１と後側偏光板３との間に、
光ファイバプレート６が配置され、好ましくは、前側偏
光板５の前面には散乱ネットワーク７が配置される。
との間、実際にはボックス１と後側偏光板３との間に、
光ファイバプレート６が配置され、好ましくは、前側偏
光板５の前面には散乱ネットワーク７が配置される。
【００２１】プレート６のような光ファイバプレートは
周知であり、市販されている。
周知であり、市販されている。
【００２２】図２、図３から分かるように、このプレー
トは、その面に直角な方向に並行して配置された多数の
光ファイバ８からなる。
トは、その面に直角な方向に並行して配置された多数の
光ファイバ８からなる。
【００２３】変形例として、図４のプレート６’に示す
ように、光ファイバの軸は、プレート面に直角の方向に
対して角度ａ（例えば、１０度のオーダー）だけ傾ける
ことにより、マトリクスの所定の軸に対するビームの射
出される方向を最適化するようにしてもよい。
ように、光ファイバの軸は、プレート面に直角の方向に
対して角度ａ（例えば、１０度のオーダー）だけ傾ける
ことにより、マトリクスの所定の軸に対するビームの射
出される方向を最適化するようにしてもよい。
【００２４】プレート６を構成する光ファイバ８の開口
数は、マトリクスの性能に合った放射パターンが得られ
るように、０．５から０．７のオーダーに選定される。
数は、マトリクスの性能に合った放射パターンが得られ
るように、０．５から０．７のオーダーに選定される。
【００２５】光ボックス１および光ファイバプレート６
は、実質的には、マトリクスが光バルブ（light valve)
としてのその役割を適正に果たす範囲に放射パターンが
適合するような新たな光源を構成する。
は、実質的には、マトリクスが光バルブ（light valve)
としてのその役割を適正に果たす範囲に放射パターンが
適合するような新たな光源を構成する。
【００２６】図５は、視角度に対するマトリクスの透過
率(transmission)（×１００００）を示したものであ
り、光ファイバプレートがない場合を破線で示し、本発
明による場合を実線で示している。図６は、同じく視角
度に対するコントラストを示している。
率(transmission)（×１００００）を示したものであ
り、光ファイバプレートがない場合を破線で示し、本発
明による場合を実線で示している。図６は、同じく視角
度に対するコントラストを示している。
【００２７】本発明により得られるスクリーンの卓越し
た性能は明らかである。すなわち、光ファイバプレート
を設けた結果、広角度における透過率を値１０程度低減
し、これにより広角度における偽放射を同程度減少させ
ることができる。
た性能は明らかである。すなわち、光ファイバプレート
を設けた結果、広角度における透過率を値１０程度低減
し、これにより広角度における偽放射を同程度減少させ
ることができる。
【００２８】同時に、本発明の狭い角度における透過率
は、遮断状態においては従来と殆ど変わらないが、透過
状態では増加している。よって、狭い角度でのコントラ
ストが増加している。
は、遮断状態においては従来と殆ど変わらないが、透過
状態では増加している。よって、狭い角度でのコントラ
ストが増加している。
【００２９】散乱ネットワーク７をスクリーン前面に設
けた場合、コントラストパターンは、観察面（実際には
垂直面(vertical plane)）では前述したのと変わらない
が、直角平面(perpendicular plane)におけるコントラ
ストパターンは図６の一点鎖線に示す通りである。
けた場合、コントラストパターンは、観察面（実際には
垂直面(vertical plane)）では前述したのと変わらない
が、直角平面(perpendicular plane)におけるコントラ
ストパターンは図６の一点鎖線に示す通りである。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、液晶表示装置の広視角
度における偽輝度の発生を防止することができる。
度における偽輝度の発生を防止することができる。
【図１】本発明によるスクリーンの分解斜視図である。
【図２】光ファイバプレートの拡大図である。
【図３】図２の線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】本発明の変形例を示す図３と同様の断面図であ
る。
る。
【図５】本発明により得られた結果を示すグラフであ
る。
る。
【図６】本発明により得られた結果を示すグラフであ
る。
る。
１…光ボックス、２…散乱プレート、３，５…偏光板、
４…液晶マトリクス、５…偏光板、６…光ファイバプレ
ート、７…散乱ネットワーク、８…光ファイバ。
４…液晶マトリクス、５…偏光板、６…光ファイバプレ
ート、７…散乱ネットワーク、８…光ファイバ。
Claims (6)
- 【請求項１】光源（１）と、光透過動作を行なう液晶マ
トリクス（４）とを備え、該光源と液晶マトリクスとの
間に光ファイバのプレート（６，６’）を設けたことを
特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】前記マトリクスの両面に偏光板（３，５）
を備え、前記光ファイバプレートは前記光源と後側偏光
板（３）との間に配置されることを特徴とする請求項１
記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】前記光ファイバプレートの開口数は約０．
５から０．７の間である請求項１または２記載の液晶表
示装置。 - 【請求項４】前記光ファイバの軸は、当該プレート面に
直角な方向に対して傾いていることを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】前記液晶マトリクスの前面に散乱ネットワ
ーク（７）を設けたことを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】光源と光透過動作を行なう液晶マトリクス
とを有する液晶表示装置の、広視角度における輝度を低
減する方法であって、前記光源と前記液晶マトリクスと
の間に光ファイバのプレートを介挿することを特徴とす
る方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9309349A FR2708776B1 (fr) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | Dispositif de visualisation à cristaux liquides et procédé pour diminuer la luminosité à grand angle de vue d'un tel dispositif. |
| FR9309349 | 1993-07-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772480A true JPH0772480A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=9449761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6178414A Pending JPH0772480A (ja) | 1993-07-29 | 1994-07-29 | 液晶表示装置および広視角度におけるその輝度を低減する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0637005A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0772480A (ja) |
| FR (1) | FR2708776B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH095745A (ja) * | 1995-06-07 | 1997-01-10 | Xerox Corp | カラー液晶ディスプレイ装置の光ファイバフェースプレート |
| JPH11337922A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3966303A (en) * | 1974-07-26 | 1976-06-29 | Omron Tateisi Electronics Co. | Liquid crystal display utilizing transmitted light |
| CA2000388A1 (en) * | 1988-11-14 | 1990-05-14 | John Colin Prince | Full color liquid crystal display |
| JP2792984B2 (ja) * | 1990-02-01 | 1998-09-03 | 旭硝子株式会社 | 投射型液晶表示装置 |
| WO1993011452A1 (en) * | 1991-11-25 | 1993-06-10 | Magnascreen Corporation | Microprojection display system with fiber-optic illuminator, and method of display and illumination |
-
1993
- 1993-07-29 FR FR9309349A patent/FR2708776B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-21 EP EP94401677A patent/EP0637005A1/fr not_active Withdrawn
- 1994-07-29 JP JP6178414A patent/JPH0772480A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0637005A1 (fr) | 1995-02-01 |
| FR2708776A1 (fr) | 1995-02-10 |
| FR2708776B1 (fr) | 1995-09-15 |
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