JPH10104611A - Liquid crystal image display device - Google Patents
Liquid crystal image display deviceInfo
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- JPH10104611A JPH10104611A JP8258039A JP25803996A JPH10104611A JP H10104611 A JPH10104611 A JP H10104611A JP 8258039 A JP8258039 A JP 8258039A JP 25803996 A JP25803996 A JP 25803996A JP H10104611 A JPH10104611 A JP H10104611A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶画像表示装置
に関し、特に詳しくは、視角依存性およびコントラスト
を改善した液晶画像表示装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal image display device, and more particularly to a liquid crystal image display device having improved viewing angle dependency and contrast.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、ノートパソコン、電子手帳、カー
ナビゲーション等のディスプレイとして液晶ディスプレ
イ(液晶画像表示装置)が多数用いられている。2. Description of the Related Art At present, many liquid crystal displays (liquid crystal image display devices) are used as displays for notebook computers, electronic organizers, car navigation systems and the like.
【0003】液晶ディスプレイのうち一般に広く利用さ
れているTN(Twisted Nematic )モードの基本構成
は、透明電極を有する2枚のガラス基板間に液晶分子が
90度ねじれた状態で封入されて液晶セルを構成し、ガ
ラス基板の外側に2枚の偏光板が直交配置されたもので
ある。画像表示は、この両基板間への印加電圧を調整す
ることで液晶分子の配向を変化させて液晶中を通過する
光の出力を変化させてなされる。即ち、印加電圧が閾値
電圧より低い場合、入射側の偏光板を通過した直線偏光
の偏光方向が液晶分子のねじれに沿って90度回転(旋
光)するので、旋光された光は入射側の偏光板に対して
直交配置された出射側の偏光板を通過して明るい状態が
表示される。一方、印加電圧が閾値電圧より高くなる
と、電極間の中央部分から液晶分子長軸が立ちはじめ、
旋光性が低下し始める。さらに印加電圧を高くすると旋
光性がついに無くなってしまい、入射側の偏光板を通過
した直線偏光は旋光することなく出射側の偏光板に到達
するので、出射できず、暗い状態が表示される。A basic configuration of a TN (Twisted Nematic) mode, which is generally widely used in a liquid crystal display, is that a liquid crystal cell is sealed in a state where liquid crystal molecules are twisted by 90 degrees between two glass substrates having transparent electrodes. In this configuration, two polarizing plates are orthogonally arranged outside the glass substrate. Image display is performed by changing the orientation of liquid crystal molecules by adjusting the voltage applied between the two substrates to change the output of light passing through the liquid crystal. That is, when the applied voltage is lower than the threshold voltage, the direction of polarization of the linearly polarized light that has passed through the polarizing plate on the incident side is rotated (rotated) by 90 degrees along the twist of the liquid crystal molecules. A bright state is displayed by passing through the polarizing plate on the emission side that is orthogonal to the plate. On the other hand, when the applied voltage becomes higher than the threshold voltage, the long axis of the liquid crystal molecule starts to rise from the central portion between the electrodes,
Optical rotation begins to decrease. When the applied voltage is further increased, the optical rotatory power finally disappears, and the linearly polarized light that has passed through the incident-side polarizing plate reaches the emitting-side polarizing plate without optical rotation, so that it cannot be emitted, and a dark state is displayed.
【0004】一般に、液晶画像表示装置(LCD)は、
画素への電圧印加方式によって、単純マトリクスとアク
ティブマトリクスに分類される。現在最も広く用いられ
ているのは、単純マトリクスのSTN(Super Twisted
Nematic)とアクティブマトリクスのTFT(Thin Film
Transistor-LCD)であるが、その他にも種々のモードが
知られている。Generally, a liquid crystal image display (LCD) is
The matrix is classified into a simple matrix and an active matrix according to a method of applying a voltage to a pixel. Currently, the most widely used simple matrix STN (Super Twisted
Nematic) and active matrix TFT (Thin Film)
Transistor-LCD), but various other modes are known.
【0005】従来の液晶画像表示装置においては液晶画
面に対する観察角度により画像の階調特性が変化すると
いう問題点、およびコントラストが低いという問題点が
ある。これらの問題点を解決する方法として表示セルに
光ガイド層と光拡散層とを備えることにより視野角の拡
大を図った液晶表示装置(特開昭58-95378)や平行光を
照射する平行光照射部を設けることにより広視角化およ
び高コントラスト化を図った液晶表示装置等が提案され
ている。[0005] The conventional liquid crystal image display device has a problem that the gradation characteristic of the image changes depending on the viewing angle with respect to the liquid crystal screen, and a problem that the contrast is low. As a method for solving these problems, a liquid crystal display device (Japanese Patent Laid-Open No. 58-95378) in which a display cell is provided with a light guide layer and a light diffusion layer to increase the viewing angle, and a parallel light irradiating a parallel light. A liquid crystal display device or the like has been proposed in which an irradiating section is provided to achieve a wide viewing angle and a high contrast.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、光の完全な平
行光化はきわめて困難であり、実際には多方向の光を含
むことが多く、斜め成分の光による像が垂直成分による
像に重畳されるため、コントラストが低下するという問
題がある。However, it is extremely difficult to completely collimate light. In practice, the light often includes light in multiple directions, and an image formed by light having oblique components is superimposed on an image formed by vertical components. Therefore, there is a problem that the contrast is reduced.
【0007】また、別の手法として位相差膜を液晶に付
加することにより、視覚による階調変化を低減する方法
も提案されている。しかし、この方法によっても、視角
依存性を完全に解消することはできないという問題があ
る。Further, as another method, a method has been proposed in which a phase difference film is added to liquid crystal to reduce a change in visual gradation. However, even with this method, there is a problem that the viewing angle dependency cannot be completely eliminated.
【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、視角依存性がなく、コントラストの高い画像
を表示することができる液晶画像表示装置を提供するこ
とを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a liquid crystal image display device capable of displaying an image having a high contrast without a viewing angle dependency. .
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶画像表示装
置は、2枚の透明電極基板間に液晶を挟持してなる液晶
セル部の一方の基板側から略平行な光を照射し、他方の
基板側から画像を観察する透過型液晶画像表示装置にお
いて、前記液晶セル部の前記一方の基板側および前記他
方の基板側双方に光学補償手段を設け、前記液晶セル部
の前記他方の基板側に光拡散層を設けたことを特徴とす
るものである。The liquid crystal image display device of the present invention irradiates substantially parallel light from one substrate side of a liquid crystal cell portion having a liquid crystal sandwiched between two transparent electrode substrates, and the other side. In a transmission type liquid crystal image display device for observing an image from the substrate side, optical compensation means is provided on both the one substrate side and the other substrate side of the liquid crystal cell portion, and the other substrate side of the liquid crystal cell portion is provided. In which a light diffusion layer is provided.
【0010】ここで、前記「一方の基板側」とは、液晶
セル部内に光を入射せしめる面側、即ち液晶セル部の光
入射面側をいい、前記「他方の基板側」とは、液晶セル
部内を透過した光が出射する面側、即ち液晶セル部の光
出射面側をいう。また、「略平行な光」とは、平行光化
された光であって、わずかにずれた成分の光を含んだ光
をいう。Here, the "one substrate side" refers to a surface side on which light enters the liquid crystal cell portion, that is, a light incident surface side of the liquid crystal cell portion, and the "other substrate side" refers to a liquid crystal cell portion. It refers to the surface from which light transmitted through the cell unit is emitted, that is, the light emission surface of the liquid crystal cell unit. Further, “substantially parallel light” refers to light that has been converted into parallel light and includes light of a component that is slightly shifted.
【0011】即ち、本発明の液晶画像表示装置は、僅か
にずれた成分を含む略平行な光を液晶セル部の光入射面
側および光出射面側に設けられた光学補償手段によって
補償することにより平行から多少ずれた角度の光に対し
ての光学特性を平行光とほぼ同一にすることができるこ
と、および光出射面側に光拡散層を設けることによっ
て、コントラストが高く、視角依存性を解消した画像を
表示可能としたものである。That is, in the liquid crystal image display device of the present invention, substantially parallel light containing a component slightly shifted is compensated by the optical compensation means provided on the light incident surface side and the light emission surface side of the liquid crystal cell portion. The optical characteristics for light at an angle slightly deviated from parallel can be made almost the same as that of parallel light, and by providing a light diffusion layer on the light exit surface side, the contrast is high and the viewing angle dependency is eliminated. This makes it possible to display the resulting image.
【0012】なお、前記液晶としては、例えば、ねじれ
ネマティック液晶等種々の液晶を用いることが可能であ
る。As the liquid crystal, for example, various liquid crystals such as a twisted nematic liquid crystal can be used.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明の液晶画像表示装置は、液晶セル
部の光入射面側および光出射面側双方に光学補償手段を
設けたことにより、平行から多少ずれた角度の光に対し
ての光学特性を平行光とほぼ同一にすることが可能とな
り、コントラストの高い液晶画像を表示することができ
る。また、液晶セルの光出射面側に光拡散層を設けたこ
とにより、視角依存性を低減することができる。According to the liquid crystal image display device of the present invention, the optical compensating means is provided on both the light incident surface side and the light emitting surface side of the liquid crystal cell portion, so that the liquid crystal image display device can prevent light having an angle slightly shifted from parallel. Optical characteristics can be made almost the same as parallel light, and a liquid crystal image with high contrast can be displayed. Further, by providing the light diffusion layer on the light emission surface side of the liquid crystal cell, the viewing angle dependency can be reduced.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下に図面を用いて本発明の具体
的な実施の形態について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0015】本発明の液晶画像表示装置は、図1に示す
ように、2枚の電極基板間に液晶を挟持してなる液晶セ
ル部10と、該液晶セル部10を挟むようにして配置され
た、光学補償手段である位相差膜21a,21b と、さらに該
位相差膜21a,21b を挟むようにして配置された偏光板22
a,22b と、該一方の偏光板22b の外側に形成された光拡
散層23と、他方の偏光板22a 側に配置された光照射手段
30とからなる。As shown in FIG. 1, the liquid crystal image display device of the present invention has a liquid crystal cell section 10 having liquid crystal sandwiched between two electrode substrates, and is disposed so as to sandwich the liquid crystal cell section 10. Retardation films 21a and 21b as optical compensating means, and a polarizing plate 22 further disposed so as to sandwich the retardation films 21a and 21b
a, 22b, a light diffusion layer 23 formed outside the one polarizing plate 22b, and a light irradiating means arranged on the other polarizing plate 22a side.
Consists of 30.
【0016】液晶セル部10の詳細は、用いる液晶材料お
よび表示方式によって異なるが、ここでは、TN(ねじ
れネマティック)液晶を用いたTFT(Tin Film Transi
ster)方式を例に挙げて説明する。Although the details of the liquid crystal cell section 10 differ depending on the liquid crystal material and display method used, here, a TFT (Tin Film Transi) using a TN (twisted nematic) liquid crystal is used.
The ster) method will be described as an example.
【0017】図2は、TFT−LCDの液晶セル部10の
一画素の断面図である。前述の2枚の電極基板とは、詳
しくは、アモルファスシリコンTFT12と透明電極13a
が形成された光入射側ガラス基板11a と、ブラックマト
リクス14、カラーフィルタ15a,15b,15cおよび透明電極1
3b が形成された光出射側ガラス基板11bとであり、液晶
セル部10は、光入射側ガラス基板11a と光出射側ガラス
基板11b とが互いに透明電極13a,13b を向かい合うよう
にして配置され、その間にTN液晶16が封入されてなる
ものである。FIG. 2 is a sectional view of one pixel of the liquid crystal cell section 10 of the TFT-LCD. The two electrode substrates described above include an amorphous silicon TFT 12 and a transparent electrode 13a.
Is formed on the light incident side glass substrate 11a, the black matrix 14, the color filters 15a, 15b, 15c and the transparent electrode 1.
3b is formed on the light emitting side glass substrate 11b, and the liquid crystal cell unit 10 is arranged such that the light incident side glass substrate 11a and the light emitting side glass substrate 11b face each other with the transparent electrodes 13a and 13b facing each other, In the meantime, the TN liquid crystal 16 is sealed.
【0018】また、光照射手段30は、詳しくは、光を出
射する白熱灯や蛍光灯等の点光源31と、マイクロルーバ
ー32とからなるものである。マイクロルーバー32は、点
光源31から出射された光のうち平行に入射した光のみを
通過させ、他は吸収するという性質をもつもので、透過
光の角度分布を限定することができ、結果として略平行
な光を液晶セル部10に対して照射せしめることとなる。The light irradiating means 30 comprises a point light source 31 such as an incandescent lamp or a fluorescent lamp for emitting light, and a microlouver 32. The microlouver 32 has a property of transmitting only parallel incident light among the light emitted from the point light source 31 and absorbing the other light, so that the angular distribution of transmitted light can be limited, and as a result, The liquid crystal cell unit 10 is irradiated with substantially parallel light.
【0019】以下、この液晶画像表示装置の作用につい
て説明する。Hereinafter, the operation of the liquid crystal image display device will be described.
【0020】点光源31から出射された光はマイクロルー
バー32を透過して平行光化され、この平行化された光
(略平行な光)が、偏光板22a によって偏光され、位相
差膜21a によって位相差が補償され液晶セル部10に入射
する。液晶セル部10においては、その透明電極13a,13b
間に印加する電圧により光透過率が調整される。即ち、
印加電圧によりTN液晶の分子配列が変化し、光透過率
が調整される。カラーフィルタ15a,15b,15c はそれぞれ
R(赤),G(緑),B(青)のフィルタであり、各素
子に印加する電圧により加色混合してカラー表示が行わ
れる。液晶セル部10を透過した光は出射面から出射し、
位相差膜21b において光が液晶セル部10内を透過する際
等に生じる位相差が補償され、偏光板22b によって偏光
され、光拡散層によってあらゆる方向に拡散せしめられ
て出射し、観察に供される。The light emitted from the point light source 31 passes through the microlouver 32 and is converted into parallel light. The parallelized light (substantially parallel light) is polarized by the polarizing plate 22a and is converted by the phase difference film 21a. The phase difference is compensated and the light enters the liquid crystal cell unit 10. In the liquid crystal cell section 10, the transparent electrodes 13a, 13b
The light transmittance is adjusted by the voltage applied in between. That is,
The molecular arrangement of the TN liquid crystal changes according to the applied voltage, and the light transmittance is adjusted. The color filters 15a, 15b and 15c are R (red), G (green) and B (blue) filters, respectively. Light transmitted through the liquid crystal cell unit 10 exits from the exit surface,
The retardation film 21b compensates for a phase difference generated when light passes through the liquid crystal cell unit 10, is polarized by the polarizing plate 22b, is diffused in all directions by the light diffusion layer, is emitted, and is used for observation. You.
【0021】以上のように、本発明の液晶画像表示手段
においては、光源手段から出射される略平行な光は液晶
セル部の両面に設けられた位相差膜によって位相差が補
償されて液晶セル部10に入射し、また、光拡散層を通し
て出射するため、観察者はコントラストが高く、視角依
存性のない表示画像を観察することができる。As described above, in the liquid crystal image display means of the present invention, the substantially parallel light emitted from the light source means is compensated for the phase difference by the phase difference films provided on both sides of the liquid crystal cell portion, and the liquid crystal cell is displayed. Since the light enters the unit 10 and exits through the light diffusion layer, the observer can observe a display image with high contrast and no dependence on viewing angle.
【0022】なお、平行光照射手段は、上述の手段に限
られるものではない。例えば、他の実施形態として、図
3に示すように、点光源31から出射された光をコンデン
サレンズ33およびフレネルレンズ34を用いて平行光化
し、該平行光を反射ミラー35によって反射して液晶セル
部に対して垂直に入射せしめる構成の平行光照射手段等
を用いてもよい。なお、この平行光照射手段30’におい
ては、点光源31の後方には反射板35を配置して光源光の
利用効率をあげている。Incidentally, the parallel light irradiating means is not limited to the above-mentioned means. For example, as another embodiment, as shown in FIG. 3, light emitted from a point light source 31 is converted into parallel light by using a condenser lens 33 and a Fresnel lens 34, and the parallel light is reflected by a reflection mirror 35 so as to form a liquid crystal. A parallel light irradiating means or the like configured to make the light vertically enter the cell portion may be used. In the parallel light irradiating means 30 ', a reflector 35 is disposed behind the point light source 31 so as to increase the light source light use efficiency.
【0023】なお、TN液晶を用いる以外に、ECB効
果を利用した垂直配列ネマティック型、STN(超ねじ
れネマティック型)、強誘電型、反強誘電型等の液晶を
用いたものや、偏光板を用いる必要のない分散ポリマー
型等種々の液晶を用いることができる。また、これらの
駆動方式には大きく単純マトリクス方式、アクティブマ
トリクス方式に大別され、上記実施の形態においてはア
クティブマトリクス方式の一形態であるTFT方式を例
に挙げて説明したが、本発明は特にこれに限るものでは
ない。In addition to the TN liquid crystal, a liquid crystal of a vertical alignment nematic type using the ECB effect, a STN (super twisted nematic type), a ferroelectric type, an antiferroelectric type, or a polarizing plate may be used. Various liquid crystals such as a dispersion polymer type which does not need to be used can be used. Further, these driving methods are roughly classified into a simple matrix method and an active matrix method. In the above-described embodiment, the TFT method which is one form of the active matrix method has been described as an example. It is not limited to this.
【図1】本発明の実施形態における液晶表示装置の断面
概略図FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図2】TFT−LCDの液晶セル部の一画素の断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of one pixel of a liquid crystal cell portion of a TFT-LCD.
【図3】本発明の他の実施形態における液晶表示装置の
断面概略図FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
10 液晶セル部 11a,11b ガラス基板 12 TFT 13a,13b 透明電極 14 ブラックマトリクス 15a,15b,15c カラーフィルタ 16 液晶 21a,21b 位相差膜 22a,22b 偏光板 23 光拡散層 30 光照射部 10 Liquid crystal cell section 11a, 11b Glass substrate 12 TFT 13a, 13b Transparent electrode 14 Black matrix 15a, 15b, 15c Color filter 16 Liquid crystal 21a, 21b Phase difference film 22a, 22b Polarizer 23 Light diffusion layer 30 Light irradiation part
Claims (2)
なる液晶セル部の一方の基板側から略平行な光を照射
し、他方の基板側から画像を観察する透過型液晶画像表
示装置において、 前記液晶セル部の前記一方の基板側および前記他方の基
板側双方に光学補償手段を設け、 前記液晶セル部の前記他方の基板側に光拡散層を設けた
ことを特徴とする液晶画像表示装置。1. A transmissive liquid crystal image display in which substantially parallel light is emitted from one substrate side of a liquid crystal cell portion having a liquid crystal sandwiched between two transparent electrode substrates, and an image is observed from the other substrate side. A liquid crystal display, comprising: an optical compensator provided on both the one substrate side and the other substrate side of the liquid crystal cell unit; and a light diffusion layer provided on the other substrate side of the liquid crystal cell unit. Image display device.
を用いることを特徴とする請求項1記載の液晶画像表示
装置。2. The liquid crystal image display device according to claim 1, wherein a twisted nematic liquid crystal is used as said liquid crystal.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8258039A JPH10104611A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Liquid crystal image display device |
US08/941,391 US6356322B1 (en) | 1996-09-30 | 1997-09-30 | Liquid crystal display system with improved contrast and less dependence on visual angle |
US09/449,611 US6812988B2 (en) | 1996-09-30 | 1999-11-30 | Image display system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8258039A JPH10104611A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Liquid crystal image display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10104611A true JPH10104611A (en) | 1998-04-24 |
Family
ID=17314697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8258039A Withdrawn JPH10104611A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Liquid crystal image display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10104611A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002537581A (en) * | 1999-02-17 | 2002-11-05 | セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド | Liquid crystal display |
KR100472894B1 (en) * | 2000-03-31 | 2005-03-08 | 샤프 가부시키가이샤 | Liquid crystal display device |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP8258039A patent/JPH10104611A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002537581A (en) * | 1999-02-17 | 2002-11-05 | セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド | Liquid crystal display |
KR100472894B1 (en) * | 2000-03-31 | 2005-03-08 | 샤프 가부시키가이샤 | Liquid crystal display device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |