JPH1010522A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH1010522A JPH1010522A JP8162815A JP16281596A JPH1010522A JP H1010522 A JPH1010522 A JP H1010522A JP 8162815 A JP8162815 A JP 8162815A JP 16281596 A JP16281596 A JP 16281596A JP H1010522 A JPH1010522 A JP H1010522A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- light
- crystal display
- display device
- polarized
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏光眼鏡を装着したまま観察しても表示が暗
くならず明確に観察可能な液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 印加電圧によって透過光の偏光状態を変
調する液晶層の少なくとも観察側に直線偏光板が設けら
れてなる液晶パネル２０の観察者側に、偏光解消板１０
を設けると、液晶パネル２０から出る直線偏光は偏光解
消板１０によって無偏光に変換されるので、偏光解消板
１０を介して液晶表示装置２０から射出された表示光３
は無偏光となる。そのため、観察者がどの角度から見て
も装着した偏光眼鏡２の偏光方向の成分を含むので、偏
光眼鏡２を掛けたまま液晶パネル２０をどの位置、方向
から観察しても偏光眼鏡２を透過して目に達する成分４
が相当あり、視認性は低下しないものとなる。
くならず明確に観察可能な液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 印加電圧によって透過光の偏光状態を変
調する液晶層の少なくとも観察側に直線偏光板が設けら
れてなる液晶パネル２０の観察者側に、偏光解消板１０
を設けると、液晶パネル２０から出る直線偏光は偏光解
消板１０によって無偏光に変換されるので、偏光解消板
１０を介して液晶表示装置２０から射出された表示光３
は無偏光となる。そのため、観察者がどの角度から見て
も装着した偏光眼鏡２の偏光方向の成分を含むので、偏
光眼鏡２を掛けたまま液晶パネル２０をどの位置、方向
から観察しても偏光眼鏡２を透過して目に達する成分４
が相当あり、視認性は低下しないものとなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に、偏光眼鏡を装着した使用者にも見やすい液晶
表示装置に関するものである。
し、特に、偏光眼鏡を装着した使用者にも見やすい液晶
表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現行の液晶表示装置は、透過表示方式及
び反射表示方式共に表示画面から射出される表示光の偏
光方向は特に規定されておらず、製造者や個別製品の都
合によってまちまちである。
び反射表示方式共に表示画面から射出される表示光の偏
光方向は特に規定されておらず、製造者や個別製品の都
合によってまちまちである。
【０００３】図７に代表的なＴＦＴカラー液晶表示パネ
ルの構造を示すが、観察者に達する表示光は直線偏光の
光である。すなわち、図７の断面図において、ＴＦＴカ
ラー液晶表示パネル２０は、カラフィルター側透明基板
２１のバックライト側に、各画素に対応するＲＧＢのカ
ラーフィルターの間にブラックマトリクスＢＭを設けて
なるカラーフィルター層２３、カラーフィルター層２３
を平坦化するオーバーコート２４、ＩＴＯからなる対向
共通電極２５、ポリイミドからなる配向層２６を順に設
け、一方、ＴＦＴ側透明基板２２のカラーフィルター側
に、ＩＴＯからなる各電極毎に設けられたＴＦＴを有す
る画素電極２７、ポリイミドからなる配向層２８を順に
設け、両基板２１、２２間にツイストネマティック等の
液晶層２９を挟んで封止し、ＴＦＴ側透明基板２２のバ
ックライト側に接着層３１を介して偏光板３０を貼り付
け、カラフィルター側透明基板２１の観察者側に接着層
３３を介して別の偏光板３２を貼り付けて構成され、例
えば、液晶層２９に電圧が印加されない状態では、バッ
クライト４０からの光は偏光板３０により直線偏光とな
り、液晶層２９で偏光面が回転された光が偏光板３２で
阻止され（又は、通過し）、液晶層２９に電圧が印加さ
れた状態では、偏光板３０によりバックライト４０から
の光は直線偏光となり、液晶層２９を偏光面の回転なし
に通過した光が偏光板３２を通過できる（又は、阻止さ
れる）ように、偏光板３０と偏光板３２の偏光面の方向
が設定されている。したがって、偏光板３２を通過して
観察者に達する光は直線偏光である。
ルの構造を示すが、観察者に達する表示光は直線偏光の
光である。すなわち、図７の断面図において、ＴＦＴカ
ラー液晶表示パネル２０は、カラフィルター側透明基板
２１のバックライト側に、各画素に対応するＲＧＢのカ
ラーフィルターの間にブラックマトリクスＢＭを設けて
なるカラーフィルター層２３、カラーフィルター層２３
を平坦化するオーバーコート２４、ＩＴＯからなる対向
共通電極２５、ポリイミドからなる配向層２６を順に設
け、一方、ＴＦＴ側透明基板２２のカラーフィルター側
に、ＩＴＯからなる各電極毎に設けられたＴＦＴを有す
る画素電極２７、ポリイミドからなる配向層２８を順に
設け、両基板２１、２２間にツイストネマティック等の
液晶層２９を挟んで封止し、ＴＦＴ側透明基板２２のバ
ックライト側に接着層３１を介して偏光板３０を貼り付
け、カラフィルター側透明基板２１の観察者側に接着層
３３を介して別の偏光板３２を貼り付けて構成され、例
えば、液晶層２９に電圧が印加されない状態では、バッ
クライト４０からの光は偏光板３０により直線偏光とな
り、液晶層２９で偏光面が回転された光が偏光板３２で
阻止され（又は、通過し）、液晶層２９に電圧が印加さ
れた状態では、偏光板３０によりバックライト４０から
の光は直線偏光となり、液晶層２９を偏光面の回転なし
に通過した光が偏光板３２を通過できる（又は、阻止さ
れる）ように、偏光板３０と偏光板３２の偏光面の方向
が設定されている。したがって、偏光板３２を通過して
観察者に達する光は直線偏光である。
【０００４】なお、図７の液晶パネル２０はＴＦＴ方式
のアクティブマトリックス液晶ディスプレイであるが、
この方式に限定されず、ＭＩＭ方式でも、ＳＴＮ方式、
ＴＮ方式の単純マトリックス方式でも、一組の偏光板３
０と３２の役割は同じであり、観察側の偏光板３２を通
過して観察者の目に達する光は直線偏光である。
のアクティブマトリックス液晶ディスプレイであるが、
この方式に限定されず、ＭＩＭ方式でも、ＳＴＮ方式、
ＴＮ方式の単純マトリックス方式でも、一組の偏光板３
０と３２の役割は同じであり、観察側の偏光板３２を通
過して観察者の目に達する光は直線偏光である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、自動車用表
示装置、ナビゲーション装置、航空機コックピット用表
示装置、移動式無線機、携帯電話、魚群探知機、腕時計
等、屋外や強い光線の下で使用される表示部として上記
のような現行の液晶表示装置を用いた場合、そのような
環境で併用される機会の多い偏光眼鏡を通してこのよう
な液晶表示装置を見ると、図４に示すように、液晶表示
装置１と偏光眼鏡２の偏光透過特性がお互いに悪影響を
及ぼしてしまい、表示が暗くて見え難く、非常に視認性
が悪化してしまう欠点がある。
示装置、ナビゲーション装置、航空機コックピット用表
示装置、移動式無線機、携帯電話、魚群探知機、腕時計
等、屋外や強い光線の下で使用される表示部として上記
のような現行の液晶表示装置を用いた場合、そのような
環境で併用される機会の多い偏光眼鏡を通してこのよう
な液晶表示装置を見ると、図４に示すように、液晶表示
装置１と偏光眼鏡２の偏光透過特性がお互いに悪影響を
及ぼしてしまい、表示が暗くて見え難く、非常に視認性
が悪化してしまう欠点がある。
【０００６】すなわち、偏光眼鏡２の偏光レンズの偏光
方向は略垂直方向となっている。これは、水面からの反
射光はＰ偏光に比べてＳ偏光の成分が多いため、水面で
の反射によるぎらつきを防ぐために、設定された偏光方
向である。
方向は略垂直方向となっている。これは、水面からの反
射光はＰ偏光に比べてＳ偏光の成分が多いため、水面で
の反射によるぎらつきを防ぐために、設定された偏光方
向である。
【０００７】この点をもう少し説明する。物体表面で反
射する光の偏光成分中、入射光と反射光と反射位置での
物体表面の法線とを含む面を入射面と呼び、この入射面
に平行に偏光している成分はＰ偏光、入射面に垂直に偏
光している成分はＳ偏光と呼ばれる。図５に一例として
屈折率１（空気）から屈折率１．５２の媒質へ光が入射
するときの振幅反射率をＰ偏光とＳ偏光に分けて表示し
たグラフを示すが、Ｓ偏光の反射率は入射角が大きくな
るにつれて反射率も大きくなる。これに対し、Ｐ偏光は
入射角が大きくなると途中の角度で反射率がゼロになり
（この入射角をブリュスター角（Ｂｒｅｗｓｔｅｒ’ｓ
ａｎｇｌｅ）θB と言う。）、さらに入射角が大きく
なると反射率も大きくなる。
射する光の偏光成分中、入射光と反射光と反射位置での
物体表面の法線とを含む面を入射面と呼び、この入射面
に平行に偏光している成分はＰ偏光、入射面に垂直に偏
光している成分はＳ偏光と呼ばれる。図５に一例として
屈折率１（空気）から屈折率１．５２の媒質へ光が入射
するときの振幅反射率をＰ偏光とＳ偏光に分けて表示し
たグラフを示すが、Ｓ偏光の反射率は入射角が大きくな
るにつれて反射率も大きくなる。これに対し、Ｐ偏光は
入射角が大きくなると途中の角度で反射率がゼロになり
（この入射角をブリュスター角（Ｂｒｅｗｓｔｅｒ’ｓ
ａｎｇｌｅ）θB と言う。）、さらに入射角が大きく
なると反射率も大きくなる。
【０００８】このように、屈折率の小さい空気から屈折
率は大きな水面等に光が入射する場合、ブリュスター角
の近傍ではＰ偏光成分はほとんど反射しない特徴があ
る。そこで、偏光眼鏡２により水面からのＳ偏光をカッ
トするように、その偏光レンズとして透過偏光方向が略
垂直方向のものとすると、水面での反射によるぎらつき
を防ぐことができ、水中の様子を見ることもできる。そ
の様子を図６に示す。図中、２は偏光眼鏡、５は入射
光、６は水面、７は反射光、８は偏光眼鏡２を通過した
光、９は水中の観察対象である。この図から明らかなよ
うに、自然光の入射光５は水面６で反射されて反射光７
となると、上記の理由でＰ偏光成分は少なくなりほとん
どＳ偏光となる。そこで、観察者が装着する偏光眼鏡２
の偏光方向（透過可能な偏光面の方向）を略垂直方向と
すると、反射光７はほとんどカットされ、水中の観察対
象９からのＰ偏光成分は偏光眼鏡２を通過するので、太
陽光の下でも水中の観察対象９を見ることができる。
率は大きな水面等に光が入射する場合、ブリュスター角
の近傍ではＰ偏光成分はほとんど反射しない特徴があ
る。そこで、偏光眼鏡２により水面からのＳ偏光をカッ
トするように、その偏光レンズとして透過偏光方向が略
垂直方向のものとすると、水面での反射によるぎらつき
を防ぐことができ、水中の様子を見ることもできる。そ
の様子を図６に示す。図中、２は偏光眼鏡、５は入射
光、６は水面、７は反射光、８は偏光眼鏡２を通過した
光、９は水中の観察対象である。この図から明らかなよ
うに、自然光の入射光５は水面６で反射されて反射光７
となると、上記の理由でＰ偏光成分は少なくなりほとん
どＳ偏光となる。そこで、観察者が装着する偏光眼鏡２
の偏光方向（透過可能な偏光面の方向）を略垂直方向と
すると、反射光７はほとんどカットされ、水中の観察対
象９からのＰ偏光成分は偏光眼鏡２を通過するので、太
陽光の下でも水中の観察対象９を見ることができる。
【０００９】図４に戻ると、前記したように、屋外や強
い光線の下で使用される表示部の液晶表示装置１の観察
側の偏光板の偏光方向が略水平方向である場合、液晶表
示装置１から射出された表示光３の偏光面は略水平方向
になっている。一方、上記のように、偏光眼鏡２の偏光
レンズの偏光方向は略垂直方向となっている。そのた
め、略水平方向に偏光している表示光３は偏光眼鏡２で
ほとんど遮断され、極僅かの光４しか偏光眼鏡２を透過
しないため、コントラストが低下すると共に表示が暗く
て見え難くなり、非常に視認性が悪くなる。
い光線の下で使用される表示部の液晶表示装置１の観察
側の偏光板の偏光方向が略水平方向である場合、液晶表
示装置１から射出された表示光３の偏光面は略水平方向
になっている。一方、上記のように、偏光眼鏡２の偏光
レンズの偏光方向は略垂直方向となっている。そのた
め、略水平方向に偏光している表示光３は偏光眼鏡２で
ほとんど遮断され、極僅かの光４しか偏光眼鏡２を透過
しないため、コントラストが低下すると共に表示が暗く
て見え難くなり、非常に視認性が悪くなる。
【００１０】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、偏光眼鏡を装着
したまま観察しても表示が暗くならず明確に観察可能な
液晶表示装置を提供することである。
みてなされたものであり、その目的は、偏光眼鏡を装着
したまま観察しても表示が暗くならず明確に観察可能な
液晶表示装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の液晶表示装置は、表示画面から射出する表示光の偏
光を解消し無偏光とする偏光解消手段を設けたことを特
徴とするものである。
明の液晶表示装置は、表示画面から射出する表示光の偏
光を解消し無偏光とする偏光解消手段を設けたことを特
徴とするものである。
【００１２】また、本発明のもう一つの液晶表示装置
は、印加電圧によって透過光の偏光状態を変調する液晶
層の少なくとも観察側に直線偏光板が設けられてなる液
晶パネルの観察者側に、偏光解消手段を設けたことを特
徴とするものである。
は、印加電圧によって透過光の偏光状態を変調する液晶
層の少なくとも観察側に直線偏光板が設けられてなる液
晶パネルの観察者側に、偏光解消手段を設けたことを特
徴とするものである。
【００１３】本発明において、表示画面から射出する表
示光の偏光を解消し、無偏光とすることで、偏光眼鏡を
着用した観察者でも、画像品質の劣化を回避し、実用的
な視認性を維持し、表示が悪化することによる危険の防
止、業務安全に寄与するものである。
示光の偏光を解消し、無偏光とすることで、偏光眼鏡を
着用した観察者でも、画像品質の劣化を回避し、実用的
な視認性を維持し、表示が悪化することによる危険の防
止、業務安全に寄与するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の原理と実施例につ
いて説明する。図１は、本発明の１実施例として、図７
に示したようなＴＦＴカラー液晶表示パネル２０の観察
者側偏光板３２の射出側に、本発明に基づいて、偏光解
消板１０を設けたものの断面図である。一組の偏光板３
０と３２の間の液晶表示パネル２０の構成は図７と同一
であり説明は省く。また、偏光解消板１０はデポラライ
ザーと呼ばれるもので（例えば鶴田著「応用物理工学選
書 応用光学ＩＩ」（（株）培風館）ｐｐ．２１２〜２
１６参照。２枚の水晶板を組み合わせてなるＬｙｏｔの
白色光デポラライザー等いくつかのものが知られてい
る。）、直線偏光を入射させると、無偏光の自然光が射
出されるものである。
いて説明する。図１は、本発明の１実施例として、図７
に示したようなＴＦＴカラー液晶表示パネル２０の観察
者側偏光板３２の射出側に、本発明に基づいて、偏光解
消板１０を設けたものの断面図である。一組の偏光板３
０と３２の間の液晶表示パネル２０の構成は図７と同一
であり説明は省く。また、偏光解消板１０はデポラライ
ザーと呼ばれるもので（例えば鶴田著「応用物理工学選
書 応用光学ＩＩ」（（株）培風館）ｐｐ．２１２〜２
１６参照。２枚の水晶板を組み合わせてなるＬｙｏｔの
白色光デポラライザー等いくつかのものが知られてい
る。）、直線偏光を入射させると、無偏光の自然光が射
出されるものである。
【００１５】したがって、図２に模式的に示すように、
液晶表示パネル２０から出る直線偏光は偏光解消板１０
によって無偏光に変換される。そのため、図３に示すよ
うに、偏光解消板１０を介して液晶表示装置２０から射
出された表示光３は無偏光であり、観察者がどの角度か
ら見ても装着した偏光眼鏡２の偏光方向の成分を含むの
で、偏光眼鏡２を掛けたまま液晶表示パネル２０をどの
位置、方向から観察しても偏光眼鏡２を透過して目に達
する成分４が相当あり、視認性は低下しないものとな
る。
液晶表示パネル２０から出る直線偏光は偏光解消板１０
によって無偏光に変換される。そのため、図３に示すよ
うに、偏光解消板１０を介して液晶表示装置２０から射
出された表示光３は無偏光であり、観察者がどの角度か
ら見ても装着した偏光眼鏡２の偏光方向の成分を含むの
で、偏光眼鏡２を掛けたまま液晶表示パネル２０をどの
位置、方向から観察しても偏光眼鏡２を透過して目に達
する成分４が相当あり、視認性は低下しないものとな
る。
【００１６】一つの具体例を示すと、１０．５インチカ
ラー液晶表示装置において、表側（観察者側）に偏光解
消フィルム（シグマ光機（株）製 ＤＥＱ−２Ｓ）を装
着した。この画面から射出する表示光は無偏光となり、
あらゆる方向の振動成分を含むため、偏光眼鏡を掛けた
まま液晶表示パネルを観察しても視認性は低下しなかっ
た。さらに、パネル観察方向を変えても表示光に方向性
がないため、視認性にも方向性はなかった。この表示装
置を自動車搭載のナビゲーションシステムに使用したと
ころ、従来は偏光眼鏡を使用すると全く視認できない機
種もあったが、本発明のこの具体例では実用上問題のな
いことが確認できた。
ラー液晶表示装置において、表側（観察者側）に偏光解
消フィルム（シグマ光機（株）製 ＤＥＱ−２Ｓ）を装
着した。この画面から射出する表示光は無偏光となり、
あらゆる方向の振動成分を含むため、偏光眼鏡を掛けた
まま液晶表示パネルを観察しても視認性は低下しなかっ
た。さらに、パネル観察方向を変えても表示光に方向性
がないため、視認性にも方向性はなかった。この表示装
置を自動車搭載のナビゲーションシステムに使用したと
ころ、従来は偏光眼鏡を使用すると全く視認できない機
種もあったが、本発明のこの具体例では実用上問題のな
いことが確認できた。
【００１７】以上、本発明の液晶表示装置を実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定さ
れず種々の変形が可能である。
づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定さ
れず種々の変形が可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の液晶表示装置によると、偏光眼鏡を着用した観察者で
も、画像品質の劣化を回避し、実用的な視認性を維持
し、表示が悪化することによる危険の防止、業務安全に
寄与する顕著な効果がある。
の液晶表示装置によると、偏光眼鏡を着用した観察者で
も、画像品質の劣化を回避し、実用的な視認性を維持
し、表示が悪化することによる危険の防止、業務安全に
寄与する顕著な効果がある。
【図１】本発明による１実施例の液晶表示装置の構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】偏光解消板により偏光が解消される様子を模式
的に示す図である。
的に示す図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の作用を説明するための
図である。
図である。
【図４】従来の液晶表示装置の問題点を説明するための
図である。
図である。
【図５】界面でのＰ偏光とＳ偏光の振幅反射率を例示す
る図である。
る図である。
【図６】偏光眼鏡の原理と作用を説明するための図であ
る。
る。
【図７】従来の液晶パネルの構成を示す断面図である。
１…液晶表示装置 ２…偏光眼鏡 ３…表示光 ４…透過光 ５…入射光 ６…水面 ７…反射光 ８…透過光 ９…観察対象 １０…偏光解消板 ２０…ＴＦＴカラー液晶表示パネル ２１…カラフィルター側透明基板 ２２…ＴＦＴ側透明基板 ２３…カラーフィルター層 ２４…オーバーコート ２５…対向共通電極 ２６…配向層 ２７…画素電極 ２８…配向層 ２９…液晶層 ３０…バックライト側偏光板 ３１…接着層 ３２…観察者側偏光板 ３３…接着層 ４０…バックライト
Claims (2)
- 【請求項１】 表示画面から射出する表示光の偏光を解
消し無偏光とする偏光解消手段を設けたことを特徴とす
る液晶表示装置。 - 【請求項２】 印加電圧によって透過光の偏光状態を変
調する液晶層の少なくとも観察側に直線偏光板が設けら
れてなる液晶パネルの観察者側に、偏光解消手段を設け
たことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162815A JPH1010522A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162815A JPH1010522A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1010522A true JPH1010522A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15761761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8162815A Pending JPH1010522A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1010522A (ja) |
Cited By (15)
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-
1996
- 1996-06-24 JP JP8162815A patent/JPH1010522A/ja active Pending
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