JPS597928A - 透過形液晶表示装置 - Google Patents

透過形液晶表示装置

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JPS597928A
JPS597928A JP57117480A JP11748082A JPS597928A JP S597928 A JPS597928 A JP S597928A JP 57117480 A JP57117480 A JP 57117480A JP 11748082 A JP11748082 A JP 11748082A JP S597928 A JPS597928 A JP S597928A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
display element
light source
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP57117480A
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English (en)
Inventor
Jun Nakanowatari
旬 中野渡
Hiroshi Kikuchi
啓 菊地
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
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Publication of JPS597928A publication Critical patent/JPS597928A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • 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 
    • G02F1/13—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  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • 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
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    • G02F1/13—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  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光源より光を液晶表示素子に入射させ、衆示さ
れた文字、図形等の情報を半透過性のスクリーン上に投
影させて観察する透過形欣晶表示装置に関するものであ
る。
液晶表示素子、特に、偏光板を用いるＴＮ型液晶表示素
子は、低い消費′１力、高いコントラストの表示かえら
れる、表示される文字、図形の設計の自由度が大きい、
駆動用ＩＣが藺単に入手できる、などの理由により、腕
時計、電卓を中心に急速に普及しつつあり、さらには′
電子ゲーム用、自動車のメーター用など様々な目的にそ
の応用が広がっている。
しかし、ＴＮ型液晶表示素子においては、視角依存性が
あり、印加される電圧が数品のしきい電圧に対し十分に
畠い電圧であれば正面方向からもＰ３ はっきりと観察できるが、現在一般に採用されているマ
トリクス方式の駆動を用いると、非点燈セグメン）Ｋも
点燈セグメントへの印加電圧に対し一定の比率でバイア
ス電圧が印加されるため、非ｇｔセグメントに印加され
る電圧を液晶のしきい電比以上の値におさえながら、点
燈セグメントにのみ液晶のしきい電圧より十分に高い電
圧を印加そのため、液晶表示系子の観察は正面からでは
なく、特定の斜めの方向から見なくてはならないだめ、
便用される条件が限定されるという大きな弱点がおった
。
そこで、従来、液晶表示系子の表示コントラストの視角
依存性分なくするためには、第１図に示すように液晶表
示系子（２）の後面側に光源（４）を配置１１：して、
液晶表示素子（２）に光を通過させ、該素子（２）の前
面に設けたスクリーン（ｉ）上に表示山谷を投影して、
その投影図を観察するという方法がとられた。この方法
は、直接液晶表示素子（２）を見るわけ持開口ａ５ａ−
７９２ａ　　（２） ではなく、ネクリーン（１）上に投影された文字、ある
いは図形を観察するので、視角依存性がなく、どの方間
からでも同じように見えるという長所があるＯ なお、（８）は光源（４）の反射鏡、（５）は液晶表示
素子（２）の駆動回路である。
しかし、このような従来例においては、液晶表示素子に
入射する光緋は、液晶表示系子の中央部分においては、
表示部に対して垂直方向からの入射となり、高いコント
ラストをえる事は困難である。まだ、入射光線が拡散光
であるため、液晶表示素子の場所により入射光線の入射
角が変化し、コントラストが強くなる方向から光が入射
した部分では商いコントラストが表示されるが、その反
対方向から光が入射しだ部分では表示コントラストは低
いものとなり、同一画面内でコントラストがバラつく原
因となる。
本発明は、このような欠点を解消するものであり、視角
依存性をなくシ、表示を均一に、且つ嵩いコントラスト
で表示させる事を可能とするものである。
以下、本発明の１実施例を第２図に示す。なお、以下の
実施例において前記従来例と同一部品は同−信号を符す
。
これは、ラング寺の光源（４）を液晶表示系子（２）の
（−＆面側のコントラストの強くなる斜め方向に配置し
、光源（４）と液晶表示素子（２）との間に設けた凸レ
ンズ（６）により平行光線になおして、液晶表示系子（
２）に入射させたものである。これにより、液晶表示系
子（２）の１１１而浦に置いたスクリーン（１）上に投
影された文字や図形等の情報は均一な商いコントラスト
のものとなる。
また、他の実施例を第３図、及び７４４図の拡大図に示
す。これは、歇晶株示素子（２）と光源（４）との間に
フレネルレンズ（７）を配直し、光源（４）からの入射
光を平行光線にすると同時に一定の入射角θで液晶表示
系子（２）に入射させたものである。こむで入射角（θ
）は５°゛から４５°の範囲であり、望捷しくは１０’
から３０°の範囲である。
コノフレネルレンズ（７）は通常アクリル樹脂によりで
きており、レンズの元軸は一方向にはずれており、光学
的には片側の厚い凸レンズと同じ性質を持つものである
が、プラスチックのフレネルレンズとする事により、一
般のガラス製のレンズに比べ＋ｍ　ｔ＝＝で安価なもの
を入手する事ができる。
なお、本実線側においては、日本フレネル（１＠製オー
バーヘッドプロジェクタ−用のフレネルレンズを使用す
る事により、入射角（のを２０°にする事ができた。
さらに、第５図に示すように、光源（４）と液晶表示素
子（２）との間に文字や図形など全配球したフィルム（
９）を配置し、そのｎピ球内容を飛出な光♀系（８）を
用いてスクリーン（１）上に投影すると、フィルム（９
）の記録山谷と液晶表示素子（２）の情報とを屯ねてス
クリーン（１）上に投影することができる。
なお、（ＩＱはフィルム用カートリッジである。
この方式ケ、例えば、車載用コース訪尋衣示装置ａに応
用すると、地図をフィルム（９）に記録して、スクリー
ン（１）上に投影し車−の走行軌跡を上記地図と対応づ
けて、液晶表示系子（２）により表示する事ｐ、　　７ が口」ｉヒとなり、上記走性軌跡と、上記地図により自
己の存在位置が表示されるようにする事ができる。
叙十のように、本発明は、液晶表示素子の情報を半透過
性のスクリーンに投影して表示させたものであり、表示
コントラストの視角依存性をなくし、しかも成品表示素
子に入射する光源からの光を、液晶表示素子のコントラ
ストが最大となる特定のｇｉｔめ方向からの平行光線と
したものであるだめ、表示を均一にし、１つ商いコント
ラストで表示し得るという頗者な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
弔１図は従来例の透過形液晶表示装置Ｉｔを示す説明図
、第２図〜ｉ５図は本発明の透過形欣晶表示装置ｌｌ１
１′、に係り、第２図はそのｌ実施例の説明図、第３図
は他の実施例の説明図、第４図は第３図の部分拡大図、
第５図は史にその曲の実施例の説明図である。 （１）　　スクリーン　　　（２）液晶表示素子（３）
光ｄ叡（４）の反射睨　（４）　　光線Ｐ、　　８　− 特開昭５９−７９２８　（３） （５）５駆動回路　　　　（６）凸レンズ（７）　　フ
レネルレンズ　（８）光学系（９）　　フィルム ｔｉ（）　　フィルム用カートリッジ 第３　図 ／　　　　　　ｌ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ　液晶表示素子の前向に、半透過性のスクリーンを１
    １′き液晶表示素子の後面側に光源を配置し、液晶表示
    素子に表示された文字、あるいは図形等の情報を前記ス
    クリーン上に投影して表示させる透過形液晶表示装置直
    において、液晶表示素子に入射する光源からの光を液晶
    表示素子のコントラストが最大となる特定の斜め方向か
    らの平行光線とした事を特徴とする透過形液晶表示装置
    Ｑ、。 ２　液晶表示素子と光源との間にフレネルレンズケ面′
    き、光源から入射した拡散光を前記フレネルレンズによ
    り平行光線になおすと同時に、斜めに液晶表示素子に入
    射させた事を特徴とする特許請求範囲第１項記載の透過
    形液晶表示装置６゜３、　地図や図形前を記録したフィ
    ルムを光源と液晶表示素子との間に配置し、Ｒ＋Ｉｉ４
    ピフイルムの記録と液晶表示素子に表示された情報とを
    重ね合わせてスクリーンに投影させたことを特徴とする
    特許請求範囲第１項又は第２項記載の透過形液晶表示装
    置。
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