JPH0553100A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH0553100A JPH0553100A JP3236878A JP23687891A JPH0553100A JP H0553100 A JPH0553100 A JP H0553100A JP 3236878 A JP3236878 A JP 3236878A JP 23687891 A JP23687891 A JP 23687891A JP H0553100 A JPH0553100 A JP H0553100A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光分散型の液晶を利
用した直視型のディスプレイ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct-view display device using a light-dispersive liquid crystal.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、液晶ディスプレイ装置として、ネ
マチック型の液晶を用いるディスプレイ装置が知られて
いる。しかし、このネマチック型の液晶を用いるディス
プレイでは、偏向板を用いるため、光の透過率が10%
以下と低く、バックライトのエネルギー効率が悪い。そ
のため、コントラストも低い。また、液晶パネルの前後
に偏向板を必要とすることや、液晶を配向させるための
配向膜が必要であり構造が複雑であるという問題があっ
た。2. Description of the Related Art Conventionally, as a liquid crystal display device, a display device using a nematic liquid crystal has been known. However, in the display using the nematic liquid crystal, since the polarizing plate is used, the light transmittance is 10%.
It is low as below and the energy efficiency of the backlight is poor. Therefore, the contrast is also low. Further, there is a problem that a polarizing plate is required in front of and behind the liquid crystal panel and an alignment film for aligning the liquid crystal is required, and the structure is complicated.
【0003】一方、偏光板を必要としない、光散乱型の
液晶が研究されている。この光散乱型の液晶では光の透
過率が80〜90%であり、光の利用効率が高い。この
光散乱型の液晶の例として高分子中にネマチック液晶を
分散させた液晶分散ポリマーがある。この素子に電界を
かけてON状態にすると、液晶が一様に配向するため、
入射光は散乱されずに直進する。一方、素子に電界をか
けないOFF状態では液晶がランダムに配向するため、
入射光は散乱される。この光散乱型の液晶は、その光散
乱特性のため光学系に散乱された光をさえぎるための絞
りがある投射型ディスプレイとしてのみ用いられてき
た。この投射型ディスプレイは、OFF状態の液晶に入
射し散乱された光がこの絞りによりさえぎられてスクリ
ーンに届かないため、高いコントラスト比を得ることが
できる。しかし、この光散乱型液晶を用いて、直視型の
ディスプレイを実現しようとして、従来のネマチック型
の直視型液晶ディスプレイと同じ構造のバックライトと
液晶パネルを重ねた構造の直視型ディスプレイを作成し
ても、液晶のOFF状態での散乱された光が観測されて
しまうため、高いコントラスト比をもつ画像を得ること
ができなかった。On the other hand, a light-scattering liquid crystal which does not require a polarizing plate has been studied. The light-scattering type liquid crystal has a light transmittance of 80 to 90%, and thus has high light utilization efficiency. An example of this light scattering type liquid crystal is a liquid crystal dispersion polymer in which a nematic liquid crystal is dispersed in a polymer. When an electric field is applied to this element to turn it on, the liquid crystal is uniformly aligned.
The incident light goes straight without being scattered. On the other hand, in the OFF state where no electric field is applied to the device, the liquid crystal is randomly aligned,
Incident light is scattered. This light-scattering type liquid crystal has been used only as a projection type display having a diaphragm for blocking light scattered by an optical system due to its light-scattering property. This projection display can obtain a high contrast ratio because the light incident on the liquid crystal in the OFF state and scattered is blocked by the diaphragm and does not reach the screen. However, in order to realize a direct-view display using this light-scattering liquid crystal, we created a direct-view display with a backlight and a liquid crystal panel that had the same structure as a conventional nematic direct-view liquid crystal display. However, since scattered light in the OFF state of the liquid crystal is observed, an image having a high contrast ratio could not be obtained.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの光散乱型
液晶を用いて、コントラスト比の高い良好な画像品質を
もった直視型のディスプレイを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a direct-view display having a high contrast ratio and good image quality, using the light-scattering liquid crystal.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明にあっては、光散
乱型液晶を用いて、直視型ディスプレイを実現するため
に次のような手段を用いた。まず、液晶表示部の背面か
ら光を照射する光源と液晶パネルの間に光の照射角度を
制限する照射角制限手段をおいて液晶パネルに入射する
光の入射角を制限する。他方液晶パネルと拡散表示板の
間に光源からの光の照射角度を制限する第2の照射角制
限手段を設けて液晶パネルを出て拡散表示板に到達する
光の出射角を制限する。上記の構成の照射角制限手段と
して、入射角制限格子および出射角制限格子を用いるこ
とができる。また、照射角制限手段として、透明なガラ
スまたはプラスティクからなる入射角制限ファイバー束
および出射角制限ファイバー束を用いることもできる。
これらの照射角制限手段を用いることによって、コント
ラスト比の高い良好な画像品質をもった光散乱型液晶を
用いた直視型のディスプレイを作製することが可能にな
った。In the present invention, the following means are used to realize a direct-view display using a light-scattering type liquid crystal. First, an incident angle of light incident on the liquid crystal panel is restricted by providing an irradiation angle restriction means for restricting an irradiation angle of the light between a light source for irradiating the light from the back surface of the liquid crystal display unit and the liquid crystal panel. On the other hand, a second irradiation angle limiting means for limiting the irradiation angle of the light from the light source is provided between the liquid crystal panel and the diffusion display plate to limit the emission angle of the light that exits the liquid crystal panel and reaches the diffusion display plate. An incident angle limiting grating and an emitting angle limiting grating can be used as the irradiation angle limiting means having the above configuration. Further, as the irradiation angle limiting means, an incident angle limiting fiber bundle and an output angle limiting fiber bundle made of transparent glass or plastic may be used.
By using these irradiation angle limiting means, it has become possible to manufacture a direct-view display using a light-scattering liquid crystal having a high contrast ratio and good image quality.
【0006】[0006]
「実施例1」本発明の第1の実施例を図1を用いて説明
する。実施例1は、第1および第2の照射角制限手段を
それぞれ入射角制限格子および出射角制限格子で構成し
た例である。[Embodiment 1] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Example 1 is an example in which the first and second irradiation angle limiting means are respectively configured by an incident angle limiting grating and an emitting angle limiting grating.
【0007】ディスプレイ装置1は、液晶表示部10と
して周知の高分子中にネマチック液晶を分散させた液晶
分散ポリマー15を使用した光散乱型液晶パネルを利用
し、光源30、入射角制限格子50、光散乱型液晶表示
部10、出射角制限格子60、拡散表示板40の順に重
ねて構成される。液晶表示部の背面から光を照射する光
源30として、面発光体のELパネルや、冷陰極管の光
を反射板を用いて面状にしたものが使用される。照射角
制限手段50,60として、断面形状が正方形、三角
形、六角形、円などの格子構造で所定の長さのものを使
用する。この格子は金属の薄い板を正方形や三角形や六
角形の形に格子状に組んだものや、細いチューブを束ね
たものなどにより構成される。これらの、格子に強度を
もたせるために、格子を透明な樹脂中に埋め込んで固め
る方法をとることもできる。格子の内面は反射が起きな
いような黒色の非光沢面に加工しておく。The display device 1 uses a light-scattering type liquid crystal panel using a liquid crystal dispersion polymer 15 in which a nematic liquid crystal is dispersed in a well-known polymer as a liquid crystal display unit 10, and includes a light source 30, an incident angle limiting grating 50, The light-scattering liquid crystal display unit 10, the emission angle limiting grating 60, and the diffusion display plate 40 are stacked in this order. As the light source 30 for irradiating light from the back surface of the liquid crystal display unit, an EL panel of a surface light emitter or a light source of a cold cathode tube which is made into a plane by using a reflector is used. As the irradiation angle limiting means 50, 60, a lattice structure having a cross-sectional shape such as a square, a triangle, a hexagon, or a circle and having a predetermined length is used. This lattice is composed of thin metal plates assembled in a square, triangular or hexagonal lattice, or a bundle of thin tubes. In order to impart strength to the lattice, it is possible to embed the lattice in a transparent resin and harden it. The inner surface of the grid is processed to a black non-glossy surface that does not cause reflection.
【0008】照射角制限手段の作用を図2を用いて以下
に説明する。図示のように、格子の径をh、長さをLと
すると格子を通ったあとの液晶に入射する光の最大入射
角aは、 a=arc tan(h/L)・・・・・・・・・・・・・(1) で表され、光源30から出た光は入射角制限格子50を
通ることにより、液晶への入射角はaに制限される。格
子の径hは、ディスプレイの画素ピッチに基づいて決め
られ、画素ピッチ(通常0.3mm程度)の数分の1か
ら(0.1mm)、数十分の1に(0.03mm程度)
に決められる。格子の長さLは所望のコントラストが得
られるよう、この格子を通過する光の入射角aが数度か
ら10度前後となるように、上記(1)式より決められ
る。The operation of the irradiation angle limiting means will be described below with reference to FIG. As shown in the figure, when the diameter of the grating is h and the length is L, the maximum incident angle a of the light incident on the liquid crystal after passing through the grating is a = arc tan (h / L). .. (1), the light emitted from the light source 30 passes through the incident angle limiting grating 50, so that the incident angle to the liquid crystal is limited to a. The diameter h of the grid is determined based on the pixel pitch of the display and is a fraction of the pixel pitch (usually about 0.3 mm) (0.1 mm) to several tens of minutes (about 0.03 mm).
Is decided. The length L of the grating is determined by the above equation (1) so that the incident angle a of the light passing through this grating is about several degrees to about 10 degrees so that a desired contrast can be obtained.
【0009】格子を用いた照射角制限手段の具体的な構
造例を図3に示す。この例では、格子51はアルミニウ
ムの薄板52をハニカムコア状に形成したものであっ
て、その内壁はコントラストの低下を引き起こす入射角
の大きな光の反射を防ぐために黒色化処理がなされてい
る。また、コア内部には透明樹脂53が充填されて格子
に強度を与えている。光散乱型液晶としては液晶分散ポ
リマーを用いる。この液晶分散ポリマー15が通常のネ
マチック液晶と同じように透明電極13,14を着膜し
たガラス基板11,12の間に注入されて光散乱型液晶
パネル10を構成している。拡散表示手段40として
は、ガラス板やプラスチック板をスリガラス状に加工す
るか、レンチキュラーレンズ状に加工したものを用い
る。入射角制限格子51を通った光は液晶表示部10に
入る。光散乱型液晶は画素に電圧がかかっているかいな
いかにより、光の散乱特性が変わる。図1の下半分に示
されるように電圧がかかっているON状態の画素では、
液晶は一定方向に揃うため、入射した光は散乱されずに
そのまま直進する。図1の上半分に示されるように電圧
がかかっていないOFF状態の画素では、液晶はランダ
ムな方向を向くため、入射した光は散乱される。液晶1
0を通った光は出射角制限格子60に入る。液晶のON
状態の画素部分を通った光は、散乱されずに直進して出
射角制限格子60を通り、拡散表示板40に至る。液晶
のOFF状態の画素部分を通り散乱された光は、出射角
制限格子への入射角が大きいために、大部分の光は出射
角制限格子を通ることができない。そのため、OFF状
態の画素に対応する位置の拡散表示板に光は到達しな
い。このようにして、ON状態とOFF状態のコントラ
ストを得ることができる。FIG. 3 shows a specific structural example of the irradiation angle limiting means using a grating. In this example, the grating 51 is a thin aluminum plate 52 formed in a honeycomb core shape, and its inner wall is blackened to prevent reflection of light with a large incident angle that causes a reduction in contrast. Further, the transparent resin 53 is filled inside the core to give strength to the lattice. A liquid crystal dispersed polymer is used as the light-scattering liquid crystal. The liquid crystal dispersion polymer 15 is injected between the glass substrates 11 and 12 on which the transparent electrodes 13 and 14 are deposited, as in the case of a normal nematic liquid crystal, to form the light scattering type liquid crystal panel 10. As the diffusion display means 40, a glass plate or a plastic plate processed into a ground glass shape or a lenticular lens shape is used. The light that has passed through the incident angle limiting grating 51 enters the liquid crystal display unit 10. The light-scattering liquid crystal has different light-scattering characteristics depending on whether or not a voltage is applied to the pixel. As shown in the lower half of FIG. 1, in the ON-state pixel in which a voltage is applied,
Since the liquid crystal is aligned in a certain direction, the incident light does not scatter and goes straight. As shown in the upper half of FIG. 1, in the pixel in the OFF state where no voltage is applied, the liquid crystal faces a random direction, so the incident light is scattered. Liquid crystal 1
The light passing through 0 enters the emission angle limiting grating 60. Liquid crystal ON
The light passing through the pixel portion in the state goes straight without being scattered, passes through the emission angle limiting grating 60, and reaches the diffusion display plate 40. The light scattered through the pixel portion in the OFF state of the liquid crystal has a large incident angle to the emission angle limiting grating, and therefore most of the light cannot pass through the emission angle limiting grating. Therefore, the light does not reach the diffusion display plate at the position corresponding to the pixel in the OFF state. In this way, the contrast between the ON state and the OFF state can be obtained.
【0010】「実施例2」本発明の第2の実施例を図4
を用いて説明する。実施例2は、第1および第2の照射
角制限手段をそれぞれ入射角制限ファイバー束および出
射角制限ファイバー束で構成した例でありその他は実施
例1と大差なく構成されている。[Second Embodiment] FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
Will be explained. The second embodiment is an example in which the first and second irradiation angle limiting means are respectively constituted by an incident angle limiting fiber bundle and an output angle limiting fiber bundle, and the other configurations are the same as those of the first embodiment.
【0011】発明によるディスプレイは次のような構成
となっている。液晶表示部として光散乱型液晶パネル1
0を利用し、光源30、入射角制限ファイバー束55、
光散乱型液晶パネル10、出射角制限ファイバー束6
5、拡散表示板40の順に重ねた構造をとる。光源30
には面発光体のELパネルや、冷陰極管の光を反射板を
用いて、面状の発光にしたものを使う。入射角及び出射
角制限ファイバー束55,65はガラスまたは透明なプ
ラスチック材料からなる。ファイバー束の具体的な構造
を図7に示す。ファイバー束55は、ガラスまたは透明
プラスチックからなるファイバー56を束ねたものであ
り、ファイバーとファイバーの間にはファイバー材料よ
り屈折率が低く光吸収率の大きなファイバー周辺材料5
7で埋められ固定されており、強度が付与されるととも
に、入射角がψTHより大きな光が充分減衰するようにな
されている。ファイバー束に使うファイバーの径rは、
ディスプレイの画素ピッチ(通常0.3mm程度)の数
分の1(100ミクロン程度)から数十分の1に(10
ミクロン程度)決められる。ファイバーの長さLはこの
ファイバーを通った光のうち、その入射角がψTHより大
きい光がファイバー内で十分減衰するのに必要な長さに
される。このファイバー周辺材料57はガラスまたはプ
ラスチック材料からできており、その屈折率がファイバ
ーの屈折率より少し低めのものを用いる。また、これら
の材料は着色材料を用いて、光吸収が大きくなるように
しておく。The display according to the invention has the following structure. Light scattering type liquid crystal panel 1 as a liquid crystal display unit
0, the light source 30, the incident angle limiting fiber bundle 55,
Light-scattering type liquid crystal panel 10, emission angle limiting fiber bundle 6
5 and the diffusion display plate 40 are stacked in this order. Light source 30
For this, an EL panel of a surface light emitter or a light emitting device of a cold cathode tube which has been made into a planar light emission by using a reflector is used. The incident and exit angle limiting fiber bundles 55, 65 are made of glass or transparent plastic material. The specific structure of the fiber bundle is shown in FIG. The fiber bundle 55 is a bundle of fibers 56 made of glass or transparent plastic, and a fiber peripheral material 5 having a smaller refractive index and a larger light absorption rate than the fiber material between the fibers.
It is filled with 7 and fixed, and is provided with intensity, and light with an incident angle larger than ψ TH is sufficiently attenuated. The diameter r of the fiber used for the fiber bundle is
From a fraction (about 100 microns) of the pixel pitch of the display (usually about 0.3 mm) to a few tenths of minutes (10
It can be decided. The length L of the fiber is set to a length necessary for sufficiently attenuating the light having an incident angle larger than ψTH among the lights passing through the fiber. The fiber peripheral material 57 is made of glass or plastic material, and its refractive index is slightly lower than that of the fiber. A coloring material is used for these materials so that the light absorption is increased.
【0012】照射角制限ファイバーの作用を図5および
図6を用いて以下に説明する。入射角制限ファイバー束
55と出射角制限ファイバー束65とはその構造および
原理が同じなので、ここではこの二つを照射角制限ファ
イバーとする。第5図は、照射角制限ファイバーに入射
する光が、ファイバー壁面で全反射する場合を示す。図
の左側から、光線が屈折率N1(N1=1.0)の空気中
を通り屈折率N2のファイバー部に入射角θ1で入射する
と、ファイバー表面で光は屈折し入射角θ2でファイバ
ー中を進行する。各屈折率と入射角の関係は N1・sinθ1=N2・sinθ2・・・・・・・・・・・・(2) で表わされる。ファイバー中を角θ2で進行する入射光
は、 θ2+ψ1=π/2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3) の関係にある入射角ψ1でファイバー壁面に入射する。
ファイバー周辺をファイバーの屈折率N2より低い屈折
率N3 N2>N3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4) を有するファイバー周辺材料57により囲んである。フ
ァイバー壁面に入射した光線はファイバー壁面で全反射
をして、ファイバーのもう一方の端面に入射角θ2で入
り、ファイバー端面で屈折して、出射角θ1で空気中に
出て行く。この間、光線はファイバー壁面で何回か反射
を繰り返すが、全反射のため光の減衰はない。ファイバ
ー壁面に入射した光線が壁面で全反射するための条件
は、 N2・sinψ1≧N3・sin(π/2)・・・・・・・・・(5) で表され、この式から、全反射を起こすときの壁面への
入射角ψTHは ψTH=arc sin(N3/N2)・・・・・・・・・・・・(6) となる。第6図は、入射角制限ファイバーに入射した光
が、ファイバー壁面で全反射しない場合を示す。第5図
と同様に、図の左側から、光線が屈折率N1(N1=1.
0)の空気中を通り屈折率N2のファイバー部に入射角
θ3で入射する。ファイバー表面で光は屈折し入射角θ4
でファイバーの中を進行する。各屈折率と入射角の関係
は、 N1・sinθ3=N2・sinθ4・・・・・・・・・・・・・(7) 式で表わされる。入射光は、 θ4+ψ3=π/2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(8) の関係にある入射角ψ3でファイバー壁面に入射する。
ファイバー壁面で光線が全反射しない条件は、 N2・sinψ3<N3・sin(π/2) ・・・・・・・・・・(9) で表され、この条件を見たしたときファイバー壁面に入
射した光は全反射せずに一部は屈折して、出射角ψ4の
角度でファイバー周辺材料57に入る。 N2・sinψ3=N3・sinψ4・・・・・・・・・・・・・(10) 周辺材料に入射しない光は、ファイバー壁面で反射し
て、引き続きファイバー中を進む。ファイバー周辺材料
57に入った光は周辺材料の光吸収が大きいために減衰
してしまい、再びファイバー56中に入ってくることは
ない。一部壁面で反射した光は、壁面で一部がファイバ
ー周辺部剤57に入りながら反射を繰り返すうちにやは
り減衰してしまい、ファイバーの光を取り出す側の端面
から出るときには光強度は著しく弱くなっている。The operation of the irradiation angle limiting fiber will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. Since the incident angle limiting fiber bundle 55 and the output angle limiting fiber bundle 65 have the same structure and principle, these two will be referred to as irradiation angle limiting fibers. FIG. 5 shows a case where the light incident on the irradiation angle limiting fiber is totally reflected on the fiber wall surface. From the left side of the figure, when a light ray passes through the air having a refractive index N 1 (N 1 = 1.0) and is incident on a fiber portion having a refractive index N 2 at an incident angle θ 1 , the light is refracted on the fiber surface and the incident angle θ Proceed through the fiber at 2 . The relationship between each refractive index and the incident angle is represented by N 1 · sin θ 1 = N 2 · sin θ 2 ... (2). Incident light traveling through the fiber at an angle θ 2 has an incident angle ψ in the relationship of θ 2 + ψ 1 = π / 2 ... (3) It is incident on the fiber wall at 1 .
The refractive index N 3 around the fiber is lower than the refractive index N 2 of the fiber. It is surrounded by a fiber peripheral material 57 having N 2 > N 3 (4). The light ray incident on the fiber wall surface is totally reflected by the fiber wall surface, enters the other end surface of the fiber at an incident angle θ 2 , is refracted at the fiber end surface, and goes out into the air at an exit angle θ 1 . During this period, the light ray is repeatedly reflected on the wall surface of the fiber, but the light ray is not attenuated because it is totally reflected. The condition for the ray incident on the fiber wall surface to be totally reflected on the wall surface is expressed by N 2 · sin ψ 1 ≧ N 3 · sin (π / 2) ... (5) Therefore, the incident angle ψTH on the wall surface when total reflection occurs is ψTH = arc sin (N 3 / N 2 ) ... (6). FIG. 6 shows the case where the light incident on the incident angle limiting fiber is not totally reflected by the fiber wall surface. Similar to FIG. 5, from the left side of the figure, the light beam has a refractive index N 1 (N 1 = 1.
It passes through the air of (0) and enters the fiber portion having a refractive index N 2 at an incident angle θ 3 . Light is refracted on the fiber surface and the incident angle is θ 4
And proceed through the fiber. The relationship between each refractive index and the incident angle is expressed by the following formula: N 1 · sin θ 3 = N 2 · sin θ 4 ........ Incident light is incident on the fiber wall surface at an incident angle ψ 3 having a relationship of θ 4 + ψ 3 = π / 2 ... (8).
The condition that light rays are not totally reflected on the fiber wall surface is expressed as N 2 · sin ψ 3 <N 3 · sin (π / 2) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (9) The light that has entered the fiber wall surface is not totally reflected but is partially refracted and enters the fiber peripheral material 57 at the exit angle ψ 4 . N 2 · sin ψ 3 = N 3 · sin ψ 4 ············· (10) Light that does not enter the peripheral material is reflected by the fiber wall surface and continues to travel in the fiber. The light entering the fiber peripheral material 57 is attenuated because the peripheral material absorbs a large amount of light, and does not enter the fiber 56 again. The light partially reflected on the wall surface is attenuated as the light is reflected repeatedly while part of the light enters the fiber peripheral agent 57 on the wall surface, and the light intensity becomes extremely weak when it exits from the end surface of the fiber where light is extracted. ing.
【0013】以上の原理により、ファイバー束の中に光
線を通すと、ファイバーの内壁で全反射を起こす角度ψ
TH以上の角度で入射した光のみが、ファイバーの光取り
出し側の端面より出てくる。このファイバー束55,6
5を光源30と光散乱型液晶10の間及び、光散乱型液
晶10と拡散表示板40の間に置くことにより、OFF
状態の液晶からの散乱光を拡散表示板に届かないように
することができ、直視型のディスプレイを実現すること
ができる。入射角制限ファイバー束55を通った光は液
晶表示部10に入る。光散乱型液晶は画素に電圧がかか
っているかいないかにより、光の散乱特性が変わる。図
4の下半分に示されるように電圧がかかっているON状
態の画素では、液晶は一定方向に揃うため、入射した光
は散乱されずにそのまま直進する。図4の上半分に示さ
れるように電圧がかかっていないOFF状態の画素で
は、液晶はランダムな方向を向くため、入射した光は散
乱される。液晶10を通った光は出射角制限ファイバー
束65に入る。液晶のON状態の画素部分を通った光
は、散乱されずに直進して出射角制限ファイバー束65
を通り、拡散表示板40に至る。液晶のOFF状態の画
素部分を通り散乱された光は、出射角制限ファイバー束
への入射角が大きいために、大部分の光は出射角制限フ
ァイバー束を通ることができない。そのため、OFF状
態の画素に対応する位置の拡散表示板に光は到達しな
い。このようにして、ON状態とOFF状態のコントラ
ストを得ることができる。On the basis of the above principle, when the light beam is passed through the fiber bundle, the angle ψ
Only the light incident at an angle of TH or more emerges from the end face of the fiber on the light extraction side. This fiber bundle 55,6
5 is placed between the light source 30 and the light-scattering liquid crystal 10 and between the light-scattering liquid crystal 10 and the diffusion display plate 40 to turn off.
The scattered light from the liquid crystal in the state can be prevented from reaching the diffusion display plate, and a direct-view type display can be realized. The light that has passed through the incident angle limiting fiber bundle 55 enters the liquid crystal display unit 10. The light-scattering liquid crystal has different light-scattering characteristics depending on whether or not a voltage is applied to the pixel. As shown in the lower half of FIG. 4, in the pixel in the ON state where a voltage is applied, the liquid crystals are aligned in a certain direction, so that the incident light does not scatter and goes straight. As shown in the upper half of FIG. 4, in the pixel in the OFF state where no voltage is applied, the liquid crystal faces a random direction, so the incident light is scattered. The light passing through the liquid crystal 10 enters the exit angle limiting fiber bundle 65. The light passing through the pixel portion in the ON state of the liquid crystal goes straight without being scattered, and the output angle limiting fiber bundle 65
To the diffusion display panel 40. The light scattered through the pixel portion of the liquid crystal in the OFF state has a large incident angle to the output angle limiting fiber bundle, and therefore most of the light cannot pass through the output angle limiting fiber bundle. Therefore, the light does not reach the diffusion display plate at the position corresponding to the pixel in the OFF state. In this way, the contrast between the ON state and the OFF state can be obtained.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明は、光分散型液晶への入射光を照
射角制限手段をもちいて制限し、光分散型液晶を通過し
た光を照射角制限手段をもちいて特定の角度のものだけ
を拡散表示板に入射させているので、光分散型液晶を用
いた、直視型のディスプレイを実現することができる。
このディスプレイは偏光板を必要としないので光の利用
効率が高く、高いコントラストの画像品質を得ることが
できる。また、製造に当たって、配向膜着膜やラビング
などのプロセスが必要無く、プロセスを簡略化でき、そ
のため、低コスト化できる。また、液晶を投下した光を
拡散表示板にあてる方式のため原理的に視野角依存性が
ない画像を得られる。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, the incident light to the light-dispersion liquid crystal is limited by using the irradiation angle limiting means, and the light passing through the light-dispersion liquid crystal is limited to a specific angle by using the irradiation angle limiting means. Since the light is incident on the diffusion display plate, it is possible to realize a direct-view display using a light-dispersion liquid crystal.
Since this display does not require a polarizing plate, the light utilization efficiency is high and a high contrast image quality can be obtained. Further, in manufacturing, there is no need for a process such as alignment film deposition and rubbing, and the process can be simplified, and therefore the cost can be reduced. In addition, since the system in which the light from which the liquid crystal is projected is applied to the diffusion display plate, an image that does not depend on the viewing angle in principle can be obtained.
【図1】 本発明による液晶ディスプレイ装置の構造を
示す図。FIG. 1 is a diagram showing a structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
【図2】 格子の径(h)と長さ(L)と最大入射角
(a)との関係を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the diameter (h) and length (L) of the grating and the maximum incident angle (a).
【図3】 本発明による照射角制限格子の構造(ハニカ
ム構造の例)を示す図。FIG. 3 is a view showing a structure of an irradiation angle limiting grating according to the present invention (example of honeycomb structure).
【図4】 照射角制限ファイバーを用いた、本発明によ
る液晶ディスプレイ装置の構造を示す図。FIG. 4 is a view showing a structure of a liquid crystal display device according to the present invention using an irradiation angle limiting fiber.
【図5】 ファイバー壁面で全反射して、伝搬して行く
入射角θ1の光の場合を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a case of light having an incident angle θ 1 which is totally reflected by the fiber wall surface and propagates.
【図6】 ファイバー壁面で全反射せずに、徐々に減衰
して行く入射角θ3の光の場合を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a case of light having an incident angle θ 3 which is gradually attenuated without being totally reflected by the fiber wall surface.
【図7】 本発明による照射角制限ファイバ束の構造を
示す図。FIG. 7 is a diagram showing the structure of an irradiation angle limited fiber bundle according to the present invention.
1 液晶ディスプレイ、10 液晶表示部、11,12
透明基板、13,14駆動電極、15 光散乱型液晶
層、20 駆動制御手段、30 光源、40拡散表示
板、50 入射角制限手段、51 照射角制限格子、5
2 ハニカムコア、53 透明樹脂、55 照射角制限
ファイバー、56 ファイバー、57周辺材料、60
出射角制限手段1 liquid crystal display, 10 liquid crystal display section, 11, 12
Transparent substrate, 13, 14 drive electrodes, 15 light-scattering type liquid crystal layer, 20 drive control means, 30 light source, 40 diffusion display plate, 50 incident angle limiting means, 51 irradiation angle limiting grating, 5
2 honeycomb core, 53 transparent resin, 55 irradiation angle limiting fiber, 56 fiber, 57 peripheral material, 60
Output angle limiting means
Claims (1)
基板、この第1の透明基板の第1の駆動透明電極に対向
して配置した第2の駆動透明電極を設けた第2の透明基
板、および前記第1の透明基板と前記第2の透明基板間
に設けた光散乱型液晶層とを有する液晶表示部と、前記
光散乱型液晶層の配向を制御する電圧を第1の駆動透明
電極と第2の駆動透明電極との間に印加する駆動制御手
段と、前記液晶表示部の一方から光を照射する光源と、
前記液晶表示部の光源と反対側に設けた液晶表示部を透
過した光を錯乱する拡散表示手段とを有する液晶ディス
プレイ装置において、前記液晶表示部と光源との間に光
源からの光の照射角度を制限する第1の照射角制限手段
を設けるとともに、前記液晶表示部と拡散表示手段との
間に光源からの光の照射角度を制限する第2の照射角制
限手段を設けたことを特長とする液晶ディスプレイ装
置。1. A first transparent substrate provided with a first driving transparent electrode, and a second transparent substrate provided with a second driving transparent electrode arranged to face the first driving transparent electrode of the first transparent substrate. Of the transparent substrate, and a liquid crystal display section having a light-scattering liquid crystal layer provided between the first transparent substrate and the second transparent substrate, and a voltage for controlling the alignment of the light-scattering liquid crystal layer Drive control means for applying between the drive transparent electrode and the second drive transparent electrode, and a light source for irradiating light from one of the liquid crystal display section,
In a liquid crystal display device having a diffusion display unit that scatters light transmitted through a liquid crystal display unit provided on the side opposite to the light source of the liquid crystal display unit, an irradiation angle of light from the light source between the liquid crystal display unit and the light source. And a second irradiation angle limiting means for limiting the irradiation angle of light from the light source between the liquid crystal display section and the diffusion display means. Liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3236878A JPH0553100A (en) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3236878A JPH0553100A (en) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0553100A true JPH0553100A (en) | 1993-03-05 |
Family
ID=17007132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3236878A Pending JPH0553100A (en) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0553100A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5389002A (en) * | 1992-12-22 | 1995-02-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Connector apparatus used for a flexible cable |
JPH0710726U (en) * | 1993-07-16 | 1995-02-14 | 帝人株式会社 | Liquid crystal optical display element |
US5760849A (en) * | 1994-04-22 | 1998-06-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display device and liquid crystal projection display device including means for controlling direction of light beams |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP3236878A patent/JPH0553100A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5389002A (en) * | 1992-12-22 | 1995-02-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Connector apparatus used for a flexible cable |
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US5760849A (en) * | 1994-04-22 | 1998-06-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display device and liquid crystal projection display device including means for controlling direction of light beams |
US5929954A (en) * | 1994-04-22 | 1999-07-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display device and liquid crystal projection display device having a light directivity controller of light beams |
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