JPH09244018A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH09244018A
JPH09244018A JP8046507A JP4650796A JPH09244018A JP H09244018 A JPH09244018 A JP H09244018A JP 8046507 A JP8046507 A JP 8046507A JP 4650796 A JP4650796 A JP 4650796A JP H09244018 A JPH09244018 A JP H09244018A
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liquid crystal
light
crystal display
sheet
display device
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Shigemitsu Mizushima
繁光 水嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device capable of emitting light beams having high parallelism toward liquid crystal display elements. SOLUTION: A sheet with light shielding slits 20 is provided between liquid crystal display elements and an irradiating part. Many light shielding materials 26 are arranged parallel with each other on the surface of one side of a sheet 25 having translucency and parts of the sheet 25 in which the light shielding materials 26 are not provided become slits 27 to make light beams from the irradiating part pass. The sheet with light shielding slits 20 makes light beams made incident on the light incident plane at right angles or almost at right angles pass as they are from the slits 27 and, on the other hand, interrupts light beams made incident on the light incident plane obliquely or exteremely obliquely by the light shielding materials 26. Consequently, since light beams having high parallelism are obtained in a direction perpendicular to the surface of the sheet with light shielding slits 20, the light beams having high parallelism are emitted toward the liquid crystal display elements.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、平行度の高い光を液晶表示素子に向け出射す
ることができる液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device capable of emitting light with high parallelism toward a liquid crystal display element.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、時計及び電卓等に設け
られる数値セグメント型表示装置として、あるいは、画
像表示装置として広く用いられている。液晶表示装置が
備える液晶表示素子には多種類のものが知られている。
例えば、透光性基板上に、液晶に電圧を印加する画素電
極を選択するスイッチング手段として、薄膜トランジス
タ等の能動素子が形成されるもの、さらに、赤色、緑
色、青色等のカラーフィルタ層がカラー表示手段として
設けられているものなどがある。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used as numerical segment type display devices provided in watches and calculators, or as image display devices. Various types of liquid crystal display elements included in a liquid crystal display device are known.
For example, an active element such as a thin film transistor is formed as a switching means for selecting a pixel electrode for applying a voltage to a liquid crystal on a translucent substrate, and a color filter layer such as red, green, and blue is displayed in color. There is something provided as a means.

【0003】また、液晶のツイスト角に応じて、液晶表
示装置には以下の表示方式が知られている。 液晶分子のツイスト角を90°にねじれ配向させたア
クティブ駆動型ツイストネマティック(Twisted Nemati
c:以下、「TN」と略称する)液晶表示方式。 液晶分子のツイスト角を90°以上とすることによっ
て透過率液晶印加電圧特性の鋭い急峻性を利用したマル
チプレックス駆動型スーパーツイステッドネマティック
(Super Twisted Nematic )液晶表示方式。
The following display methods are known for liquid crystal display devices according to the twist angle of the liquid crystal. Twisted Nemati (Twisted Nemati), which is a twisted nematic liquid crystal molecule with twist angle of 90 °.
c: Hereinafter, abbreviated as "TN") Liquid crystal display system. A multiplex drive type Super Twisted Nematic liquid crystal display method that utilizes the sharpness of the transmittance liquid crystal applied voltage characteristic by setting the twist angle of the liquid crystal molecules to 90 ° or more.

【0004】ところで、上記従来の液晶表示装置では、
液晶分子の持つ旋光性、または複屈折性により、ツイス
ト角度と視野角との相対的な角度によって、視野角依存
性が大きいのが現状である。この点に関し、特開平5−
72529号公報では、TN液晶等の旋光性、または複
屈折性を利用した液晶表示素子において、散乱性を制御
する液晶層を設けることにより、輝度、色相、コントラ
スト比の視野角依存性の少ない液晶表示素子及びそれを
用いた装置とシステムが開示されている。また、この液
晶表示装置では、前記液晶層に電圧を印加するなどして
その散乱状態を低下させ透過状態とした時は、従来のT
N液晶の視野角特性に近くなり他人に覗かれることなく
装置を使用することができるとしている。
By the way, in the above conventional liquid crystal display device,
At present, the viewing angle dependency is large depending on the relative angle between the twist angle and the viewing angle due to the optical rotatory power or birefringence of the liquid crystal molecules. In this regard, JP-A-5-
According to Japanese Patent No. 72529, a liquid crystal display element utilizing optical rotation or birefringence such as TN liquid crystal is provided with a liquid crystal layer for controlling scattering property, so that liquid crystal with less viewing angle dependence of brightness, hue and contrast ratio. A display device and an apparatus and system using the same are disclosed. Further, in this liquid crystal display device, when a voltage is applied to the liquid crystal layer to reduce its scattering state to a transmissive state, the conventional T
It is said that the device can be used without being seen by others because it is close to the viewing angle characteristics of N liquid crystal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−72529号公報に開示される液晶表示装置では、
以下の問題を生じる。
However, in the liquid crystal display device disclosed in JP-A-5-72529,
The following problems occur.

【0006】従来のバックライト光の指向性では前記液
晶層が透過状態であっても、もともと液晶表示素子以外
の方向にも光は広がっているため、表示部に正対する観
察者以外の者でも認識可能となってしまう。換言すれ
ば、平行度の低い光を液晶表示素子に向け出射する従来
の構成では、例え散乱性を制御する前記液晶層が透過状
態のときにも、確実に表示部に正対する観察者だけが画
像認識できるほどに散乱性を低下させることができな
い。したがって、上記構成の液晶表示装置において確実
に表示部に正対する観察者だけが画像認識できるために
は、平行度の高い光を液晶表示素子に向け出射すること
が必要とされる。
In the conventional directivity of backlight light, even when the liquid crystal layer is in a transmissive state, the light originally spreads in a direction other than the liquid crystal display element. It becomes recognizable. In other words, in the conventional configuration that emits light with low parallelism toward the liquid crystal display element, even when the liquid crystal layer that controls the scattering property is in the transmissive state, only an observer who surely faces the display section can see. It is not possible to reduce the scattering property enough to recognize an image. Therefore, in the liquid crystal display device having the above configuration, in order that only an observer who is directly facing the display unit can recognize the image, it is necessary to emit light with high parallelism toward the liquid crystal display element.

【0007】さらに、上記構成以外の液晶表示装置にお
いても、平行度の高い光を液晶表示素子に向け出射する
ことが要請される可能性がある。
Further, also in a liquid crystal display device having a configuration other than the above, there is a possibility that light with a high degree of parallelism is emitted toward the liquid crystal display element.

【0008】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、平行度の高い光を液晶表
示素子に向け出射することができる液晶表示装置を提供
することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of emitting light having a high degree of parallelism toward a liquid crystal display element. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る液
晶表示装置は、上記の課題を解決するために、液晶表示
素子と該液晶表示素子に背面から光を照射する照射部と
を有する液晶表示装置において、前記液晶表示素子と前
記照射部との間の光路上に、遮光材が互いに平行に複数
配置される透光性シート体を備えていることを特徴とし
ている。
In order to solve the above-mentioned problems, a liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention has a liquid crystal display element and an irradiation section for irradiating the liquid crystal display element with light from the back side. The liquid crystal display device is characterized by including a light-transmitting sheet body in which a plurality of light shielding materials are arranged in parallel with each other on an optical path between the liquid crystal display element and the irradiation section.

【0010】上記の構成によれば、透光性シート体上の
遮光材が配置されていない部分がスリットとなり、照射
部からの光を透過させる。また、透光性シート体の光入
射面に対し、斜めもしくは著しく斜めに入射される光
が、遮光材により遮断される。これにより、透光性シー
ト体を透過する光は、この面にほぼ垂直な指向性を有す
る光として均一化される。すなわち、透光性シート体の
面と垂直な方向に平行度の高い透過光が得られる。した
がって、この方向に液晶表示素子が配置される構成とす
ることで、平行度の高い光を液晶表示素子に向け出射可
能な液晶表示装置を提供することができる。
According to the above construction, the portion of the translucent sheet on which the light shielding material is not arranged becomes a slit, and the light from the irradiation portion is transmitted. In addition, light that is obliquely or significantly obliquely incident on the light incident surface of the translucent sheet body is blocked by the light shielding material. As a result, the light transmitted through the translucent sheet is made uniform as light having directivity substantially perpendicular to this surface. That is, transmitted light with high parallelism can be obtained in the direction perpendicular to the surface of the translucent sheet body. Therefore, by adopting a configuration in which the liquid crystal display element is arranged in this direction, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of emitting light with high parallelism toward the liquid crystal display element.

【0011】請求項2の発明に係る液晶表示装置は、上
記の課題を解決するために、請求項1の構成において、
前記照射部からの光を前記液晶表示素子へと集光させる
べく、前記透光性シート体の液晶表示素子側の面に、互
いに平行な方向に延びる断面略V字型の複数の溝部が配
置され、これらの溝部に沿って前記遮光材が設けられて
いることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, a liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention has the structure of the first aspect.
In order to collect the light from the irradiation unit onto the liquid crystal display element, a plurality of groove portions having a substantially V-shaped cross section extending in parallel directions are arranged on the surface of the translucent sheet body on the liquid crystal display element side. The light shielding material is provided along these groove portions.

【0012】上記の構成によれば、照射部から溝部に向
け出射される光が、遮光材により遮断される。これによ
り、溝部以外の部分、即ち、液晶表示素子側に突出する
突部に入射される光のみが、透光性シート体を透過す
る。この突部の表面において光が屈折することにより、
液晶表示素子への集光性が高くなるとともに、透光性シ
ート体を透過する光の平行度がさらに高くなる。
According to the above construction, the light emitted from the irradiation section toward the groove section is blocked by the light shielding material. As a result, only the light incident on the portion other than the groove portion, that is, the protrusion protruding toward the liquid crystal display element is transmitted through the translucent sheet body. By refracting light on the surface of this protrusion,
The light converging property on the liquid crystal display element is enhanced, and the parallelism of the light transmitted through the translucent sheet body is further enhanced.

【0013】請求項3の発明に係る液晶表示装置は、上
記の課題を解決するために、請求項1または2の構成に
おいて、前記液晶表示素子の透光性シート体側あるいは
該透光性シート体側と反対する側に、少くとも散乱性を
制御できる液晶と該液晶を駆動する駆動手段とを有する
散乱性制御手段が設けられていることを特徴としてい
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the liquid crystal display device according to a third aspect of the present invention has the structure of the first or second aspect, wherein the liquid crystal display element has a light-transmissive sheet side or a light-transmissive sheet side. It is characterized in that a scattering property control means having a liquid crystal capable of controlling the scattering property and a driving means for driving the liquid crystal is provided on the side opposite to the above.

【0014】上記の構成によれば、散乱性制御手段に照
射される光の散乱性を制御できるので、表示内容の視野
角特性を制御できる。また、平行度の高い光を液晶表示
素子に向け出射することができるので、表示部に正対す
る観察者だけが表示内容を認識できる視野角特性を確実
に得ることができる。
According to the above arrangement, the scattering property of the light with which the scattering control means is irradiated can be controlled, so that the viewing angle characteristic of the display content can be controlled. Further, since light having a high degree of parallelism can be emitted toward the liquid crystal display element, it is possible to surely obtain a viewing angle characteristic in which only an observer facing the display unit can recognize the display content.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
1〜図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0016】本形態に係る液晶表示装置1は、図2に示
すように、大略的に、液晶表示素子2、散乱性制御素子
(散乱性制御手段)3、及び照明装置(バックライト)
4を備えている。
As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device 1 according to this embodiment generally has a liquid crystal display element 2, a scattering control element (scattering control means) 3, and an illuminating device (backlight).
4 is provided.

【0017】液晶表示素子2では、対向する一対の基板
5・6の間にネマティック液晶等からなる液晶層7が設
けられている。ガラス等からなる一対の基板5・6に
は、それぞれ互いの基板と対向する側の表面に、ITO
(インジウム錫酸化物)等からなる透明電極層8・9、
及びポリイミド、ポリビニルアルコール等からなる配向
膜10・11が形成されている。液晶層7を構成する液
晶は、樹脂等からなる図示しない封止部材によって基板
5・6の間に封入される。また、基板5・6の外側に
は、一対の偏光子12・13が配置されている。
In the liquid crystal display element 2, a liquid crystal layer 7 made of nematic liquid crystal or the like is provided between a pair of substrates 5 and 6 facing each other. The pair of substrates 5 and 6 made of glass or the like has ITO on the surface facing each other.
Transparent electrode layers 8 and 9 made of (indium tin oxide) or the like,
Further, the alignment films 10 and 11 made of polyimide, polyvinyl alcohol, etc. are formed. The liquid crystal forming the liquid crystal layer 7 is sealed between the substrates 5 and 6 by a sealing member (not shown) made of resin or the like. A pair of polarizers 12 and 13 are arranged outside the substrates 5 and 6.

【0018】上記透明電極層8・9には、図示しない液
晶駆動手段によって電圧を印加することができる。この
印加電圧または印加電圧の有無に応じて液晶層7を構成
する液晶分子の配向状態が変化することにより、照明装
置4から液晶表示素子2に導かれる光が変調されて透過
する。この透過光が、基板5側の表示部に導かれること
によって表示が行われる。
A voltage can be applied to the transparent electrode layers 8 and 9 by a liquid crystal driving means (not shown). By changing the alignment state of the liquid crystal molecules forming the liquid crystal layer 7 depending on the applied voltage or the presence or absence of the applied voltage, the light guided from the illumination device 4 to the liquid crystal display element 2 is modulated and transmitted. Display is performed by guiding the transmitted light to the display unit on the substrate 5 side.

【0019】散乱性制御素子3は、液晶表示素子2と照
明装置4との間に配置される。あるいは、散乱性制御素
子3を、液晶表示素子2の基板5側に配置する構成とし
てもよい。散乱性制御素子3では、図3に示すように、
対向する一対の基板14・15の間に高分子分散型液
晶、DSM(Dynamic Scattering Mode)型液晶等の散乱
性を制御できる液晶からなる液晶層16が設けられてい
る。基板14・15は、ガラスまたは透明な高分子フィ
ルム等の光学的に等方性を有する物質からなり、それぞ
れ互いの基板と対向する側の表面に、ITO等からなる
透明電極層17・18が形成されている。
The scattering control element 3 is arranged between the liquid crystal display element 2 and the illuminating device 4. Alternatively, the scattering control element 3 may be arranged on the substrate 5 side of the liquid crystal display element 2. In the scattering control element 3, as shown in FIG.
A liquid crystal layer 16 made of liquid crystal capable of controlling scattering properties such as polymer dispersed liquid crystal and DSM (Dynamic Scattering Mode) liquid crystal is provided between a pair of substrates 14 and 15 facing each other. The substrates 14 and 15 are made of an optically isotropic substance such as glass or a transparent polymer film, and transparent electrode layers 17 and 18 made of ITO or the like are provided on the surfaces of the substrates 14 and 15 which face each other. Has been formed.

【0020】上記透明電極層17・18の間には、液晶
駆動手段19によって電圧を印加することができる。こ
の印加電圧または印加電圧の有無に応じて液晶層16を
構成する液晶分子が、照明装置4から散乱性制御素子3
に導かれる光の散乱性を制御する。散乱性制御素子3で
は、透明電極層17・18の間に電圧が印加されないと
き、液晶層16を構成する液晶分子は散乱状態におかれ
る。対照的に、液晶駆動手段19によって透明電極層1
7・18の間に所定の電圧が印加されるとき、液晶層1
6の液晶分子は透過状態におかれる。液晶分子が散乱状
態にある場合、照明装置4からの光は液晶層16を通過
するときに散乱される一方、液晶分子が透過状態にある
場合、照明装置4からの光は液晶層16を通過するとき
に散乱されない。散乱性制御素子3を透過した光は、基
板6側より液晶表示素子2に導かれる。
A voltage can be applied between the transparent electrode layers 17 and 18 by the liquid crystal driving means 19. The liquid crystal molecules forming the liquid crystal layer 16 depending on the applied voltage or the presence or absence of the applied voltage are scattered from the illumination device 4 to the scattering control element 3.
Controls the scattering properties of the light guided to. In the scattering control element 3, when no voltage is applied between the transparent electrode layers 17 and 18, the liquid crystal molecules forming the liquid crystal layer 16 are in a scattering state. In contrast, the liquid crystal driving means 19 allows the transparent electrode layer 1
When a predetermined voltage is applied between 7 and 18, the liquid crystal layer 1
The liquid crystal molecule of 6 is placed in a transmissive state. When the liquid crystal molecules are in the scattering state, the light from the lighting device 4 is scattered when passing through the liquid crystal layer 16, while when the liquid crystal molecules are in the transmitting state, the light from the lighting device 4 passes through the liquid crystal layer 16. When you don't get scattered. The light transmitted through the scattering control element 3 is guided to the liquid crystal display element 2 from the substrate 6 side.

【0021】照明装置4は、散乱性制御素子3の基板1
5側に配置され、図4に示すように、遮光スリット付シ
ート(透光性シート体)20、及び照射部21を備えて
いる。照射部21には、蛍光管等の光源22が設けられ
るとともに、光源22からの光を出射させて遮光スリッ
ト付シート20に導くための光出射面23、及び光出射
面23と対向する面に配置され光源22からの光を反射
させるための反射シート24が設けられる。光源22か
ら発した光は、遮光スリット付シート20を介して散乱
性制御素子3に照射される。
The illumination device 4 comprises the substrate 1 of the scattering control element 3.
As shown in FIG. 4, the sheet (translucent sheet body) 20 is provided with a light-shielding slit, and an irradiating section 21. A light source 22 such as a fluorescent tube is provided in the irradiation unit 21, and a light emitting surface 23 for emitting light from the light source 22 and guiding the light to the sheet 20 with a light-shielding slit, and a surface facing the light emitting surface 23. A reflection sheet 24 is provided to reflect the light emitted from the light source 22. The light emitted from the light source 22 is applied to the scattering control element 3 via the sheet 20 with the light shielding slit.

【0022】尚、図4では、照射部21の構成として、
いわゆる直視型バックライトの構成例を示しているが、
照射部21の構成はこれに限らず、他の構成であっても
よい。
In FIG. 4, the structure of the irradiation unit 21 is as follows.
Although a configuration example of a so-called direct view type backlight is shown,
The configuration of the irradiation unit 21 is not limited to this, and may have another configuration.

【0023】遮光スリット付シート20は、散乱性制御
素子3と照射部21との間に配置され、光出射面23よ
り出射する光がこの遮光スリット付シート20を透過す
るときに、透過光の平行度を高めるために一部の光が透
過するのを遮断する。遮光スリット付シート20では、
図1(a)に示すように、透光性を有するシート25の
一方の面に遮光材26が互いに平行に多数配置されてい
る。遮光材26が延設される方向は、表示部の垂直方向
に一致している。また、遮光材26が設けられていない
部分は、スリット27となり、照射部21からの光を透
過させる。
The sheet 20 with light-shielding slits is arranged between the scattering control element 3 and the irradiation section 21, and when the light emitted from the light emitting surface 23 passes through the sheet 20 with light-shielding slits, the transmitted light is Some light is blocked from being transmitted in order to improve parallelism. In the sheet 20 with the light shielding slit,
As shown in FIG. 1A, a large number of light shielding members 26 are arranged in parallel with each other on one surface of the light transmissive sheet 25. The direction in which the light shielding material 26 is extended coincides with the vertical direction of the display section. Further, a portion where the light shielding material 26 is not provided becomes a slit 27, which allows the light from the irradiation unit 21 to pass therethrough.

【0024】尚、遮光材26が設けられる面は、照射部
21からの光が入射される光入射面であってもよいし、
これとは反対の面、即ち散乱性制御素子3側の面であっ
てもよい。図1(b)では、シート25の散乱性制御素
子3側の面に遮光材26が複数配置される構成例を示し
ている。
The surface on which the light shielding material 26 is provided may be a light incident surface on which the light from the irradiation section 21 is incident,
It may be the opposite surface, that is, the surface on the side of the scattering control element 3. FIG. 1B shows a configuration example in which a plurality of light shielding materials 26 are arranged on the surface of the sheet 25 on the side of the scattering control element 3.

【0025】遮光スリット付シート20は、図1(b)
に示すように、光入射面に垂直または略垂直に入射する
光をスリット27よりそのまま透過させる一方、光入射
面に対し斜めもしくは著しく斜めに入射する光を、遮光
材26によって遮断する。これにより、遮光スリット付
シート20を透過する光は、光入射面にほぼ垂直な指向
性を有する光として均一化される。すなわち、この遮光
スリット付シート20の面と垂直な方向に平行度の高い
透過光が得られる。したがって、液晶表示装置1では、
照明装置4によって平行度の高い光を液晶表示素子2に
向け出射することができる。
The sheet 20 with light-shielding slits is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, light incident perpendicularly or substantially perpendicularly to the light incident surface is directly transmitted through the slit 27, while light incident obliquely or remarkably obliquely on the light incident surface is blocked by the light shielding material 26. Thereby, the light transmitted through the sheet 20 with the light-shielding slits is made uniform as light having directivity substantially perpendicular to the light incident surface. That is, transmitted light with high parallelism can be obtained in the direction perpendicular to the surface of the sheet 20 with the light-shielding slits. Therefore, in the liquid crystal display device 1,
The illumination device 4 can emit light with high parallelism toward the liquid crystal display element 2.

【0026】上記構成の液晶表示装置1では、散乱性制
御素子3の液晶層16が散乱状態におかれるとき、照明
装置4からの平行度の高い光L1は、図5に示すよう
に、散乱性制御素子3によって散乱される。すなわち、
散乱性制御素子3を透過した光L2は、従来の拡散シー
トを通過した後のような特性を有し、均等に拡散された
状態で液晶表示素子2に入射する。この結果、液晶表示
素子2を通過した光L3は、表示部の全視角方向に抜け
て行き、表示部に正対する位置以外からも表示内容の認
識が可能となる。
In the liquid crystal display device 1 having the above structure, when the liquid crystal layer 16 of the scattering control element 3 is placed in the scattering state, the highly parallel light L1 from the illuminating device 4 is scattered as shown in FIG. Scattered by the sex control element 3. That is,
The light L2 that has passed through the scattering control element 3 has the same characteristics as after it has passed through the conventional diffusion sheet, and is incident on the liquid crystal display element 2 in an evenly diffused state. As a result, the light L3 that has passed through the liquid crystal display element 2 passes through in the entire viewing angle direction of the display unit, and the display content can be recognized from a position other than the position directly facing the display unit.

【0027】これに対して、散乱性制御素子3の液晶層
16が液晶駆動手段19によって透過状態におかれると
き、照明装置4からの平行度の高い光L1は、図6に示
すように、散乱性制御素子3によって散乱されない。す
なわち、散乱性制御素子3を透過した光L2は、平行度
の高い光のまま液晶表示素子2に入射する。この結果、
液晶表示素子2を通過した光L3は、表示部の表示面に
垂直な視角方向にのみ抜けて行く。あるいは、通過光L
3は、表示部の表示面に垂直な視角方向と表示部の垂直
方向とに抜けて行く。したがって、表示部を水平方向の
左右より斜めに見る位置からでは、光が透過してこず真
っ暗になり、表示内容の認識が不可能となる。換言すれ
ば、表示部に正対する観察者だけが表示内容を認識でき
る。
On the other hand, when the liquid crystal layer 16 of the scattering control element 3 is placed in the transmissive state by the liquid crystal driving means 19, the highly parallel light L1 from the illuminating device 4 is as shown in FIG. It is not scattered by the scattering control element 3. That is, the light L2 that has passed through the scattering control element 3 is incident on the liquid crystal display element 2 as light with high parallelism. As a result,
The light L3 that has passed through the liquid crystal display element 2 exits only in the viewing angle direction perpendicular to the display surface of the display unit. Alternatively, the passing light L
3 goes out in the viewing angle direction perpendicular to the display surface of the display unit and in the vertical direction of the display unit. Therefore, from a position where the display section is viewed obliquely from the left and right in the horizontal direction, light does not pass through and the display section becomes black, and the display content cannot be recognized. In other words, only the viewer facing the display unit can recognize the display content.

【0028】以上のように、上記構成の液晶表示装置1
では、散乱性制御素子3によって光の散乱性を制御でき
るので、表示内容の視野角特性を制御できる。さらに、
照明装置4によって平行度の高い光を液晶表示素子2に
向け出射することができるので、液晶層16が透過状態
におかれるとき、表示部に正対する観察者だけが表示内
容を認識できる視野角特性を確実に得ることができる。
したがって、視野角依存性の少ない、全視角方向にわた
って表示特性が均一に保たれる状態と、表示部に正対す
る位置からのみ表示内容を認識できる状態とに任意に切
り換え可能な液晶表示装置1が得られる。
As described above, the liquid crystal display device 1 having the above structure
Then, since the light scattering property can be controlled by the scattering property control element 3, the viewing angle characteristic of the display content can be controlled. further,
Light having a high degree of parallelism can be emitted toward the liquid crystal display element 2 by the illuminating device 4, so that when the liquid crystal layer 16 is in a transmissive state, only a viewer facing the display section can recognize the display content. The characteristics can be surely obtained.
Therefore, there is provided a liquid crystal display device 1 that can be arbitrarily switched between a state in which the display characteristics are less dependent on the viewing angle and the display characteristics are kept uniform in all viewing angle directions, and a state in which the display content can be recognized only from the position facing the display unit. can get.

【0029】さらに、上記構成の液晶表示装置1におい
て、遮光スリット付シート20のかわりに、図7(a)
に示すような遮光スリット付プリズムシート28を設け
る構成としてもよい。
Further, in the liquid crystal display device 1 having the above structure, instead of the sheet 20 with the light shielding slit, FIG.
The prism sheet 28 with a light-shielding slit as shown in FIG.

【0030】遮光スリット付プリズムシート28は、遮
光スリット付シート20と同様に、散乱性制御素子3と
照射部21との間に配置される。また、遮光スリット付
プリズムシート28では、照射部21からの光が入射さ
れる光入射面とは反対の面、即ち散乱性制御素子3側の
面に、図7(a)に示すように、互いに平行な方向に延
びる断面略V字型の複数の溝部29が配置される。溝部
29が延設される方向は、表示部の垂直方向に一致して
いる。
The prism sheet 28 with the light-shielding slits is arranged between the scattering control element 3 and the irradiation section 21 like the sheet 20 with the light-shielding slits. Further, in the prism sheet with a light-shielding slit 28, as shown in FIG. 7A, on the surface opposite to the light incident surface on which the light from the irradiation section 21 is incident, that is, the surface on the side of the scattering control element 3, A plurality of groove portions 29 having a substantially V-shaped cross section that extend in a direction parallel to each other are arranged. The direction in which the groove 29 is extended corresponds to the vertical direction of the display unit.

【0031】また、図7(b)に示すように、上記溝部
29に沿って遮光材30が設けられている。すなわち、
遮光スリット付プリズムシート28では遮光材30が互
いに平行に多数配置され、遮光材30が延設される方向
は、遮光材26及び溝部29と同様に、表示部の垂直方
向に一致している。遮光材30が設けられる面は、図7
(b)に示すように、照射部21からの光が入射される
光入射面であってもよいし、これとは反対の面、即ち溝
部29が配置される散乱性制御素子3側の面であっても
よい。遮光材30が配置されていない溝部29以外の部
分、即ち散乱性制御素子3側に突出する突部31に相当
する部分は、スリット32となり、照射部21からの光
を透過させる。
Further, as shown in FIG. 7B, a light shielding material 30 is provided along the groove 29. That is,
In the prism sheet 28 with the light shielding slit, a large number of light shielding materials 30 are arranged in parallel to each other, and the extending direction of the light shielding material 30 is the same as the vertical direction of the display portion, like the light shielding material 26 and the groove portion 29. The surface on which the light shielding material 30 is provided is shown in FIG.
As shown in (b), it may be a light incident surface on which the light from the irradiation unit 21 is incident, or a surface opposite to this, that is, a surface on the scattering control element 3 side in which the groove 29 is arranged. May be A portion other than the groove portion 29 in which the light shielding material 30 is not arranged, that is, a portion corresponding to the protruding portion 31 protruding toward the scattering control element 3 becomes a slit 32, and transmits the light from the irradiation portion 21.

【0032】遮光スリット付プリズムシート28は、図
7(b)に示すように、光入射面に垂直または略垂直に
入射する光をスリット32よりそのまま透過させる一
方、光入射面に対し斜めもしくは著しく斜めに入射する
光を、遮光材30によって遮断する。これにより、遮光
スリット付プリズムシート28を透過する光は、光入射
面にほぼ垂直な指向性を有する光として均一化される。
すなわち、この遮光スリット付プリズムシート28の面
と垂直な方向に平行度の高い透過光が得られる。
As shown in FIG. 7B, the prism sheet 28 with the light-shielding slits allows the light incident perpendicularly or substantially perpendicularly to the light incident surface to pass through the slit 32 as it is, while being oblique or remarkably inclined with respect to the light incident surface. The light that obliquely enters is blocked by the light blocking member 30. Thereby, the light transmitted through the prism sheet 28 with the light-shielding slits is made uniform as light having directivity substantially perpendicular to the light incident surface.
That is, transmitted light with a high degree of parallelism is obtained in the direction perpendicular to the surface of the prism sheet 28 with the light-shielding slits.

【0033】さらに、照射部21からの光がスリット3
2を通過して遮光スリット付プリズムシート28を透過
するときに、突部31の表面において光が屈折する。こ
れにより、散乱性制御素子3、及び液晶表示素子2への
集光性が高くなるとともに、遮光スリット付プリズムシ
ート28を透過する光の平行度がさらに高くなる。した
がって、遮光スリット付プリズムシート28を備える液
晶表示装置1では、照明装置4によってさらに平行度の
高い光を液晶表示素子2に向け出射することができる。
Further, the light from the irradiating section 21 is irradiated by the slit 3
When passing through the prism sheet 28 with the light-shielding slit and passing through 2, the light is refracted on the surface of the protrusion 31. Thereby, the light converging property on the scattering control element 3 and the liquid crystal display element 2 is enhanced, and the parallelism of the light transmitted through the prism sheet 28 with the light shielding slit is further enhanced. Therefore, in the liquid crystal display device 1 including the prism sheet 28 with the light-shielding slits, the illumination device 4 can emit light having higher parallelism toward the liquid crystal display element 2.

【0034】また、遮光スリット付プリズムシート28
を設ける構成とすることで、液晶表示素子2への集光性
を高めることができるので、表示における正面輝度を高
めることができる。
Further, the prism sheet 28 with the light shielding slit
With such a structure, the light-collecting property on the liquid crystal display element 2 can be enhanced, and thus the front luminance in the display can be enhanced.

【0035】以上のように、遮光スリット付プリズムシ
ート28を備える液晶表示装置1では、さらに平行度の
高い光を液晶表示素子2に向け出射することができるの
で、散乱性制御素子3の液晶層16が透過状態におかれ
るとき、表示部に正対する観察者だけが表示内容を認識
できる視野角特性をさらに確実に得ることができる。
As described above, in the liquid crystal display device 1 having the prism sheet 28 with the light-shielding slits, light having a higher degree of parallelism can be emitted toward the liquid crystal display element 2, so that the liquid crystal layer of the scattering control element 3 can be emitted. When 16 is placed in the transmissive state, it is possible to more surely obtain the viewing angle characteristic that only the observer facing the display unit can recognize the display content.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1の発明に係る液晶表示装置は、
以上のように、液晶表示素子と照射部との間の光路上
に、遮光材が互いに平行に複数配置される透光性シート
体を備えている構成である。
The liquid crystal display device according to the invention of claim 1
As described above, in the optical path between the liquid crystal display element and the irradiation unit, the light-transmitting sheet body in which a plurality of light-shielding materials are arranged in parallel with each other is provided.

【0037】これにより、透光性シート体の光入射面に
対し、斜めもしくは著しく斜めに入射される光を、遮光
材により遮断できるので、透光性シート体の面と垂直な
方向に平行度の高い透過光を得ることができる。
With this, the light incident on the light incident surface of the translucent sheet body can be blocked by the light shielding material, so that the parallelism in the direction perpendicular to the surface of the translucent sheet body is achieved. It is possible to obtain high transmitted light.

【0038】それゆえ、平行度の高い光を液晶表示素子
に向け出射可能な液晶表示装置を提供することができる
という効果を奏する。
Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of emitting light having a high degree of parallelism toward a liquid crystal display element.

【0039】請求項2の発明に係る液晶表示装置は、以
上のように、請求項1の構成に加えて、照射部からの光
を液晶表示素子へと集光させるべく、透光性シート体の
液晶表示素子側の面に、互いに平行な方向に延びる断面
略V字型の複数の溝部が配置され、これらの溝部に沿っ
て遮光材が設けられている構成である。
As described above, the liquid crystal display device according to a second aspect of the present invention is, in addition to the structure of the first aspect, a translucent sheet body for condensing light from the irradiation section onto the liquid crystal display element. On the surface of the liquid crystal display element side, a plurality of groove portions having a substantially V-shaped cross section are arranged extending in parallel to each other, and a light shielding material is provided along these groove portions.

【0040】これにより、照射部から溝部に向け出射さ
れる光を、遮光材により遮断するとともに、溝部以外の
部分、即ち、液晶表示素子側に突出する突部に入射され
る光を、突部表面において屈折させることができる。
As a result, the light emitted from the irradiation section toward the groove section is blocked by the light shielding material, and the light incident on the section other than the groove section, that is, the protruding section protruding toward the liquid crystal display element side, is projected. It can be refracted at the surface.

【0041】それゆえ、請求項1の構成による効果に加
えて、液晶表示素子への集光性を高めることができると
ともに、透光性シート体を透過する光の平行度をさらに
高めることができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the structure of claim 1, the light converging property on the liquid crystal display element can be enhanced, and the parallelism of the light transmitted through the translucent sheet body can be further enhanced. Has the effect.

【0042】請求項3の発明に係る液晶表示装置は、以
上のように、請求項1または2の構成に加えて、液晶表
示素子の透光性シート体側あるいは該透光性シート体側
と反対する側に、少くとも散乱性を制御できる液晶と該
液晶を駆動する駆動手段とを有する散乱性制御手段が設
けられている構成である。
As described above, the liquid crystal display device according to a third aspect of the present invention is, in addition to the structure of the first or second aspect, a light-transmissive sheet body side of the liquid crystal display element or an opposite side of the light-transmissive sheet body side. On the side, there is provided a scattering control means having at least a liquid crystal capable of controlling scattering and a driving means for driving the liquid crystal.

【0043】これにより、散乱性制御手段に照射される
光の散乱性を制御できるので、表示内容の視野角特性を
制御できる。さらに、平行度の高い光を液晶表示素子に
向け出射することができる。
Thus, the scattering property of the light with which the scattering control means is irradiated can be controlled, so that the viewing angle characteristic of the display content can be controlled. Further, light with high parallelism can be emitted toward the liquid crystal display element.

【0044】それゆえ、請求項1または2の構成による
効果に加えて、表示部に正対する観察者だけが表示内容
を認識できる視野角特性を確実に得ることができるとい
う効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the first or second aspect, there is an effect that it is possible to surely obtain the viewing angle characteristic that only the observer facing the display unit can recognize the display content.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は、本発明の実施の一形態の液晶表示装
置に設けられる遮光スリット付シートの概略的構成を示
す斜視図であり、(b)は、この遮光スリット付シート
が面に対して斜めに入射する光を遮断する様子を示す説
明図である。
FIG. 1A is a perspective view showing a schematic configuration of a sheet with a light-shielding slit provided in a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows a surface of the sheet with a light-shielding slit. It is explanatory drawing which shows a mode that the light which injects obliquely with respect to is blocked.

【図2】上記液晶表示装置の概略的構成を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the liquid crystal display device.

【図3】上記液晶表示装置に設けられる照明装置及び散
乱性制御素子の概略的構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an illumination device and a scattering control element provided in the liquid crystal display device.

【図4】上記液晶表示装置に設けられる照射部、遮光ス
リット付シート、及び散乱性制御素子が配置される状態
を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which an irradiation unit, a sheet with light-shielding slits, and a scattering control element provided in the liquid crystal display device are arranged.

【図5】上記散乱性制御素子が散乱状態にあるときの視
野角特性を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing viewing angle characteristics when the scattering control element is in a scattering state.

【図6】上記散乱性制御素子が透過状態にあるときの視
野角特性を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing viewing angle characteristics when the scattering control element is in a transmissive state.

【図7】(a)は、遮光スリット付プリズムシートの概
略的構成を示す斜視図であり、(b)は、この遮光スリ
ット付プリズムシートが光入射面に対して斜めに入射す
る光を遮断する様子を示す説明図である。
FIG. 7A is a perspective view showing a schematic configuration of a prism sheet with a light-shielding slit, and FIG. 7B shows a prism sheet with a light-shielding slit that blocks light obliquely incident on a light incident surface. It is an explanatory view showing how to do.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 液晶表示素子 3 散乱性制御素子(散乱性制御手段) 4 照明装置 16 液晶層 19 液晶駆動手段(駆動手段) 20 遮光スリット付シート(透光性シート体) 21 照射部 26 遮光材 27 スリット 28 遮光スリット付プリズムシート(透光性シート
体) 29 溝部 30 遮光材 31 突部
2 Liquid crystal display element 3 Scattering property control element (scattering property control means) 4 Illumination device 16 Liquid crystal layer 19 Liquid crystal driving means (driving means) 20 Sheet with light-shielding slit (translucent sheet body) 21 Irradiation section 26 Light-shielding material 27 Slit 28 Prism sheet with light-shielding slit (translucent sheet) 29 Groove 30 Light-shielding material 31 Projection

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】液晶表示素子と該液晶表示素子に背面から
光を照射する照射部とを有する液晶表示装置において、 前記液晶表示素子と前記照射部との間の光路上に、遮光
材が互いに平行に複数配置される透光性シート体を備え
ていることを特徴とする液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device having a liquid crystal display element and an irradiating section for irradiating the liquid crystal display element with light from the back surface, wherein light-shielding materials are mutually provided on an optical path between the liquid crystal display element and the irradiating section. A liquid crystal display device comprising a plurality of translucent sheet bodies arranged in parallel.
【請求項2】前記照射部からの光を前記液晶表示素子へ
と集光させるべく、前記透光性シート体の液晶表示素子
側の面に、互いに平行な方向に延びる断面略V字型の複
数の溝部が配置され、これらの溝部に沿って前記遮光材
が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液
晶表示装置。
2. A substantially V-shaped cross section extending in a direction parallel to each other on a surface of the translucent sheet body on the liquid crystal display element side in order to focus light from the irradiation section on the liquid crystal display element. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a plurality of groove portions are arranged, and the light shielding material is provided along the groove portions.
【請求項3】前記液晶表示素子の透光性シート体側ある
いは該透光性シート体側と反対する側に、少くとも散乱
性を制御できる液晶と該液晶を駆動する駆動手段とを有
する散乱性制御手段が設けられていることを特徴とする
請求項1または2に記載の液晶表示装置。
3. A scattering control having liquid crystal capable of controlling scattering at least on the side of the transparent sheet of the liquid crystal display element or on the side opposite to the side of the transparent sheet and a driving means for driving the liquid crystal. 3. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising means.
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