JPS6236636A - 表示装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は表示装置に関するものである。特に画素内に駆
動素子を内蔵し、外光を制御して表示を行う表示装置に
関するものである。

従来の技術 第２図ａは従来の表示装置、具体的には液晶を使用した
表示装置の要部断面、同図すは要部平面構造を示すもの
である。従来の液晶表示装置は同図ａに示すように第１
透明基板２１と第２透明基板２２との間に液晶２３を挿
入した構造で、第１透明基板２１と第２透明基板上に設
けた液晶の駆動素子２４により、光フィルタを通過する
光量あるいは複屈折率差を制御して表示し複数の画素２
６（破線ではさまれた部分）の光量を制御し画像表示を
行う。

例えば、ＴＮ（ツイストネマテイク）液晶を使用したア
クティブマトリックス駆動方式では偏向フィルタ２６を
加え、１画素２６＆における駆動回路２４内の駆動電極
２４１Ｌと２４０との間にスイッチ素子２４ｄ（第２図
す参照）により電圧を印加し、駆動電極２４１Ｌ　＋　
２４ｃ間にはさまれたＴＮ液晶の複屈折率差を変化させ
、反射層２７を設けることにより外光を強度変化させ表
示を行っている。光フィルタ２８にカラーフィルタを使
用することによりカラー表示がなされている（例えば、
松本正−編著；電子ディスプレイデバイス、オーム社（
１９８５））。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の表示装置では、第３図の要部断面構造
に示したように第１透明基板２１側から照光した光Ｌ１
のうち液晶の駆動する駆動電極２４ａ。

２４０間の液晶２３層を通過し光フィルタ２８の開孔２
８１Ｌを通過した光Ｌ２のみが表示光として使用される
。しかし、他の光は液晶の駆動されない層を通過するの
で表示として使用できず光フィルタのカット部２８ｂで
光は遮光される。

したがって、表示装置の表示密度を上げるべく１画素の
寸法を小さくすると、配線２４ｂ、スイッチ素子２４ｄ
の駆動電極２４＆に対する面積は相対的に大きくなり、
光が有効に利用することが困難となる。例えば、ポケッ
トテレビのように照光に要する消費電力の低いことが要
求されるものでは特に重要な問題となる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、簡単な構成
で光の有効利用を計り低消費電力の表示装置を提供する
ことを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するため、第１透明基板上に
光を制御する駆動素子と前記駆動素子により制御された
光を反射する反射層とを設けた画素を複数配列し、前記
各画素において光を集光する光学部品を設けたものであ
る。

作用 本発明は上記構成により光を有効に利用でき、照光用の
低減を図ることができる。

実施例 第１図は本発明の表示装置の一実施例である。

同図は要部断面構造を示している。

第１図において、第１透明基板１１上、例えば第１表面
１１＆に光を制御する駆動素子１２と駆動素子により制
御された光を反射する反射層１３とを設けた画素１４（
図では破線ではさまれた領域が１画素）を複数配列し、
各画素において光を集光する光学部品１６を、例えば第
２表面１１ｂに設けている。本実施例において、例えば
画素１４！Ｌの動作について述べる。第２表面１１ｂ側
から光は入射し光学部品１６により集光され、光の制御
可能な制御領域１６のみを光は通過し、反射層１３によ
り再び制御領域１６を通過することにより２度の強度変
化あるいは複屈折率変化を受は表示とする。照光は制御
素子１２により遮光されないので、全ての照光を有効に
制御し利用することができる。

以上の説明において光学部品１６は第２表面１１ｂ上に
設けたが、光学部品１６は第１表面において光を集光す
る位置に配置される構造でよく第２表面１１ｂに配置さ
れることに制限されるものでない。すなわち、第１透明
基板１１内あるいは第１透明基板１１外に設けてもよい
。

第３図は本発明の表示装置で液晶を使用した第２実施例
である。同図において１１．１２，１３゜１５．１１１
Ｌ、１１ｂは第１図と同じである。同図ａは要部断面、
ｂは要部平面構造を示す図である。すなわち、第１透明
基板１１と第２透明基板３１との間に液晶層３２を設け
画素３３としている。同図において各画素３３は配線３
４により例えばスイッチ素子１２ｄに供電され、駆動す
る。

光学部品１４は照光を集光するものであればよい。凸レ
ンズ、半円柱レンズ、フレネルレンズ等いずれでもよい
。具体例としてフレネルレンズを画素３３毎に配列した
構成を第６図に示す。同図において４１は各画素に設け
たフレネルレンズである。

第２実施例において、例えば代表して画素３３２Ｌの動
作について述べる。照光Ｌ３は例えばフレネルレンズ１
６によりビーム径が絞られ、第１表面１１＆において液
晶３２を駆動する駆動電極１２ＺＬ内を照光Ｌ３が通過
するようにフレネルレンズ１６の焦点距離を設けると、
照光Ｌ３の全光が駆動電極１２＆、１２ｂを通過する。

したがって、投光Ｌ３の全光は駆動電極１２ａ。

１２ｂを通過するので、全光が液晶によって表示に必要
な変化を受けるが可能である。例えば、ＴＮ液晶を使用
すると、光は複屈折率変化を受け、偏光板３４を通過す
ることにより投か３の全てが有効に強度変化され素子装
置として動作する。

以上の説明において、フレネルレンズは第１基板上に設
けた実施例について述べたが、偏光板を利用する場合は
偏光板上に設けても本発明にかかる効果は同じであり、
本発明に含まれる。また、反射層を第１透明基板側に設
け、第２透明基板側より照光した場合も本発明にかかる
効果は同じであり本発明に含まれる。

次に、本発明の第３実施例を第７図に示す。同図・は要
部断面構造を示している。同図において、１１　１１２
．１３．１４，１５ｔ１１＆、１１ｂは第１図と同じで
ある。すなわち、第１透明基板１１として電気光学材料
を使用した表示装置の実施例であり、破線で区切られた
領域が１画素５１となる。第３実施例において、第１透
明基板１１として、例えばＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔ　、　ＬｉＮ
ｂＯ３等の電気光学材料を使用する。これらの材料は、
電圧の印加により複屈折率に変化が生じる。したがって
、第２表面１１ｂ側に偏光板５２ｆ、設けることにより
光の強度変化を得ることができ、表示装置となる。

例えば、画素５／ＩＬを代表例にとると、照光Ｌ４は光
学部品１４により集光され、光の制御可能な制御領域１
６のみ通過し反射層１３により反射され再び制御領域１
６を通過し、２度の複屈折率変化を感じ偏光板６２を通
過することにより強度変化に変換され表示される。照光
Ｌ４は駆動素子１２により遮光されず、全て制御領域１
６のみを通過するので照光を有効に使用することができ
る。

以上の説明において光学部品は第１透明基板上に設けた
実施例について述べたが、偏光板を利用する場合、光学
部品を偏光板上に設けても本発明にかかる構造と本質的
に同一であり本発明に含まれる。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば単に光学部品を設け
ることにより光を有効に使用することができ、照光に要
する消費電力を低減することができるので、実用上きわ
めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる表示装置の要部断面
図、第２図ａは従来の表示装置の要部断面図、同図すは
要部平面図、第３図＆−は本発明の第２実施例にかかる
表示装置の要部断面図、同図すは要部平面図、第４図は
本発明の第２実施例においてフレネルレンズを使用した
例における要部平面図、第５図は本発明の第３実施例に
かかる表示装置の要部断面図である。 １１・・・・・・第１透明基板、１２・・・・・・駆動
素子、１３・・・・・・反射層、１４・・・・・・画素
、１６・・・・・・光学部品、１６・・・・・・制御領
域。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ばか１名第１
図　　　　１１−オｒｆ哨基籾 ｆ２−−駈勤家） ｔ３−−４ｈｉ １４−４党 ｆ５−　先ケｆＰｒ。 ２←°↑ｔ＊ＳＵ頴 ２２−ｔ２　　畳 ２３−−ラ１晶 第２図　　　　　　１”４−Ｊａ勧１）２Ｓ−画家 ４１＝７Ｌネル［ンス１ を−一層ｚｍぷに

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１透明基板上に光を制御する駆動素子と前記駆
   動素子により制御された光を反射する反射層とを設けた
   画素を複数配列し、前記各画素において光を集光する光
   学部品を設けたことを特徴とする表示装置。
2. （２）第１透明基板と第２透明基板の間に液晶層を設け
   画素としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の表示装置。
3. （３）第１透明基板を電気光学材料としたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の表示装置。