JPS6236637A - 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
動素子を内蔵し照明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
けた液晶の駆動回路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液晶により制御して表示し複
数の画素２７の光量を制御し画像表示を行う。

例えば、ＴＮツイストネマティ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２枚の偏向フィルタ２６
を加え、１画素２７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２４ａ、２４０
間にはさまれたＴＮ液晶の複屈折率差を変化させ光量を
変化させ表示を行う。光フィルタ２５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、松本圧−編著；電子ディスプレイデバイス、オーム
社（１９８６））。

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側から照光した光り、
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２６の開孔２６＆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２５ｂ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シ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透明基板の第
１表面に光を制御する駆動素子を設けた画素を複数配列
し、前期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することができ
るため照光量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の第１表面１１ａに
光を制御する駆動素子１２を設けた画素１３を複数配列
し、各画素１３において例えば第１表面１１１Ｌに対面
する透明基板１１の第２表面１１ｂ上に光を集光する光
学部品１４を設けている。本実施例の構成において、例
えば画素１３＆の動作について述べる。第２表面１１ｂ
側から照光された光は光学部品１４により集光され、光
の制御可能な制御領域１５のみを光は通過し光の強度変
化を生じさせ表示とする。照光は制御素子１２により遮
光されないので、全ての光が制御され有効に光を利用す
ることが出来る。

以上の説明において光学部品１４は第２表面１１ｂ上に
設けたが、光学部品１４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４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４
１との間に液晶層４２を設け画素４３としている。同図
において各画素４３は配線４４により供電され、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４３毎に配列し
た構成を第５図に示す。同図において５１は各画素に設
けたフレネルレンズである。

第４図の構成にかかる動作を第６図に従って示す。同図
において、１１，１２．１４，１１ａは第１図と、２５
．２５ａ　、２５ｂは第２図と４１゜４２．４３．４４
は第４図と同じである。本実施例にかかる構成において
は、第１透明基板１１側から投光する。例えば、画素４
３１Ｌにおいて、投光Ｌ□は例えばフレネルレンズ１４
によりビーム径が絞られる。第１表面１１＆上において
、液晶４２を駆動する駆動電極１２！Ｌ内を投光Ｌ３が
通過するようにフレネルレンズ１４の焦点距離を設定す
ると、投光Ｌ３の全党が駆動電極１２ａ。

１２ｂを通加する。すなわち、これらの光学部品は第１
図Ｃに示したように平面上に角型で構成することができ
るので各画素の全投光は全て駆動電極１２！Ｌを通過さ
せることが可能となる。

したがって、投光Ｌ３の全光は駆動電極１２ａ。

、１２ｂを通加するので、全党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、光は複屈折率変化が生じ、２枚の偏光板６１
を通過することにより投光Ｌ５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、第２基板側から投光した場合
、第２基板上あるいは偏光板上にフレネルレンズを設け
ることは本実施例より明らかであり、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、１１．１２，１
３，１４．１５１１１＆、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７１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　、　ＬｉＮｂＯ
５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
１透明基板１１を偏光板７２の間に挿入することにより
強度変化を得ることができ、表示装置となる。

例えば、画素７１Ｌを例にとると、第２透明基板１１ｂ
側より照光Ｌ４すると光学部品１４により集光され、照
光Ｌ４＆は駆動素子の光の制御可能な制御領域１５のみ
通過し光の強度変化を受は表示される。照光Ｌ４＆は駆
動素子１２により遮光されず、全て制御領域１６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
ることによシ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図は従来の表示同図すは要部平面図、
第５図は本発明の第２実施例において光学部品としてフ
レネルレンズを使用した例における要部平面図、第６図
は第２実施例の動作を示すための側面図、第７図は本発
明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・・・・・・制御
電極、１３・・・・・・画素、１４・・・・・・光学部
品、１５・・・・・・制御領域。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ｎ−一千ｊψＢ１４基狂 ｆ２−＃勧を千 イタ−一６１ ｒ４−−二★巳りＬ冑？−し ２＋−−＋１１ｉ目月基績 １４−Ｊ２ｆｎ７５　ｈ ８ｂ−１林 ２２−−７２” ２３−ラＬ晶 ２４−、駿勧回Ｊト ２５−一光７（几り ＋１−一刑ｔ１Ｍ基舐 １２−ｊｌｉ勤素か ｆ４−　　氾喀ｖＰ品 第　４　図　　　　　　　　　　　　　４１−　才２嚢
明を張第５図 ５１−一−）し半ルしン又゛

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１透明基板の第１表面に光を制御する駆動素子
   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。