CN1214277C - 反射型显示装置、信息设备以及液晶显示方法 - Google Patents

反射型显示装置、信息设备以及液晶显示方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及反射型显示装置、信息设备以及液晶显示方法。本发明的反射型显示装置可以防止单元反射区的数量偏移所引起的视觉分辨率的下降。本发明的反射型显示装置具有:液晶显示部分以及使透过该液晶显示部分的光反射的反射板,上述液晶显示部分包括多个窗口部分,上述反射板包括多个单元反射区,上述单元反射区的配置间距r相对于上述液晶显示部分的窗口部分的间距p满足以下关系式,r=p/m(m为自然数)。

Description

反射型显示装置、信息设备以及液晶显示方法
技术领域
本发明涉及一种在使用液晶显示装置的反射型显示装置中提高显示画质的技术。
背景技术
近年来,随着个人计算机、电视接受机、文字处理器、摄像机等的显示装置的广泛应用,对上述机器小型化、低成本化等更高性能的期望越来越高。为了满足上述期望,正在进行一种不使用背光、而使从外部入射的周围光发生反射从而进行显示的反射型显示装置的开发。
图1示出了反射型显示装置的原理。图1是反射型显示装置的简要剖视图。该反射型显示装置把反射板21配置在液晶显示部分20的背面,当太阳光等外部光入射到液晶显示部分20时,入射光透过液晶显示部分20的像素,被反射板21反射,然后从液晶显示部分20的前表面射出。此时,液晶显示部分20被这样控制,要使光透过每个像素,或者被遮挡,从而在液晶显示部分20上生成图像。
在上述反射型显示装置中,不使用后方照明装置,如何有效地利用周围光,使显示表面明亮,这是一个十分重要的问题。因此,安装在该反射型显示装置中的反射板21的作用就显得很重要,因而设计有效地利用从所有角度入射的周围光、反射板21使具有最优反射特性的技术就是不可缺少的。
但是,在反射型显示装置中,由于液晶显示部分20和反射板21是组合使用的,所以存在液晶显示部分20的表面的反射光的干扰问题。即,当太阳光等外部光入射到液晶显示部分20时,不是所有的入射光都透过液晶显示部分20,有一部分入射光在液晶显示部分20的表面被反射。因此,如图2所示,被反射板21反射的从液晶显示部分20射出的出射光与在液晶显示部分20的表面被正反射的反射光向相同地方向射出,从而光源对图像造成干扰,使视觉分辨率下降。
为了解决这个问题,过去使用在表面形成多个单元反射区的反射板。作为单元反射区,使用如图3所示的棱柱状单元反射区、图4所示的将多个球状突起排列起来形成的单元反射区,或者将圆柱状、多角锥状、圆锥状等多种突起排列起来形成的单元反射区。此外,虽然图中未表示,但不仅限于个个突起形状,由多个突起等的凹凸形状构成、满足其功能的反射区也称为单元反射区。当在反射板上设置多种单元反射区时,如图5所示,在透过液晶显示部分的光在反射板反射时,被单元反射区漫射。因此,从液晶显示部分20射出的出射光向与在液晶显示部分20的表面被正反射的反射光不同的方向射出,因此不会被反射光干扰,从而可以看得到图像,使视觉分辨率提高。
但是,如图2和图3所示,在整形成周期性的条状或格状而形成单元反射区的情况下,由于通过该单元反射区再现的图像和形成周期性的格状的液晶显示部分20的像素之间的空间频率差很小,所以会产生莫尔干涉条纹,使液晶显示部分20的显示图像质量下降。因此,以球状突起的排列为例,如图6所示,使用把单元反射区随机配置不具有周期性的反射板。该反射板21通过配置上述非周期性的单元反射区,来减少莫尔干涉条纹,改善画质。
此外,在反射型显示装置中使用周围光来使显示表面明亮,但当在夜间等周围光不足的环境中使用时,照明是不可缺少的。在反射型显示装置中,由于提高了对从液晶显示部分20表面入射的光的反射率,所以使用前方照明装置可以有效地使显示表面明亮。
为了降低由于干涉条纹造成的画质劣化,在使用随机配置单元反射区的反射板的情况下,根据每个单元反射区的尺寸,在液晶显示部分的像素间距内的单元反射区的数量会产生偏移。上述单元反射区的数量偏移造成在像素之间可以反射的光量差,这是产生像素的明亮度偏移的原因。这样会出现以下问题,即该明亮度偏移以像素频率叠加在液晶显示部分的图像上,从而造成粗糙感,使视觉分辨率下降。
此外,根据单元反射区的尺寸,在液晶显示部分的滤色片窗口部分的间距内产生偏移的情况下,造成在各种颜色的窗口部分之间可以反射的光量差,从而在窗口部分的明亮度和颜色再现性上产生偏移。这样会出现以下问题,即该偏移会造成颜色不均,该颜色不均叠加在液晶显示部分的图像上,造成图像的粗糙感,使视觉分辨率下降。
此外,在使用前方照明装置的情况下,为了分别有效地利用入射角度范围宽的周围光和入射角度大致相等的前方照明装置入射的照明光,需要形成使各光在规定的方向上射出的两种单元反射区。为了降低由于干涉条纹造成的画质劣化,在随机配置两种单元反射区的情况下,根据各个单元反射区的尺寸,会造成在液晶显示部分的像素或滤色片的窗口部分内的各单元反射区的数量偏移。即该单元反射区的数量偏移造成可以反射的光量差,这是像素或滤色片的明亮度偏移的原因。这样会出现以下问题,上述明亮度偏移和该明亮度偏移造成的颜色再现性偏移以像素频率叠加在液晶显示部分的图像上,造成图像的粗糙感,使视觉分辨率下降。
发明内容
本发明的反射型显示装置具有:液晶显示部分和使透过该液晶显示部分的光发生反射的反射板,其特征在于,上述液晶显示部分包括多个窗口部分,上述反射板包括多个单元反射区,上述单元反射区的配置间距r相对于窗口部分的配置间距p满足以下关系式,
r=p/m(m为2以上的自然数)。
此外,本发明的反射型显示装置具有液晶显示部分,配置在上述液晶显示部分的前方、向上述液晶显示部分投射光的前方照明装置,使透过上述液晶显示部分的光发生反射的反射板,其特征在于,上述液晶显示部分包括多个窗口部分,上述反射板包括多个:使透过上述前方照明装置和上述液晶显示部分的周围光向规定方向反射的第一单元反射区;使从上述前方照明装置射出的、透过上述液晶显示部分的照明光向规定方向反射的第二单元反射区。上述第一和第二单元反射区的配置间距s1、s2相对于上述液晶显示部分的窗口部分的间距p满足以下关系式,
s1=p/n1
s2=p/n2(n1、n2为2以上的自然数)。
此外,本发明的反射型显示装置,其特征在于,上述窗口部分是由上述液晶显示部分形成的图像的像素。
此外,本发明的反射型显示装置,其特征在于,上述液晶显示部分包括由多种颜色的显示区构成的滤色片,上述窗口部分是上述滤色片的单色窗口部分。
此外,本发明的反射型显示装置,其特征在于,上述液晶显示部分包括黑矩阵部分,在被上述黑矩阵遮光的上述反射板上的区域内,设置不形成单元反射区的区域。
此外,本发明的反射型显示装置,其特征在于,限制形成上述单元反射区的范围,通过上述单元反射区,使得从规定的窗口部分入射的光仅从上述窗口部分射出。
此外,本发明的一种信息设备,使用反射型显示装置,上述反射型显示装置具有:包括多个窗口部分的液晶显示部分;包括多个单元反射区、使透过上述液晶显示部分的光发生反射的反射板,其特征在于,上述单元反射区的配置间距r相对于窗口部分的配置间距p满足以下关系式,
r=p/m(m为2以上的自然数)。
此外,本发明的一种信息设备,使用反射型显示装置,上述反射型显示装置具有:包括多个窗口部分的液晶显示部分;配置在上述液晶显示部分的前方、使光射出到上述液晶显示部分的前方照明装置;包括多个第一单元反射区和第二单元反射区,并且使透过上述液晶显示部分的光发生反射的反射板,其特征在于,上述各单元反射区的配置间距s1、s2相对于上述窗口部分的间距p满足以下关系式,
s1=p/n1
s2=p/n2(n1、n2为2以上的自然数)。
此外,本发明的液晶显示方法使用反射型显示装置,上述反射型显示装置具有包括多个窗口部分的液晶显示部分以及包括多个单元反射区的反射板,上述单元反射区的配置间距r相对于窗口部分的配置间距p满足以下关系式,
r=p/m(m为2以上的自然数)
其特征在于,通过上述单元反射区,使从上述液晶显示部分射入的光发生反射,并且使其从上述液晶显示部分的前表面射出,由此生成图像。
此外,本发明的一种液晶显示方法,使用反射型显示装置,上述反射型显示装置具有:包括多个窗口部分的液晶显示部分;配置在上述液晶显示部分的前方、使光射出到上述液晶显示部分的前方照明装置;包括多个第一单元反射区和第二单元反射区的反射板,上述各单元反射区的配置间距s1、s2相对于上述液晶显示部分的窗口部分的间距p满足以下关系式,
s1=p/n1
s2=p/n2(n1、n2为2以上的自然数)
其特征在于,通过上述第一单元反射区和上述第二单元反射区,使外光和从上述前方照明装置射出到光向规定方向反射,并且使其从上述液晶显示部分的前表面射出。
根据本发明,反射型显示装置具有液晶显示部分、使透过该液晶显示部分的光发生反射的反射板,上述液晶显示部分包括多个窗口部分,上述反射板包括多个单元反射区,在反射型显示装置中,上述反射板的单元反射区的配置间距r相对于上述液晶显示部分的窗口部分的配置间距p满足以下关系式,
r=p/m(m为2以上的自然数)
由此可以使配置在液晶显示部分各窗口部分下面的单元反射区的数量一定。因此,可以使各窗口部分的反射光量均匀,获得没有粗糙感的图像。
根据本发明,反射型显示装置具有液晶显示部分,配置在上述液晶显示部分的前方、向上述液晶显示部分投射光的前方照明装置,使透过上述液晶显示部分的光发生反射的反射板,上述液晶显示部分包括多个窗口部分,上述反射板包括:多个使透过上述前方照明装置和上述液晶显示部分的周围光向规定方向反射的第一单元反射区;和使从上述前方照明装置射出的、透过上述液晶显示部分的照明光向规定方向反射的第二单元反射区。在反射型显示装置中,上述第一和第二单元反射区的配置间距s1、s2相对于上述液晶显示部分的窗口部分的间距p满足以下关系式,
s1=p/n1
s2=p/n2(n1、n2为2以上的自然数)
由此可以使配置在液晶显示部分各窗口部分下面的单元反射区的数量大致一定。因此,可以使各窗口部分的反射光量均匀,获得没有粗糙感的图像。
根据本发明,将上述反射型显示装置的窗口部分作为由上述液晶显示部分形成的图像的像素,由此可以使各像素的反射光量均匀,获得没有粗糙感的图像。
根据本发明,将上述反射型显示装置的窗口部分作为由多种颜色的显示区构成的滤色片的单色窗口部分,由此可以使各单色窗口部分的反射光量均匀,获得没有粗糙感的图像。此外,可以使单色窗口部分的颜色再现性均匀,防止颜色不均和颜色再现性偏移引起的粗糙感。
根据本发明,通过在被上述黑矩阵覆盖的投影区域内设置不形成单元反射区的区域,由此可以对窗口部分下面的单元反射区数量进行空间调整。因此,可以克服以下缺点,即上述投影区域的宽度不一定是单元反射区的配置间距的自然数倍。
根据本发明,限制形成上述单元反射区的范围,使得从规定的窗口部分入射的光仅从上述窗口部分射出,由此减轻由于明亮度偏移所引起的粗糙感、不正确的颜色再现性所引起的颜色不均或粗糙感。即,可以克服由于从相邻的窗口部分射出的光而引起从规定的窗口部分射出的光量的改变,从而无法正确地得到规定的明亮度的缺点。此外,当窗口部分是滤色片时,可以防止从相邻的滤色片射出的光的入射所引起的混色,提高颜色再现的精度。
根据本发明,具有反射型显示装置的信息设备,例如移动电话、移动信息终端、笔记本电脑、摄像机或电视机等,可以提供没有粗糙感的图像。
根据本发明,使用反射型显示装置的液晶显示方法可以提供没有粗糙感的图像。
附图说明
图1是表示反射型显示装置的原理的图(1)。
图2是表示现有技术的问题的图。
图3是表示棱柱状图形单元反射区的图。
图4是表示球状突起的单元反射区的图。
图5是表示单元反射区造成的散射效果的图。
图6是表示使单元反射区非周期性地配置的反射板的图。
图7是表示反射型显示装置的原理的图(2)。
图8是表示反射型显示装置的原理的图(3)。
图9是本发明的第一实施方式的反射型显示装置的构成图。
图10是本发明的第二实施方式的反射型显示装置的构成图。
图11是本发明的第三实施方式的反射型显示装置的构成图。
图12是本发明的第四实施方式的反射型显示装置的构成图。
图13是本发明的第五实施方式的反射型显示装置的构成图。
图14是本发明的第六实施方式的反射型显示装置的构成图。
图15是使用本发明的任意一个实施方式的移动电话的简图。
图16是使用本发明的任意一个实施方式的移动信息终端的简图。
图17是使用本发明的任意一个实施方式的笔记本电脑的简图。
图18是使用本发明的任意一个实施方式的电视机(显像设备)的简图。
图19是一览表示单元反射区形状的例子的图。
具体实施方式
(反射型显示装置的构成和制造方法)
在对实施例进行说明之前,对在本发明的反射型显示装置中液晶显示部分和反射板的位置关系的形态和各种形成方法进行说明。
图1是简要的局部剖视图,示出了最基本的液晶显示部分20和反射板21的位置关系。该反射型显示装置的反射板21和液晶显示部分20是作为两个单独的部件而构成的。作为反射板21的基体材料,可以使用玻璃、陶瓷、树脂、金属等板材。此外,也可以使用聚烯烃类等树脂板作为基体材料,形成反射板。
单元反射区的基底层9的形状(称为基底形状)的形成方法(图中未示出)如下所述。首先,在基体材料上涂覆紫外线固化树脂,将捣实器挤压在该紫外线固化树脂的上面,使紫外线固化树脂在基体材料和捣实器之间扩展。当通过基体材料,对紫外线固化树脂照射紫外线,使紫外线固化树脂固化时,由固化的紫外线固化树脂形成基底形状。然后,当从基底形状剥离捣实器时,就通过捣实器把凹凸图形复制在基底形状的表面上。然后,通过溅射法或蒸镀法等在该基底形状的表面形成作为反射面的Ag或Al等高反射率材料的薄膜。然后,根据液晶显示部分20的方式(液晶的种类),通过聚酰胺类树脂,在该反射面的表面形成设置液晶取向的取向膜5和平坦膜、绝缘膜,由此形成反射板21。
作为基底形状的其他形成方法,将透明的丙烯类或聚酰胺类等树脂溶解在溶剂中,通过旋涂或狭缝涂覆在基体材料表面上涂覆均匀厚度的树脂,通过加热电炉或风干对基体材料进行加热处理,使溶剂干燥,形成树脂膜,然后通过加热电炉对基体材料进行加热,然后将捣实器挤压在软化的树脂膜上,形成规定的形状。
作为基底形状的其他形成方法,对由树脂、玻璃、金属等直接加工成形的材料形成的基体材料进行加热,在软化的状态下,将捣实器直接挤压在基体材料上,形成规定的形状,由此使基底形状成形。然后,通过溅射法或蒸镀法等,在基底形状的表面上形成Ag或Al等高反射率材料的薄膜。在本实施例中,使用厚度为100μm的聚烯烃制板材作为基体材料,在该板材表面上进行直接成形,形成基底层9,通过真空蒸镀法形成约2000的Ag薄膜。在上述构成中,可以通过压延成形进行基底层9的加工、通过卷绕蒸镀加工形成反射膜8,从而可以高速地完成制作任务。但是,材料或形状尺寸不限于上述的例子。
作为基底形状的其他形成方法,将捣实器挤压在加热的Al等金属箔片上,通过压缩成形形成上述单元反射区,利用金属箔片自身的反射特许,形成省略了反射膜的反射膜8或反射板。根据上述方法,可以实现加工工序的简化和材料的低成本化。
在将反射板21配置在液晶显示部分20的背面作为液晶显示部分20的另一部件的情况下,可以在反射面和液晶显示部分背面之间的间隙部分形成,也可以将透明的树脂等填充在上述间隙部分内而结合。此外,将透明的树脂等覆盖在上述反射板的表面上,贴合在液晶显示部分的背面,由此可以很容易地处理上述板状的反射层(反射板,但厚度较薄),从而可以防止上述反射膜的氧化等的变质或损伤。虽然图中未示出,但如果基底层9或基板10A等板材是透明的,则将基板10A对着液晶显示部分20的背面而配置,可以得到与使光在上述基底层9和覆盖基底层9的反射膜的界面上发生反射的相同地效果。但是,在这种情况下,形成的基底层9的单元反射区的形状必须是如图1所示形状的反转形状。
如果反射板21是液晶显示部分20的另一部件,则当确定材料或加工工序时,由于对于在下部基板10上形成的液晶驱动元件6,其加工工序、合格率、动作的可靠性等不受热、压力、药品等的限制,所以可以使用廉价的材料、加工工序。然而,材料、形状尺寸和加工方法不限于上述例子。
此外,对另一种反射型显示装置的构成进行说明。在如图7所示的构成中,使反射板21在下部基板10上一体形成。上述构成的成形如下所述。与图1的构成的情况相同,通过紫外线固化树脂的光固化法、对在该基板上形成的树脂膜进行加热加压的成形法、对该基板表面的成形法等,在由玻璃、金属、陶瓷、树脂等形成的下部基板10上形成基底层9的形状(基底形状)。通过真空蒸镀法、溅射法等,在基底形状的表面上形成作为反射膜8的Al、Ag等高反射率材料的薄膜。然后,为了使基底形状的凹凸平坦,使用聚酰胺树脂等树脂或膏状玻璃材料等的绝缘材料来形成平坦膜7。在该基板上形成TFT或像素电极等的液晶驱动元件6,使用聚酰胺树脂等来形成兼作绝缘膜的控制液晶取向的取向膜5。
此外,对另一种反射型显示装置的构成进行说明。在如图8所示的构成中,反射板21组合在下部基板10的表面上。此外,在该反射型显示装置中,反射膜8作为像素电极而工作。上述构成的形成如下所述。通过紫外线固化树脂的光固化法、对在该基板上形成的树脂膜进行加热加压的成形法、对该基板表面的成形法等,在预先形成了TFT或像素电极等的液晶驱动元件6的下部基板10上形成基底形状。此外,可以通过使用抗蚀剂等的感光树脂的光刻技术来形成基底形状,也可以加热该基底形状使其溶融,利用表面张力等使该基底形状表面形成曲面。然后通过真空蒸镀法、溅射法等在该基底形状的表面上形成作为反射膜8的Al、Ag等高反射率材料的薄膜。然后,使用聚酰胺树脂等绝缘材料形成控制液晶取向的取向膜5。
在上述构成中,反射膜8可以作为液晶驱动元件6的一部分而工作。通过使用抗蚀剂等的感光树脂的光刻技术等来形成接触孔12,然后形成反射膜8,由此可以实现与液晶驱动元件6的导通。在上述方法中,可以在上述接触孔形成工序的前后进行对感光树脂层进行加热加压的成形法、光刻法等的工序,由此形成基底形状。
此外,本发明的反射膜8不仅可以是全反射膜,也可以是控制了膜厚的薄膜或层叠了多种材质的半透膜。根据上述构成,可以使将光从后方投射到上述液晶显示部分20的后方照明装置的光出射到前方。
以上对液晶显示部分和反射膜的三种配置进行了说明,但不限于此,只要是将反射板配置在液晶层的背面一侧而不妨碍光路的构成均可。
此外,以图1为例对液晶显示部分的构成进行简要说明。液晶显示部分20由在上部基板1和下部基板10之间形成的液晶驱动元件6、液晶层4、滤色片和像素等的窗口部分3等构成。此外,根据液晶的种类,还形成在下部基板10的表面上控制液晶取向的取向膜5和绝缘膜等。此外,也有叠加偏光板的构成。
(第一实施方式)
图9表示本发明的一个实施例。对于与在图1~图8中所说明的构成要素相同的构成要素,标以相同的标号,并且省略其说明。
在本实施例中,构成反射板21的多个单元反射区的平均配置间距r*相对于窗口部分3的间距p满足以下关系式(图9是在m=6的情况下的例子),
r*=p/m(m为自然数)
根据上述构成,在各窗口部分3下配置的单元反射区的数量大致相等。因此,可以降低窗口部分3的明亮度偏移,减轻图像的粗糙感,提高视觉分辨率。特别是,根据乃奎斯特定理,为了正确地再现窗口部分3的空间频率1/p,需要窗口部分3两倍以上的空间频率。因此,以窗口部分3两倍以上的空间频率形成单元反射区,通过对窗口部分3进行照明,可以正确地再现窗口部分3的空间频率的图像。但是,如果上述单元反射区的空间频率不是窗口部分3的空间频率的整数倍,则由上述单元反射区再现的空间频率与窗口部分3的空间频率会产生差异,而成为形成干涉条纹的原因。因此,通过将m设定为2以上的自然数,可以正确地再现图像。在图8中示出了将m设为6而配置一个球状突起的单元反射区之一例,但单元反射区的形状、单元反射区的构成和m不限定于此。
此外,单元反射区不限于现有的棱柱状、球状圆柱状、多角锥状、圆锥状等突起,也可以是在显示表面内排列角度可调的多个单位倾斜面的表面,或非球面曲面等。此外,可以在表面内改变这些单元反射区的形状、倾斜角度,从而可以同时进行反射方向上的聚光或偏光等光路控制。此外,作为单元反射区,也可以是由多个突起形状构成,作为具有规定的反射功能的区域。
(第二实施方式)
图10表示本发明的另一个实施例。该反射型显示装置包括前方照明装置13。
本实施例与第一实施方式不同,反射板21包括多个:第一单元反射区,将透过前方照明装置和液晶显示部分的周围光向规定的方向反射;和第二单元反射区,将从前方照明装置射出的透过液晶显示部分的照明光向规定的方向反射。第一和第二单元反射区的配置间距s1、s2相对于上述液晶显示部分的窗口部分间距p满足:
s1=p/n1
s2=p/n2(n1、n2为2以上的自然数)
由此可以使配置在窗口部分下的各单元反射区的数量大致相等。因此,可以降低由于各光造成的窗口部分3的明亮度偏移,减轻图像的粗糙感,提高视觉分辨率。与第一实施方式相同,根据乃奎斯特定理,当n1、n2是2以上的自然数时,可以正确地再现图像。在图9中示出了将n1、n2分别设为2的两个球状突起的第一单元反射区和具有锯齿状截面形状的一个突起的第二单元反射区的例子,但单元反射区的形状、单元反射区的构成和n1、n2不限定于此。
虽然图中未示出,但在例如第一单元反射区之间具有间隙,当每隔规定个数的间隙构成第二单元反射区时,n1和n2是不同的。
此外,单元反射区不限于现有的棱柱状、球状、圆柱状、多角锥状、圆锥状等突起,也可以是非球面曲面或在显示表面内排列角度可调的多个单位倾斜面的表面等。此外,可以在表面内改变这些单元反射区的形状、倾斜角度,从而可以同时进行反射方向上的聚光或偏光等光路控制。此外,作为单元反射区,也可以是由多个突起形状构成,作为具有规定的反射功能的区域。
前方照明装置13包括:光源,至少是LED或荧光管等点光源或线光源;和导光板,将上述光源的光均匀地导向至上述液晶显示部分的显示表面。如图10所示,导光板不限于没有凹凸图形、厚度均匀的导光板,其截面可以是楔形,或者是在表面上具有控制光用的凹凸图形的导光板。
(第三实施方式)
图11是本发明的另一个实施例。
本实施例的像素窗口部分3A是构成图像的像素。在单色液晶中,该窗口部分3是黑矩阵之间的光能透过的部分。此外,在彩色液晶中,像素窗口部分3A相当于与滤色片的RGB三原色对应的三个单色窗口部分的集合。
本实施方式与上述实施方式相同,将通过单元反射区再现的空间频率设定为像素的空间频率的2以上自然数倍。
根据上述构成,本实施方式的反射型显示装置使各像素明亮度均匀,从而可以防止粗糙感。本发明对以通过液晶驱动元件6的阶段性信号驱动来驱动液晶、阶段性地控制像素窗口部分内的透过率的黑白图像显示为目的的反射型显示装置特别有效。
(第四实施方式)
图12是本发明的另一个实施例。
本实施例的反射型显示装置包括具有多色窗口部分的滤色片14。该滤色片14在黑矩阵2之间具有单色窗口部分3B。
本实施方式与第一和第二实施方式相同,将通过单元反射区再现的空间频率设定为像素的空间频率的2以上自然数倍。
根据上述构成,本实施方式的反射型显示装置使各单色窗口部分3B的明亮度均匀,从而可以防止粗糙感。此外,可以提高各单色窗口部分3B的颜色再现性,防止颜色再现性偏移所引起的粗糙感。本发明对以通过液晶驱动元件6的阶段性信号驱动来驱动液晶、阶段性地控制单色窗口部分内的透过率,并且与相邻的其他颜色的单色窗口部分合起来再现多种颜色的彩色图像显示为目的的反射型显示装置特别有效。
(第五实施方式)
图13是本发明的另一个实施例。
被黑矩阵2覆盖的反射板区域的宽度(图13中标为“黑矩阵宽度”的部分)不一定限定于上述单元反射区间距r的自然数倍。
在本实施方式的反射型显示装置中,在被黑矩阵2覆盖的反射板区域(图13的区域30、31、32等)的一部分上不形成单元反射区,而是作为调整单元反射区的配置数的调整区而使用。
例如,在图13中被黑矩阵2覆盖的区域31中,仅在以△×表示的宽度部分内形成单元反射区。此外,在上述以△×表示的宽度部分以外的区域内不形成单元反射区。即,作为不形成单元反射区的范围8A而留下来。
因此,在本实施方式的反射型显示装置中,通过在被黑矩阵覆盖的反射板区域30、31或32等内部分地不形成单元反射区而进行空间调节,由此可以在像素或滤色片的窗口部分3内配置相等数量的单元反射区,从而可以使窗口部分3的出射光量均匀。
为了与从窗口部分3倾斜入射的光对应,可以在被黑矩阵2覆盖的反射板区域30、31或32等内部分地设置单元反射区。因此,未形成单元反射区的范围当然是可以进行比黑矩阵宽度狭窄的区域的空间调节的范围。
此外,虽然图中未示出,但可以在没有设置单元反射区的区域内形成与单元反射区不同形状的凹凸图形,设置定义液晶层4的间隙量的衬垫构造、形成更细微形状的凹凸图形的光扩散表面等。
(第六实施方式)
图14表示本发明的另一个实施例。
在本实施方式的反射型显示装置中,例如窗口部分3C的正下方的区域的单元反射区被限定而形成。其结果是,从规定的窗口部分3A入射的入射光R1、R2被单元反射区反射,从该规定的窗口部分3C射出。
这样,通过控制形成单元反射区的位置,可以降低从例如窗口部分3C射入的入射光从相邻的窗口部分3D射出的光量偏移。其结果是,在该反射型显示装置中可以降低明亮度差异所引起的粗糙感、不正确的颜色再现性等。
此外,在将图14的窗口部分3C等作为滤色片单色窗口部分的情况下,由于可以防止从某个滤色片单色窗口部分射入的光从相邻的滤色片单色窗口部分射出,所以可以防止光的混色。
形成单元反射区的范围应考虑周围光的入射角度、单元反射区的光扩散角度、反射角度、黑矩阵2的宽度等,将其设定为单元反射区的反射光范围不通过相邻的窗口部分的范围。
(变形例)
图19表示用于上述实施方式中的单元反射区的形状的例子。
图19的各栏由“No.”、“形状”和“说明”构成。“No.”是表示各种形状的单元反射区的编号。“形状”是各单元反射区的形状的俯视图(各栏的图的上部)和剖视图(各栏的图的下部)。以下按照No.1~No.12的顺序对各单元反射区进行说明。
No.1是球面。但是,可以用凸面、椭圆回转体的一部分等形成单元反射区,来代替球面。
No.2是将如No.1所示的单元反射区与平面组合的单元反射区。平面部分既可以是粗糙表面,也可以是镜面。
No.3是将多个No.1的单元反射区排列后的单元反射区。也可以将尺寸不同的多个No.1的单元反射区排列起来。
No.4是将尺寸和形状不同的单元反射区非周期性(任意)地配置的单元反射区。
No.5是将单元反射区整体作成倾斜面的单元反射区,是将长方体(四棱柱)倾斜地切断的形状。No.5的下图的H表示从倾斜面的反射层基底开始的偏移量。可以使H=0,将单元反射区作成楔形。此外,也可以将斜面作成曲面。
No.6是将圆柱倾斜地切断的形状,以代替No.5的长方体。但是,也可以使用将除了圆柱以外的柱体(俯视图为圆以外的形状)例如三棱柱、多棱形截面的棱柱等倾斜地切断的形状。
No.7是将俯视图(截面形状)为直线L1、L2、曲线L3、L4围成的图形的棱柱倾斜地切断后的形状。即,用曲线来代替No.5的俯视图的矩形的左右边(用曲面来代替四棱柱的对应的两个面)。
No.8是将No.1或No.2的形状与No.3或No.5~No.7中任意一个的形状组合起来而形成的形状。即,将凸面或球面与倾斜面组合而形成的单元反射区。
No.9是将No.3的形状与No.5~No.7中任意一个的形状组合起来而形成的形状。即,将凸面的排列或球面的排列与倾斜面组合起来而形成的单元反射区。
No.10是将No.4的形状与No.5~No.7中任意一个的形状组合起来而形成的形状。即,将凸面的非周期性配置或球面的非周期性配置与倾斜面组合而形成的单元反射区。
No.11是使选自No.1~No.10的形状中的多种形状排列而形成的形状。No.12是相对于No.11,每个排列的行或每个排列的列具有偏移的形状。在No.11或No.12中,当相邻的要素具有凹部和凸部时(例如以有No.7的平面图形的单元反射区为要素的情况),可以是凹部和凸部互相咬合。
(应用)
本实施方式的反射型显示装置除了可以应用在移动电话或低功率无线设备等的显示器中,还可以应用在电子记事本等移动信息终端、笔记本电脑、摄像机、电视机等的显示器中。
正如以上所说明的,根据本发明,可以在像素或滤色片的各色窗口部分下面形成一定数量的单元反射区,由此可以使从该窗口部分射出的光量均匀,从而减轻干涉条纹、粗糙感、颜色不均等使视觉分辨率下降的现象。

Claims (14)

1.一种反射型显示装置,具有液晶显示部分和使透过该液晶显示部分的光发生反射的反射板,
其特征在于,
上述液晶显示部分包括多个窗口部分,
上述反射板包括多个单元反射区,
上述单元反射区的配置间距r相对于窗口部分的配置间距p满足以下关系式,
 r=p/m      (m为2以上的自然数),
上述单元反射区具有一定的凸起形状。
2.一种反射型显示装置,具有液晶显示部分,配置在上述液晶显示部分的前方、向上述液晶显示部分投射光的前方照明装置,使透过上述液晶显示部分的光发生反射的反射板,
其特征在于,
上述液晶显示部分包括多个窗口部分,
上述反射板包括多个:使透过上述前方照明装置和上述液晶显示部分的周围光向规定方向反射的第一单元反射区;使从上述前方照明装置射出的、透过上述液晶显示部分的照明光向规定方向反射的第二单元反射区,
第一单元反射区和第二单元放射区位于同一窗口内,
各单元反射区的配置间距s1、s2相对于上述液晶显示部分的窗口部分的间距p满足以下关系式,
s1=p/n1
s2=p/n2      (n1、n2为2以上的自然数)。
3.根据权利要求1所述的反射型显示装置,其特征在于,上述窗口部分是由上述液晶显示部分形成的图像的像素。
4.根据权利要求2所述的反射型显示装置,其特征在于,上述窗口部分是由上述液晶显示部分形成的图像的像素。
5.根据权利要求1所述的反射型显示装置,其特征在于,上述液晶显示部分包括由多种颜色的显示区构成的滤色片,上述窗口部分是上述滤色片的单色窗口部分。
6.根据权利要求2所述的反射型显示装置,其特征在于,上述液晶显示部分包括由多种颜色的显示区构成的滤色片,上述窗口部分是上述滤色片的单色窗口部分。
7.根据权利要求1所述的反射型显示装置,其特征在于,上述液晶显示部分包括黑矩阵部分,在被上述黑矩阵遮光的上述反射板上的区域内,设置不形成单元反射区的区域。
8.根据权利要求2所述的反射型显示装置,其特征在于,上述液晶显示部分包括黑矩阵部分,在被上述黑矩阵遮光的上述反射板上的区域内,设置不形成单元反射区的区域。
9.根据权利要求1所述的反射型显示装置,其特征在于,限制形成上述单元反射区的范围,通过上述单元反射区,使得从规定的窗口部分入射的光仅从上述窗口部分射出。
10.根据权利要求2所述的反射型显示装置,其特征在于,限制形成上述单元反射区的范围,通过上述单元反射区,使得从规定的窗口部分入射的光仅从上述窗口部分射出。
11.一种信息设备,该信息设备使用反射型显示装置,上述反射型显示装置具有:包括多个窗口部分的液晶显示部分;包括多个单元反射区、使透过上述液晶显示部分的光发生反射的反射板,
其特征在于,
上述单元反射区的配置间距r相对于窗口部分的配置间距p满足以下关系式,
r=p/m      (m为2以上的自然数)。
12.一种信息设备,该信息设备使用反射型显示装置,上述反射型显示装置具有:包括多个窗口部分的液晶显示部分;配置在上述液晶显示部分的前方、使光射出到上述液晶显示部分的前方照明装置;包括多个第一单元反射区和第二单元反射区,并且使透过上述液晶显示部分的光发生反射的反射板,
其特征在于,
第一单元反射区和第二单元放射区位于同一窗口内,各单元反射区的配置间距s1、s2相对于上述窗口部分的间距p满足以下关系式,
s1=p/n1
s2=p/n2      (n1、n2为2以上的自然数)。
13.一种液晶显示方法,该液晶显示方法使用反射型显示装置,上述反射型显示装置具有:包括多个窗口部分的液晶显示部分以及包括多个单元反射区的反射板,上述单元反射区的配置间距r相对于窗口部分的配置间距p满足以下关系式,
r=p/m      (m为2以上的自然数)
其特征在于,
通过上述单元反射区,使从上述液晶显示部分射入的光发生反射,并且使其从上述液晶显示部分的前表面射出,由此生成图像。
14.一种液晶显示方法,该液晶显示方法使用反射型显示装置,上述反射型显示装置具有:包括多个窗口部分的液晶显示部分;配置在上述液晶显示部分的前方、使光射出到上述液晶显示部分的前方照明装置;包括多个第一单元反射区和第二单元反射区的反射板,第一单元反射区和第二单元放射区位于同一窗口内,各单元反射区的配置间距s1、s2相对于上述液晶显示部分的窗口部分的间距p满足以下关系式,
s1=p/n1
s2=p/n2      (n1、n2为2以上的自然数)
其特征在于,
第一单元反射区使透过上述前方照明装置和上述液晶显示部分的周围光向规定方向反射,第二单元反射区使从前方照明装置射出的、透过上述液晶显示部分的照明光向规定方向反射。
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