JP2000181367A - 反射型半導体表示装置 - Google Patents
反射型半導体表示装置Info
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Abstract
きる反射型半導体表示装置を提供すること。 【解決手段】 本発明の反射型半導体表示装置は、液晶
パネルに入射する光以外の光を光ファイバーを用いるこ
とによって取り込み、補助光源とすることができ、屋内
や光の弱いところでも品位の高い表示を行うことができ
る。さらにフロントライトと組み合わせることにより、
光量が不足している場合は、フロントライトによって補
うことができる。
Description
に関する。中でも、特に、反射型液晶表示装置(液晶パ
ネル)に関する。また、反射型液晶表示装置を搭載した
半導体装置に関する。
プトップ型のパーソナルコンピュータ、電子手帳、モバ
イルコンピュータ等の情報処理装置、ビデオカメラ、デ
ジタルスチルカメラ、カーナビゲーションシステム、携
帯電話等が挙げられる。
研究・開発がなされ、液晶パネルを比較的安価に提供で
きるようになったことや、更にインターネットや電子メ
ール等の情報化社会の進展により、ノート型パーソナル
コンピュータ(以下、ノート型PCと略記する)パソコ
ンが急激に普及してきた。
ラは液晶パネルを搭載し、撮影した映像がその場で確認
できるようになったことにより、消費者に広く受け入れ
られるようになってきた。
過型液晶パネルは背後に設けられたバックライトからの
照明光が液晶パネルを透過することで、使用者が表示を
視認できるようになっている。他方、反射型液晶パネル
はバックライトが不要であり、外光が液晶パネルで反射
することで、表示を見ることができる。透過型液晶パネ
ルは、その消費電力の約90%がバックライトによるも
のであり、そのため消費電力が大きい。また、反射型液
晶パネルは、その表示の品位は透過型に追いついていな
い。しかし、反射型液晶パネルは、透過型液晶パネルよ
りも消費電力が小さく、ノート型PCやモバイルPCに
用いる利点がある。
パネルのそれに劣る原因の一つとして、屋内利用時の光
量の不足が挙げられる。
型液晶パネルにフロントライトを設け、屋内での光量を
補うという手法が採られている。しかし、この場合は、
フロントライトには透過型液晶パネルのバックライトに
用いられているものと同様の蛍光灯が用いられており、
結果として消費電力が大きくなり、反射型液晶パネルの
利点が生かせない。
されたものであり、屋内利用時でも光量の不足すること
のない、表示品位の高い反射型半導体表示装置を提供す
るものである。
に、反射型半導体表示装置の補助光源として液晶パネル
に入射する光以外の光を利用する。
反射型半導体表示装置の概略構成図を示す。101は本
体であり、102は反射型液晶パネルであり、103は
光ファイバーアレイである。光ファイバーアレイ103
は、複数の光ファイバーケーブル104を有している。
光ファイバーケーブル104は、複数の光ファイバーが
束になったものであり、その一例が図2に示される。光
ファイバーアレイは、外光を取り込む手段として用いら
れる。
01は光ファイバーであり、その拡大図が下部に示され
ている。光ファイバー201は、コアとクラッドとを有
しており、コアの屈折率はクラッドの屈折率よりも大き
く、コアとクラッドとの界面で全反射を繰り返しながら
光が進む。202は被膜であり、樹脂等で形成される。
203は補強材であり、樹脂等で形成されている。
ケーブル104は、ぎっしりと詰まった光ファイバーの
束が被膜202で覆われている。また、図2(B)に示
される光ファイバーケーブル104は、光ファイバー同
士の間に補強材203が埋め込まれており、強度が上げ
られている。
反射型液晶パネルの断面図が示されている。301は基
板であり、302および303はドライバTFT(Th
inFilm Transistor;薄膜トランジス
タ)であり、304は画素TFT、305は反射電極、
306は液晶、307は対向基板である。画素TFTは
アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンを有する活
性層を有している。また、対向基板には対向電極(図示
せず)を有している。
から取り込んだ光をその他端から対向基板に出射するよ
うに配置される。よって光ファイバーケーブルに入射す
る入射光は、光ファイバー中を進行し、対向基板307
に入射され、対向基板307内を進行し、液晶に入射さ
れる。なお、対向基板307には、該基板中を進行する
光の該基板界面での全反射条件を破り液晶に光が入射す
るために、該基板の上面に加工が施してある。この加工
条件は、シミュレーションなどによって最適なものが設
定され得る。図3においては、対向基板307の上面に
筋が入っているが、これに限られるわけではない。
パネルに用いられる対向基板を用い、導光板408を用
いる構成としても良い。この場合、導光板408の上面
には、導光板408中を進行する入射光の界面での全反
射条件を破るような加工が、導光板408の上面に施さ
れている。
て取り込まれた入射光が、対向基板中や導光板中を進行
し、液晶に入射されるようにするためには、どのような
手段を用いてもよい。
る。
出射される光を反射型半導体表示装置に入射する反射型
半導体表示装置であって、前記光は前記光ファイバーの
他端から取り込まれる外光であることを特徴とする反射
型半導体表示装置が提供される。
端から出射される光を反射型半導体表示装置の対向基板
に入射する反射型半導体表示装置であって、前記光は前
記光ファイバーの他端から取り込まれる外光であること
を特徴とする反射型半導体表示装置が提供される。
端から出射される光を反射型半導体表示装置の対向側に
設けられた導光板に入射する反射型半導体表示装置であ
って、前記光は前記光ファイバーの他端から取り込まれ
る外光であることを特徴とする反射型半導体表示装置が
提供される。
ようにしてもよい。
るようにしてもよい。
うにしてもよい。
る。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるわけ
ではない。
を搭載したノート型PCに用いた例について説明する。
ートPCの外観図が示されている。501は本体であ
り、502はキーボードであり、503はポインティン
グデバイスであり、504は反射型液晶パネルであり、
505は光ファイバーアレイである。
(A)に示される光ファイバーケーブル104を有して
いる。本実施例の反射型液晶パネル504の断面図を図
6に示す。601は基板であり、602および603は
ドライバTFTであり、604は画素TFT、605は
反射電極、606は液晶、607は対向基板である。6
07の対向基板には、ドット608が形成されている。
に取り込んだ光を出射する様に配置される。光ファイバ
ーケーブルに入射する入射光は、対向基板607に入射
され、対向基板607内を進行し、液晶に入射される。
なお、対向基板607には、該基板中を進行する光の該
基板界面での全反射条件を破り、液晶に光が入射するた
めに、該基板の上面にドットが形成されている。
型PCにおいて、反射型液晶パネルの構成を変更した例
を示す。
ネルの断面図が示されている。701は基板であり、7
02および703はドライバTFTであり、704は画
素TFT、705は反射電極、706は液晶、707は
対向基板、708は導光板である。708の導光板に
は、ドット709が形成されている。
ル104によって取り込まれる光は導光板に入射し、導
光板を進行し、液晶に入射される。
の手段、実施例1または実施例2で説明した液晶パネル
に用いられる光ファイバーアレイを構成する光ファイバ
ーケーブルを変更した例について説明する。
示すような光ファイバーケーブルが複数集合したもので
ある。光ファイバーケーブル801は、複数の光ファイ
バー802が束になったものである。光ファイバーケー
ブル801の、光ファイバーの取り込み口には、マイク
ロレンズアレイ803が配置されている。また、804
は被膜であり、樹脂等で形成される。
803を構成するマイクロレンズ803−1の機能を説
明する。マイクロレンズアレイ803は、複数のマイク
ロレンズ803−1が集合してできたものであり、図9
においては説明の便宜上、1つのマイクロレンズ803
−1について説明する。マイクロレンズ803のサイズ
は、光ファイバー802のクラッドのサイズとほぼ等し
く、マイクロレンズ803−1に入射する光を光ファイ
バー802のコアへ入射させるように配置されている。
もちろん、光ファイバー802のコアに入射する光の入
射角度は全反射が起こる角度に設定する必要がある。本
実施例のような構成とすることによって、光ファイバー
のクラッドに入射する光をコアに集光することができ、
小さな面積でも、大きな光量を得ることができる。
を構成する光ファイバー802に対応して、マイクロレ
ンズ803−1が配置されている様子が模式的に示され
ている。なお、実際の光ファイバーケーブルは、光ファ
イバー802およびそれに対応するマイクロレンズアレ
イ803−1が三次元的に配置されているのは言うまで
もない。
説明したノートPCに用いられる光ファイバーアレイ構
成する光ファイバーケーブルを変更した例について説明
する。
ーアレイは、図11に示すような光ファイバーケーブル
1101が複数集合したものである。光ファイバーケー
ブル1101は、複数の光ファイバー1102が束にな
ったものである。光ファイバーケーブル1101の、光
ファイバーの取り込み口には、マイクロレンズアレイ1
103が配置されている。また、1104は被膜であ
り、樹脂等で形成されており、1105は補強材であ
り、樹脂等で形成されている。
イ1103を構成するマイクロレンズ1103−1を示
す。マイクロレンズアレイ1103は、複数のマイクロ
レンズ1103−1が集合してできたものであり、図1
2においては説明の便宜上、1つのマイクロレンズ11
03−1について説明する。マイクロレンズ1103の
サイズは、光ファイバー1102のクラッドのサイズよ
りも大きく、マイクロレンズ1103−1に入射する光
を光ファイバー1102のコアへ入射させるように配置
されている。もちろん、光ファイバー1102のコアに
入射する光の入射角度は全反射が起こる角度に設定する
必要がある。本実施例のような構成とすることによっ
て、マイクロレンズ1103−1に入射する光をコアに
集光することができ、大きな光量を得ることができる。
の手段、または実施例1〜4で説明した光ファイバーア
レイを複数有するノートPCについて説明する。
た反射型半導体表示装置の概略構成図を示す。1301
は本体であり、1302は反射型液晶パネルであり、1
303は光ファイバーアレイである。光ファイバーアレ
イ1303は、複数の光ファイバーケーブル1304を
有している。本実施例では、光ファイバーアレイ130
3を4個用いた例が示されているが、これ以上用いても
良いし、これ以下でも良い。
型液晶パネルの構成に、補助光源として更にフロントラ
イトを用いた場合について説明する。
14に示す。1401は基板であり、1402および1
403はドライバTFTであり、1404は画素TF
T、1405は反射電極、1406は液晶、1407は
対向基板である。対向基板1407は、図3で示したも
のと同様である。1408は光ファイバーケーブルであ
る。また、1409はフロントライトであり、複数のL
EDによって構成されている。また、フロントライト1
409は、蛍光灯であってもよい。
トライトを構成するLEDが示されている。R(赤)、
G(緑)およびB(青)の光を出すLEDが樹脂基板に
一体形成されており、白色光源として用いられる。
補助光では光量がどうしても足りない場合に、フロント
ライトを点灯させる。よって、通常はフロントライトを
用いないように設定してある。
備える反射型液晶パネルをもちいた半導体装置には様々
な用途がある。本実施例では、それらの半導体装置につ
いて説明する。
ラ、スチルカメラ、カーナビゲーション、パーソナルコ
ンピュータ、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携
帯電話など)などが挙げられる。それらの一例を図16
および図17に示す。
01、音声出力部1602、音声入力部1603、反射
型液晶パネル1604、光ファイバーアレイ1605、
操作スイッチ1606、アンテナ1607で構成され
る。
1608、反射型液晶パネル1609、光ファイバーア
レイ1610、音声入力部1611、操作スイッチ16
12、バッテリー1613、受像部1614で構成され
る。
り、本体1615、反射型液晶パネル1616、光ファ
イバーアレイ1617、カメラ部1618、受像部16
19、操作スイッチ1620で構成される。
り、本体2001、画像入力部2002、反射型液晶パ
ネル2003、キーボード2004、光ファイバーアレ
イ2005で構成される。
あり、本体2101、反射型液晶パネル2102、アー
ム部2103、光ファイバーアレイ2104で構成され
る。
媒体(以下、記録媒体と呼ぶ)を用いるプレーヤーであ
り、本体2201、反射型液晶パネル2202、スピー
カ部2203、記録媒体2204、操作スイッチ220
5、光ファイバーアレイ2206で構成される。なお、
この装置は記録媒体としてDVD(DigitalVe
rsatile Disc)、CD等を用い、音楽鑑
賞、映画鑑賞、ゲームやインターネットを行うことがで
きる。
体2301、反射型液晶パネル2302、接眼部230
3、操作スイッチ2304、光ファイバーアレイ230
5、受像部(図示しない)で構成される。
ネルに入射する光以外の光を光ファイバーを用いること
によって取り込み、補助光源とすることができ、屋内や
光の弱いところでも品位の高い表示を行うことができ
る。
ることにより、光量が不足している場合は、フロントラ
イトによって補うことができる。
である。
型PCの概略構成図である。
ある。
イとを示す図である。
である。
図である。
る。
図である。
体装置の例である。
体装置の例である。
Claims (6)
- 【請求項1】光ファイバーの一端から出射される光を反
射型半導体表示装置に入射する反射型半導体表示装置で
あって、 前記光は前記光ファイバーの他端から取り込まれる外光
であることを特徴とする反射型半導体表示装置。 - 【請求項2】光ファイバーの一端から出射される光を反
射型半導体表示装置の対向基板に入射する反射型半導体
表示装置であって、 前記光は前記光ファイバーの他端から取り込まれる外光
であることを特徴とする反射型半導体表示装置。 - 【請求項3】光ファイバーの一端から出射される光を反
射型半導体表示装置の対向側に設けられた導光板に入射
する反射型半導体表示装置であって、 前記光は前記光ファイバーの他端から取り込まれる外光
であることを特徴とする反射型半導体表示装置。 - 【請求項4】マイクロレンズを更に有する請求項1乃至
3のいずれか一つに記載の反射型半導体表示装置。 - 【請求項5】フロントライトを更に有する請求項1乃至
4のいずれか一つに記載の反射型半導体表示装置。 - 【請求項6】前記フロントライトは、LEDを有する請
求項5に記載の反射型半導体表示装置。
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