JP2010048916A - 液晶表示装置、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】光の利用効率の優れた液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】表示装置100は、照明装置5と半透過反射型の表示パネル3との間に、レンズユニット4を備えている。レンズユニット4には、照明装置5から反射領域に向かう光のうち、少なくとも一部の光を透過領域に導くための複数の凹レンズが形成されている。凹レンズは、画素行に沿って連続する反射領域に重なって配置されたシリンドリカルレンズである。これにより、透過領域に導かれる光の分、光の利用効率を高めることができる。
【選択図】図1
【解決手段】表示装置100は、照明装置5と半透過反射型の表示パネル3との間に、レンズユニット4を備えている。レンズユニット4には、照明装置5から反射領域に向かう光のうち、少なくとも一部の光を透過領域に導くための複数の凹レンズが形成されている。凹レンズは、画素行に沿って連続する反射領域に重なって配置されたシリンドリカルレンズである。これにより、透過領域に導かれる光の分、光の利用効率を高めることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、液晶表示装置、および当該液晶表示装置を備えた電子機器に関する。
特許文献1(例えば、図1)には、液晶パネルと、当該液晶パネルを背面から照射する照明装置(バックライト)とを備えた液晶表示装置が示されている。照明装置には、複数のLED(Light Emitting Diode)と、各LEDが放射する光を液晶パネル側に向かう光として集光する凸レンズを含む光学系とがLEDごとに形成されていた。
この照明装置によれば、LEDが放射する光を効率良く液晶パネルを照明する照明光とすることが可能であるとしている。
この照明装置によれば、LEDが放射する光を効率良く液晶パネルを照明する照明光とすることが可能であるとしている。
また、特許文献2には、複数の画素を備えた半透過反射型の液晶パネルが示されている。当該液晶パネルにおける1つの画素(例えば、図2)内には、透過表示を行う透過表示領域(透過領域:T)と、反射表示を行う反射表示領域(反射領域:R)とが設けられていた。透過領域では照明装置から入射される光を利用した透過表示が行われ、反射領域では外光を利用した反射表示が行われる。
ここで、特許文献2の液晶パネルのバックライトとして、特許文献1の照明装置を用いることによって、光の利用効率良く、液晶パネルを照明することが考えられる。
ここで、特許文献2の液晶パネルのバックライトとして、特許文献1の照明装置を用いることによって、光の利用効率良く、液晶パネルを照明することが考えられる。
しかしながら、この構成では、半透過反射型の液晶パネルを照明する光のうち、反射領域を照明する光は、透過表示に寄与しない無駄な光となってしまっていた。
つまり、光の利用効率が高い照明装置を用いたとしても、透過表示に寄与するのは、透過領域に入射する光のみであり、光を透過しない反射層などが形成された反射領域に入射した光は、熱として浪費されてしまい、有効活用されていなかったという課題があった。
換言すれば、反射領域に入射する光を生成する分の消費電力は、無駄に費やされていることになり、エネルギー効率が良くないという課題があった。
つまり、光の利用効率が高い照明装置を用いたとしても、透過表示に寄与するのは、透過領域に入射する光のみであり、光を透過しない反射層などが形成された反射領域に入射した光は、熱として浪費されてしまい、有効活用されていなかったという課題があった。
換言すれば、反射領域に入射する光を生成する分の消費電力は、無駄に費やされていることになり、エネルギー効率が良くないという課題があった。
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例又は形態として実現することが可能である。
《適用例》
第1基板と、第1基板に対向する第2基板と、第1基板及び第2基板の間に介在する液晶と、第1基板の液晶側とは反対側に配置され、第1基板に向けて光を照射する照明装置と、照明装置からの光を透過させることで透過表示を行う透過領域と、第2基板を介して液晶に入射された光を反射させることで反射表示を行う反射領域と、を各々が有する複数の画素と、第1基板と照明装置との間に配置され、照明装置から反射領域に向かう光のうち、少なくとも一部を透過領域に導く凹レンズと、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
第1基板と、第1基板に対向する第2基板と、第1基板及び第2基板の間に介在する液晶と、第1基板の液晶側とは反対側に配置され、第1基板に向けて光を照射する照明装置と、照明装置からの光を透過させることで透過表示を行う透過領域と、第2基板を介して液晶に入射された光を反射させることで反射表示を行う反射領域と、を各々が有する複数の画素と、第1基板と照明装置との間に配置され、照明装置から反射領域に向かう光のうち、少なくとも一部を透過領域に導く凹レンズと、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
この液晶表示装置によれば、第1基板と照明装置との間に、凹レンズを備えているため、照明装置から反射領域に向かう光のうち、少なくとも一部の光を透過領域に導くことができる。
よって、反射領域に向かう光を無駄に費やしていた従来の液晶表示装置と比べて、透過領域に導かれる光の分、光の利用効率に優れた液晶表示装置を提供することができる。
従って、無駄に費やされる光が低減されるため、エネルギー効率に優れた液晶表示装置を提供することができる。
よって、反射領域に向かう光を無駄に費やしていた従来の液晶表示装置と比べて、透過領域に導かれる光の分、光の利用効率に優れた液晶表示装置を提供することができる。
従って、無駄に費やされる光が低減されるため、エネルギー効率に優れた液晶表示装置を提供することができる。
また、画素内において、透過領域と反射領域とは、隣り合って配置され、凹レンズは、反射領域に重なって配置されるとともに、照明装置から入射される光の一部を屈折し、隣り合うの透過領域に入射させることが好ましい。
また、各々の画素における透過領域と反射領域とは、隣り合う画素間において、画素行または画素列のいずれかの配列方向において、連続して形成され、凹レンズは、配列方向における複数の画素の反射領域に跨って連続したシリンドカルレンズとして形成されていることが好ましい。
また、各々の画素における透過領域と反射領域とは、隣り合う画素間において、画素行または画素列のいずれかの配列方向において、連続して形成され、凹レンズは、配列方向における複数の画素の反射領域に跨って連続したシリンドカルレンズとして形成されていることが好ましい。
また、画素行および画素列に沿ってそれぞれの画素を区画する光吸収層からなるブラックマトリックスを備え、第1基板と照明装置との間には、配列方向に連続する透過領域において、ブラックマトリックスと重なる部分に、照明装置からブラックマトリックスに向かう光のうち、少なくとも一部を隣りの透過領域に導くための凹レンズであるBM凹レンズが、さらに設けられていることが好ましい。
また、第1基板の対角関係にある2対の端部のうち、少なくともいずれか1対には、第1の合わせマークが設けられ、複数の凹レンズは、レンズ基板上に形成され、レンズ基板には、第1の合わせマークと平面的に重なる位置に第2の合わせマークが設けられ、第1基板とレンズ基板とは、第1の合わせマークと第2の合わせマークとが平面的に重ねられた状態で組立てられていることが好ましい。
また、第1偏光板と第2偏光板とをさらに備え、照明装置から、第1偏光板、レンズ基板、第1基板、液晶、第2基板、第2偏光板の順番に積層されていることが好ましい。
また、第1基板の対角関係にある2対の端部のうち、少なくともいずれか1対には、第1の合わせマークが設けられ、複数の凹レンズは、レンズ基板上に形成され、レンズ基板には、第1の合わせマークと平面的に重なる位置に第2の合わせマークが設けられ、第1基板とレンズ基板とは、第1の合わせマークと第2の合わせマークとが平面的に重ねられた状態で組立てられていることが好ましい。
また、第1偏光板と第2偏光板とをさらに備え、照明装置から、第1偏光板、レンズ基板、第1基板、液晶、第2基板、第2偏光板の順番に積層されていることが好ましい。
上記のいずれかに記載の液晶表示装置を表示部として備えたことを特徴とする電子機器。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
(実施形態1)
《表示装置の概略構成》
図1は、本実施形態に係る表示装置の概略構成を示した斜視図である。図2は、表示装置の概略断面図である。
まず、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置である表示装置100の概要構成について、図1および図2を用いて説明する。
《表示装置の概略構成》
図1は、本実施形態に係る表示装置の概略構成を示した斜視図である。図2は、表示装置の概略断面図である。
まず、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置である表示装置100の概要構成について、図1および図2を用いて説明する。
表示装置100は、表示パネル3と、レンズユニット4と、照明装置5とを含んで構成されている。
表示パネル3は、半透過反射型の液晶パネルであり、その背面側には、透過表示におけるバックライトとして照明装置5が設けられている。照明装置5から出射した光は、レンズユニット4を介して表示パネル3に入射し、透過表示が行われる。
表示パネル3には、複数の画素7が設けられている。複数の画素7は、表示領域8内で、図中のX軸方向及びY軸方向に配列しており、X軸方向を行方向とし、Y軸方向を列方向とするマトリックスMを構成している。なお、表示領域8とは、複数の画素7から構成された画像が表示される領域である。また、Z軸方向は、表示装置100の厚さ方向、換言すると、各部の積層方向を示している。
また、図1では、構成をわかりやすく示すため、画素7が誇張され、且つ画素7の個数が減じられている。
表示パネル3は、半透過反射型の液晶パネルであり、その背面側には、透過表示におけるバックライトとして照明装置5が設けられている。照明装置5から出射した光は、レンズユニット4を介して表示パネル3に入射し、透過表示が行われる。
表示パネル3には、複数の画素7が設けられている。複数の画素7は、表示領域8内で、図中のX軸方向及びY軸方向に配列しており、X軸方向を行方向とし、Y軸方向を列方向とするマトリックスMを構成している。なお、表示領域8とは、複数の画素7から構成された画像が表示される領域である。また、Z軸方向は、表示装置100の厚さ方向、換言すると、各部の積層方向を示している。
また、図1では、構成をわかりやすく示すため、画素7が誇張され、且つ画素7の個数が減じられている。
図2は、図1中のA−A線における断面図である。
表示パネル3は、液晶パネル10と、第1偏光板としての偏光板11aと、第2偏光板としての偏光板11bとを有している。なお、本明細書においては、表裏の偏光板が設けられていない状態のパネルのことを「液晶パネル」と呼ぶ。また、偏光板11bの表面を表示面9という。
液晶パネル10は、第1基板としての素子基板13と、第2基板としての対向基板15と、液晶19と、シール材21とを含んで構成されている。
素子基板13と対向基板15とは、周縁部に配置されたシール材21によって間隙を持って向い合って配置されている。また、当該間隙には、液晶19が封入されている。
素子基板13には、表示面9側すなわち液晶19側に、複数の画素7のそれぞれに対応して、後述するスイッチング素子などが設けられている。
対向基板15は表示面9側に位置し、当該基板の液晶19側には後述する位相差膜などが設けられている。
表示パネル3は、液晶パネル10と、第1偏光板としての偏光板11aと、第2偏光板としての偏光板11bとを有している。なお、本明細書においては、表裏の偏光板が設けられていない状態のパネルのことを「液晶パネル」と呼ぶ。また、偏光板11bの表面を表示面9という。
液晶パネル10は、第1基板としての素子基板13と、第2基板としての対向基板15と、液晶19と、シール材21とを含んで構成されている。
素子基板13と対向基板15とは、周縁部に配置されたシール材21によって間隙を持って向い合って配置されている。また、当該間隙には、液晶19が封入されている。
素子基板13には、表示面9側すなわち液晶19側に、複数の画素7のそれぞれに対応して、後述するスイッチング素子などが設けられている。
対向基板15は表示面9側に位置し、当該基板の液晶19側には後述する位相差膜などが設けられている。
偏光板11a,11bは、液晶パネル10の表裏面に設けられており、照明装置5が出射する照明光の入射方向から、偏光板11a、液晶パネル10、偏光板11bの順番で配置されている。また、吸収型偏光板である偏光板11a及び11bは、偏光板11aにおける光の透過軸の方向と、偏光板11bにおける光の透過軸の方向とが、互いに直交する方向に設定されている。
また、液晶パネル10において、素子基板13の一辺が対向基板15から張出した領域が設けられており、当該領域には、液晶パネル10を駆動するための駆動IC(Integrated Circuit)25が実装されている。駆動IC25は、画素ごとに設けられたスイッチング素子を走査駆動するためのドライバである。なお、本実施形態では、液晶19の駆動方式として、FFS(Fringe Field Switching)型の駆動方式が採用されている。
また、液晶パネル10において、素子基板13の一辺が対向基板15から張出した領域が設けられており、当該領域には、液晶パネル10を駆動するための駆動IC(Integrated Circuit)25が実装されている。駆動IC25は、画素ごとに設けられたスイッチング素子を走査駆動するためのドライバである。なお、本実施形態では、液晶19の駆動方式として、FFS(Fringe Field Switching)型の駆動方式が採用されている。
なお、偏光板11aと素子基板13との間や、偏光板11bと対向基板15との間に、さらに光学補償フィルムを設けても良い。光学補償フィルムを設けることで、液晶19を表示面9の法線方向から見たときや、法線方向から傾斜した方向から見たときなどの液晶19の位相差を補償することができる。これにより、光漏れを低減することができ、コントラストの向上が図られる。
レンズユニット4は、図2に示すように、表示パネル3と、照明装置5(光射出面35b)とに密着した状態で挟持されている。
レンズユニット4には、照明装置5から出射した光のうち、後述する反射領域に向かう光の一部を透過領域に差し向ける光学作用を有する複数の凹レンズが形成されている。なお、レンズユニット4の詳細については後述する。
レンズユニット4は、図2に示すように、表示パネル3と、照明装置5(光射出面35b)とに密着した状態で挟持されている。
レンズユニット4には、照明装置5から出射した光のうち、後述する反射領域に向かう光の一部を透過領域に差し向ける光学作用を有する複数の凹レンズが形成されている。なお、レンズユニット4の詳細については後述する。
照明装置5は、導光板31と、光源33とを有しており、導光板31の光射出面35bがレンズユニット4の底面に面して配置されている。
導光板31は、透明な板状部材であり、アクリルや、ポリカーボネートなどの透明樹脂、またはガラスなどから構成されている。
光源33は、例えば、LED(Light Emitting Diode)や冷陰極管などが採用され、図2において導光板31の左側の一端面に対向して設けられている。なお、図1における光源33は、導光板31の一端面に沿った棒状に描かれているが、複数のLEDを一端面に沿って配置する構成であっても良い。
また、光源としては、導光板31の一端面に沿って光を出射することができる構成であれば良く、例えば、無機または有機EL(Electro Luminescence)素子を光源として用いても良い。
導光板31は、透明な板状部材であり、アクリルや、ポリカーボネートなどの透明樹脂、またはガラスなどから構成されている。
光源33は、例えば、LED(Light Emitting Diode)や冷陰極管などが採用され、図2において導光板31の左側の一端面に対向して設けられている。なお、図1における光源33は、導光板31の一端面に沿った棒状に描かれているが、複数のLEDを一端面に沿って配置する構成であっても良い。
また、光源としては、導光板31の一端面に沿って光を出射することができる構成であれば良く、例えば、無機または有機EL(Electro Luminescence)素子を光源として用いても良い。
光源33から出射された光は、導光板31の一端面から入射し、導光板31の中で反射を繰り返しながら光射出面35bから出射される。光射出面35bから出射された光は、レンズユニット4を介して、表示パネル3に入射される。
なお、導光板31の光射出面35b側には拡散板を設け、また、底面35c側には反射板を設けても良い。これにより、より光の利用効率を高めるとともに、より均一な光分布の照明光を出射することができる。
なお、導光板31の光射出面35b側には拡散板を設け、また、底面35c側には反射板を設けても良い。これにより、より光の利用効率を高めるとともに、より均一な光分布の照明光を出射することができる。
《画素配置および画素構成》
図3は、表示パネルの画素配置を示した平面図である。図4は、画素の拡大図である。
続いて、表示パネルの画素配置および画素構成について、図3および図4を用いて説明する。
図3に示すように、表示パネル3の表示領域8(図1)には、複数の画素7がX軸方向に連続する画素行と、当該画素行がY軸方向に並んだ画素列とからなるマトリックスMが構成されている。
また、マトリックスMを構成する複数の画素7は、赤色系(R)、緑色系(G)、青色系(B)の画素を含んで構成されている。
なお、以下の説明においては、画素7という表記と、画素7r、7g及び7bという表記とが、適宜、使いわけられる。
また、Rの色は、純粋な赤の色相に限定されず、橙等を含む。Gの色は、純粋な緑の色相に限定されず、青緑や黄緑等を含む。Bの色は、純粋な青の色相に限定されず、青紫や青緑等を含む。
図3は、表示パネルの画素配置を示した平面図である。図4は、画素の拡大図である。
続いて、表示パネルの画素配置および画素構成について、図3および図4を用いて説明する。
図3に示すように、表示パネル3の表示領域8(図1)には、複数の画素7がX軸方向に連続する画素行と、当該画素行がY軸方向に並んだ画素列とからなるマトリックスMが構成されている。
また、マトリックスMを構成する複数の画素7は、赤色系(R)、緑色系(G)、青色系(B)の画素を含んで構成されている。
なお、以下の説明においては、画素7という表記と、画素7r、7g及び7bという表記とが、適宜、使いわけられる。
また、Rの色は、純粋な赤の色相に限定されず、橙等を含む。Gの色は、純粋な緑の色相に限定されず、青緑や黄緑等を含む。Bの色は、純粋な青の色相に限定されず、青紫や青緑等を含む。
マトリックスMでは、Y方向に沿って並ぶ複数の画素7が、1つの画素列41を構成している。1つの画素列41内の各画素7は、光の色がR、G及びBのうちの1つに設定されている。
つまり、マトリックスMは、複数の画素7rがY方向に配列した画素列41rと、複数の画素7gがY方向に配列した画素列41gと、複数の画素7bがY方向に配列した画素列41bとを有している。
そして、マトリックスMでは、画素列41r、画素列41g及び画素列41bが、この順でX方向に沿って反復して並んでいる。なお、以下においては、画素列41という表記と、画素列41r、画素列41g及び画素列41bという表記とが、適宜、使いわけられる。
つまり、マトリックスMは、複数の画素7rがY方向に配列した画素列41rと、複数の画素7gがY方向に配列した画素列41gと、複数の画素7bがY方向に配列した画素列41bとを有している。
そして、マトリックスMでは、画素列41r、画素列41g及び画素列41bが、この順でX方向に沿って反復して並んでいる。なお、以下においては、画素列41という表記と、画素列41r、画素列41g及び画素列41bという表記とが、適宜、使いわけられる。
図4は、図3におけるC部の拡大図である。
図4に示すように、画素7は、透過領域Tと、反射領域Hとを有している。なお、図4では、構成をわかりやすく示すため、反射領域Hにハッチングを施している。
透過領域Tでは、照明装置5(図1)から入射された光を表示面9側に透過させることによって、透過表示が行われる。
反射領域Hでは、表示面9を介して表示パネル3に入射した外光を、後述する反射膜で反射させて、その反射光を表示面9側に出射することによって、反射表示が行われる。なお、外光とは、表示パネル3の表示面9から入射されるあらゆる光である。外光には、例えば、屋内外の照明光や、太陽光などが含まれる。
図4に示すように、画素7は、透過領域Tと、反射領域Hとを有している。なお、図4では、構成をわかりやすく示すため、反射領域Hにハッチングを施している。
透過領域Tでは、照明装置5(図1)から入射された光を表示面9側に透過させることによって、透過表示が行われる。
反射領域Hでは、表示面9を介して表示パネル3に入射した外光を、後述する反射膜で反射させて、その反射光を表示面9側に出射することによって、反射表示が行われる。なお、外光とは、表示パネル3の表示面9から入射されるあらゆる光である。外光には、例えば、屋内外の照明光や、太陽光などが含まれる。
《液晶パネルの構成》
図5は、液晶パネルの1画素における断面図である。図6は、同画素の詳細な平面図である。
続いて、液晶パネル10の具体的な構成について、図5および図6を用いて説明する。
図5は、図4におけるD−D線の断面図であり、素子基板13は、第1基板51と、素子層52とを有している。
第1基板51は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料で構成されており、表示面9側に向けられた対向面54aと、その反対(底面)側に向けられた外向面54bとを有している。なお、以降の説明において底面側とは、外向面54b側のことを指す。
素子層52は、第1基板51の対向面54aに設けられている。素子層52には、ゲート絶縁膜57と、絶縁膜59と、配向膜61と、スイッチング素子の1つであるTFT(Thin Film Transistor)素子63と、反射膜65と、共通電極67と、画素電極69とが含まれている。
図5は、液晶パネルの1画素における断面図である。図6は、同画素の詳細な平面図である。
続いて、液晶パネル10の具体的な構成について、図5および図6を用いて説明する。
図5は、図4におけるD−D線の断面図であり、素子基板13は、第1基板51と、素子層52とを有している。
第1基板51は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料で構成されており、表示面9側に向けられた対向面54aと、その反対(底面)側に向けられた外向面54bとを有している。なお、以降の説明において底面側とは、外向面54b側のことを指す。
素子層52は、第1基板51の対向面54aに設けられている。素子層52には、ゲート絶縁膜57と、絶縁膜59と、配向膜61と、スイッチング素子の1つであるTFT(Thin Film Transistor)素子63と、反射膜65と、共通電極67と、画素電極69とが含まれている。
ゲート絶縁膜57は、第1基板51の対向面54aに設けられている。絶縁膜59は、ゲート絶縁膜57の表示面9側に設けられている。配向膜61は、絶縁膜59の表示面9側に設けられている。
TFT素子63と、反射膜65と、共通電極67と、画素電極69とは、それぞれ、各画素7に対応して設けられている。
TFT素子63は、ゲート電極71と、半導体層72と、ソース電極73と、ドレイン電極74とを有している。ゲート電極71は、第1基板51の対向面54aに設けられており、ゲート絶縁膜57によって表示面9側から覆われている。
なお、ゲート電極71の材料としては、例えば、モリブデン、タングステン、クロムなどの金属や、これらを含む合金などが採用され得る。また、ゲート絶縁膜57の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの光透過性を有する材料が採用され得る。半導体層72は、例えばアモルファスシリコンで構成されており、ゲート絶縁膜57を挟んでゲート電極71に対向する位置に設けられている。
TFT素子63と、反射膜65と、共通電極67と、画素電極69とは、それぞれ、各画素7に対応して設けられている。
TFT素子63は、ゲート電極71と、半導体層72と、ソース電極73と、ドレイン電極74とを有している。ゲート電極71は、第1基板51の対向面54aに設けられており、ゲート絶縁膜57によって表示面9側から覆われている。
なお、ゲート電極71の材料としては、例えば、モリブデン、タングステン、クロムなどの金属や、これらを含む合金などが採用され得る。また、ゲート絶縁膜57の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの光透過性を有する材料が採用され得る。半導体層72は、例えばアモルファスシリコンで構成されており、ゲート絶縁膜57を挟んでゲート電極71に対向する位置に設けられている。
ソース電極73は、ゲート絶縁膜57の表示面9側に設けられており、一部が半導体層72に重なっている。ドレイン電極74は、ゲート絶縁膜57の表示面9側に設けられており、一部が半導体層72に重なっている。上記の構成を有するTFT素子63は、半導体層72がゲート電極71と、ソース電極73及びドレイン電極74との間に位置する所謂ボトムゲート型である。
上記の構成を有するTFT素子63は、絶縁膜59によって表示面9側から覆われている。なお、絶縁膜59の材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、アクリル系の樹脂などの光透過性を有する材料が採用され得る。
上記の構成を有するTFT素子63は、絶縁膜59によって表示面9側から覆われている。なお、絶縁膜59の材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、アクリル系の樹脂などの光透過性を有する材料が採用され得る。
反射膜65は、第1基板51の対向面54aに設けられており、平面視で反射領域Hに重なっている。反射膜65の材料としては、例えばアルミニウムなどの光反射性を有する材料が採用され得る。なお、反射膜65を対向基板15側に設ける構成であっても良い。
共通電極67は、第1基板51の対向面54a側に設けられており、平面視で透過領域T及び反射領域Hに重なっている。共通電極67とゲート電極71とは、互いにY方向に間隔をあけた状態で設けられている。共通電極67の材料としては、例えばITO(Indium Tin Oxide)などの光透過性を有する材料が採用され得る。また、共通電極67は、ゲート絶縁膜57によって表示面9側から覆われている。
共通電極67は、第1基板51の対向面54a側に設けられており、平面視で透過領域T及び反射領域Hに重なっている。共通電極67とゲート電極71とは、互いにY方向に間隔をあけた状態で設けられている。共通電極67の材料としては、例えばITO(Indium Tin Oxide)などの光透過性を有する材料が採用され得る。また、共通電極67は、ゲート絶縁膜57によって表示面9側から覆われている。
画素電極69は、絶縁膜59の表示面9側に設けられている。画素電極69は、絶縁膜59に設けられたコンタクトホール75を介して、ドレイン電極74につながっている。画素電極69の材料としては、例えばITOなどの光透過性を有する材料が採用され得る。
配向膜61は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、絶縁膜59及び画素電極69を表示面9側から覆っている。なお、配向膜61には、配向処理が施されている。
配向膜61は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、絶縁膜59及び画素電極69を表示面9側から覆っている。なお、配向膜61には、配向処理が施されている。
対向基板15は、第2基板81と、対向層82とを有している。第2基板81は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料で構成されており、表示面9側に向けられた外向面83aと、底面側に向けられた対向面83bとを有している。
対向層82は、第2基板81の対向面83bに設けられている。対向層82には、光吸収層85と、カラーフィルタ87と、オーバーコート層91と、配向膜92と、配向膜93と、位相差板95とが含まれている。
対向層82は、第2基板81の対向面83bに設けられている。対向層82には、光吸収層85と、カラーフィルタ87と、オーバーコート層91と、配向膜92と、配向膜93と、位相差板95とが含まれている。
光吸収層85は、ブラックマトリックス(BM)であり第2基板81の対向面83bに設けられており、領域86にわたっている。光吸収層85は、平面視で格子状に設けられており、各画素7を区画している。表示装置100では、各画素7は、光吸収層85によって囲まれた領域であると定義され得る。光吸収層85の材料としては、例えば、カーボンブラックやクロムなどの光吸収性が高い材料を含有する樹脂などが採用され得る。
なお、光吸収層85が素子基板13側に形成される構成であっても良い。
なお、光吸収層85が素子基板13側に形成される構成であっても良い。
カラーフィルタ87は、各画素7に対応して設けられている。カラーフィルタ87は、第2基板81の対向面83b側に設けられており、光吸収層85によって囲まれた各領域、すなわち各画素7の領域を底面側から覆っている。
カラーフィルタ87は、入射された光のうち所定の波長域の光を透過させることができる。カラーフィルタ87は、画素7r、画素7g及び画素7bごとに異なる色に着色された樹脂などで構成されている。画素7rに対応するカラーフィルタ87は、Rの光を透過させることができる。画素7gに対応するカラーフィルタ87はGの光を透過させ、画素7bに対応するカラーフィルタ87はBの光を透過させることができる。なお、以下において、各カラーフィルタ87に対してR、G及びBが識別される場合に、カラーフィルタ87r、87g及び87bという表記が用いられる。
カラーフィルタ87は、入射された光のうち所定の波長域の光を透過させることができる。カラーフィルタ87は、画素7r、画素7g及び画素7bごとに異なる色に着色された樹脂などで構成されている。画素7rに対応するカラーフィルタ87は、Rの光を透過させることができる。画素7gに対応するカラーフィルタ87はGの光を透過させ、画素7bに対応するカラーフィルタ87はBの光を透過させることができる。なお、以下において、各カラーフィルタ87に対してR、G及びBが識別される場合に、カラーフィルタ87r、87g及び87bという表記が用いられる。
オーバーコート層91は、光吸収層85及びカラーフィルタ87の底面側に設けられている。オーバーコート層91は、光透過性を有する樹脂などで構成されており、光吸収層85及びカラーフィルタ87を底面側から覆っている。
配向膜92は、オーバーコート層91の底面側に設けられている。配向膜92は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、オーバーコート層91を底面側から覆っている。配向膜92には、底面側に配向処理が施されている。
配向膜92は、オーバーコート層91の底面側に設けられている。配向膜92は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、オーバーコート層91を底面側から覆っている。配向膜92には、底面側に配向処理が施されている。
位相差板95は、例えば液晶化合物を含む材料で構成されており、オーバーコート層91の底面側に設けられている。位相差板95は、平面視で反射領域Hに重なる領域に設けられている。位相差板95は、この位相差板95に入射された光に、1/2波長の位相差を与える。
位相差板95は、液晶化合物を含む液状の材料を硬化させることによって設けられ得る。液晶化合物を含む液状の材料を硬化させるときに、液晶化合物の配向状態が配向膜92によって規制される。
配向膜93は、配向膜92及び位相差板95の底面側に設けられている。配向膜93は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、配向膜92及び位相差板95を底面側から覆っている。配向膜93には、底面側に配向処理が施されている。
位相差板95は、液晶化合物を含む液状の材料を硬化させることによって設けられ得る。液晶化合物を含む液状の材料を硬化させるときに、液晶化合物の配向状態が配向膜92によって規制される。
配向膜93は、配向膜92及び位相差板95の底面側に設けられている。配向膜93は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、配向膜92及び位相差板95を底面側から覆っている。配向膜93には、底面側に配向処理が施されている。
素子基板13及び対向基板15の間に介在する液晶19は、配向膜61と配向膜93との間に介在している。
液晶パネル10では、各画素7において、透過領域Tと反射領域Hとで液晶19の厚みが異なる所謂マルチギャップ構造が採用されている。
透過領域Tにおいて、液晶19は、L1なる厚みを有している。これに対し、反射領域Hでは、液晶19の厚みL2が、L1>L2となるように、位相差板95の厚みが設定されている。なお、液晶パネル10では、L1は、L2の約2倍に設定されている。
位相差板95は、X方向に並ぶ複数の画素7間にわたって一連している。つまり、位相差板95は、X方向に並ぶ複数の反射領域Hにおいて、画素行42(図3)単位で重なっている。
液晶パネル10では、各画素7において、透過領域Tと反射領域Hとで液晶19の厚みが異なる所謂マルチギャップ構造が採用されている。
透過領域Tにおいて、液晶19は、L1なる厚みを有している。これに対し、反射領域Hでは、液晶19の厚みL2が、L1>L2となるように、位相差板95の厚みが設定されている。なお、液晶パネル10では、L1は、L2の約2倍に設定されている。
位相差板95は、X方向に並ぶ複数の画素7間にわたって一連している。つまり、位相差板95は、X方向に並ぶ複数の反射領域Hにおいて、画素行42(図3)単位で重なっている。
図6は、図4をより詳細に示した平面図である。
ここで、各画素7におけるTFT素子63、共通電極67及び画素電極69の平面的な配置について、説明する。
図6に示すように、画素電極69は、画素7の略全領域にわたって設けられており、複数のスリット部111を有している。なお、図6では、構成をわかりやすく示すため、画素電極69にハッチングを施している。
複数のスリット部111は、Y方向に所定間隔で並んでいる。各スリット部111は、Y方向とは交差する方向に沿って延びている。なお、各スリット部111が延びる方向は、X方向から傾斜している。
ここで、各画素7におけるTFT素子63、共通電極67及び画素電極69の平面的な配置について、説明する。
図6に示すように、画素電極69は、画素7の略全領域にわたって設けられており、複数のスリット部111を有している。なお、図6では、構成をわかりやすく示すため、画素電極69にハッチングを施している。
複数のスリット部111は、Y方向に所定間隔で並んでいる。各スリット部111は、Y方向とは交差する方向に沿って延びている。なお、各スリット部111が延びる方向は、X方向から傾斜している。
共通電極67は、画素電極69を覆う領域に設けられている。X方向に隣り合う画素7間において、共通電極67同士は、共通線113によって接続されている。また、各画素7において、共通電極67及び画素電極69は、それぞれの周縁部が領域86に重なっている。
なお、図5で説明した反射膜65及び位相差板95は、図6に示す境界部115よりも反射領域H側で、共通電極67に重なっている。
従って、反射領域Hは、各画素7と反射膜65と位相差板95とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。また、透過領域Tは、各画素7から反射領域Hを除いた領域と、共通電極67とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。
なお、図5で説明した反射膜65及び位相差板95は、図6に示す境界部115よりも反射領域H側で、共通電極67に重なっている。
従って、反射領域Hは、各画素7と反射膜65と位相差板95とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。また、透過領域Tは、各画素7から反射領域Hを除いた領域と、共通電極67とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。
TFT素子63は、図6において透過領域Tの左側の領域86内に設けられている。
画素電極69は、透過領域T内から領域86内に及んでおり、領域86内に設けられたコンタクトホール75を介してドレイン電極74につながっている。X方向に隣り合う画素7間において、ゲート電極71同士は、ゲート線117によって接続されている。また、Y方向に隣り合う画素7間において、ソース電極73同士は、データ線119によって接続されている。
なお、図5におけるTFT素子63、共通電極67及び画素電極69の断面は、図6中のJ−J線による断面に相当している。
画素電極69は、透過領域T内から領域86内に及んでおり、領域86内に設けられたコンタクトホール75を介してドレイン電極74につながっている。X方向に隣り合う画素7間において、ゲート電極71同士は、ゲート線117によって接続されている。また、Y方向に隣り合う画素7間において、ソース電極73同士は、データ線119によって接続されている。
なお、図5におけるTFT素子63、共通電極67及び画素電極69の断面は、図6中のJ−J線による断面に相当している。
共通電極67と画素電極69との間に電圧を印加すると、共通電極67と画素電極69との間に電界が発生する。液晶パネル10では、TFT素子63がOFF状態からON状態に変化すると、共通電極67と画素電極69との間に電界が発生する。この電界によって液晶19の配向状態を変化させることができる。
表示装置100では、照明装置5から表示パネル3に光を照射した状態で、液晶19の配向状態を画素7ごとに変化させることにより、表示が制御される。液晶19の配向状態は、TFT素子63のOFF状態及びON状態を切り替えることによって変化し得る。
表示装置100では、照明装置5から表示パネル3に光を照射した状態で、液晶19の配向状態を画素7ごとに変化させることにより、表示が制御される。液晶19の配向状態は、TFT素子63のOFF状態及びON状態を切り替えることによって変化し得る。
なお、ここまで、半透過反射型の液晶パネル10の一例として、FFS型の液晶パネルについて説明したが、この構成に限定するものではなく、1画素内に反射領域と透過領域とを有する半透過反射型の液晶パネルであれば良い。例えば、素子基板13側には画素ごとに画素電極が形成され、対向基板15側には液晶層を介して共通電極が形成される構成の液晶パネルであっても良い。
同様に、TN(Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式、またはIPS(In-Place-Switching)方式による液晶パネルであっても良い。
同様に、TN(Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式、またはIPS(In-Place-Switching)方式による液晶パネルであっても良い。
《レンズユニットの構成》
図7は、レンズユニットの概要を示す斜視図である。図8は、レンズユニットの光学作用を説明するための断面図である。
ここでは、レンズユニット4の構成および光学作用について、図7および図8を用いて説明する。
図7において、表示パネル3には、前述したように、光吸収層85によって区画された複数の画素7がマトリックス状に形成されている。なお、図7においては、素子基板や、対向基板などの図示は省略している。複数の画素7の各々は、反射領域Hと透過領域Tとを備えている。
図7は、レンズユニットの概要を示す斜視図である。図8は、レンズユニットの光学作用を説明するための断面図である。
ここでは、レンズユニット4の構成および光学作用について、図7および図8を用いて説明する。
図7において、表示パネル3には、前述したように、光吸収層85によって区画された複数の画素7がマトリックス状に形成されている。なお、図7においては、素子基板や、対向基板などの図示は省略している。複数の画素7の各々は、反射領域Hと透過領域Tとを備えている。
レンズユニット4は、レンズ基板46、および複数の凹レンズ45などから構成されている。レンズ基板46は、透明樹脂、または無機ガラスから構成されている。
凹レンズ45は、透明樹脂、または無機ガラスなどから構成されている。透明樹脂としては、エチピオ系、ウレタン系、アリル系などの熱硬化性樹脂、またはアクリル系や、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂、若しくは紫外線硬化性樹脂や、可視光線硬化性樹脂などの光硬化性樹脂を用いることができる。
凹レンズ45は、表示パネル3と向い合う側の面が凹形状のレンズ面に形成されたシリンドリカルレンズである。凹レンズ45は、X軸方向に沿って延在し、画素7の反射領域Hと重なるように、画素行に沿ってストライプ状に配置されている。
具体的には、例えば、画素7iと重なる凹レンズ45は、当該画素の反射領域Hと平面的に重なるように配置され、画素7iのX軸方向に連続する各画素からなる画素行に沿って延在している。
凹レンズ45は、透明樹脂、または無機ガラスなどから構成されている。透明樹脂としては、エチピオ系、ウレタン系、アリル系などの熱硬化性樹脂、またはアクリル系や、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂、若しくは紫外線硬化性樹脂や、可視光線硬化性樹脂などの光硬化性樹脂を用いることができる。
凹レンズ45は、表示パネル3と向い合う側の面が凹形状のレンズ面に形成されたシリンドリカルレンズである。凹レンズ45は、X軸方向に沿って延在し、画素7の反射領域Hと重なるように、画素行に沿ってストライプ状に配置されている。
具体的には、例えば、画素7iと重なる凹レンズ45は、当該画素の反射領域Hと平面的に重なるように配置され、画素7iのX軸方向に連続する各画素からなる画素行に沿って延在している。
また、凹レンズ45の凹レンズ面は、Y軸方向に沿って凹状に湾曲しており、背面の照明装置5(図1)から入射され、反射領域Hに向かう光の一部を屈折させ、画素7iの透過領域T、またはY軸方向に隣り合う画素7jの透過領域Tに入射する光とするための光学作用を有している。
換言すれば、凹レンズ45は、背面(Z軸(−))側から入射してくる光を表示パネル3側におけるY軸方向に拡散させる光学作用を有している。
換言すれば、凹レンズ45は、背面(Z軸(−))側から入射してくる光を表示パネル3側におけるY軸方向に拡散させる光学作用を有している。
図8は、図7の斜視図をX軸方向から観察したときの画素7i,7jにおける表示パネル3およびレンズユニット4の断面形状を示しており、図4のD−D断面に相当する。また、図1における照明装置5から出射される照明光は、導光板31の光射出面35bから略垂直(Z軸方向)に出射されるものとして説明する。
図8において、一点鎖線で示された中心線Caは、反射領域HのY軸方向の長さにおける略中心を通り、Z軸に平行な線分である。
凹レンズ45は、素子基板13の反射膜65の下側に配置され、凹レンズ面の最深部を中心線Caが貫いている。また、凹レンズ45の焦点Fは、中心線Ca上におけるレンズ基板46の下方側にある。
つまり、凹レンズ45の最深部および焦点Fは、共に、中心線Ca上に設けられている。
図8において、一点鎖線で示された中心線Caは、反射領域HのY軸方向の長さにおける略中心を通り、Z軸に平行な線分である。
凹レンズ45は、素子基板13の反射膜65の下側に配置され、凹レンズ面の最深部を中心線Caが貫いている。また、凹レンズ45の焦点Fは、中心線Ca上におけるレンズ基板46の下方側にある。
つまり、凹レンズ45の最深部および焦点Fは、共に、中心線Ca上に設けられている。
凹レンズ45は、照明装置5から出射され、反射領域Hに向かう光Lのうち、その一部の光を凹レンズ面の界面において屈折させ、隣り合う透過領域Tに入射させる。
具体的には、画素7iの反射膜65の下に配置された凹レンズ45の場合、換言すれば、画素7iの反射領域Hと平面的に重なって配置された凹レンズ45の場合、照明装置5から入射し、反射膜65に向かう光Liのうち、凹レンズ45のY軸方向における2つの端部近傍を通過する光Li1,Li2を屈折させ、画素7iの透過領域Tと、画素7jの透過領域Tとに、それぞれ入射させる。
より詳しくは、凹レンズ45と表示パネル3との間には空気層が形成されているため、レンズ材料と空気との屈折率の差、および凹レンズの曲率に応じて、屈折の法則に従い、凹レンズ面の界面において光Li1,Li2が屈折し、最寄りの透過領域Tにそれぞれ入射することになる。
なお、図8に示したように、光Li1,Li2の屈折後の進行方向は、焦点Fから放射状に広がる点線の延長方向に一致している。換言すれば、屈折後の光Li1,Li2の進行方向を直線で遡ると、焦点Fで交差する。
具体的には、画素7iの反射膜65の下に配置された凹レンズ45の場合、換言すれば、画素7iの反射領域Hと平面的に重なって配置された凹レンズ45の場合、照明装置5から入射し、反射膜65に向かう光Liのうち、凹レンズ45のY軸方向における2つの端部近傍を通過する光Li1,Li2を屈折させ、画素7iの透過領域Tと、画素7jの透過領域Tとに、それぞれ入射させる。
より詳しくは、凹レンズ45と表示パネル3との間には空気層が形成されているため、レンズ材料と空気との屈折率の差、および凹レンズの曲率に応じて、屈折の法則に従い、凹レンズ面の界面において光Li1,Li2が屈折し、最寄りの透過領域Tにそれぞれ入射することになる。
なお、図8に示したように、光Li1,Li2の屈折後の進行方向は、焦点Fから放射状に広がる点線の延長方向に一致している。換言すれば、屈折後の光Li1,Li2の進行方向を直線で遡ると、焦点Fで交差する。
同様に、画素7jの反射領域Hと平面的に重なって配置された凹レンズ45の場合も、反射領域Hに向かう光Ljのうち、凹レンズ45のY軸方向における2つの端部近傍を通過する光Lj1,Lj2を屈折させ、画素7jの透過領域Tと、画素7kの透過領域Tとに、それぞれ入射させる。
上述したように凹レンズ45は、反射膜65に向かう光の一部を屈折させて透過領域Tに入射させるように設定されている。
上述したように凹レンズ45は、反射膜65に向かう光の一部を屈折させて透過領域Tに入射させるように設定されている。
《レンズユニットの光学設定》
図9は、レンズユニットの光学設定の説明図である。図9は、図8の断面図から1画素分の構成を抜粋した図面である。
ここでは、凹レンズ45を含むレンズユニット4の好適な光学配置、および光学設計について説明する。
図9は、レンズユニットの光学設定の説明図である。図9は、図8の断面図から1画素分の構成を抜粋した図面である。
ここでは、凹レンズ45を含むレンズユニット4の好適な光学配置、および光学設計について説明する。
図9(a)において、1つの画素における透過領域Tの長さをdT、反射領域Hの長さをdR、凹レンズ45の凹レンズ面におけるY軸方向の端部をA、端部Aから対向基板15までの距離をMとする。また、凹レンズ45の凹レンズ面の曲率をR、凹レンズ45の屈折率をnとする。
図9(b)は、(a)における端部A近傍の拡大図であり、一点鎖線で示された基準線Cbは、凹レンズ面の曲率中心と端部Aとを通る直線である。基準線Cbは、凹レンズ面における端部Aを通る接線に対して垂直な線分である。
ここで、基準線Cbと凹レンズ45に入射した光Lxとがなす角度を入射角θ、基準線Cbと凹レンズ45から出射する光Lxとがなす角度を出射角φとして、以下説明する。なお、凹レンズ45と、表示パネル3との間には空気層が介在しているものとする。
図9(b)は、(a)における端部A近傍の拡大図であり、一点鎖線で示された基準線Cbは、凹レンズ面の曲率中心と端部Aとを通る直線である。基準線Cbは、凹レンズ面における端部Aを通る接線に対して垂直な線分である。
ここで、基準線Cbと凹レンズ45に入射した光Lxとがなす角度を入射角θ、基準線Cbと凹レンズ45から出射する光Lxとがなす角度を出射角φとして、以下説明する。なお、凹レンズ45と、表示パネル3との間には空気層が介在しているものとする。
まず、透過領域Tの長さdTと、端部Aから対向基板15までの距離Mまでの関係は、下記数式(1)によって表される。
Mtan(φ−θ)<dT…(1)
また、屈折の法則から、下記数式(2)が導出される。なお、空気の屈折率は1としている。
nsinθ=1sinφ…(2)
また、凹レンズ45の凹レンズ面の曲率Rと、反射領域Hの長さdRとの関係は、下記数式(3)によって表される。
sinθ=dR/2R…(3)
Mtan(φ−θ)<dT…(1)
また、屈折の法則から、下記数式(2)が導出される。なお、空気の屈折率は1としている。
nsinθ=1sinφ…(2)
また、凹レンズ45の凹レンズ面の曲率Rと、反射領域Hの長さdRとの関係は、下記数式(3)によって表される。
sinθ=dR/2R…(3)
ここで、数式(2)(3)を、数式(1)に代入すると、設計条件を定義する下記数式(4)が得られる。
[(4R2−dR 2)1/2−((4R2/n2)−dR 2)1/2]/([(4R2−dR 2)(4R2−n2dR 2)]1/2+ndR 2)<(dT/dRnM)…(4)
[(4R2−dR 2)1/2−((4R2/n2)−dR 2)1/2]/([(4R2−dR 2)(4R2−n2dR 2)]1/2+ndR 2)<(dT/dRnM)…(4)
続いて、数式(4)に基づいた具体的な設計事例について説明する。
図9(a)において、反射領域Hの長さdRと、透過領域Tの長さdTとが等しく、共に40μmであるものとする。つまり、1画素のY軸方向の長さは、80μmとなる。
また、凹レンズ45の屈折率nが1.5で、凹レンズ面の曲率Rが50μmであった場合について、説明する。
これらのパラメータを数式(4)に代入すると、M<170μmという結果が導出される。つまり、M<170μmを満たす範疇で、レンズユニット4を配置すれば良いことになる。
図9(a)において、反射領域Hの長さdRと、透過領域Tの長さdTとが等しく、共に40μmであるものとする。つまり、1画素のY軸方向の長さは、80μmとなる。
また、凹レンズ45の屈折率nが1.5で、凹レンズ面の曲率Rが50μmであった場合について、説明する。
これらのパラメータを数式(4)に代入すると、M<170μmという結果が導出される。つまり、M<170μmを満たす範疇で、レンズユニット4を配置すれば良いことになる。
また、ここでは、反射領域Hの長さと透過領域Tの長さとが等しい場合について説明したが、一般的に、半透過反射型の表示パネルの場合、その用途に応じて反射表示と透過表示との優先度合いを定めることが多い。例えば、表示パネルを明るい環境下で使用されることが多い携帯電話に用いる場合、透過表示よりも反射表示を優先し、1画素内における反射領域のサイズを透過領域よりも大きくする。
このように反射領域と透過領域のサイズが異なる場合であっても、レンズユニット4の好適な設計条件を定義した数式(4)に基づいて、レンズユニット4を設計および配置すれば良い。
このように反射領域と透過領域のサイズが異なる場合であっても、レンズユニット4の好適な設計条件を定義した数式(4)に基づいて、レンズユニット4を設計および配置すれば良い。
また、ここでは、1つの画素内において反射領域Hに向かう光の一部を同一画素内の透過領域Tに差し向ける場合について説明したが、2つの画素間を跨ぐ場合には、光吸収層85の幅も考慮することが望ましい。
具体的には、図7において、Y軸方向に隣り合う画素7i,7j間には、光吸収層85が介在しているため、反射領域Hの長さdRとして、反射膜65のY軸方向の長さに加えて、光吸収層85の幅を加味した寸法を用いた方が、より好ましいということである。
具体的には、図7において、Y軸方向に隣り合う画素7i,7j間には、光吸収層85が介在しているため、反射領域Hの長さdRとして、反射膜65のY軸方向の長さに加えて、光吸収層85の幅を加味した寸法を用いた方が、より好ましいということである。
《レンズユニットの製造方法、および組立て方法》
ここでは、レンズユニット4の製造方法、および表示パネル3との組立て方法について、図1および図7を用いて説明する。
まず、レンズユニット4は、切削加工、研磨加工、フォトリソ法、光造型法、インクジェット法などの加工方法、またはこれらの加工方法を組合せることによって、前述した透明材料を加工して製造される。
図1に示すように、レンズユニット4は、外周部が表示領域8と重なる部分よりも一段高く、額縁状に形成されていることが望ましい。
例えば、周縁部が一段高く、レンズ形成部が凹部となったガラス材を基板46として用い、当該凹部に紫外線硬化性樹脂を塗布し、フォトリソ法によって複数の凹レンズ45を形成したレンズユニット4を用いる。なお、この構成の場合、不要な屈折を防ぐため、基板46の材料の屈折率と、凹レンズ45の材料の屈折率との差が小さいことが好ましい。
ここでは、レンズユニット4の製造方法、および表示パネル3との組立て方法について、図1および図7を用いて説明する。
まず、レンズユニット4は、切削加工、研磨加工、フォトリソ法、光造型法、インクジェット法などの加工方法、またはこれらの加工方法を組合せることによって、前述した透明材料を加工して製造される。
図1に示すように、レンズユニット4は、外周部が表示領域8と重なる部分よりも一段高く、額縁状に形成されていることが望ましい。
例えば、周縁部が一段高く、レンズ形成部が凹部となったガラス材を基板46として用い、当該凹部に紫外線硬化性樹脂を塗布し、フォトリソ法によって複数の凹レンズ45を形成したレンズユニット4を用いる。なお、この構成の場合、不要な屈折を防ぐため、基板46の材料の屈折率と、凹レンズ45の材料の屈折率との差が小さいことが好ましい。
また、基板46単品の段階で、対角線近傍の額縁部に合わせマークa1,a2を形成しておく。なお、素子基板13にも、この合わせマークとa1,a2平面的に重なる位置に対応する合わせマークを形成しておく。また、素子基板13において、各画素は当該合わせマークを基準にして平面位置が定められている。なお、合わせマークは、4つの額縁部の角部(端部)のうち、少なくとも対角関係にある2つの端部(1対の端部に)形成すれば良い。
また、合わせマークa1,a2は、印刷法、彫刻法、レーザ加工、フォトリソ法、またはこれらの加工方法を組合せて形成することができる。合わせマークの形状は、例えば、図1に示すように、基準となる三角形と、当該三角形の一つの頂点において点対象となる三角形との2つの三角形から形成する。または、十字形などのとんぼであっても良い。
また、合わせマークa1,a2は、印刷法、彫刻法、レーザ加工、フォトリソ法、またはこれらの加工方法を組合せて形成することができる。合わせマークの形状は、例えば、図1に示すように、基準となる三角形と、当該三角形の一つの頂点において点対象となる三角形との2つの三角形から形成する。または、十字形などのとんぼであっても良い。
基板46の凹部に凹レンズ45を形成する工程では、合わせマークa1,a2を平面位置の基準として、複数の凹レンズ45を形成する。
表示パネル3とレンズユニット4とを組合せる工程では、表示パネル3の合わせマークと、レンズユニット4の合わせマークa1,a2とが平面的に重なるようにして、組立てる。
表示パネル3とレンズユニット4とを組合せる工程では、表示パネル3の合わせマークと、レンズユニット4の合わせマークa1,a2とが平面的に重なるようにして、組立てる。
上述した通り、本実施形態に係る表示装置100によれば、以下の効果を得ることができる。
表示装置100によれば、照明装置5と素子基板13との間に、複数の凹レンズ45が形成されたレンズユニット4を備えているため、照明装置から反射領域Hに向かう光のうち、少なくとも一部の光を透過領域Tに導くことができる。
よって、反射領域に向かう光を無駄に費やしていた従来の液晶表示装置と比べて、透過領域Tに導かれる光の分、光の利用効率に優れた表示装置100を提供することができる。従って、無駄に費やされる光が低減されるため、エネルギー効率に優れた表示装置100を提供することができる。
表示装置100によれば、照明装置5と素子基板13との間に、複数の凹レンズ45が形成されたレンズユニット4を備えているため、照明装置から反射領域Hに向かう光のうち、少なくとも一部の光を透過領域Tに導くことができる。
よって、反射領域に向かう光を無駄に費やしていた従来の液晶表示装置と比べて、透過領域Tに導かれる光の分、光の利用効率に優れた表示装置100を提供することができる。従って、無駄に費やされる光が低減されるため、エネルギー効率に優れた表示装置100を提供することができる。
また、凹レンズ45は、画素行に沿って連続する反射領域に重なって配置されたシリンドリカルレンズであるため、例えば、球面レンズと比べて加工が容易であり、製造方法も前述した加工方法の中から各種選択することができる。
従って、レンズユニット4を簡便に、かつ安価に製造することができる。
従って、レンズユニット4を簡便に、かつ安価に製造することができる。
また、前述した通り、1画素の長さは100μm程度であるため、この長さにおける反射領域Hと平面的に重なるように凹レンズ45を配置するためには、精密な位置合わせが必要となる。
表示装置100によれば、素子基板13の対角関係にある2対の端部のうち1対には、合わせマークが設けられ、また、レンズユニット4のレンズ基板46には、素子基板13の合わせマークと平面的に重なる位置に合わせマークa1,a2が設けられている。
さらに、素子基板13とレンズユニット4とを組立てる際には、対応する合わせマークが平面的に重なるように組立てるため、両部の位置を正確に位置合わせすることができる。特に、素子基板13においては、反射領域Hおよび透過領域Tの範囲を規定する反射膜65を含む画素の構成要素が合わせマークを基準にして形成されており、かつ、レンズユニット4における複数の凹レンズ45も合わせマークa1,a2を基準にして形成されているため、反射領域Hと凹レンズ45との位置を精密に位置合わせすることができる。
表示装置100によれば、素子基板13の対角関係にある2対の端部のうち1対には、合わせマークが設けられ、また、レンズユニット4のレンズ基板46には、素子基板13の合わせマークと平面的に重なる位置に合わせマークa1,a2が設けられている。
さらに、素子基板13とレンズユニット4とを組立てる際には、対応する合わせマークが平面的に重なるように組立てるため、両部の位置を正確に位置合わせすることができる。特に、素子基板13においては、反射領域Hおよび透過領域Tの範囲を規定する反射膜65を含む画素の構成要素が合わせマークを基準にして形成されており、かつ、レンズユニット4における複数の凹レンズ45も合わせマークa1,a2を基準にして形成されているため、反射領域Hと凹レンズ45との位置を精密に位置合わせすることができる。
(実施形態2)
図10は、実施形態2に係るレンズユニットの平面図である。図11は、レンズユニットの断面図である。
以下、本発明の実施形態2に係る表示装置について、図10,11を用いて説明する。
本実施形態における表示装置100(図1)は、実施形態1のレンズユニット4とは異なる凹レンズレイアウトを持つレンズユニット140を備えている。なお、図1,2においては、レンズユニット4をレンズユニット140と読み換えるものとする。
ここでは、実施形態1における説明と重複する部分は省略し、レンズユニット140の構成を中心に説明する。また、同一の構成部位については同一の番号を附して説明する。
図10は、実施形態2に係るレンズユニットの平面図である。図11は、レンズユニットの断面図である。
以下、本発明の実施形態2に係る表示装置について、図10,11を用いて説明する。
本実施形態における表示装置100(図1)は、実施形態1のレンズユニット4とは異なる凹レンズレイアウトを持つレンズユニット140を備えている。なお、図1,2においては、レンズユニット4をレンズユニット140と読み換えるものとする。
ここでは、実施形態1における説明と重複する部分は省略し、レンズユニット140の構成を中心に説明する。また、同一の構成部位については同一の番号を附して説明する。
《レンズユニットの構成》
本実施形態の表示装置100は、光吸収層85に向かう光も有効活用することが可能なレンズユニット140を搭載した表示装置である。
図10は、レンズユニット140の部分平面図であり、表示パネル3の対応する画素を点線で重ねて示している。
実施形態1のレンズユニット4では、反射領域Hと重なる複数の凹レンズ45が形成されていたが、本実施形態のレンズユニット140には、複数の凹レンズ45に加えて、BM凹レンズとしての複数の凹レンズ47が形成されている。
本実施形態の表示装置100は、光吸収層85に向かう光も有効活用することが可能なレンズユニット140を搭載した表示装置である。
図10は、レンズユニット140の部分平面図であり、表示パネル3の対応する画素を点線で重ねて示している。
実施形態1のレンズユニット4では、反射領域Hと重なる複数の凹レンズ45が形成されていたが、本実施形態のレンズユニット140には、複数の凹レンズ45に加えて、BM凹レンズとしての複数の凹レンズ47が形成されている。
複数の凹レンズ47は、隣り合う画素における隣り合う透過領域T間に、跨って配置されている。換言すれば、隣り合う透過領域T間に形成された光吸収層85と平面的に重なるように配置されている。
具体的には、隣り合う画素7q,7iにおける隣り合う透過領域T間の光吸収層85の背面に凹レンズ47が形成されている。また、X軸方向に隣り合う他の画素間においても、同様に光吸収層85の背面に凹レンズ47が形成されている。
凹レンズ47は、表示パネル3と向い合う側の面が凹形状のレンズ面に形成されたシリンドリカルレンズである。凹レンズ47は、隣り合う透過領域T間においてY軸方向に延在する光吸収層85に重なる部分に配置されている。
具体的には、隣り合う画素7q,7iにおける隣り合う透過領域T間の光吸収層85の背面に凹レンズ47が形成されている。また、X軸方向に隣り合う他の画素間においても、同様に光吸収層85の背面に凹レンズ47が形成されている。
凹レンズ47は、表示パネル3と向い合う側の面が凹形状のレンズ面に形成されたシリンドリカルレンズである。凹レンズ47は、隣り合う透過領域T間においてY軸方向に延在する光吸収層85に重なる部分に配置されている。
図11は、図10のP−P断面を示している。
図11において、一点鎖線で示された中心線Cdは、X軸方向の光吸収層85における幅の略中心を通り、Z軸に平行な線分である。
凹レンズ47は、対向基板15の光吸収層85の下側に配置され、凹レンズ面の最深部を中心線Cdが貫いている。また、凹レンズ47の焦点Fは、中心線Cd上におけるレンズ基板46の下方側にある。
つまり、凹レンズ47の最深部および焦点Fは、共に、中心線Cd上に設けられている。
図11において、一点鎖線で示された中心線Cdは、X軸方向の光吸収層85における幅の略中心を通り、Z軸に平行な線分である。
凹レンズ47は、対向基板15の光吸収層85の下側に配置され、凹レンズ面の最深部を中心線Cdが貫いている。また、凹レンズ47の焦点Fは、中心線Cd上におけるレンズ基板46の下方側にある。
つまり、凹レンズ47の最深部および焦点Fは、共に、中心線Cd上に設けられている。
凹レンズ47は、照明装置5から出射され、光吸収層85に向かう光Lbのうち、その一部の光を凹レンズ面の界面において屈折させ、隣り合う透過領域Tに入射させる。
具体的には、画素7q,7iにおける隣り合う透過領域T間の光吸収層85と平面的に重なって配置された凹レンズ47の場合、照明装置5から入射し、光吸収層85に向かう光Lbのうち、凹レンズ47のX軸方向における2つの端部近傍を通過する光Lb1,Lb2を屈折させ、画素7qの透過領域Tと、画素7iの透過領域Tとに、それぞれ入射させる。
なお、図11に示したように、光Lb1,Lb2の屈折後の進行方向は、焦点Fから放射状に広がる点線の延長方向に一致している。換言すれば、屈折後の光Lb1,Lb2の進行方向を直線で遡ると、焦点Fで交差する。
具体的には、画素7q,7iにおける隣り合う透過領域T間の光吸収層85と平面的に重なって配置された凹レンズ47の場合、照明装置5から入射し、光吸収層85に向かう光Lbのうち、凹レンズ47のX軸方向における2つの端部近傍を通過する光Lb1,Lb2を屈折させ、画素7qの透過領域Tと、画素7iの透過領域Tとに、それぞれ入射させる。
なお、図11に示したように、光Lb1,Lb2の屈折後の進行方向は、焦点Fから放射状に広がる点線の延長方向に一致している。換言すれば、屈折後の光Lb1,Lb2の進行方向を直線で遡ると、焦点Fで交差する。
凹レンズ47は、実施形態1の凹レンズ45と同様の材料および製造方法によって製造することができる。
また、凹レンズ47の光学設計も実施形態1の凹レンズ45と同様に数式(4)に基づいて設定することができる。なお、この場合は、反射領域Hの長さdRを光吸収層85の幅に置き換える。
また、凹レンズ47の光学設計も実施形態1の凹レンズ45と同様に数式(4)に基づいて設定することができる。なお、この場合は、反射領域Hの長さdRを光吸収層85の幅に置き換える。
上述した通り、本実施形態によれば、実施形態1における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
表示装置100によれば、照明装置5と素子基板13との間に、複数の凹レンズ45に加えて、複数の凹レンズ47が形成されたレンズユニット140を備えているため、反射領域Hに向かう光の一部に加えて、光吸収層85に向かう光の一部も、透過領域Tに導くことができる。
より詳しくは、隣り合う画素における隣り合う透過領域T間に跨って配置された凹レンズ47により、光吸収層85に向かう光の一部を透過領域Tに導くことができる。
よって、反射領域に向かう光を無駄に費やしていた従来の液晶表示装置と比べて、透過領域Tに導かれる光の分、光の利用効率に優れた表示装置100を提供することができる。従って、無駄に費やされる光が低減されるため、エネルギー効率に優れた表示装置100を提供することができる。
表示装置100によれば、照明装置5と素子基板13との間に、複数の凹レンズ45に加えて、複数の凹レンズ47が形成されたレンズユニット140を備えているため、反射領域Hに向かう光の一部に加えて、光吸収層85に向かう光の一部も、透過領域Tに導くことができる。
より詳しくは、隣り合う画素における隣り合う透過領域T間に跨って配置された凹レンズ47により、光吸収層85に向かう光の一部を透過領域Tに導くことができる。
よって、反射領域に向かう光を無駄に費やしていた従来の液晶表示装置と比べて、透過領域Tに導かれる光の分、光の利用効率に優れた表示装置100を提供することができる。従って、無駄に費やされる光が低減されるため、エネルギー効率に優れた表示装置100を提供することができる。
(実施形態3)
図12は、実施形態3に係る表示装置の断面図であり、図2と対応している。図13は、表示装置の組立て態様を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態3に係る表示装置について、図12,13を用いて説明する。
本実施形態における表示装置200は、実施形態1の表示パネル3とは異なる構成の表示パネル30を備えている。本実施形態の表示パネル30は、レンズユニット4を含んで構成されている。
ここでは、実施形態1における説明と重複する部分は省略し、表示パネル30の構成を中心に説明する。また、同一の構成部位については同一の番号を附して説明する。
図12は、実施形態3に係る表示装置の断面図であり、図2と対応している。図13は、表示装置の組立て態様を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態3に係る表示装置について、図12,13を用いて説明する。
本実施形態における表示装置200は、実施形態1の表示パネル3とは異なる構成の表示パネル30を備えている。本実施形態の表示パネル30は、レンズユニット4を含んで構成されている。
ここでは、実施形態1における説明と重複する部分は省略し、表示パネル30の構成を中心に説明する。また、同一の構成部位については同一の番号を附して説明する。
図12において、表示パネル30は、表示面9側から、偏光板11b、液晶パネル10、レンズユニット4、偏光板11aの順番で積層されて構成されている。
つまり、表示パネル30の構成には、レンズユニット4が組み込まれている。換言すれば、表示パネル30は、実施形態1の表示パネル3(図2)における液晶パネル10と偏光板11aとの間に、レンズユニット4を挿入したものである。また、レンズユニット4を組み入れたこと以外に、構成上の差異はない。
なお、図12においては、表示パネル30と照明装置5との間に、間隙が設けられているが、これは説明を解り易くするためのものであり、実際には、当該間は密着している。
つまり、表示パネル30の構成には、レンズユニット4が組み込まれている。換言すれば、表示パネル30は、実施形態1の表示パネル3(図2)における液晶パネル10と偏光板11aとの間に、レンズユニット4を挿入したものである。また、レンズユニット4を組み入れたこと以外に、構成上の差異はない。
なお、図12においては、表示パネル30と照明装置5との間に、間隙が設けられているが、これは説明を解り易くするためのものであり、実際には、当該間は密着している。
図13は、液晶パネル10とレンズユニット4とを組立てる工程における組立て態様を示している。
レンズユニット4の対角線上の額縁部には、合わせマークa1,a2が形成されている。また、素子基板13にも、この合わせマークa1,a2と平面的に重なる位置に対応する合わせマークa11,a12が形成されている。
液晶パネル10とレンズユニット4とを組合せる工程では、液晶パネル10の合わせマークa11,a12と、レンズユニット4の合わせマークa1,a2とが平面的に重なるようにして、組立てる。
なお、レンズユニット4の代わりに、実施形態2のレンズユニット140を用いても良い。また、合わせマークの形成方法などは、実施形態1での説明と同様である。
レンズユニット4の対角線上の額縁部には、合わせマークa1,a2が形成されている。また、素子基板13にも、この合わせマークa1,a2と平面的に重なる位置に対応する合わせマークa11,a12が形成されている。
液晶パネル10とレンズユニット4とを組合せる工程では、液晶パネル10の合わせマークa11,a12と、レンズユニット4の合わせマークa1,a2とが平面的に重なるようにして、組立てる。
なお、レンズユニット4の代わりに、実施形態2のレンズユニット140を用いても良い。また、合わせマークの形成方法などは、実施形態1での説明と同様である。
上述した通り、本実施形態によれば、実施形態1における効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
表示装置100によれば、表示パネル30の構成にレンズユニット4が含まれている。具体的には、照明装置5から、偏光板11a、レンズユニット4、素子基板13、液晶19、対向基板15、偏光板11bの順番に積層されている。
つまり、レンズユニット4と素子基板13とが直接重ねられるため、位置合わせを容易に行うことができる。
特に、素子基板13の合わせマークa11,a12と、レンズユニット4の合わせマークa1,a2とを合わせる際に、当該間には、液晶や、偏光板などの光学作用を有する部材が介在しないため、双方の重なり具合を確認し易くなり、組立て時の位置合わせ精度を向上させることができる。
表示装置100によれば、表示パネル30の構成にレンズユニット4が含まれている。具体的には、照明装置5から、偏光板11a、レンズユニット4、素子基板13、液晶19、対向基板15、偏光板11bの順番に積層されている。
つまり、レンズユニット4と素子基板13とが直接重ねられるため、位置合わせを容易に行うことができる。
特に、素子基板13の合わせマークa11,a12と、レンズユニット4の合わせマークa1,a2とを合わせる際に、当該間には、液晶や、偏光板などの光学作用を有する部材が介在しないため、双方の重なり具合を確認し易くなり、組立て時の位置合わせ精度を向上させることができる。
(電子機器)
図14は、各実施形態、および後述する変形例に係る表示装置100(200)を搭載した電子機器としての携帯電話を示す図である。
前記各実施形態、および変形例に係る表示装置100(200)は、例えば、電子機器としての携帯電話300に搭載して用いることができる。
携帯電話300は、本体部350と、当該本体部に対して開閉自在に設けられた表示部370とを備えている。
本体部350には、複数の操作ボタンを有する操作部365が設けられている。
また、表示部370には、前記各実施形態、および変形例に係る表示装置100(200)が組み込まれている。
従って、光の利用効率に優れ、エネルギー効率が良い携帯電話300を提供することができる。
図14は、各実施形態、および後述する変形例に係る表示装置100(200)を搭載した電子機器としての携帯電話を示す図である。
前記各実施形態、および変形例に係る表示装置100(200)は、例えば、電子機器としての携帯電話300に搭載して用いることができる。
携帯電話300は、本体部350と、当該本体部に対して開閉自在に設けられた表示部370とを備えている。
本体部350には、複数の操作ボタンを有する操作部365が設けられている。
また、表示部370には、前記各実施形態、および変形例に係る表示装置100(200)が組み込まれている。
従って、光の利用効率に優れ、エネルギー効率が良い携帯電話300を提供することができる。
また、携帯電話の態様は、図14に示した折畳み式に限定するものではなく、例えば、本体部350に対して表示部370が折畳み、および旋回可能に設けられた携帯電話であっても良い。
または、一体型の携帯電話や、一体型の本体部に操作部が収納されているスライド式の携帯電話であっても良い。
また、電子機器としては、携帯電話に限定するものではなく、例えば、カーナビゲーションシステム用の表示装置や、PDA(Personal Digital Assistants)、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器などの各種電子機器に用いることができる。
または、一体型の携帯電話や、一体型の本体部に操作部が収納されているスライド式の携帯電話であっても良い。
また、電子機器としては、携帯電話に限定するものではなく、例えば、カーナビゲーションシステム用の表示装置や、PDA(Personal Digital Assistants)、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器などの各種電子機器に用いることができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例)
図15(a)〜(c)は、画素における反射領域と透過領域の配置態様を示す図である。ここでは、変形例について、図15を用いて説明する。
画素における反射領域と透過領域の配置態様は、図4に示した態様に限定されず、例えば、図15(a)〜(c)に示すような配置となっている場合もある。
このような配置態様であっても、レンズユニットに配置する凹レンズのレイアウトを変えることによって、光の利用効率を高めることができる。
以下、前記実施形態における記載と重複する部分は省略して説明する。なお、同一の構成部位については、同一の番号を附して説明する。
図15(a)〜(c)は、画素における反射領域と透過領域の配置態様を示す図である。ここでは、変形例について、図15を用いて説明する。
画素における反射領域と透過領域の配置態様は、図4に示した態様に限定されず、例えば、図15(a)〜(c)に示すような配置となっている場合もある。
このような配置態様であっても、レンズユニットに配置する凹レンズのレイアウトを変えることによって、光の利用効率を高めることができる。
以下、前記実施形態における記載と重複する部分は省略して説明する。なお、同一の構成部位については、同一の番号を附して説明する。
図15(a)に示された画素207では、Y軸方向に沿って上から透過領域T、反射領域H、透過領域Tの順番で画素が構成されている。
この構成の場合、凹レンズ45を画素中央部の反射領域Hと平面的に重なるように配置すれば良い。凹レンズ45は、X軸方向の画素行に沿って延在して配置される。
図15(b)に示された画素217では、X軸方向に沿って左から透過領域T、反射領域H、透過領域Tの順番で画素が構成されている。
この構成の場合、凹レンズ45を画素中央部の反射領域Hと平面的に重なるようにY軸方向に配置すれば良い。凹レンズ45は、Y軸方向の画素列に沿って延在して配置される。
図15(c)に示された画素227では、反射領域Hが透過領域Tに囲まれて島状に配置されている。
この構成の場合、凹レンズ45を画素中央部の反射領域Hと平面的に重なるようにY軸方向に配置すれば良い。凹レンズ45は、画素227ごとに独立して配置される。
この構成の場合、凹レンズ45を画素中央部の反射領域Hと平面的に重なるように配置すれば良い。凹レンズ45は、X軸方向の画素行に沿って延在して配置される。
図15(b)に示された画素217では、X軸方向に沿って左から透過領域T、反射領域H、透過領域Tの順番で画素が構成されている。
この構成の場合、凹レンズ45を画素中央部の反射領域Hと平面的に重なるようにY軸方向に配置すれば良い。凹レンズ45は、Y軸方向の画素列に沿って延在して配置される。
図15(c)に示された画素227では、反射領域Hが透過領域Tに囲まれて島状に配置されている。
この構成の場合、凹レンズ45を画素中央部の反射領域Hと平面的に重なるようにY軸方向に配置すれば良い。凹レンズ45は、画素227ごとに独立して配置される。
これらの構成であっても、反射領域に向かう光は、凹レンズ45によって屈折され、隣り合う透過領域に入射する。よって、図15(a)〜(c)のような画素を備えた液晶パネルであっても、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
つまり、透過領域と反射領域とを備えた画素構成であれば、本発明を適応可能であり、反射領域に重ねて凹レンズを配置することにより、光の利用効率を高めることができる。
つまり、透過領域と反射領域とを備えた画素構成であれば、本発明を適応可能であり、反射領域に重ねて凹レンズを配置することにより、光の利用効率を高めることができる。
3…表示パネル、4,140…レンズユニット、5…照明装置、7…画素、10…液晶パネル、11a…第1偏光板としての偏光板、11b…第2偏光板としての偏光板、13…第1基板としての素子基板、15…第2基板としての対向基板、45…凹レンズ、46…レンズ基板、47…BM凹レンズとしての凹レンズ、65…反射膜、85…ブラックマトリックスとしての光吸収層、300…電子機器としての携帯電話、a1,a2,a11,a12…合わせマーク、H…反射領域、T…透過領域。
Claims (7)
- 第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板及び前記第2基板の間に介在する液晶と、
前記第1基板の前記液晶側とは反対側に配置され、前記第1基板に向けて光を照射する照明装置と、
前記照明装置からの光を透過させることで透過表示を行う透過領域と、前記第2基板を介して前記液晶に入射された光を反射させることで反射表示を行う反射領域と、を各々が有する複数の画素と、
前記第1基板と前記照明装置との間に配置され、前記照明装置から前記反射領域に向かう光のうち、少なくとも一部を前記透過領域に導く凹レンズと、を備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記画素内において、前記透過領域と前記反射領域とは、隣り合って配置され、
前記凹レンズは、前記反射領域に重なって配置されるとともに、前記照明装置から入射される光の一部を屈折し、前記隣り合う透過領域に入射させることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 各々の前記画素における前記透過領域と前記反射領域とは、隣り合う画素間において、画素行または画素列のいずれかの配列方向において、連続して形成され、
前記凹レンズは、前記配列方向における複数の前記画素の前記反射領域に跨って連続したシリンドカルレンズとして形成さ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。 - 前記画素行および画素列に沿ってそれぞれの前記画素を区画する光吸収層からなるブラックマトリックスを備え、
前記第1基板と前記照明装置との間には、前記配列方向に連続する前記透過領域において、前記ブラックマトリックスと重なる部分に、前記照明装置から前記ブラックマトリックスに向かう光のうち、少なくとも一部を隣りの前記透過領域に導くための凹レンズであるBM凹レンズが、さらに設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 前記第1基板の対角関係にある2対の端部のうち、少なくともいずれか1対には、第1の合わせマークが設けられ、
複数の前記凹レンズは、レンズ基板上に形成され、
前記レンズ基板には、前記第1の合わせマークと平面的に重なる位置に第2の合わせマークが設けられ、
前記第1基板と前記レンズ基板とは、前記第1の合わせマークと前記第2の合わせマークとが平面的に重ねられた状態で組立てられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 第1偏光板と第2偏光板とをさらに備え、
前記照明装置から、前記第1偏光板、前記レンズ基板、前記第1基板、前記液晶、前記第2基板、前記第2偏光板の順番に積層されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶表示装置を表示部として備えたことを特徴とする電子機器。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102279469A (zh) * | 2010-06-10 | 2011-12-14 | 索尼公司 | 视差系统、面板、装置、显示方法及计算机可读介质 |
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-
2008
- 2008-08-20 JP JP2008211482A patent/JP2010048916A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
CN102279469A (zh) * | 2010-06-10 | 2011-12-14 | 索尼公司 | 视差系统、面板、装置、显示方法及计算机可读介质 |
JP2011257619A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Sony Corp | 立体映像表示装置及び電子機器 |
CN115390306A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-25 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、阵列基板的制备方法及显示面板 |
CN115390306B (zh) * | 2022-08-25 | 2023-10-31 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、阵列基板的制备方法及显示面板 |
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