JP2010169964A - Display element and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透過電極部と非透過電極部とを備える画素を有する表示素子およびこれを備えた表示装置に関する。 The present invention relates to a display element having a pixel including a transmissive electrode portion and a non-transmissive electrode portion, and a display device including the display element.
表示素子として液晶表示素子を用いた表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を有するために、OA機器、情報端末、時計、テレビジョン受像機などのさまざまな分野に応用されている。 A display device using a liquid crystal display element as a display element has features such as light weight, thinness, and low power consumption, and thus has been applied to various fields such as OA equipment, information terminals, watches, and television receivers. .
特に、薄膜トランジスタ(TFT)素子を用いた液晶表示素子すなわち液晶パネルは、その応答性から携帯電話、テレビジョン受像機やコンピュータなど多くの表示装置として用いられている。 In particular, a liquid crystal display element using a thin film transistor (TFT) element, that is, a liquid crystal panel is used as a display device such as a mobile phone, a television receiver, or a computer because of its responsiveness.
近年、携帯端末の小型軽量化に伴い高精細で視野角の広い表示装置が要求されてきている。 In recent years, with the reduction in size and weight of portable terminals, there has been a demand for display devices with high definition and wide viewing angles.
高精細化に対しては、TFTアレイ構造の微細化により対応がなされている。 High definition has been dealt with by miniaturization of the TFT array structure.
一方、広視角化に対しては、ネマティック液晶を用いたOCB方式、MVA方式、IPS方式などを用いる表示装置が検討されている。 On the other hand, for wide viewing angles, display devices using an OCB method, an MVA method, an IPS method, or the like using nematic liquid crystals have been studied.
さらに、近年では、屋外での使用頻度が高まることから、従来の透過表示方式に加え、部分的に反射表示をすることが可能な半透過型液晶方式が実用化されている。 Further, in recent years, since the frequency of use outdoors has increased, a transflective liquid crystal system capable of partially reflecting display has been put into practical use in addition to the conventional transmissive display system.
しかしながら、上述の半透過型の液晶パネルは、遮光性の反射電極と透光性の透明電極を有するため、屋内と屋外の双方での視認性に優れているものの、反射電極でバックライトからの光が遮られることにより、透過表示時の輝度が低下するという問題を有している。 However, since the above-described transflective liquid crystal panel has a light-shielding reflective electrode and a translucent transparent electrode, it has excellent visibility both indoors and outdoors. Since the light is blocked, there is a problem that the luminance at the time of transmissive display is lowered.
そこで、上下左右方向に個々に独立したマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイを設け、バックライトから反射電極へと照射される光を透明電極に誘導することで、透過率と輝度の改善を図る構成が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, a configuration for improving transmittance and luminance is provided by providing a microlens array having individual microlenses in the vertical and horizontal directions and guiding the light irradiated from the backlight to the reflective electrode to the transparent electrode. It is known (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上述の表示素子では、マイクロレンズが焦点系であるため、これらマイクロレンズと透明電極とのそれぞれの位置合わせ精度が要求されるという問題点を有している。 However, in the above-described display element, since the microlens is a focal system, there is a problem that the alignment accuracy between the microlens and the transparent electrode is required.
この点、例えば図9に示すように、感光性アクリル樹脂などを用いて形成した非焦点系のプリズム1をアレイ基板2の背面に貼着して、バックライトから反射電極3へと照射される光Laを透明電極4へと誘導する構成が考えられるものの、バックライトが図10に示すような正面方向に輝度ピークを有する配向特性、すなわちガウス分布的な配向特性を有する場合、プリズム1によって誘導され光が誘導されることで図11に示すような配光特性となって表示上輝線が生じ、表示品位が低下するという問題がある。
In this regard, for example, as shown in FIG. 9, a non-focal system prism 1 formed using a photosensitive acrylic resin or the like is attached to the back surface of the
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、光路変換素子と画素との必要以上の位置合わせ精度を要求することなく透過表示時の透過率および輝度の低下を抑制しつつ表示品位を確保できる表示素子およびこれを備えた表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and it is possible to improve display quality while suppressing a decrease in transmittance and luminance during transmissive display without requiring alignment accuracy more than necessary between the optical path conversion element and the pixel. An object of the present invention is to provide a display element that can be secured and a display device including the display element.
本発明は、互いに対向配置された一対の基板と、これら基板の間に介在された光変調層と、光を透過させる透過電極部、および、この透過電極部に隣接し表示面側から入射する光を反射させるとともに背面側から入射する光を透過させない非透過電極部を備えた複数の画素と、前記画素の前記非透過電極部に背面側から入射しようとする光を、隣接する前記画素の前記透過電極部側へと互いに異なる複数の光路角で誘導する非焦点系の光路変換素子とを具備しているものである。 The present invention relates to a pair of substrates disposed opposite to each other, a light modulation layer interposed between the substrates, a transmissive electrode portion that transmits light, and an incident from the display surface side adjacent to the transmissive electrode portion. A plurality of pixels having a non-transmissive electrode portion that reflects light and does not transmit light incident from the back side, and light that is about to enter the non-transparent electrode portion of the pixel from the back side. And a non-focal optical path conversion element that guides to the transmissive electrode portion side at a plurality of different optical path angles.
そして、一の画素の非透過電極部の背面側に入射する光を、この非透過電極部に対して互いに反対側に位置する画素の透過電極部側へと異なる複数の光路角でそれぞれ誘導する非焦点系の光路変換素子を設ける。 And the light which injects into the back side of the non-transmission electrode part of one pixel is each guided by the several different optical path angle to the transmission electrode part side of the pixel located in the mutually opposite side with respect to this non-transmission electrode part. A non-focal optical path conversion element is provided.
本発明によれば、光路変換素子と画素との必要以上の位置合わせ精度が要求されず、非透過電極部の背面側に入射する光を、特定方向に偏ることなく各透過電極部から表示方向へと透過させて有効に利用し、透過表示時の透過率および輝度の低下を抑制できるとともに、輝線の発生を抑制して表示品位を確保できる。 According to the present invention, the alignment accuracy more than necessary between the optical path conversion element and the pixel is not required, and the light incident on the back side of the non-transmissive electrode unit is displayed from each transmissive electrode unit in the display direction without being biased in a specific direction. It is possible to effectively utilize the light transmitted through the screen, and to suppress the decrease in the transmittance and luminance during transmissive display, and to suppress the generation of bright lines and to secure the display quality.
以下、本発明の第1の実施の形態の構成を図1ないし図5を参照して説明する。 The configuration of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図4において、11は表示装置としての液晶表示装置を示し、この液晶表示装置11は、表示素子としての液晶表示素子である液晶パネル12と、この液晶パネル12の背面側に配設された面状光源装置としてのバックライト13とを備え、室内などの暗所ではバックライト13からの光を透過して利用し、屋外などの明所では観察面側からの光を反射して利用する、いわゆる半透過型のものである。 In FIG. 4, reference numeral 11 denotes a liquid crystal display device as a display device. The liquid crystal display device 11 includes a liquid crystal panel 12 which is a liquid crystal display element as a display element, and a surface disposed on the back side of the liquid crystal panel 12. With a backlight 13 as a light source device, used by transmitting light from the backlight 13 in dark places such as indoors, and reflecting and using light from the observation surface side in bright places such as outdoors, It is a so-called transflective type.
液晶パネル12は、カラー表示型の液晶パネルであって、基板であるアレイ基板15と基板である対向基板16とを対向配置し、これら基板15,16間に光変調層としての液晶層17および間隙を一定に保持するスペーサを介在させてその周縁部を接着層18により貼り合わせて構成された液晶パネル本体19と、この液晶パネル本体19の背面側であるバックライト13と対向する側に配置された光路変換素子である複数のプリズム20とを備え、中央部に位置する四角形状の表示領域22(図3)に、図1ないし図3に示す複数の画素23がマトリクス状に配設されている。
The liquid crystal panel 12 is a color display type liquid crystal panel, in which an
アレイ基板15は、例えば透光性を有するガラス基板25を有し、このガラス基板25の液晶層17側(図4中上側)の主面上には、図3に示すように、複数の配線である走査線(ゲート配線)31と複数の配線である信号線(ソース配線)32とが互いに略直交するように格子状に配設され、これら走査線31と信号線32とのそれぞれの交差位置に、スイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT)33が設けられ、これらを覆って液晶層17の液晶分子の配向用の図示しない垂直配向膜などの配向膜が形成されている。
The
薄膜トランジスタ33は、ゲート電極が走査線31と接続され、ソース電極が信号線32と接続されているとともに、ドレイン電極に画素電極35(図1など)が接続されており、走査線駆動回路であるゲートドライバ36からの信号が走査線31を介してゲート電極に印加されることでスイッチング制御され、信号線駆動回路であるソースドライバ37から信号線32を介して入力された信号に対応して画素電極35(図1)に電圧を印加することで、画素23をそれぞれ独立して点灯(オン)/消灯(オフ)させるものである。
The
各画素電極35は、透過電極部としての透過表示部である透明電極41と、非透過電極部としての反射表示部である反射電極42とを備えている。そして、これら透明電極41と反射電極42とは、各画素23において、互いに電気的に接続され、同一の電圧が印加されるように構成されている。
Each
透明電極41は、例えばITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料により、スパッタリング法などで略四角形状に形成されている。
The
また、反射電極42は、例えばアルミニウムなどの反射性を有する導電性材料により、スパッタリング法などで略四角形状に形成され、例えば透明電極41と略等しい面積を有している。
The
さらに、これら透明電極41および反射電極42は、本実施の形態では、図1および図2に示すように、走査線31に対して交差(直交)する方向に隣接している。このため、各画素電極35は、走査線31に対して交差(直交)する方向に長手方向を有している。
Further, in the present embodiment, the
一方、対向基板16は、透光性を有するガラス基板45を有し、このガラス基板45上に、図示しないカラーフィルタ層、対向電極、および、図示しない配向膜などが順次積層されている。
On the other hand, the counter substrate 16 includes a light-transmitting
対向電極は、表示領域22の画素電極35に対応する位置にて、例えばITOなどの透明導電材料により、スパッタリング法などで形成されている。
The counter electrode is formed by a sputtering method or the like at a position corresponding to the
また、液晶層17は、所定の液晶材料により形成された光変調層であり、例えばTNモード、IPSモード、MVAモード、ホモジニアスモードなど、殆どのモードを使用可能である。なお、IPSモードなどの平面スイッチングモードの際には、対向基板16に対向電極を設けない構成とすることができる。
The
また、各プリズム20は、例えば石英、ガラス、あるいは感光性アクリル樹脂などの透明樹脂など、光を透過する部材により形成された非焦点系の素子であり、背面側に位置するアレイ基板15の液晶パネル本体19の背面側の少なくとも表示領域22に対応する部分、本実施の形態では各反射電極42の背面側に対応する位置で液晶パネル本体19(ガラス基板25)の平面状の光入射面19aにそれぞれ図示しない透明接着層を介して貼着されている。また、各プリズム20は、走査線31に平行な帯状に連続した連続体として形成されており、液晶パネル本体19に対して離間された頂点20aから図中の上下にそれぞれ所定の角度で傾斜状に形成された第1傾斜面20b,20b、および、これら第1傾斜面20b,20bと液晶パネル本体19との間に連続し第1傾斜面20b,20bと異なる角度で傾斜した第2傾斜面20c,20cを有する光路変換面20d,20dを備えている。すなわち、各プリズム20は、図中の上下に線対称な形状となっている。
Each
そして、各プリズム20は、空気と、これらプリズム20を構成する材質との屈折率比n1によって、空気との界面すなわち各光路変換面20d,20dの第1傾斜面20bおよび第2傾斜面20cがそれぞれ光を屈曲させるように作用する。本実施の形態では、各プリズム20を構成する物質の屈折率が、空気の屈折率よりも大きく設定されている。
Each
したがって、各プリズム20は、バックライト13(図4)から各反射電極42の背面側へと直進して入射する光L1,L2を、傾斜面20b,20cのそれぞれに垂直な方向に対して上記屈折率比n1に対応する角度分傾斜させた方向へと、すなわち互いに異なる複数、例えば2つの光路角で図1中の上下両側にそれぞれ屈折させて、同一の画素23の透明電極41および隣接する画素23の透明電極41へと誘導するように構成されている。
Accordingly, each
各光路変換面20dは、第1傾斜面20bと第2傾斜面20cとの連続位置に、角部20eがそれぞれ形成されている。また、第1傾斜面20bは、光入射面19aに対する傾斜角が、第2傾斜面20cの光入射面19aに対する傾斜角よりも大きい鋭角状に設定されている。さらに、第1傾斜面20bと第2傾斜面20cとは、角部20eまでの長さが互いに略等しく設定されている。
Each optical path conversion surface 20d has a
また、バックライト13は、ランプなどの光源からの光を導光体である導光板により面状光に変換して、この面状光を、液晶パネル12の背面側全体に照射するものである。なお、このバックライト13は、従来例と同様に、図10に示すように正面方向に輝度ピークを有する配向特性、すなわちガウス分布的な配向特性を有している。 The backlight 13 converts light from a light source such as a lamp into planar light by a light guide plate as a light guide, and irradiates the entire back side of the liquid crystal panel 12 with the planar light. . As in the conventional example, the backlight 13 has an alignment characteristic having a luminance peak in the front direction as shown in FIG. 10, that is, a Gaussian distribution characteristic.
次に、上記第1の実施の形態の動作を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
液晶表示装置11を屋外などの明所で使用する場合(反射表示時)には、バックライト13を消灯した状態で、ゲートドライバ36からの信号により薄膜トランジスタ33を順次駆動し、オンした薄膜トランジスタ33により、画像信号に対応して生成されたソースドライバ37からの信号に対応した電圧を画素電極35(透明電極41および反射電極42)に印加し、この印加した電圧に対応して液晶層17の液晶分子の傾斜角を可変させて、表示側の外部から入射した光を各画素23の反射電極42により反射させることにより、画像が表示される。
When the liquid crystal display device 11 is used in a bright place such as outdoors (during reflective display), the
一方、液晶表示装置11を室内などの暗所で使用する場合(透過表示時)には、バックライト13を点灯した状態で、上記と同様に画素電極35(透明電極41および反射電極42)に印加し、この印加した電圧に対応して液晶層17の液晶分子の傾斜角を可変させて、バックライト13から入射した光を各画素23の透明電極41を透過させることにより、画像が表示される。
On the other hand, when the liquid crystal display device 11 is used in a dark place such as indoors (during transmissive display), the backlight 13 is turned on and the pixel electrode 35 (the
このとき、バックライト13からの光は、液晶パネル12の背面全体に面状に照射されるものの、各プリズム20の光路変換面20d,20dを通過する際に、反射電極42へと入射する光L1,L2が、この反射電極42の図1中、上側および下側のそれぞれに位置する各透明電極41へと、各傾斜面20b,20cによりそれぞれ異なる光路角で誘導されることで、図5に示すように、正面方向にのみピークを有する配光特性となるように透明電極41を透過して表示側に出射される。
At this time, the light from the backlight 13 is irradiated on the entire back surface of the liquid crystal panel 12 in a planar shape, but is incident on the
上述したように、上記第1の実施の形態では、透過表示時に各反射電極42の背面側に入射する光L1,L2を、互いに異なる複数の画素23、例えばその光L1,L2が入射する画素23の透明電極41側と、その画素23に隣接する画素23の透明電極41側とのそれぞれに互いに異なる複数、例えば2つの光路角でそれぞれ誘導する非焦点系のプリズム20を設ける構成とした。
As described above, in the first embodiment, the light L1 and L2 incident on the back side of each
例えば反射電極42の背面側に入射する光を屈折させて透明電極側へと誘導する焦点系のマイクロレンズアレイを備えた光路変換素子を用いる従来の場合では、各マイクロレンズの焦点位置などを各画素23の位置と一致させたりする必要があり、高い位置合わせ精度が要求されるのに対して、本実施の形態では、各プリズム20と画素23との必要以上の位置合わせ精度が要求されず、かつ、各反射電極42の背面側に入射する光L1,L2を、特定方向に偏ることなく各透明電極41から表示方向正面へと略均等に透過させて有効に利用し、透明電極41側に容易かつ確実に誘導することができ、通常の場合では反射電極42によって反射されて利用されない光L1,L2を、透明電極41側で有効に利用して、見かけの透過率を向上し、透過表示時の輝度の低下を抑制できる。
For example, in the conventional case of using an optical path conversion element provided with a microlens array of a focal system that refracts light incident on the back side of the
そして、見かけの透過率が向上し、透過表示時の輝度の低下を抑制できることにより、透過表示時でもバックライト13の輝度を必要以上に高くせずに済み、省エネルギーを図ることができる。 Further, since the apparent transmittance is improved and the decrease in luminance at the time of transmissive display can be suppressed, the luminance of the backlight 13 does not need to be increased more than necessary even during transmissive display, and energy saving can be achieved.
また、各光路変換面20dで透明電極41へと導かれた光は、各傾斜面20b,20cによって同一の透明電極41中の複数の異なる位置へと照射されるので、出射光の配光分布を、図5に示すように、正面方向を除く特定の位置に輝度ピークが形成されないようにすることができるので、輝線などの発生を抑制して表示品位を確保可能な良好な輝度分布改善を期待できる。
Also, the light guided to the
しかも、マイクロレンズアレイを用いる従来の場合では、バックライト13からの光も、理想的な平行光(コリメート光)でなければならず、このような平行光をバックライト13から入射するのは容易でないのに対して、本実施の形態のように、非焦点系のプリズム20を用いることで、バックライト13の配向特性を保ったまま透明電極41に光L1,L2を誘導できるので、一般的な製品に用いられる、正面方向に輝度ピークを有する配向特性、すなわちガウス分布的な配向特性を有するバックライト13でも、輝線などを発生させることなく、充分な透過率アップを期待できる。
Moreover, in the conventional case using a microlens array, the light from the backlight 13 must also be ideal parallel light (collimated light), and it is easy to make such parallel light incident from the backlight 13. On the other hand, as in the present embodiment, by using the
特に、液晶層17が、液晶パネル12に円偏光板を用いるMVAモードやホモジニアスモードの場合、透過率アップ効果がより大きくなる。
In particular, when the
さらに、プリズム20を、走査線31に平行に連続する連続体で形成することで、走査線31と平行な方向への位置合わせ精度を殆ど要求されることがなく設計でき、製造性がより向上する。
Furthermore, by forming the
また、プリズム20を図1中の上下方向に対称的に形成したので、透過表示時には、例えば液晶パネル12に表示する画像を、図1中の上側から見た場合と図1中の下側から見た場合とでも、中心位置に対して互いに角度の絶対値が等しければ輝度に殆ど差が生じることがなく、バックライト13からの光により視角方向に応じて視認性が変化することを防止できる。
Further, since the
次に、第2の実施の形態を図6および図7を参照して説明する。なお、上記第1の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure and effect | action similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態の各プリズム20に代えて、光路変換素子としてのプリズム48を液晶パネル12(ガラス基板25)にそれぞれ貼着したものである。
In the second embodiment,
各プリズム48は、例えば石英、ガラス、あるいは感光性アクリル樹脂などの透明樹脂など、光を透過する部材により走査線31に平行な帯状に連続した連続体として形成された非焦点系の素子であり、背面側に位置するアレイ基板15の液晶パネル本体19の背面側の少なくとも表示領域22に対応する部分、本実施の形態では各反射電極42の背面側に対応する位置で液晶パネル本体19(ガラス基板25)の光入射面19aにそれぞれ図示しない透明接着層を介して貼着されている。また、各プリズム48は、液晶パネル本体19に対して離間された頂点48aから図中の上下にアレイ基板15へと、それぞれ段差のない滑らかな曲面状(円弧面状)に湾曲して連続した光路変換面48b,48bを備え、図中の上下に線対称な形状となっている。
Each
そして、各プリズム48は、空気と、これらプリズム48を構成する材質との屈折率比n2によって、空気との界面すなわち各光路変換面48b,48bがそれぞれ光を屈曲させるように作用する。本実施の形態では、各プリズム48を構成する物質の屈折率が、空気の屈折率よりも大きく設定されている。
Each
したがって、各プリズム48は、バックライト13から各反射電極42の背面側へと直進して入射する光L1,L2を、上記屈折率比n2に対応する角度分傾斜させた方向へと、すなわち互いに異なる複数の光路角で図6中の上下両側にそれぞれ屈折させて、同一の画素23の透明電極41および隣接する画素23の透明電極41へと誘導するように構成されている。
Therefore, each
また、各光路変換面48bは、頂点48a側ではそれぞれ光入射面19aに対する傾斜角度が大きく、光入射面19a側へと徐々に傾斜角度が小さくなるように形成されている。換言すれば、頂点48aに近づくほど尖って形成されている。
Each optical
そして、非焦点系の光学素子であるプリズム48の光路変換面48b,48bによって光L1,L2を上下両側の互いに異なる透明電極41へと、互いに異なる複数の光路角で誘導するなど、上記第1の実施の形態と同様の構成を有することで、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
Then, the light L1 and L2 are guided to the different
さらに、光路変換面48bを円弧面状に湾曲させて形成することで、光L1,L2を連続的に多数の光路角で誘導できるので、図7に示すように、正面方向を除く特定の位置の輝度ピークをより抑制でき、輝線などの発生をより確実に抑制して表示品位を確保できる。
Further, by forming the optical
なお、上記第2の実施の形態において、光路変換面48b,48bは、光入射面19a側へと徐々に傾斜角度が大きくなるように形成してもよい。
In the second embodiment, the optical path conversion surfaces 48b and 48b may be formed so that the inclination angle gradually increases toward the
次に、第3の実施の形態を図8を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the structure and effect | action similar to said each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
この第3の実施の形態は、上記第1の実施の形態の各プリズム20に代えて、光路変換素子としてのプリズムシート53を、液晶パネル12(ガラス基板25)に図示しない透明接着層を介して貼着したものである。
In the third embodiment, instead of the
このプリズムシート53は、透光性を有する部材によりシート状に形成された光路変換素子本体としての透過部であるシート本体54とこのシート本体54と一体に形成された光路変換部としての複数のプリズム部55とを備えている。そして、このプリズムシート53は、例えば溶融押し出し成形や感光性樹脂材料を用いたインプリント技術などにより形成されている。
The prism sheet 53 includes a sheet
各プリズム部55は、上記第1の実施の形態のプリズム20と同様に、非焦点系の光学素子部であり、各反射電極42の背面側に対応する位置に形成され、かつ、走査線31に平行な帯状に連続して形成され、シート本体54に対して頂点55aから図中の上下にそれぞれ傾斜状に形成された第1傾斜面55b,55b、および、第2傾斜面55c,55cを有する光路変換面55d,55dを備えている。
Each
各光路変換面55dは、第1傾斜面55bと第2傾斜面55cとの連続位置に、角部55eがそれぞれ形成されている。また、第1傾斜面55bは、光入射面19aに対する傾斜角が、第2傾斜面55cの光入射面19aに対する傾斜角よりも大きい鋭角状に設定されている。さらに、第1傾斜面55bと第2傾斜面55cとは、角部55eまでの長さが互いに略等しく設定されている。
Each optical path conversion surface 55d has a
そして、液晶表示装置11を屋外などの明所で使用する場合(反射表示時)には、液晶パネル12が上記各実施の形態と同様に動作するとともに、液晶表示装置11を室内などの暗所で使用する場合(透過表示時)には、液晶パネル本体19が上記各実施の形態と同様に動作し、バックライト13からの光が、液晶パネル12の背面全体に面状に照射されるものの、プリズムシート53の各プリズム部55の光路変換面55d,55dを通過する際に、反射電極42へと入射する光L1,L2がこの反射電極42に対して互いに反対側、すなわち、その反射電極42と同一画素23の透明電極41と、その画素23に隣接する画素23の透明電極41とのそれぞれに互いに異なる光路角で誘導されることで、透明電極41,41を透過して表示側に出射される。
When the liquid crystal display device 11 is used in a bright place such as outdoors (during reflective display), the liquid crystal panel 12 operates in the same manner as in the above embodiments, and the liquid crystal display device 11 is placed in a dark place such as a room. In the case of use in (when transmissive display), the liquid
このように、非焦点系の光学素子であるプリズムシート53の各プリズム部55によって光L1,L2を上下両側の互いに異なる透明電極41へと、互いに異なる複数の光路角で誘導するなど、上記第1の実施の形態と同様の構成を有することで、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
In this way, the light L1 and L2 are guided to the different
また、光路変換素子を、シート本体54とプリズム部55とを予め一体に形成したプリズムシート53により構成することで、このプリズムシート53を液晶パネル本体19(ガラス基板25)に貼着するだけで、各プリズム部55が各反射電極42に対応した位置に配置されるので、個々のプリズム部55を独立して位置合わせする場合と比較して、各プリズム部55と各画素23(反射電極42)とを容易に位置合わせできる。
Further, the optical path conversion element is constituted by the prism sheet 53 in which the sheet
なお、上記第3の実施の形態において、光路変換面55d,55dは、第2の実施の形態の光路変換面48b,48bと同様の形状としてもよい。 In the third embodiment, the optical path conversion surfaces 55d and 55d may have the same shape as the optical path conversion surfaces 48b and 48b of the second embodiment.
また、上記第1の実施の形態および第3の実施の形態において、第2傾斜面20c,55cの光入射面19aに対する傾斜角を、第1傾斜面20b,55bの光入射面19aに対する傾斜角よりも大きく設定してもよい。
In the first and third embodiments, the inclination angle of the second
また、上記各実施の形態において、非透過電極部としては、バックライト13側から入射する光を反射可能な反射電極42に限らず、バックライト13側からの光を吸収する光吸収部を備えた電極など、背面側から入射する光を透過しないものであれば、任意に選択できる。
In each of the above embodiments, the non-transmissive electrode portion is not limited to the
さらに、光変調層は、液晶層17に限定されるものではない。
Further, the light modulation layer is not limited to the
そして、各プリズム20、プリズムシート53の各プリズム部55、各切欠部62および各凹溝部65,67は、信号線32、あるいは、補助容量線など、他の任意の配線に対して平行に配置しても同様の作用効果を奏することができる。
Each
また、各画素23として例えば同一の画素23内に透明電極41を挟んで反射電極42をそれぞれ形成する場合などには、各光路変換部によって光L1,L2を同一の画素23内の各透明電極41に導くようにしてもよい。
Further, for example, when the
11 表示装置としての液晶表示装置
12 表示素子としての液晶パネル
13 バックライト
15 基板であるアレイ基板
16 基板である対向基板
17 光変調層としての液晶層
20,48 光路変換素子としてのプリズム
20b,55b 第1傾斜面
20c,55c 第2傾斜面
20d,48b,55d 光路変換面
23 画素
31 配線である走査線
41 透過電極部としての透明電極
42 非透過電極部としての反射電極
53 光路変換素子としてのプリズムシート
11 Liquid crystal display device as a display device
12 Liquid crystal panels as display elements
13 Backlight
Array substrate which is 15 substrate
16 counter substrate
17 Liquid crystal layer as light modulation layer
20, 48 Prism as optical path conversion element
20b, 55b 1st inclined surface
20c, 55c 2nd inclined surface
20d, 48b, 55d Optical path conversion surface
23 pixels
31 Scanning lines that are wiring
41 Transparent electrode as transparent electrode
42 Reflective electrode as non-transmissive electrode
53 Prism sheet as an optical path conversion element
Claims (5)
これら基板の間に介在された光変調層と、
光を透過させる透過電極部、および、この透過電極部に隣接し表示面側から入射する光を反射させるとともに背面側から入射する光を透過させない非透過電極部を備えた複数の画素と、
前記画素の前記非透過電極部に背面側から入射しようとする光を、隣接する前記画素の前記透過電極部側へと互いに異なる複数の光路角で誘導する非焦点系の光路変換素子と
を具備していることを特徴とする表示素子。 A pair of substrates disposed opposite each other;
A light modulation layer interposed between these substrates,
A plurality of pixels having a transmissive electrode portion that transmits light, and a non-transmissive electrode portion that is adjacent to the transmissive electrode portion and reflects light incident from the display surface side and does not transmit light incident from the back side;
A non-focal optical path conversion element that guides light to be incident on the non-transmissive electrode part of the pixel from the back side to the transmissive electrode part side of the adjacent pixel at a plurality of different optical path angles. A display element characterized by comprising:
背面側に位置する前記基板側から離間されて位置し所定の角度で傾斜した第1傾斜面、および、この第1傾斜面と前記基板側との間に連続し前記第1傾斜面と異なる角度で傾斜した第2傾斜面を有する光路変換面を備えている
ことを特徴とする請求項1記載の表示素子。 The optical path conversion element is
A first inclined surface that is spaced apart from the substrate side that is located on the back side and is inclined at a predetermined angle, and an angle different from the first inclined surface that is continuous between the first inclined surface and the substrate side. The display element according to claim 1, further comprising an optical path conversion surface having a second inclined surface inclined at the point.
ことを特徴とする請求項1記載の表示素子。 2. The display according to claim 1, wherein the optical path conversion element includes a continuous optical path conversion surface curved in a curved shape from a position separated from the substrate located on the back side to the substrate side. element.
前記光路変換素子は、前記配線の一部と平行に連続して形成されている
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一記載の表示素子。 A wiring connected to the pixel;
The display element according to claim 1, wherein the optical path conversion element is formed continuously in parallel with a part of the wiring.
この表示素子に背面側から光を照射するバックライトと
を具備していることを特徴とする表示装置。 A display element according to any one of claims 1 to 4,
A display device comprising: a backlight for irradiating light from the back side to the display element.
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