JPH04107528A - Display device - Google Patents

Display device

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Publication number
JPH04107528A
JPH04107528A JP2228695A JP22869590A JPH04107528A JP H04107528 A JPH04107528 A JP H04107528A JP 2228695 A JP2228695 A JP 2228695A JP 22869590 A JP22869590 A JP 22869590A JP H04107528 A JPH04107528 A JP H04107528A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
display
cell
lens array
incident
Prior art date
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Pending
Application number
JP2228695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuro Mizuki
達郎 水木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2228695A priority Critical patent/JPH04107528A/en
Publication of JPH04107528A publication Critical patent/JPH04107528A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make a wide-area display by using a cell which provides optical switch operation and arranging SELFOC lens array between the cell and a light source. CONSTITUTION:The SELFOC lens array 7 is arranged between the light source 6 and cell 1 and scattered light, radiant light, etc., emitted by the light source 6 is changed into a parallel light beam state by the SELFOC lens array 7 and made incident on an incidence-side substrate 2. Therefore, the parallel light beam can be made incident on the entire surface of the display cell (element) at a constant incidence angle. Consequently, this device is effective to a display device which creates two states wherein the incident light is reflected totally and transmitted by the display element which has large area exceeding a certain level like a display and uses them for display operation.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、時計、パソコン、ワープロ、薄型テレビなど
に使用される表示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to display devices used in watches, personal computers, word processors, flat-screen televisions, and the like.

[従来の技術] 時計、パソコン、ワープロ、薄型テレビなどに用いられ
る表示装置は、通常、液晶の配列状態を電場印加により
変化させ、その光学的性質を変えることにより、その表
示動作を行なわせている。
[Prior Art] Display devices used in watches, personal computers, word processors, flat-screen televisions, etc. usually perform display operations by changing the arrangement state of liquid crystals by applying an electric field and changing their optical properties. There is.

このような表示動作を実現する一般的な動作方法として
は、ネマティック液晶を90度捩ったTN形、複屈折制
御型、捩れ角を90度以上にしたSTN形などが挙げら
れる。しかし、これらの方式は、いずれもセルの両側に
偏光板を2枚配置して使用する必要があった。この偏光
板は、非偏光を直線偏光に変えるという性質上、入射光
の少なくとも50%以上の光を遮断し輝度が低下する上
、単に直交させただけの2枚の偏光板においてさえも少
なからず光が透過するため、全くの暗状態が作り得ない
など、コントラストにおいて満足のいくものではなかっ
た。
Typical operating methods for realizing such a display operation include a TN type in which a nematic liquid crystal is twisted by 90 degrees, a birefringence control type, and an STN type in which the twist angle is set to 90 degrees or more. However, all of these methods require the use of two polarizing plates placed on both sides of the cell. Due to the nature of this polarizing plate, which converts unpolarized light into linearly polarized light, it blocks at least 50% of the incident light, resulting in a decrease in brightness. Since light passes through, it is impossible to create a completely dark state, and the contrast is not satisfactory.

また、ゲスト・ホスト形や光散乱型などのように偏光板
を用いない動作方式もいくつか提案されているが、例え
ば、ゲスト・ホスト形はその動作速度が遅い、光散乱型
では光遮断時にも散乱光によりかなりの光透過があり、
暗状態が作り得ないなどの欠点があり、表示素子として
の利用はそれほど行なわれていない。
In addition, some operating methods that do not use a polarizing plate have been proposed, such as a guest-host type and a light scattering type, but for example, the guest-host type has a slow operating speed, and the light scattering type has a There is also considerable light transmission due to scattered light,
It has drawbacks such as the inability to create a dark state, so it is not widely used as a display element.

一方、特公昭59−808号公報に代表されるように、
2枚の透明基板の間に透明電極および電界作用により屈
折率か変化する材料を介在させ、基板と該材料の界面に
おいて、光を全反射もしくは一部透過させることで光路
を切り替える光スィッチが提案されている。この方式は
、偏光板を用いなくても光スイッチ作用が行なえ、また
動作速度もそれほど遅くないという特徴があるが、デイ
スプレィのような一定面積を有する表示素子に適用する
ためには、いかにして前述の界面全面に光を一定入射角
度で入射させ全面を表示させるかという点が課題となっ
ていた。
On the other hand, as typified by Japanese Patent Publication No. 59-808,
An optical switch has been proposed in which a transparent electrode and a material whose refractive index changes due to the action of an electric field are interposed between two transparent substrates, and the light path is switched by total reflection or partial transmission of light at the interface between the substrate and the material. has been done. This method is characterized by the ability to perform optical switching without using a polarizing plate, and the operating speed is not so slow. The problem was how to display the entire surface by making light incident on the entire surface of the interface at a constant angle of incidence.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、上述のような点に鑑み、従来の表示素子で問
題となっていた偏光板によるコントラスト低下を防ぐた
めに、基板と該材料の界面において光を全反射もしくは
一部透過させる光スィッチの原理をデイスプレィなどの
表示素子に適用するにあたり、表示セル(素子)全面に
一定入射角度での平行光線の入射を可能とする表示装置
を提供せんとするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] In view of the above-mentioned points, the present invention aims to eliminate all of the light at the interface between the substrate and the material in order to prevent contrast reduction caused by the polarizing plate, which has been a problem in conventional display elements. In applying the principle of an optical switch that reflects or partially transmits light to a display element such as a display, we aim to provide a display device that allows parallel light to be incident on the entire surface of a display cell (element) at a constant angle of incidence. be.

[課題を解決するための手段] 上記した目的を達成するために本発明は、次の構成を要
する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention requires the following configuration.

すなわち、本発明の表示装置は、透明基板と電界を変化
させることにより屈折率か変化する材料部との界面部で
光路が切り替えられる光スイッチ作用を有するセルを用
いた表示装置において、該セルと光源との間にセルフォ
ックレンズアレイを配してなることを特徴とする表示装
置である。
That is, the display device of the present invention is a display device using a cell having an optical switching function in which an optical path is switched at the interface between a transparent substrate and a material portion whose refractive index changes by changing an electric field. This is a display device characterized by disposing a SELFOC lens array between it and a light source.

また、上述の本発明にかかる表示素子において、好まし
くは、セルフォックレンズアレイとして開口角が15度
以下のものを用いてなる表示装置である。
Further, in the display element according to the present invention described above, the display device preferably uses a SELFOC lens array having an aperture angle of 15 degrees or less.

[作用] 以下、本発明の詳細な説明する。[Effect] The present invention will be explained in detail below.

本発明の表示装置は、電界作用を変化せしめることによ
り屈折率が変化する材料と透明基板を構成要素としてな
る表示セルに、光を入射させ、また前記電界を変化させ
ることで、該材料と入射側基板との界面において入射す
る光を全反射する状態もしくは透過させる二つの状態を
作り出し、それを表示動作に適用したものである。そし
て本発明は、特に、かかる表示動作を行なわしめる際に
、入射光をほぼ平行光線にするためにセルと光源との間
にセルフォックレンズアレイを設置したところに特徴が
ある。
The display device of the present invention allows light to be incident on a display cell consisting of a transparent substrate and a material whose refractive index changes by changing the action of an electric field, and by changing the electric field, Two states are created at the interface with the side substrate, in which incident light is totally reflected or transmitted, and these states are applied to display operations. The present invention is particularly characterized in that a SELFOC lens array is installed between the cell and the light source in order to convert the incident light into substantially parallel light when performing such a display operation.

すなわち、従来、スポットもしくは小面積でしか達成で
きなかった上述二つの状態を実現することを、セルフォ
ックレンズアレイを設置することで、該セルフォックレ
ンズアレイの一体の幅を有する面積に対応して可能とし
たものである。これは、たとえば数枚のレンズを組み合
わせて平行光線を得る方法に比べて、装置全体がコンパ
クトでかつ軽量さらには安価であるという長所を有する
In other words, by installing a SELFOC lens array, the above two states, which could conventionally only be achieved in a spot or a small area, can be achieved. This made it possible. This method has the advantage that the entire device is compact, lightweight, and inexpensive, compared to, for example, a method of obtaining parallel rays by combining several lenses.

本発明においてセルフォックレンズアレイは、半径方向
に屈折率分布を有し光を自己収束させるセルフォックレ
ンズを多数個並べて帯状もしくは平板状にアレイ化した
もの、もしくはその平板状のアレイを数列積層したもの
を言うものであり、複写機(コピー機)などで用いられ
ているセルフォックレンズアレイを基本的にはそのまま
用いることができる。
In the present invention, the SELFOC lens array is an array in which a large number of SELFOC lenses that have a refractive index distribution in the radial direction and self-converge light are arranged in a strip or flat plate shape, or several rows of such flat arrays are stacked. The SELFOC lens array used in copying machines can basically be used as is.

上述の本発明の表示動作原理で一定の面積において光の
全反射、透過を起こすためには、液晶分子に到達する光
がほぼ平行光線の状態で入射する必要がある。そのため
には、使用するセルフォックレンズアレイに用いるセル
フォックレンズの開口角が小さいほど好ましくなる。し
たがって、本発明に用いられるセルフォックレンズアレ
イとしては、通常、開口角が15度以下であるものが好
ましく、より好ましくは10度以下のものである。
In order to cause total reflection and transmission of light in a certain area according to the display operation principle of the present invention described above, it is necessary that the light that reaches the liquid crystal molecules be incident in a substantially parallel state. For this purpose, the smaller the aperture angle of the SELFOC lenses used in the SELFOC lens array, the better. Therefore, the SELFOC lens array used in the present invention usually preferably has an aperture angle of 15 degrees or less, more preferably 10 degrees or less.

一方、開口角が小さすぎると輝度が低下するという不都
合が生じることがあり、好ましくは、3度以上、より好
ましくは5度以上のものを用いるのがよい。
On the other hand, if the aperture angle is too small, there may be a problem that the brightness decreases, so it is preferable to use an aperture angle of 3 degrees or more, more preferably 5 degrees or more.

本発明におけるセルフォックレンズアレイは、基本的に
は、複写機で用いられるような図や文字を指定の場所に
移すといった働きではないので、アレイの長さ、焦点深
度など特に厳密なものを用いる必要は小さく、用いられ
るセルの横幅に合わせて、セルフォックレンズアレイの
横幅を適宜決めればよい。また、入射側基板の厚みと、
用いるセルにおける表示面積に合わせて、セルフォック
レンズの積層段数を決定し、基板側面からの入射光が表
示面全面に到達するように設計すればよい。
The SELFOC lens array of the present invention basically does not function to transfer figures or characters to a specified location, as is the case with copying machines, so the array length and depth of focus must be determined with particular precision. It is not necessary, and the width of the SELFOC lens array may be appropriately determined according to the width of the cell used. Also, the thickness of the input side substrate,
The number of stacked SELFOC lenses may be determined in accordance with the display area of the cell used, and the structure may be designed so that incident light from the side surface of the substrate reaches the entire display surface.

本発明の表示装置の一態様例を図面により説明すると、
第1図は側面からみた概略モデル図、第2図は第1図に
示した本発明の表示装置を上面からみた概略モデル図で
ある。
An example of one aspect of the display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic model diagram viewed from the side, and FIG. 2 is a schematic model diagram of the display device of the present invention shown in FIG. 1 viewed from the top.

これら図においては、透明電極、配向膜は省略してあり
図示していないが、セルlは、2枚の透明基板(入射側
の透明基板2と出射側の透明基板3)の間に、透明電極
と電界作用により屈折率が変化する材料部4を介在させ
た構造を有し、出射側基板3の外表面にはデイスプレィ
表示のための蛍光体5が設けられている。Aは電界作用
により屈折率が変化する材料部4と入射側基板2との界
面を示し、また、Bは入射側基板への光の入射方向を示
している。6は光源であり、本発明では該光源6とセル
1との間にセルフォックレンズアレイ7が配されている
ものであり、光源6がら照射される散乱光や放射状等の
光は、セルフォックレンズアレイ7の作用により平行光
線の状態に変化され入射側基板2に入射をすることにな
る。
Although the transparent electrodes and alignment films are omitted and not shown in these figures, the cell l has a transparent It has a structure in which a material part 4 whose refractive index changes due to the action of an electrode and an electric field is interposed, and a phosphor 5 for displaying is provided on the outer surface of the emission side substrate 3. A indicates the interface between the material portion 4 and the incident-side substrate 2 whose refractive index changes due to the action of an electric field, and B indicates the direction of incidence of light onto the incident-side substrate. Reference numeral 6 denotes a light source, and in the present invention, a SELFOC lens array 7 is arranged between the light source 6 and the cell 1. Scattered light and radial light emitted from the light source 6 is emitted from the SELFOC lens array 7. Due to the action of the lens array 7, the light is changed into a parallel light beam and enters the incident side substrate 2.

すなわち、本発明によれば、表示セル(素子)全面に対
して一定人射角度での平行光線の入射をさせることが可
能となるので、デイスプレィなどのあるレベル以上の大
面積の表示素子において、前述入射する光を全反射する
状態もしくは透過させる二つの状態を作り出して表示動
作に用いる表示装置には非常に有効なものとなるのであ
る。
That is, according to the present invention, it is possible to cause parallel light rays to be incident on the entire surface of a display cell (element) at a constant angle of incidence. This is very effective for display devices used for display operations by creating two states, one in which the incident light is totally reflected and the other in which it is transmitted.

本発明において、電界作用により屈折率が変化する材料
とは、それ自体は等方性であり電界によりそのものの屈
折率が変化するものや、それ自体は複屈折性を有し、電
界をかけることで配列状態が変化し、光の進行方向のみ
かけの屈折率が変化するものなどをいう。たとえば、前
者の例としては非線形材料が挙げられ、後者の代表例と
しては液晶が挙げられる。屈折率の変化程度が大きいと
いう点からは液晶が好ましく、通常、TN形、STN形
などのデイスプレィに使用されている液晶が好ましく使
用できる。
In the present invention, a material whose refractive index changes due to the action of an electric field refers to a material that is isotropic in itself and whose refractive index changes due to the electric field, or a material that has birefringence and cannot be used when an electric field is applied. , the arrangement state changes, and the apparent refractive index in the direction of light propagation changes. For example, a typical example of the former is a nonlinear material, and a representative example of the latter is a liquid crystal. Liquid crystals are preferable from the viewpoint of large change in refractive index, and liquid crystals normally used in displays such as TN type and STN type can be preferably used.

本発明において、基板を構成する物質は光を透過する必
要があるため、透明性に優れているものであることが望
ましい。具体的には、石英ガラス、パイレックスガラス
、鉛ガラスなど各種ガラスや、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル・ス
チレン共重合体など各種プラスチック等が利用可能であ
る。
In the present invention, since the material constituting the substrate needs to transmit light, it is desirable that the material has excellent transparency. Specifically, various glasses such as quartz glass, Pyrex glass, and lead glass, and various plastics such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, and acrylonitrile-styrene copolymer can be used.

これらの材料の加工は、カットして作製してもよいし、
鋳型成型などにより作製してもよい。また、本発明にお
いては、前述のように、該基板と前述の電界作用により
光の進行方向の屈折率が変化する材料の界面で、全反射
もしくは透過の両現象を起こさせることが必要で、その
ためには、入射側の基板の屈折率が、前記材料の複屈折
の上下の値に挟まれていることが好ましくなる。従って
、用いる材料との兼ね合わせて適宜決めることか好まし
い。例えば、材料として、複屈折の値が1.5〜1.7
近辺であるネマティック液晶を用いた場合には、基板の
屈折率は1.5〜1.7の間にあることが好ましく、1
.6〜1.7の間がより好ましい。屈折率1.6〜1.
7程度の高屈折率を有し、かつ透過性を高める研磨の容
易さなどの点からは鉛ガラスなどのガラスが好ましいが
、成型の容易さ、価格などの点からはプラスチックが好
ましくなる。また、基板自体は複屈折がないことがより
好ましくなる。
These materials can be processed by cutting,
It may also be produced by molding or the like. In addition, in the present invention, as described above, it is necessary to cause both total reflection and transmission phenomena at the interface between the substrate and the material whose refractive index in the direction of light propagation changes due to the action of the electric field described above. For this purpose, it is preferable that the refractive index of the substrate on the incident side be sandwiched between the upper and lower birefringence values of the material. Therefore, it is preferable to decide it appropriately in consideration of the material used. For example, the material has a birefringence value of 1.5 to 1.7.
When using a nematic liquid crystal in the vicinity, the refractive index of the substrate is preferably between 1.5 and 1.7;
.. More preferably, it is between 6 and 1.7. Refractive index 1.6-1.
Glass such as lead glass is preferred from the viewpoint of having a high refractive index of about 7 and ease of polishing to increase transparency, but plastic is preferred from the viewpoint of ease of molding and cost. Further, it is more preferable that the substrate itself has no birefringence.

一方、出射側の透明基板は、入射側基板と前記材料の界
面を透過した光の通過路となる。従って、透過光率を高
めるために、その屈折率は、入射側の屈折率と同等もし
くはそれ以上であることが好ましくなる。
On the other hand, the transparent substrate on the output side becomes a passage for light transmitted through the interface between the input side substrate and the material. Therefore, in order to increase the transmitted light index, the refractive index is preferably equal to or higher than the refractive index on the incident side.

本発明の表示装置における表示セルの構成は、偏光板を
使用しない意思外は、従来の表示セルと同じ構成が適用
できる。すなわち、上下2枚の透明基板を挟んで、その
向かい合った面にITOなとの透明電極を配置し、その
内側に前述の材料を配置したものである。このとき、該
材料の配列状態をコントロールするために、透明電極と
該材料の間に配向膜を設けることは好んで行なわれる。
The configuration of the display cell in the display device of the present invention can be the same as that of a conventional display cell, except that a polarizing plate is not used. That is, two transparent substrates (upper and lower) are sandwiched between them, transparent electrodes such as ITO are placed on opposing surfaces, and the above-mentioned materials are placed inside the electrodes. At this time, in order to control the alignment of the material, it is preferred to provide an alignment film between the transparent electrode and the material.

配向膜は、該材料の種類によって決められる配向の向き
により種々のものが使用され、通常ポリイミドやレシチ
ンなどの有機物や、酸化ケイ素や金、白金などの金属が
塗布、蒸着などにより基板に付与される。また、これら
の配向膜をナイロン、レーヨンなどの立毛布帛でラビン
グし、該材料の配向性を高めることも好ましい手法とな
る。
Various alignment films are used depending on the orientation determined by the type of material, and are usually made of organic materials such as polyimide or lecithin, or metals such as silicon oxide, gold, or platinum, which are applied to the substrate by coating or vapor deposition. Ru. It is also a preferable method to rub these alignment films with a raised fabric such as nylon or rayon to improve the alignment of the material.

本発明においての光源は、上記セルフォックレンズアレ
イの断面全面に光を入射できれば特に制限なく、点光源
、線光源など種々のものが使用できる。光源は明るいほ
ど好ましく、汎用の白色光ランプのほか、ハロゲンラン
プ、メタルハライドランプなどが用いられる。表示装置
全体の大きさをコンパクトにでき、また光量を低下させ
ることなくセルフォックレンズアレイに入射できる点か
らは、線光源がより好ましくなる。もちろん、光源の後
方に反射鏡を設置し、セルフォックレンズアレイに到達
する光量を低下させないようにすることは同等差支えな
い。
The light source in the present invention is not particularly limited as long as light can be incident on the entire cross-section of the SELFOC lens array, and various types such as a point light source and a line light source can be used. The brighter the light source, the better, and in addition to general-purpose white light lamps, halogen lamps, metal halide lamps, etc. are used. A line light source is more preferable because the size of the entire display device can be made compact and the light can be incident on the SELFOC lens array without reducing the amount of light. Of course, it is equally acceptable to install a reflecting mirror behind the light source so as not to reduce the amount of light reaching the SELFOC lens array.

[実施例コ 以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。[Example code] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using Examples.

実施例 縦5 cm、横5 cm、厚み10mmで、屈折率1.
62の透明鉛カラス板を加工し、側面からみたとき、第
1図に示すようにその一端を70度にカットした入射側
基板を作製した。また、出射側基板としては、同様の鉛
ガラスではあるが、縦5 cm、横5cm、厚み1.1
n+mで屈折率1,70の透明基板を用意した。
Example Measures 5 cm long, 5 cm wide, and 10 mm thick, and has a refractive index of 1.
An incident-side substrate was prepared by processing a No. 62 transparent lead glass plate and cutting one end of the glass plate at an angle of 70 degrees as shown in FIG. 1 when viewed from the side. In addition, the output side substrate was made of lead glass, but it was 5 cm long, 5 cm wide, and 1.1 cm thick.
A transparent substrate with a refractive index of 1.70 at n+m was prepared.

次いで、入射側基板においては5 cmx 5 cmの
平面側に、出射側基板においてはその平面の片面に蒸着
によりITOの透明電極を共にストライプ状に付与した
。また、出射側基板のもう一方の平面には、透過光を外
部に散乱させるため、蛍光粉末を薄く付着させた。
Next, transparent electrodes of ITO were provided in stripes by vapor deposition on the 5 cm x 5 cm flat side of the input side substrate and on one side of the flat side of the output side substrate. In addition, a thin layer of fluorescent powder was attached to the other plane of the output side substrate in order to scatter the transmitted light to the outside.

次いで、透明電極を付与したガラス基板の表面に配向膜
を塗布し、ナイロンの立毛布帛により該配向膜をラビン
グした。このとき、透明電極基板上に加工した配向膜に
は、東し■製のセミコファイン(IIT−21OA)を
用い、ラビング条件としては、ローラーの回転数70O
rpm、ローラー径50mmφ、ステージ速度15mm
/se5ラビング深さ0゜5mmで行なった。また、ラ
ビング方向としては、1枚は透明電極のストライプ方向
と同方向に、1枚は透明電極のストライプ方向と垂直方
向にラビングした。
Next, an alignment film was applied to the surface of the glass substrate provided with the transparent electrode, and the alignment film was rubbed with a nylon nap fabric. At this time, Semico Fine (IIT-21OA) manufactured by Toshi ■ was used as the alignment film processed on the transparent electrode substrate, and the rubbing conditions were as follows: the number of rotations of the roller was 70
rpm, roller diameter 50mmφ, stage speed 15mm
/se5 Rubbing was performed at a depth of 0°5 mm. Further, as for the rubbing direction, one sheet was rubbed in the same direction as the stripe direction of the transparent electrode, and one sheet was rubbed in the direction perpendicular to the stripe direction of the transparent electrode.

次いで、上記処理をしたガラス基板を2枚用い、ラビン
グ方向が反平行になるように、同時に透明電極のストラ
イプは直交するように配置して封着し、メルク社製のZ
 L I −2471液晶を注入することにより液晶セ
ルを作製した。
Next, using two glass substrates treated as described above, they were sealed so that the rubbing directions were antiparallel and the transparent electrode stripes were arranged orthogonally at the same time.
A liquid crystal cell was fabricated by injecting LI-2471 liquid crystal.

次いで、第1図に示すように、該セルの入射側基板のカ
ットした側面より、光を入射させるにあたり、日本板硝
子■製のセルフ1ツクレンズアレイ(SLA−9、TC
54(、開口数9度)、2列配置、レンズ幅15cm)
を該セルと光源の間に各5mmの隙間で設置し、該アレ
イを通して、セルに入射した。このとき、光源には、日
本電気■製のパチャー蛍光ランプFL6AD70を用い
、光源からの光は、セルフォックレンズの断面に垂直に
入射し、かつセルフォックレンズアレイを通過した光は
70度にカットした入射側基板の側面にもほぼ垂直に入
射するようにした。
Next, as shown in FIG. 1, a self-cleaning lens array (SLA-9, TC) manufactured by Nippon Sheet Glass was used to allow light to enter the cell from the cut side surface of the input side substrate.
54 (numerical aperture 9 degrees, 2-row arrangement, lens width 15 cm)
were placed between the cell and the light source with a gap of 5 mm each, and the light was incident on the cell through the array. At this time, the light source used was a Pacha fluorescent lamp FL6AD70 manufactured by NEC Corporation, and the light from the light source entered the cross section of the SELFOC lens perpendicularly, and the light that passed through the SELFOC lens array was cut at 70 degrees. The light was also made to be incident almost perpendicularly to the side surface of the incident side substrate.

該セルは、常法によりマルチプレックス駆動方式となる
よう結線した。
The cells were wired in a conventional manner to provide a multiplex drive system.

上記セルを駆動させたところ、電界がかかったポイント
は液晶分子が基板に垂直に配向するため入射光が液晶層
を通過し出射側基板に到達し、その上部蛍光体で散乱し
ON状態となった。一方、電界がかかっていないポイン
トは、液晶層の手前で入射光は全反射し、光は透過せず
OFF状態であった。このON、OFFの動作は、基板
全面において可能であり、かつ画像のコントラストは従
来の偏光板を用いたTN形に比べて明らかに優れたもの
であった。
When the above cell was driven, at the point where the electric field was applied, the liquid crystal molecules were oriented perpendicular to the substrate, so the incident light passed through the liquid crystal layer and reached the output side substrate, where it was scattered by the upper phosphor and turned on. Ta. On the other hand, at points where no electric field was applied, the incident light was totally reflected in front of the liquid crystal layer, and no light was transmitted, resulting in an OFF state. This ON/OFF operation was possible over the entire surface of the substrate, and the contrast of the image was clearly superior to that of the conventional TN type using a polarizing plate.

[発明の効果コ 偏光板を用いず、光の全反射、透過を利用【7た表示装
置において、従来は困難であった広面積での表示が可能
となる。
[Advantageous Effects of the Invention] In a display device that uses total reflection and transmission of light without using a polarizing plate, it becomes possible to display a wide area, which was previously difficult.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の表示装置の一態様例を側面からみた
概略モデル図である。 第2図は、第1図に示した本発明の表示装置の一態様例
を上面からみた概略モデル図である。 これら図において、透明電極、配向膜は省略しである。 1:セル 2:入射側基板 3:出射側基板 4:電界作用により屈折率が変化する材料5:蛍光体 6:光源 7:セルフォックレンズアレイ A:電界作用により屈折率が変化する材料と入射側基板
との界面 B:入射側基板への光の入射方向
FIG. 1 is a schematic model diagram of one embodiment of the display device of the present invention, viewed from the side. FIG. 2 is a schematic model diagram of one embodiment of the display device of the present invention shown in FIG. 1, viewed from above. In these figures, transparent electrodes and alignment films are omitted. 1: Cell 2: Incoming side substrate 3: Outgoing side substrate 4: Material whose refractive index changes due to the action of an electric field 5: Phosphor 6: Light source 7: Selfoc lens array A: Material whose refractive index changes due to the action of an electric field and the incident Interface B with the side substrate: Direction of incidence of light on the incident side substrate

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)透明基板と電界を変化させることにより屈折率が
変化する材料部との界面部で光路が切り替えられる光ス
イッチ作用を有するセルを用いた表示装置において、該
セルと光源との間にセルフォックレンズアレイを配して
なることを特徴とする表示装置。
(1) In a display device using a cell that has an optical switching function in which the optical path is switched at the interface between a transparent substrate and a material whose refractive index changes by changing an electric field, there is a cell between the cell and the light source. A display device comprising a Fock lens array.
(2)セルフォックレンズアレイが、開口角15度以下
のものであることを特徴とする請求項(1)記載の表示
装置。
(2) The display device according to claim (1), wherein the SELFOC lens array has an aperture angle of 15 degrees or less.
JP2228695A 1990-08-29 1990-08-29 Display device Pending JPH04107528A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5812313A (en) * 1992-07-23 1998-09-22 Johansen; Frithioff Method of providing a magnified image of a periodical image pattern

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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