JPH0527228A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH0527228A
JPH0527228A JP3204535A JP20453591A JPH0527228A JP H0527228 A JPH0527228 A JP H0527228A JP 3204535 A JP3204535 A JP 3204535A JP 20453591 A JP20453591 A JP 20453591A JP H0527228 A JPH0527228 A JP H0527228A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light
crystal element
substrates
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP3204535A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Komura
真一 小村
Yuji Mori
祐二 森
Ikuo Hiyama
郁夫 檜山
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3204535A priority Critical patent/JPH0527228A/en
Publication of JPH0527228A publication Critical patent/JPH0527228A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a liquid crystal display device which has a wide angle and can realize high contrast characteristics, on a liquid crystal display device making use of the transmitting/scattering properties of the light of a liquid crystal element. CONSTITUTION:The liquid crystal display device is composed of a pair of transparent substrates, the liquid crystal element 10 disposed between a pair of substrates and obtaining optical transparent and scattered states according to a voltage applied between these substrates, light shielding film 15 provided on one of the substrates at every picture elements, an optical system 16 sequentially arranged in the rear of the other substrate, a reflecting plate 19 with a light transmission hole 20 provided on each picture element, and a light source 17. When the liquid crystal element 10 is in the transparent state. the light from the light transmission hole 20 is converged on the light shielding film 15, and when the element 10 is in the scattered state, the light is dispersed and transmitted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非発光タイプの表示素
子を用いた表示装置、とりわけ、液晶素子を用いた液晶
表示装置に係り、特に、液晶素子の光の透過及び散乱特
性と遮光膜とを有効に利用することによって、視角が広
く、高コントラスト特性を実現した液晶表示装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device using a non-emission type display element, and more particularly to a liquid crystal display device using a liquid crystal element, and more particularly to the light transmission and scattering characteristics of the liquid crystal element and a light shielding film. The present invention relates to a liquid crystal display device having a wide viewing angle and high contrast characteristics by effectively utilizing and.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光の透過及び散乱特性を利用した
液晶表示装置において、高コントラスト特性を実現する
ための技術手段としては、例えば、特開平1−2222
21号公報に記載された手段、または、特開昭59−1
78428号公報に記載された手段等が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technical means for realizing a high contrast characteristic in a liquid crystal display device utilizing the transmission and scattering characteristics of light, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-2222 has been proposed.
21 or JP-A-59-1.
Means and the like described in Japanese Patent No. 78428 are known.

【0003】このうち、前者の手段は、レンズアレイ板
の両面にそれぞれ帯状に並置された複数のレンズ帯を形
成し、上面に形成されたレンズ帯の焦点面と下面に形成
されたレンズ帯の焦点面とが交差するようにした屈折率
分布型平板レンズアレイ板を用いているもので、前記レ
ンズアレイ板によってほぼ全ての入射光を液晶画素開口
部に集中させ、前記液晶の光の透過時に白(明るい)表
示、散乱時に黒(暗い)表示を行うようにしたものであ
る。
Of these, the former means forms a plurality of lens bands arranged side by side in a belt shape on both surfaces of a lens array plate, and a focal plane of the lens band formed on the upper surface and a lens band formed on the lower surface. A refractive index distribution type flat plate lens array plate that intersects with the focal plane is used. By the lens array plate, almost all incident light is concentrated in the liquid crystal pixel apertures, and when the liquid crystal light is transmitted. The display is white (bright) and black (dark) when scattered.

【0004】また、後者の手段は、一対の透明な基板
と、前記一対の基板間に配置され、それら基板間に印加
される電圧に応じて光学的に透明または散乱状態になる
液晶素子と、前記一方の基板の後方に配置された複数の
ミクロルーバー付きの光制御フイルムと、前記フイルム
の後方に配置された光源とを具備し、前記光源からの光
を液晶素子の透明状態のときに観察者の視角外に向ける
ようにして、前記液晶素子の散乱状態のときに明るい表
示、透明状態のにときに暗い表示を行なうようにしたも
のである。
The latter means includes a pair of transparent substrates and a liquid crystal element which is disposed between the pair of substrates and which is in an optically transparent or scattering state according to a voltage applied between the substrates. A light control film with a plurality of microlouvers arranged behind the one substrate, and a light source arranged behind the film, and observes the light from the light source when the liquid crystal element is in a transparent state. The liquid crystal element is directed to the outside of the visual angle so that bright display is performed when the liquid crystal element is in the scattering state, and dark display is performed when the liquid crystal element is in the transparent state.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術手段の
中で、前者の手段は、液晶の光の透過時に明るい表示を
行い、光の散乱時に暗い表示を行っているものであるた
め、高コントラスト特性を得ることを目的としているに
も係わらず、それほど高いコントラスト特性が得られる
わけではなく、その上に、特殊な構成のレンズアレイ板
が必要になるという問題を有するものである。
Among the above-mentioned conventional technical means, the former means performs a bright display when light of a liquid crystal is transmitted and a dark display when light is scattered. Although the purpose is to obtain the contrast characteristic, the high contrast characteristic cannot be obtained, and a lens array plate having a special configuration is required on top of that.

【0006】また、後者の手段は、本発明と同様に、液
晶素子の光の散乱時に明るい表示を行い、また、液晶素
子の光の透過時に暗い表示を行なっているものであるた
め、一応、高コントラスト特性が得られるものではある
けれども、暗い(黒)表示を行なう場合に、光源からの
光の伝達方向を観察者の視角外に向けることによって実
現しているために、観察者が液晶表示装置を見る場合
に、その視角が狭くなってしまうという問題を有するも
のである。
The latter means, like the present invention, provides a bright display when light is scattered by the liquid crystal element and a dark display when light is transmitted by the liquid crystal element. Although high contrast characteristics can be obtained, when a dark (black) display is performed, it is realized by directing the light transmission direction from the light source outside the viewing angle of the observer. There is a problem that the viewing angle becomes narrow when the device is viewed.

【0007】本発明は、前述した従来の技術手段の問題
点を解決するために考案されたもので、その目的は、液
晶素子の光の透過及び散乱特性を利用した液晶表示装置
において、視角が広く、しかも、高コントラスト特性が
実現できる液晶表示装置を提供することにある。
The present invention was devised in order to solve the above-mentioned problems of the conventional technical means, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device utilizing the light transmission and scattering characteristics of a liquid crystal element, and An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which is wide and can realize high contrast characteristics.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、一対の透明な基板と、前記一対の基板間
に配置され、それら基板間に印加される電圧に応じて光
学的に透明または散乱状態になる液晶素子と、前記一方
の基板上に画素毎に設けられた遮光膜と、前記他方の基
板の後方に順次配置された光学系、画素毎に設けられた
光透過孔付き反射板、光源とからなり、前記液晶素子が
透明状態のときに前記光透過孔からの光を前記遮光膜に
集束させ、散乱状態のときに前記光を分散透過させる第
1の手段を備えている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a pair of transparent substrates and an optical device arranged between the pair of substrates, which is optically responsive to a voltage applied between the substrates. A transparent liquid crystal element, a light-shielding film provided for each pixel on the one substrate, an optical system sequentially arranged behind the other substrate, and a light transmission hole provided for each pixel. A first reflection means and a light source, the first means for converging light from the light transmitting hole to the light shielding film when the liquid crystal element is in a transparent state, and for dispersing and transmitting the light in a scattering state. ing.

【0009】また、前記目的を達成するために、本発明
は、一対の透明な基板と、前記一対の基板間に配置さ
れ、それら基板間に印加される電圧に応じて光学的に透
明または散乱状態になる液晶素子と、前記一方の基板上
にライン毎に設けられたストライプ状の遮光膜と、前記
他方の基板の後方に順次配置された光学系、ライン毎に
設けられた光透過孔付き反射板、光源とからなり、前記
液晶素子が透明状態のときに前記光透過孔からの光を前
記遮光膜に集束させ、散乱状態のときに前記光を分散透
過させる第2の手段を備えている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is arranged between a pair of transparent substrates and the pair of substrates, and is optically transparent or scattering depending on a voltage applied between the substrates. Liquid crystal element to be in a state, a stripe-shaped light-shielding film provided for each line on the one substrate, an optical system sequentially arranged behind the other substrate, and a light transmission hole provided for each line A second means, which comprises a reflection plate and a light source, focuses the light from the light transmitting hole on the light shielding film when the liquid crystal element is in a transparent state, and disperses and transmits the light in a scattering state. There is.

【0010】さらに、前記目的を達成するために、本発
明は、一対の透明な基板と、前記一対の基板間に配置さ
れ、それら基板間に印加される電圧に応じて光学的に透
明または散乱状態になる液晶素子と、前記一方の基板上
に複数の色の画素毎に設けられた遮光膜と、前記他方の
基板の後方に配置された光源と、前記他方の基板と前記
光源との間に配置されたホログラムまたはプリズムから
なる光学系とからなり、前記液晶素子が透明状態のとき
に前記ホログラムまたはプリズムを通過した前記光源の
複数の色の光成分を対応する画素の前記遮光膜に集束さ
せ、散乱状態のときに前記複数の色の光成分を分散透過
させる第3の手段を備えている。
Further, in order to achieve the above object, the present invention is arranged between a pair of transparent substrates and the pair of substrates, and is optically transparent or scattering depending on a voltage applied between the substrates. Between the liquid crystal element to be in a state, a light-shielding film provided for each pixel of a plurality of colors on the one substrate, a light source arranged behind the other substrate, and the other substrate and the light source. And an optical system composed of a hologram or a prism arranged in the above, and when the liquid crystal element is in a transparent state, the light components of a plurality of colors of the light source that have passed through the hologram or the prism are focused on the light shielding film of the corresponding pixel. And a third means for dispersing and transmitting the light components of the plurality of colors in the scattering state.

【0011】[0011]

【作用】液晶素子の両面に配置された透明の電極基板に
電圧を印加すると、液晶素子内の各分子の長軸方向が一
定方向に配列されるために、光透過孔を通って液晶素子
に印加された光源からの光は、そのまま液晶素子を直進
透過して遮光膜上で集束され、そこで吸収される。この
ときに、観察者側から液晶素子を見ると、前記光が遮光
膜でさえぎられるために暗い(黒)表示になる。
[Function] When a voltage is applied to the transparent electrode substrates arranged on both sides of the liquid crystal element, the long axis direction of each molecule in the liquid crystal element is aligned in a fixed direction. The applied light from the light source goes straight through the liquid crystal element, is focused on the light shielding film, and is absorbed there. At this time, when the liquid crystal element is viewed from the observer's side, the light is blocked by the light shielding film, resulting in a dark (black) display.

【0012】一方、前記透明の電極基板への電圧の印加
を停止すると、今度は、液晶素子内の各分子の長軸方向
が種々の方向を向くようになるので、光透過孔を通って
液晶素子に印加された光源からの光は、液晶素子内にお
いて散乱され、大部分の光は遮光膜でさえぎられること
なく前記一方の透明の電極基板を通して外部に投射され
る。このときに、観察者側から液晶素子を見ると、光が
通過してくるので明るい(白)表示になる。
On the other hand, when the application of the voltage to the transparent electrode substrate is stopped, the major axes of the molecules in the liquid crystal element are now oriented in various directions. The light from the light source applied to the device is scattered in the liquid crystal device, and most of the light is projected to the outside through the one transparent electrode substrate without being blocked by the light shielding film. At this time, when the liquid crystal element is viewed from the observer's side, light passes therethrough, resulting in a bright (white) display.

【0013】この場合に、前記光透過孔及び遮光膜の大
きさを適宜選択すれば、高コントラスト特性を持った液
晶表示を行なうことができる。
In this case, if the sizes of the light transmitting hole and the light shielding film are appropriately selected, liquid crystal display having a high contrast characteristic can be performed.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明に係わる液晶表示装置の第
1の実施例の構成を示す要部断面図であり、図2は、図
1の液晶素子の部分を拡大して示した断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a portion of the liquid crystal element shown in FIG. Is.

【0016】図1及び図2において、10はポリマ分散
型液晶素子、11はポリマ材料、12は液晶粒子、13
は一方の透明な電極基板、14は他方の透明な電極基
板、15は遮光膜、16はロッドレンズ、17は光源、
18は後部反射板、19はピンホール付き前部反射板、
20は光透過孔となるピンホ−ル、50はポリマ分散型
液晶素子10の駆動電源である。
In FIGS. 1 and 2, 10 is a polymer dispersion type liquid crystal element, 11 is a polymer material, 12 is liquid crystal particles, 13
Is one transparent electrode substrate, 14 is the other transparent electrode substrate, 15 is a light-shielding film, 16 is a rod lens, 17 is a light source,
18 is a rear reflector, 19 is a front reflector with a pinhole,
Reference numeral 20 is a pinhole serving as a light transmitting hole, and 50 is a driving power source for the polymer dispersion type liquid crystal element 10.

【0017】そして、それぞれのポリマ分散型液晶素子
10は各別の画素を形成しており、各ポリマ分散型液晶
素子10の前面に一方の透明な電極基板13、後面に他
方の透明な電極基板14がそれぞれ配置されている。一
方の透明な電極基板13にはそれぞれ当該画素の大きさ
に比べてかなり小さい遮光膜15が装着され、各ポリマ
分散型液晶素子10に対応して、個別のロッドレンズ1
6とピンホ−ル20がそれぞれ設けられている。なお、
各ポリマ分散型液晶素子10の光学中心軸21上には、
遮光膜15、個別のロッドレンズ16、ピンホ−ル20
がそれぞれ位置するように構成されている。
Each of the polymer dispersed liquid crystal elements 10 forms a different pixel, and one transparent electrode substrate 13 is formed on the front surface of each polymer dispersed liquid crystal element 10 and the other transparent electrode substrate is formed on the rear surface thereof. 14 are arranged respectively. A light-shielding film 15 that is considerably smaller than the size of the pixel is attached to one transparent electrode substrate 13, and each rod lens 1 corresponds to each polymer dispersion type liquid crystal element 10.
6 and a pinhole 20 are provided respectively. In addition,
On the optical center axis 21 of each polymer dispersion type liquid crystal element 10,
Light-shielding film 15, individual rod lens 16, pinhole 20
Are configured to be located respectively.

【0018】さらに、1つの画素を構成している各ポリ
マ分散型液晶素子10は、図2に示すように、ポリマ材
料11と、その中に分散配置されている液晶粒子12と
からなり、両面に配置された透明な電極基板13、14
には駆動電源50からの電圧が選択的に供給されるよう
に構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, each polymer dispersion type liquid crystal element 10 constituting one pixel is composed of a polymer material 11 and liquid crystal particles 12 dispersedly arranged therein, Transparent electrode substrates 13 and 14 arranged in
Is configured to be selectively supplied with a voltage from the driving power supply 50.

【0019】本実施例の液晶表示装置は、次のような動
作を行う。
The liquid crystal display device of this embodiment operates as follows.

【0020】光源17から発射された光は、反射板19
のピンホール20を通過した後、対応する個別のロッド
レンズ16において集光され、次いで、1つの画素を構
成しているポリマ分散型液晶素子10に印加される。
The light emitted from the light source 17 is reflected by the reflecting plate 19.
After passing through the pinhole 20, the light is condensed by the corresponding individual rod lens 16 and then applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10 which constitutes one pixel.

【0021】このとき、ポリマ分散型液晶素子10の両
端に配置された電極基板13、14間に駆動電源50か
らの電圧が印加されていると、ポリマ分散型液晶素子1
0内の液晶粒子12の各分子の長軸が一定方向に配列さ
れるようになるため、個別のロッドレンズ16から印加
された光はポリマ分散型液晶素子10内をそのまま直進
して殆ど全部が遮光膜15に到達し、そこで吸収され
る。このように、前記光は一方の電極基板13を通して
外部に透過されないので、観察者から見て、ポリマ分散
型液晶素子10は暗い(黒)表示を行うものである。
At this time, when the voltage from the driving power source 50 is applied between the electrode substrates 13 and 14 arranged at both ends of the polymer dispersed liquid crystal element 10, the polymer dispersed liquid crystal element 1
Since the long axes of the molecules of the liquid crystal particles 12 in 0 are arranged in a fixed direction, the light applied from the individual rod lens 16 goes straight through the polymer dispersion type liquid crystal element 10 as it is and almost all of the light is applied. It reaches the light-shielding film 15 and is absorbed there. Thus, since the light is not transmitted to the outside through the one electrode substrate 13, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 provides a dark (black) display as seen by an observer.

【0022】これに対して、前記電極基板13、14間
に駆動電源50からの電圧が印加されていないと、ポリ
マ分散型液晶素子10内の液晶粒子12の各分子の長軸
の方向が不定になるので、個別のロッドレンズ16から
印加された光はポリマ分散型液晶素子10内において散
乱され、遮光膜15に殆ど到達することなく、外部に透
過される。このように、前記光の大部分は一方の電極基
板13を通して外部に透過するので、観察者から見て、
ポリマ分散型液晶素子10は明るい(白)表示を行うよ
うになる。
On the other hand, if the voltage from the driving power source 50 is not applied between the electrode substrates 13 and 14, the direction of the major axis of each molecule of the liquid crystal particles 12 in the polymer dispersed liquid crystal element 10 is indefinite. Therefore, the light applied from the individual rod lens 16 is scattered in the polymer dispersion type liquid crystal element 10 and is transmitted to the outside without reaching the light shielding film 15. In this way, most of the light is transmitted to the outside through the one electrode substrate 13, so that the observer sees
The polymer dispersed liquid crystal element 10 comes to perform bright (white) display.

【0023】本実施例においては、ポリマ分散型液晶素
子10に電圧を印加した際に、ポリマ分散型液晶素子1
0を透明状態にし、個別のロッドレンズ16から印加さ
れた光を殆ど遮光膜15で吸収させ、一方、ポリマ分散
型液晶素子10に電圧を印加しない場合に、ポリマ分散
型液晶素子10を散乱状態にして、前記光を外部に透過
させるようにしているので、視角が広く、かつ、高コン
トラスト特性を持った液晶表示装置が得られる。
In this embodiment, when a voltage is applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10, the polymer dispersion type liquid crystal element 1
0 is made transparent and almost all the light applied from the individual rod lens 16 is absorbed by the light-shielding film 15. On the other hand, when no voltage is applied to the polymer dispersed liquid crystal element 10, the polymer dispersed liquid crystal element 10 is scattered. Since the light is transmitted to the outside, a liquid crystal display device having a wide viewing angle and a high contrast characteristic can be obtained.

【0024】次に、図3は、本発明に係わる液晶表示装
置の第2の実施例の構成を示す斜視図である。
Next, FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【0025】図3において、22はセルホックレンズア
レイであり、その他、第1の実施例の構成要素と同じ構
成要素には同じ符号を付けている。
In FIG. 3, reference numeral 22 is a self-hoc lens array, and other components that are the same as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0026】第1の実施例においては、各画素を構成す
るポリマ分散型液晶素子10毎に個別のロッドレンズ1
6を用いたものであったが、本実施例においては各ポリ
マ分散型液晶素子10に対して単一のセルホックレンズ
アレイ22を用いているもので、その他、各ポリマ分散
型液晶素子10に対応して遮光膜15、ピンホール20
がそれぞれ配置されている構成は第1の実施例と同じで
ある。
In the first embodiment, an individual rod lens 1 is provided for each polymer dispersion type liquid crystal element 10 constituting each pixel.
6 is used, in the present embodiment, a single cell-hook lens array 22 is used for each polymer dispersion type liquid crystal element 10, and in addition, for each polymer dispersion type liquid crystal element 10, Correspondingly, the light-shielding film 15 and the pinhole 20
Are arranged in the same manner as in the first embodiment.

【0027】本実施例の動作も第1の実施例の動作と同
じであって、ポリマ分散型液晶素子10に電圧が印加さ
れている際は、ピンホール20を通過した光源17から
の光はセルホックレンズアレイ22によって集光され、
次いで、透明状態にあるポリマ分散型液晶素子10内を
直進して遮光膜15に到達し、そこで吸収される。この
ため、観察者から見て、ポリマ分散型液晶素子10は暗
い表示を行う。
The operation of this embodiment is also the same as that of the first embodiment, and when a voltage is applied to the polymer dispersed liquid crystal element 10, the light from the light source 17 passing through the pinhole 20 is not emitted. Collected by the self-hoc lens array 22,
Next, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 in the transparent state goes straight to reach the light shielding film 15 and is absorbed there. Therefore, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 displays a dark image when viewed from the observer.

【0028】一方、ポリマ分散型液晶素子10に電圧が
印加されていない際は、セルホックレンズアレイ22に
よって集光された前記光はポリマ分散型液晶素子10内
において散乱され、遮光膜15に殆ど到達せずに外部に
透過される。このため、観察者から見て、ポリマ分散型
液晶素子10は明るい表示を行う。
On the other hand, when the voltage is not applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10, the light condensed by the selfoc lens array 22 is scattered in the polymer dispersion type liquid crystal element 10 and almost all is shielded by the light shielding film 15. It is transmitted to the outside without reaching. For this reason, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 provides a bright display to the observer.

【0029】本実施例のものも、第1の実施例と同じ理
由により、視角が広く、かつ、高コントラスト特性を持
った液晶表示装置が得られる。
For the same reason as the first embodiment, the liquid crystal display device having a wide viewing angle and a high contrast characteristic can be obtained in the present embodiment.

【0030】さらに、図4は、本発明に係わる液晶表示
装置の第3の実施例の要部の構成を示す断面図である。
Further, FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the main part of the third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【0031】図4において、23はポリマ分散型液晶素
子10の後面に配置された第2の遮光膜、24はこの遮
光膜23に設けられた光通過孔であり、その他、前述の
実施例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付けて
いる。
In FIG. 4, 23 is a second light-shielding film arranged on the rear surface of the polymer dispersion type liquid crystal element 10, 24 is a light passage hole provided in this light-shielding film 23, and other components are the same as those in the above-mentioned embodiment. The same reference numerals are given to the same components as the components.

【0032】本実施例においては、ポリマ分散型液晶素
子10の他方の電極基板14の後面(光源17側)に第
2の遮光膜23を配置し、この第2の遮光膜23に各画
素を構成しているポリマ分散型液晶素子10に対応して
多数の光通過孔24を設けたもので、それ以外の構成
は、第1または第2の実施例の構成と同じである。
In the present embodiment, the second light-shielding film 23 is arranged on the rear surface (on the side of the light source 17) of the other electrode substrate 14 of the polymer dispersion type liquid crystal element 10, and each pixel is formed on the second light-shielding film 23. A large number of light passage holes 24 are provided in correspondence with the polymer dispersion type liquid crystal element 10 that is configured, and the other configurations are the same as those of the first or second embodiment.

【0033】本実施例の動作も、基本的には第1及び第
2の実施例の動作と同じであって、各画素毎に、個別の
ロッドレンズ16またはセルホックレンズアレイ22に
よって集光された光は、それぞれ対応する光通過孔24
を通過して各画素を構成しているポリマ分散型液晶素子
10に印加される。
The operation of this embodiment is basically the same as the operation of the first and second embodiments, and the light is condensed by the individual rod lens 16 or the self-hoc lens array 22 for each pixel. The corresponding light passes through the corresponding light passage holes 24.
And is applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10 forming each pixel.

【0034】そして、ポリマ分散型液晶素子10に電圧
が印加されている際は、前記光通過孔24を通過した光
は透明状態のポリマ分散型液晶素子10内を直進して遮
光膜15に到達し、そこで吸収される。このため、観察
者から見て、ポリマ分散型液晶素子10は暗い表示を行
う。
When a voltage is applied to the polymer dispersed liquid crystal element 10, the light passing through the light passage hole 24 goes straight through the transparent polymer dispersed liquid crystal element 10 and reaches the light shielding film 15. And is absorbed there. Therefore, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 displays a dark image when viewed from the observer.

【0035】一方、ポリマ分散型液晶素子10に電圧が
印加されていない際は、前記光はポリマ分散型液晶素子
10内で散乱され、遮光膜15に殆ど到達せずに外部に
透過される。このため、観察者から見て、ポリマ分散型
液晶素子10は明るい表示を行う。
On the other hand, when no voltage is applied to the polymer dispersed liquid crystal element 10, the light is scattered inside the polymer dispersed liquid crystal element 10 and is transmitted to the outside without reaching the light shielding film 15. For this reason, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 provides a bright display to the observer.

【0036】この場合、第2の遮光膜23に設ける光通
過孔24の大きさは、個別のロッドレンズ16またはセ
ルホックレンズアレイ22によって集光された光の大部
分が通過するような寸法に選ぶのが好ましい。
In this case, the size of the light passage hole 24 provided in the second light shielding film 23 is set so that most of the light collected by the individual rod lens 16 or the self-hoc lens array 22 passes through. It is preferable to choose.

【0037】本実施例のものは、第2の遮光膜23を設
けたことにより、外部光をこの遮光膜23を吸収するこ
とができるので、第1及び第2の実施例のものと同様に
視角が広く、かつ、第1及び第2の実施例のものより高
コントラスト特性を持った液晶表示装置を得ることがで
きる。
In the present embodiment, since the second light-shielding film 23 is provided, external light can be absorbed in the light-shielding film 23. Therefore, similar to the first and second embodiments. It is possible to obtain a liquid crystal display device having a wide viewing angle and higher contrast characteristics than those of the first and second embodiments.

【0038】なお、本実施例は、第2の遮光膜23をポ
リマ分散型液晶素子10の後面に配置したものである
が、多少コントラストの低下はあるものの、この第2の
遮光膜を反射板19のポリマ分散型液晶素子10側に設
けても同等の効果が得られる。
In this embodiment, the second light-shielding film 23 is arranged on the rear surface of the polymer dispersion type liquid crystal element 10. However, although the contrast is slightly lowered, this second light-shielding film is used as a reflection plate. The same effect can be obtained by providing 19 on the polymer dispersion type liquid crystal element 10 side.

【0039】また、図5は、本発明に係わる液晶表示装
置の第4の実施例の構成を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【0040】図5において、25はライン状に形成され
た複数の遮光膜、26は複数の個別要素からなるレンズ
アレイ、27は反射板19に設けられたライン状の複数
のスリットであり、その他、前述の各実施例の構成要素
と同じ構成要素には同じ符号を付けている。
In FIG. 5, 25 is a plurality of light-shielding films formed in a line, 26 is a lens array composed of a plurality of individual elements, 27 is a plurality of line-shaped slits provided in the reflection plate 19, and others. The same components as those in the above-described respective embodiments are designated by the same reference numerals.

【0041】前述の実施例は、いずれも、各画素を構成
するポリマ分散型液晶素子10毎に遮光膜15やピンホ
ール20を設けたものであったが、本実施例は、画素の
1ラインを構成するポリマ分散型液晶素子10毎に、ラ
イン状の遮光膜25と、前記ラインに沿って延びた構成
の個別のレンズアレイ26と、前記ラインに沿って形成
されたスリット27とを整列、配置したものであって、
前記遮光膜25はストライプ状の構成になっている。な
お、これ以外の構成要素、例えば、光源17や反射板1
8の配置、構成は前述の各実施例のものと同じである。
In each of the above-mentioned embodiments, the light-shielding film 15 and the pinhole 20 are provided for each polymer dispersion type liquid crystal element 10 constituting each pixel, but in this embodiment, one line of pixels is used. A line-shaped light-shielding film 25, an individual lens array 26 extending along the line, and a slit 27 formed along the line are aligned for each of the polymer dispersion type liquid crystal elements 10 constituting It was arranged,
The light shielding film 25 has a stripe configuration. It should be noted that other constituent elements, for example, the light source 17 and the reflector 1
The arrangement and configuration of 8 are the same as those in the above-described embodiments.

【0042】本実施例の液晶表示装置は、次のように動
作する。
The liquid crystal display device of this embodiment operates as follows.

【0043】各スリット27を通過した光源17からの
ライン状の光は対応する個別のレンズアレイ26におい
てそれぞれ前記ラインに直交する方向に集光された後、
同じく前記ライン方向に配置された対応する各別のポリ
マ分散型液晶素子10に印加される。
The line-shaped light from the light source 17 that has passed through each slit 27 is condensed in the corresponding individual lens array 26 in the direction orthogonal to the line, and then,
Similarly, the voltage is applied to each of the polymer dispersion type liquid crystal elements 10 corresponding to each other arranged in the line direction.

【0044】そして、ポリマ分散型液晶素子10に電圧
が印加されている際は、個別のレンズアレイ26におい
て集光された光は透明状態のポリマ分散型液晶素子10
内を直進して遮光膜25に到達し、そこで吸収されるの
で、観察者から見て、ポリマ分散型液晶素子10は暗い
表示を行う。
When a voltage is applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10, the light condensed by the individual lens array 26 is transparent to the polymer dispersion type liquid crystal element 10.
The polymer dispersion type liquid crystal element 10 makes a dark display as viewed by an observer because it goes straight inside to reach the light shielding film 25 and is absorbed there.

【0045】これに対して、ポリマ分散型液晶素子10
に電圧が印加されていない場合は、前記光はポリマ分散
型液晶素子10内で散乱され、遮光膜25に殆ど到達す
ることなく外部に透過されるので、観察者から見て、ポ
リマ分散型液晶素子10は明るい表示を行う。
On the other hand, the polymer dispersion type liquid crystal element 10
When no voltage is applied to the polymer-dispersed liquid crystal element 10, the light is scattered inside the polymer-dispersed liquid crystal element 10 and is transmitted to the outside without reaching the light-shielding film 25. The element 10 provides a bright display.

【0046】本実施例のものも、第1の実施例と同じ理
由により、視角が広く、かつ、高コントラスト特性を持
った液晶表示装置が得られる。
For the same reason as the first embodiment, the liquid crystal display device having a wide viewing angle and a high contrast characteristic can be obtained in the present embodiment.

【0047】また、本実施例においても、第3の実施例
に示した第2の遮光膜25を設ければ、より高いコント
ラスト特性を有する液晶表示装置を実現することができ
る。
Further, also in this embodiment, if the second light-shielding film 25 shown in the third embodiment is provided, a liquid crystal display device having higher contrast characteristics can be realized.

【0048】ここで、図6は、第4の実施例に用いて好
適な光源部の構成の1例を示す断面図である。
Here, FIG. 6 is a sectional view showing an example of the structure of a light source unit suitable for use in the fourth embodiment.

【0049】図6において、28は線状光源、29は鋸
歯状の光反射面を持つ反射板であり、その他、第4の実
施例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付けてい
る。
In FIG. 6, 28 is a linear light source, 29 is a reflector having a saw-toothed light reflecting surface, and the same components as those of the fourth embodiment are designated by the same reference numerals. .

【0050】本例において、光源28から発射された光
は、反射板29の鋸歯状の反射面において反射板19方
向に反射された後、反射板19のスリット27の部分に
おいて集光され、次いで、個別のレンズアレイ26を通
してポリマ分散型液晶素子10(いずれも図示なし)に
印加される。このため、光源28からの光は高効率でポ
リマ分散型液晶素子10に供給され、高コントラスト特
性を持った明るい液晶表示装置を実現することができる
ものである。
In this example, the light emitted from the light source 28 is reflected by the sawtooth-shaped reflecting surface of the reflecting plate 29 in the direction of the reflecting plate 19, and then is condensed at the slit 27 portion of the reflecting plate 19, and then is condensed. , Is applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10 (neither is shown) through the individual lens array 26. Therefore, the light from the light source 28 is efficiently supplied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10, and a bright liquid crystal display device having high contrast characteristics can be realized.

【0051】また、図7は、同じく第4の実施例に用い
て好適な光源部の構成の他の例を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing another example of the structure of the light source unit which is also suitable for the fourth embodiment.

【0052】図7において、30は表面が鏡面をなす反
射板、31は反射板30に設けられた断面が略三角形状
のスリットであり、その他、第4の実施例の構成要素と
同じ構成要素には同じ符号を付けている。
In FIG. 7, reference numeral 30 denotes a reflector whose surface is a mirror surface, 31 denotes a slit provided in the reflector 30 and having a substantially triangular cross section, and other components which are the same as those of the fourth embodiment. Are given the same symbols.

【0053】本例において、光源17から発射された光
は、直接または反射板18、30の表面で1回以上反射
されて、図7の矢印で示すようにスリット31内に侵入
し、スリット31を通過した光は個別のレンズアレイ2
6を通してポリマ分散型液晶素子10(図示なし)に印
加される。本例においても、光源17からの光は高効率
でポリマ分散型液晶素子10に供給され、高コントラス
ト特性を持った明るい液晶表示装置を実現することがで
きる。この場合、本例の光源部は、特殊反射面を有する
反射板29を用いていないために、前例の光源部に比べ
て設計が楽になるという利点がある。
In this example, the light emitted from the light source 17 is reflected directly or at least once on the surfaces of the reflectors 18 and 30, and enters the slit 31 as shown by the arrow in FIG. The light that has passed through the individual lens array 2
It is applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10 (not shown) through 6. Also in this example, the light from the light source 17 is efficiently supplied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10, and a bright liquid crystal display device having a high contrast characteristic can be realized. In this case, the light source unit of this example does not use the reflector 29 having the special reflection surface, and therefore has an advantage that the design is easier than that of the light source unit of the previous example.

【0054】なお、前例及び本例の光源部に組み合わせ
て用いられるレンズとしては、図5に示されたようなレ
ンズアレイ26に限られるものではなく、他の構成のレ
ンズを用いることもできる。
The lenses used in combination with the light source sections of the previous example and this example are not limited to the lens array 26 shown in FIG. 5, and lenses of other configurations can be used.

【0055】さらに、第1乃至第4の実施例のそれぞれ
において、既に知られているように、ポリマ分散型液晶
素子10にカラ−フィルタを組み合わせるか、あるい
は、ピンホ−ル20またはスリット27の部分にカラ−
フィルタを設ければ、前記各液晶表示装置をカラ−液晶
表示装置として使用することができる。
Further, in each of the first to fourth embodiments, as already known, a color filter is combined with the polymer dispersion type liquid crystal element 10, or the pinhole 20 or the slit 27 is formed. Color
If a filter is provided, each of the liquid crystal display devices can be used as a color liquid crystal display device.

【0056】次に、図8は本発明に係わる液晶表示装置
の第5の実施例の構成を示す断面図であり、カラ−液晶
表示装置を構成しているものである。
Next, FIG. 8 is a sectional view showing the structure of a fifth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, which constitutes a color liquid crystal display device.

【0057】図8において、32はホログラムであり、
その他、第1乃至第4の実施例の構成要素と同じ構成要
素には同じ符号を付けている。
In FIG. 8, 32 is a hologram,
In addition, the same components as those of the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals.

【0058】前述の各実施例は、光源17からの光をピ
ンホール20やスリット27等からなる光透過孔を通し
てロッドレンズ16やレンズアレイ22、26等からな
る光学系に供給していたものであるが、本実施例は、前
記光透過孔や光学系の代わりにホログラム32を用い、
光源17の光をホログラム32により赤、緑、青の光成
分に分離するようにしている。また、ポリマ分散型液晶
素子10は前記赤、緑、青の画素に分離されており、各
画素を構成するポリマ分散型液晶素子10に対応して一
方の透明な電極基板13にはそれぞれ遮光膜15が装着
されている。
In each of the above-described embodiments, the light from the light source 17 is supplied to the optical system including the rod lens 16 and the lens arrays 22 and 26 through the light transmitting hole including the pinhole 20 and the slit 27. However, in the present embodiment, the hologram 32 is used instead of the light transmission hole and the optical system,
The light from the light source 17 is separated by the hologram 32 into red, green, and blue light components. Further, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 is divided into the red, green and blue pixels, and one transparent electrode substrate 13 has a light shielding film corresponding to the polymer dispersion type liquid crystal element 10 constituting each pixel. 15 is attached.

【0059】本実施例のカラー液晶表示装置は、次に述
べるような動作を行う。
The color liquid crystal display device of this embodiment operates as described below.

【0060】光源17から発射された光は、ホログラム
32を通過することにより赤、緑、青の光成分に分離さ
れた後、これら赤、緑、青の光成分はそれぞれの色に対
応した画素を構成しているポリマ分散型液晶素子10に
印加され、ポリマ分散型液晶素子10を透過して外部に
投射された光により赤、緑、青の像が形成されるもので
ある。
The light emitted from the light source 17 is separated into red, green, and blue light components by passing through the hologram 32, and these red, green, and blue light components are divided into pixels corresponding to the respective colors. The red, green, and blue images are formed by the light applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10 constituting the above, and transmitted through the polymer dispersion type liquid crystal element 10 and projected to the outside.

【0061】いま、各画素を構成しているポリマ分散型
液晶素子10に電圧が印加されているときには、ポリマ
分散型液晶素子10は透明状態にあるので、ポリマ分散
型液晶素子10に印加された前記光成分はその中を直進
して遮光膜15に到達し、そこで吸収される。このた
め、ポリマ分散型液晶素子10は、観察者から見て、暗
い表示となる。
Now, when a voltage is applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10 constituting each pixel, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 is in a transparent state, so that it is applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10. The light component travels straight through the light component, reaches the light shielding film 15, and is absorbed there. Therefore, the polymer-dispersed liquid crystal element 10 has a dark display when viewed by an observer.

【0062】一方、ポリマ分散型液晶素子10に電圧が
印加されていないときには、ポリマ分散型液晶素子10
は散乱状態にあるので、ポリマ分散型液晶素子10に印
加された前記光成分はその中で散乱され、遮光膜15に
殆ど到達せずに外部に透過される。このため、ポリマ分
散型液晶素子10は、観察者から見て、明るい表示とな
る。
On the other hand, when no voltage is applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 is used.
Is in a scattering state, the light component applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10 is scattered therein and is transmitted to the outside without reaching the light shielding film 15. Therefore, the polymer-dispersed liquid crystal element 10 provides a bright display when viewed by an observer.

【0063】本実施例のものも、視角が広く、かつ、高
コントラスト特性を持ったカラ−液晶表示装置を得るこ
とができる。
Also in this embodiment, a color liquid crystal display device having a wide viewing angle and a high contrast characteristic can be obtained.

【0064】また、図9は、本発明に係わる液晶表示装
置の第6の実施例の構成を示す断面図であり、前実施例
と同様にカラー液晶表示装置を構成するものである。
FIG. 9 is a sectional view showing the structure of a sixth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention, which constitutes a color liquid crystal display device as in the previous embodiment.

【0065】図9において、33はプリズムであり、そ
の他、第5の実施例の構成要素と同じ構成要素には同じ
符号を付けている。
In FIG. 9, reference numeral 33 is a prism, and the other constituent elements which are the same as those of the fifth embodiment are designated by the same reference numerals.

【0066】第5の実施例では、光源17からの光を
赤、緑、青の3成分に分離するためにホログラム32を
用いていたが、本実施例は、このホログラム32の代わ
りにプリズム33を用いるようにしたものであり、それ
以外の構成は第5の実施例のものと同じである。
In the fifth embodiment, the hologram 32 is used to separate the light from the light source 17 into the three components of red, green and blue, but in this embodiment, instead of the hologram 32, the prism 33 is used. Is used, and the other structure is the same as that of the fifth embodiment.

【0067】本実施例の動作は、光源17から発射され
た光は、プリズム33を通過することにより赤、緑、青
の光成分に分離された後、これら赤、緑、青の光成分は
それぞれの色に対応した画素を構成しているポリマ分散
型液晶素子10に印加され、ポリマ分散型液晶素子10
を透過して外部に投射された光により赤、緑、青の像が
形成される。
In the operation of this embodiment, the light emitted from the light source 17 passes through the prism 33 and is separated into red, green and blue light components, and then these red, green and blue light components are separated. The polymer dispersed liquid crystal element 10 is applied to the polymer dispersed liquid crystal element 10 forming pixels corresponding to respective colors.
The red, green, and blue images are formed by the light that is transmitted through and projected to the outside.

【0068】そして、各画素を構成しているポリマ分散
型液晶素子10に電圧を印加したとき、印加しないとき
の動作は第5の実施例と同じであるので、これ以上の説
明は省略する。
The operation when a voltage is applied to the polymer dispersion type liquid crystal element 10 which constitutes each pixel and when no voltage is applied is the same as that of the fifth embodiment, so a further description will be omitted.

【0069】本実施例においても、視角が広く、かつ、
高コントラスト特性を持ったカラ−液晶表示装置を得る
ことができる。
Also in this embodiment, the viewing angle is wide and
It is possible to obtain a color liquid crystal display device having high contrast characteristics.

【0070】この場合、第5及び第6の実施例において
も、第3の実施例において採用しているような第2の遮
光膜23をポリマ分散型液晶素子10の背面側に配置す
れば、より高いコントラスト特性を持ったカラ−液晶表
示装置を構成することができる。
In this case, also in the fifth and sixth embodiments, if the second light-shielding film 23 as employed in the third embodiment is arranged on the back side of the polymer dispersion type liquid crystal element 10, A color liquid crystal display device having higher contrast characteristics can be constructed.

【0071】以上の実施例においては、表示のための液
晶素子として、ポリマ分散型液晶素子10を用いた例に
ついて説明を行ったが、本発明は、液晶素子としてポリ
マ分散型液晶素子10に限られるものではなく、他の型
の液晶素子、例えば、ポリマネットワ−ク型液晶等をポ
リマ分散型液晶素子10と同様に用いることができ、さ
らに、電圧とともにレーザ光等を適宜加えるようにすれ
ば、熱により散乱状態の制御が可能なスメクチック液晶
を用いることができ、これら液晶を用いた場合において
得られる効果はポリマ分散型液晶素子10を用いた場合
と同等なものである。
In the above embodiments, the polymer dispersion type liquid crystal element 10 is used as the liquid crystal element for display, but the present invention is limited to the polymer dispersion type liquid crystal element 10. However, another type of liquid crystal element, for example, a polymer network type liquid crystal or the like can be used in the same manner as the polymer dispersion type liquid crystal element 10, and laser light or the like can be appropriately added together with a voltage. Smectic liquid crystals whose scattering state can be controlled by heat can be used, and the effect obtained by using these liquid crystals is equivalent to that obtained by using the polymer dispersion type liquid crystal element 10.

【0072】この他にも、本発明は、印加する電圧の有
無により、光に対して透明状態及び散乱状態が制御でき
るような非発光表示素子であれば、液晶素子に限ること
なくポリマ分散型液晶素子10と同様に用いることがで
き、この場合にもポリマ分散型液晶素子10を用いた場
合と同等な効果が得られることは明らかである。
In addition to the above, the present invention is not limited to the liquid crystal element as long as it is a non-light emitting display element in which the transparent state and the scattering state with respect to light can be controlled by the presence or absence of an applied voltage. It can be used similarly to the liquid crystal element 10, and in this case, it is clear that the same effect as that obtained by using the polymer dispersion type liquid crystal element 10 can be obtained.

【0073】また、以上の実施例においては、光の遮光
膜15への集束はロッドレンズ16等の光学系が行って
いる例についてのものであったが、以下の例に示すよう
に、前記光の集束を液晶素子自体によって行うこともで
きる。
Further, in the above embodiments, the focusing of the light on the light shielding film 15 is performed by the optical system such as the rod lens 16, but as shown in the following example, The light may be focused by the liquid crystal element itself.

【0074】図10は、本発明に係わる液晶表示装置の
第7の実施例の構成を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing the structure of the seventh embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.

【0075】図10において、34は液晶素子(液晶セ
ル)、35は第3の透明基板、36はレンズであり、そ
の他、前述の各実施例の構成要素と同じ構成要素には同
じ符号を付けている。
In FIG. 10, reference numeral 34 is a liquid crystal element (liquid crystal cell), 35 is a third transparent substrate, 36 is a lens, and the same components as those of the above-described respective embodiments are designated by the same reference numerals. ing.

【0076】本実施例においても、液晶セル34は各画
素毎に設けられており、各画素単位で液晶セル34の両
面にはそれぞれ透明な電極基板13、14(図示なし)
が配置されるとともに、前記各液晶セル34にはそれぞ
れ遮光膜15、単位レンズ36、ピンホール20が同じ
光軸21上に設けられている。この場合、遮光膜15は
一方の透明な電極基板13上に装着されているのではな
く、第3の透明基板35上に装着されており、しかも、
第3の透明基板35は一方の透明な電極基板13からや
や離れた位置に配置されている。
Also in this embodiment, the liquid crystal cell 34 is provided for each pixel, and transparent electrode substrates 13 and 14 (not shown) are provided on both surfaces of the liquid crystal cell 34 in each pixel unit.
And the liquid crystal cell 34 is provided with a light-shielding film 15, a unit lens 36, and a pinhole 20 on the same optical axis 21. In this case, the light shielding film 15 is not mounted on the one transparent electrode substrate 13 but is mounted on the third transparent substrate 35, and
The third transparent substrate 35 is arranged at a position slightly apart from the one transparent electrode substrate 13.

【0077】本実施例の動作は、次のとおりである。The operation of this embodiment is as follows.

【0078】光源17から発射された光は、ピンホール
20を通過した後、単位レンズ36に供給されて平行光
に変換され、液晶セル34に印加される。
The light emitted from the light source 17 passes through the pinhole 20, is then supplied to the unit lens 36, is converted into parallel light, and is applied to the liquid crystal cell 34.

【0079】この場合に、図10の上半部(上側の画
素)に示すように、前記電極基板13、14(図示な
し)間に電圧が印加されている際には、液晶セル34内
の分子長軸の配向状態は、図示のように種々の方向を向
いた状態になるので、液晶セル34に印加された平行光
は中央部分に向かうような方向に曲げられ、液晶セル3
4を出た光の大部分は遮光膜15に到達して、そこで吸
収される。このため、観察者から見て、液晶セル34は
暗い表示を行う。
In this case, as shown in the upper half (upper pixel) of FIG. 10, when a voltage is applied between the electrode substrates 13 and 14 (not shown), the liquid crystal cell 34 is Since the alignment state of the molecular long axis is in a state of being oriented in various directions as shown in the figure, the parallel light applied to the liquid crystal cell 34 is bent in a direction toward the central portion, and the liquid crystal cell 3
Most of the light exiting 4 reaches the light-shielding film 15 and is absorbed there. Therefore, the liquid crystal cell 34 performs a dark display when viewed from the observer.

【0080】一方、図10の下半部(下側の画素)に示
すように、前記電圧が印加されていない場合には、液晶
セル34内の分子長軸の配向状態は、図示のように一定
方向を向いた状態になるので、液晶セル34に印加され
た平行光はそのまま直進し、液晶セル34を出た光の大
部分は遮光膜15に到達せずに外部に透過される。この
ため、観察者から見て、液晶セル34は明るい表示を行
う。
On the other hand, as shown in the lower half portion (lower pixel) of FIG. 10, when the voltage is not applied, the alignment state of the molecular long axis in the liquid crystal cell 34 is as shown in the figure. Since the light is directed in a fixed direction, the parallel light applied to the liquid crystal cell 34 travels straight as it is, and most of the light exiting the liquid crystal cell 34 is transmitted to the outside without reaching the light shielding film 15. Therefore, the liquid crystal cell 34 performs a bright display as viewed by the observer.

【0081】本実施例のものは、液晶セル34自体に選
択的にレンズ効果を持たせているので、前述の各実施例
で期待できる効果の他に、光学系が簡単になるという効
果がある。
In the present embodiment, since the liquid crystal cell 34 itself is selectively provided with a lens effect, there is an effect that the optical system is simplified in addition to the effect expected in each of the above-mentioned embodiments. .

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶素子10の表示側の一部に遮光膜15を設け、電圧
の印加により液晶素子10が光に対して透明状態にある
とき、光源17からの光の大部分が遮光膜15に到達す
るように、即ち、光透過孔を通過した光が遮光膜15上
において像を結ぶようにし、一方、電圧の無印加時に液
晶素子10が光に対して散乱状態にあるとき、光源17
からの光の大部分が遮光膜15に到達することなく透過
させるようにしたので、液晶素子10が透明状態のとき
に黒の(暗い)表示、散乱状態のときに白の(明るい)
表示を行って、視角が広く、しかも、高コントラスト特
性を持った液晶表示装置が実現できるという効果があ
る。
As described above, according to the present invention,
The light-shielding film 15 is provided on a part of the liquid crystal element 10 on the display side so that most of the light from the light source 17 reaches the light-shielding film 15 when the liquid crystal element 10 is in a transparent state with respect to light by applying a voltage. That is, that is, the light passing through the light transmitting hole forms an image on the light shielding film 15, while when the liquid crystal element 10 is in a scattering state with respect to the light when no voltage is applied, the light source 17
Most of the light emitted from the liquid crystal is transmitted without reaching the light-shielding film 15. Therefore, when the liquid crystal element 10 is in a transparent state, black (dark) is displayed, and when the liquid crystal element 10 is in a scattering state, white (bright).
There is an effect that a liquid crystal display device having a wide viewing angle and a high contrast characteristic can be realized by performing display.

【0083】また、光に対して液晶素子10と同等の機
能を有する非発光表示素子を用いれば、液晶素子10を
用いた場合と同様に視角が広く、しかも、高コントラス
ト特性を持った表示装置が実現できるという効果があ
る。
If a non-emissive display element having the same function as the liquid crystal element 10 with respect to light is used, a display device having a wide viewing angle and high contrast characteristics as in the case of using the liquid crystal element 10 is used. There is an effect that can be realized.

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

【図1】本発明の液晶表示装置の第1の実施例の要部構
成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part configuration of a first embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】図1の実施例の液晶素子の部分の構成を拡大し
て示した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged configuration of a part of a liquid crystal element of the embodiment of FIG.

【図3】本発明の液晶表示装置の第2の実施例の構成を
示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a second embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

【図4】本発明の液晶表示装置の第3の実施例の要部構
成を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of a main part of a third embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

【図5】本発明の液晶表示装置の第4の実施例の構成を
示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a fourth embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

【図6】図5の実施例の光源部の構成の1例を示す断面
図である。
6 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a light source section of the embodiment of FIG.

【図7】図5の実施例の光源部の構成の他の例を示す断
面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the light source section of the embodiment of FIG.

【図8】本発明の液晶表示装置の第5の実施例の構成を
示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing the configuration of a fifth embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

【図9】本発明の液晶表示装置の第6の実施例の構成を
示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of a sixth embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

【図10】本発明の液晶表示装置の第7の実施例の構成
を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing the configuration of a seventh embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ポリマ分散型液晶素子 11 ポリマ材料 12 液晶粒子 13 第1の透明な電極基板 14 第2の透明な電極基板 15 遮光膜 16 ロッドレンズ 17、28 光源 18、19、29、30 反射板 20 ピンホール 21 光軸 22 セルホックレンズアレイ 23 第2の遮光膜 24 光透過孔 25 ストライプ状の遮光膜 26 レンズアレイ 27、31 スリット 32 ホログラム 33 プリズム 34 液晶素子(液晶セル) 35 第3の透明基板 36 レンズ 50 駆動電源 10 Polymer dispersion type liquid crystal element 11 Polymer material 12 Liquid crystal particles 13 First transparent electrode substrate 14 Second transparent electrode substrate 15 Light-shielding film 16 rod lens 17, 28 Light source 18, 19, 29, 30 Reflector 20 pinholes 21 Optical axis 22 Selfoc lens array 23 Second light-shielding film 24 Light transmission hole 25 Striped light-shielding film 26 lens array 27, 31 slits 32 hologram 33 prism 34 Liquid crystal element (liquid crystal cell) 35 Third Transparent Substrate 36 lenses 50 drive power supply

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の透明な基板と、前記一対の基板間
に配置され、それら基板間に印加される電圧に応じて光
学的に透明または散乱状態になる非発光表示素子と、前
記一方の基板上に画素毎に設けられた遮光膜と、前記他
方の基板の後方に配置された光学系及び光源とからな
り、前記非発光表示媒体が透明状態のときに前記光源か
らの光を前記遮光膜に集束させ、散乱状態のときに前記
光を分散透過させることを特徴とする表示装置。
1. A pair of transparent substrates, a non-emissive display element which is disposed between the pair of substrates and which is in an optically transparent or scattering state according to a voltage applied between the substrates, and A light shielding film provided for each pixel on a substrate, an optical system and a light source arranged behind the other substrate, and shields light from the light source when the non-emissive display medium is in a transparent state. A display device, characterized in that the light is focused on a film, and the light is dispersed and transmitted in a scattering state.
【請求項2】 一対の透明な基板と、前記一対の基板間
に配置され、それら基板間に印加される電圧に応じて光
学的に透明または散乱状態になる液晶素子と、前記一方
の基板上に画素毎に設けられた遮光膜と、前記他方の基
板の後方に順次配置された光学系、画素毎に設けられた
光透過孔付き反射板、光源とからなり、前記液晶素子が
透明状態のときに前記光透過孔からの光を前記遮光膜に
集束させ、散乱状態のときに前記光を分散透過させるこ
とを特徴とする液晶表示装置。
2. A pair of transparent substrates, a liquid crystal element which is disposed between the pair of substrates, and which is in an optically transparent or scattering state according to a voltage applied between the substrates, and on the one substrate. A light-shielding film provided for each pixel, an optical system sequentially arranged behind the other substrate, a reflection plate with a light transmission hole provided for each pixel, and a light source, and the liquid crystal element is in a transparent state. A liquid crystal display device, wherein light from the light transmitting hole is sometimes focused on the light shielding film, and the light is dispersed and transmitted in a scattering state.
【請求項3】 一対の透明な基板と、前記一対の基板間
に配置され、それら基板間に印加される電圧に応じて光
学的に透明または散乱状態になる液晶素子と、前記一方
の基板上にライン毎に設けられたストライプ状の遮光膜
と、前記他方の基板の後方に順次配置された光学系、ラ
イン毎に設けられた光透過孔付き反射板、光源とからな
り、前記液晶素子が透明状態のときに前記光透過孔から
の光を前記遮光膜に集束させ、散乱状態のときに前記光
を分散透過させることを特徴とする液晶表示装置。
3. A pair of transparent substrates, a liquid crystal element disposed between the pair of substrates, which is in an optically transparent or scattering state according to a voltage applied between the substrates, and on the one substrate. A striped light-shielding film provided for each line, an optical system sequentially arranged behind the other substrate, a light-transmitting hole-provided reflector provided for each line, and a light source. A liquid crystal display device, wherein the light from the light transmitting hole is focused on the light shielding film in the transparent state, and the light is dispersed and transmitted in the scattering state.
【請求項4】 前記光学系がロッドレンズからなること
を特徴とする請求項2記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the optical system is a rod lens.
【請求項5】 前記光学系がセルホックレンズアレイか
らなることを特徴とする請求項2及び3記載の液晶表示
装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the optical system comprises a selfoc lens array.
【請求項6】 前記液晶素子内または前記光透過孔付き
反射板上にカラーフイルタを設けたことを特徴とする請
求項2乃至5記載のカラー液晶表示装置。
6. The color liquid crystal display device according to claim 2, wherein a color filter is provided in the liquid crystal element or on the reflection plate with the light transmission hole.
【請求項7】 一対の透明な基板と、前記一対の基板間
に配置され、それら基板間に印加される電圧に応じて光
学的に透明または散乱状態になる液晶素子と、前記一方
の基板上に複数の色の画素毎に設けられた遮光膜と、前
記他方の基板の後方に配置された光源と、前記他方の基
板と前記光源との間に配置されたホログラムからなる光
学系とからなり、前記液晶素子が透明状態のときに前記
ホログラムを通過した前記光源の複数の色の光成分を対
応する画素の前記遮光膜に集束させ、散乱状態のときに
前記複数の色の光成分を分散透過させることを特徴とす
るカラー液晶表示装置。
7. A pair of transparent substrates, a liquid crystal element which is disposed between the pair of substrates, and which is in an optically transparent or scattering state depending on a voltage applied between the substrates, and on the one substrate. A light-shielding film provided for each pixel of a plurality of colors, a light source arranged behind the other substrate, and an optical system composed of a hologram arranged between the other substrate and the light source. When the liquid crystal element is in a transparent state, the light components of a plurality of colors of the light source that have passed through the hologram are focused on the light shielding film of the corresponding pixel, and when the liquid crystal element is in a scattering state, the light components of the plurality of colors are dispersed. A color liquid crystal display device characterized by transmitting light.
【請求項8】 一対の透明な基板と、前記一対の基板間
に配置され、それら基板間に印加される電圧に応じて光
学的に透明または散乱状態になる液晶素子と、前記一方
の基板上に複数の色の画素毎に設けられた遮光膜と、前
記他方の基板の後方に配置された光源と、前記他方の基
板と前記光源との間に配置されたプリズムからなる光学
系からなり、前記液晶素子が透明状態のときに前記プリ
ズムを通過した前記光源の複数の色の光成分を対応する
画素の前記遮光膜に集束させ、散乱状態のときに前記複
数の色の光を分散透過させることを特徴とするカラー液
晶表示装置。
8. A pair of transparent substrates, a liquid crystal element which is disposed between the pair of substrates, and which is in an optically transparent or scattering state according to a voltage applied between the substrates, and on the one substrate. A light-shielding film provided for each pixel of a plurality of colors, a light source arranged behind the other substrate, and an optical system including a prism arranged between the other substrate and the light source, When the liquid crystal element is in the transparent state, the light components of the plurality of colors of the light source that have passed through the prism are focused on the light shielding film of the corresponding pixel, and when the liquid crystal element is in the scattering state, the light of the plurality of colors is dispersed and transmitted. A color liquid crystal display device characterized by the above.
【請求項9】 前記液晶素子の前記他方の基板上または
前記反射板上に、画素またはライン毎に光透過孔を有す
る第2の遮光膜を設けたことを特徴とする請求項2乃至
8記載の液晶表示装置。
9. The second light-shielding film having a light-transmitting hole for each pixel or line is provided on the other substrate of the liquid crystal element or on the reflecting plate. Liquid crystal display device.
【請求項10】 前記液晶素子がポリマ分散型液晶であ
ることを特徴とする請求項2乃至9記載の液晶表示装
置。
10. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal element is a polymer dispersed liquid crystal.
【請求項11】 前記液晶素子がポリマネットワーク液
晶であることを特徴とする請求項2乃至9記載の液晶表
示装置。
11. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal element is a polymer network liquid crystal.
【請求項12】 前記液晶素子がレーザ光等による加熱
制御が併用されるスメクチック液晶であることを特徴と
する請求項2乃至9記載の液晶表示装置。
12. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal element is a smectic liquid crystal used together with heating control by laser light or the like.
【請求項13】 一対の透明な基板と、前記一対の基板
間に配置され、それら基板間に印加される電圧に応じて
光学的に透明またはレンズ特性を有する液晶素子と、前
記一方の基板の前方に離間配置された第3の透明な基板
上に画素毎に設けられた遮光膜と、前記他方の基板の後
方に順次配置された光学系、画素毎に設けられた光透過
孔付き反射板、光源とからなり、前記液晶素子が透明状
態のときに前記光透過孔からの光を透過させ、レンズ特
性を有するときに前記遮光膜に集束させることを特徴と
する液晶表示装置。
13. A pair of transparent substrates, a liquid crystal element disposed between the pair of substrates and optically transparent or having lens characteristics according to a voltage applied between the substrates, and the one substrate. A light-shielding film provided for each pixel on a third transparent substrate spaced apart in the front, an optical system sequentially arranged behind the other substrate, and a reflection plate with a light transmission hole provided for each pixel A liquid crystal display device comprising a light source, which transmits light from the light transmitting hole when the liquid crystal element is in a transparent state and focuses the light on the light shielding film when the liquid crystal element has a lens characteristic.
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