JPH06118405A

JPH06118405A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH06118405A
Application number: JP4266157A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Makino; 哲也牧野; Akihiro Mochizuki; 昭宏望月; Shigeo Kasahara; 滋雄笠原; Masashi Watanabe; 真史渡邊
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1994-04-28

Abstract

(57)【要約】【目的】反射型の液晶表示装置に関し、特に映り込み
現象を防止することにより見易い画像を得ることを目的
とする。【構成】液晶１１ｅが光を透過したときに黒を表示す
る液晶パネル１１の背面に画素対応部分に夫々マイクロ
レンズが液晶パネル１１に対してそのレンズ面が傾斜し
て形成され、他の部分にはブラックマトリクス１３ａ，
１３ｂが形成されたマイクロレンズ板１２を配置すると
共に各マイクロレンズの焦点Ｐ₀が反射面と一致するよ
うに反射板１４を配置してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り、特
に、反射型の液晶表示装置に関する。

【０００２】相転移型液晶を用いた液晶表示装置には透
過型と反射型とがある。透過型の液晶表示装置は液晶パ
ネルの背面に光源（バックライト）を配置した構造で、
電圧により液晶を相転移させ、光源からの光を表示面で
透過または遮断することにより表示を行なう。しかし、
透過型液晶表示装置は光源が必要となるため、消費電力
が大きくなってしまう。

【０００３】一方、反射型の液晶表示装置は液晶パネル
背面に反射鏡を配置した構造で、電圧により液晶を相転
移させ、表示面からの入射光を散乱または透過反射させ
ることにより表示を行なう。反射型液晶表示装置では光
源を用いないため、消費電力を少なくできる。

【０００４】近年、液晶表示装置には低消費電力化が求
められており、そのためには反射型液晶表示装置が有望
とされている。

【０００５】

【従来の技術】図４は従来の一例の断面図を示す。同図
中、１は液晶パネルを示す。液晶パネル１はＩＴＯ（イ
ンジウム−鉛酸化物）等の透明導電材よりなる共通電極
１ａが全面に一体的に形成された上部基板１ｂとＩＴＯ
等の透明導電材よりなる画素電極１ｃをマトリクス状に
形成してなる下部基板１ｄとをスペーサ（図示せず）に
より一定の間隔に保持し、上部基板１ｂと下部基板１ｄ
との間に液晶１ｅを封入した構成とされている。

【０００６】従来の反射型液晶表示装置では液晶パネル
１の背面に、液晶パネル１に密着して反射板２が設けら
れており、黒表示を行なう場合、共通電極１ａと画素電
極１ｃとの間に電圧を印加することにより液晶１ｅに電
圧を印加し、液晶１ｅを透過状態として外部より光を入
射させ、反射板２に遠景を反射させることにより黒とし
ていた。

【０００７】また、白表示を行なう場合、共通電極１ａ
と画素電極１ｃとを同電位として、液晶１ｅに電圧を印
加しないようにする。電圧が印加されない液晶１ｅは入
射光を散乱し、白濁して見えるため、これを白としてい
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の液晶
表示装置では電圧が印加され、液晶が透過状態となった
画素では入射光は液晶パネルを透過し、反射鏡に入射
し、反射鏡で反射された後、再び液晶パネルを透過して
表示面より出射させるため、周囲の風景などが反射鏡に
映る、いわゆる映り込み現象が生じ、画面の認識が困難
になってしまう等の問題点があった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
映り込み現象を防止することにより見易い画像が得られ
る液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は電気信号が画素
毎に印加され、電気信号に応じて画素毎に光を散乱又は
透過させる液晶パネルと、液晶パネルの背面に配置さ
れ、液晶パネルを透過した光を反射させる反射板とを具
備した液晶表示装置において、前記液晶パネルと前記反
射板との間に設けられ、前記液晶パネルの画素間に入射
した光を吸収する光吸収部と、前記液晶パネルと前記反
射板との間に前記液晶パネルの各画素に対応して設けら
れ、前記液晶パネルの透過光を前記反射板上に集光させ
ると共に前記反射板で反射した光を屈折させて前記光吸
収部に照射させるレンズ部材とを有する構成としてな
る。

【００１１】

【作用】液晶パネルを透過した光はレンズ部材により反
射板上に集光され、反射される。このときレンズ部材は
透過光を屈折させ、反射光を光吸収材上に照射させるよ
うに透過光を屈折させつつ、集光する。したがって、反
射板により反射された光は光吸収材上に照射され、吸収
される。このため、透過光は再び外部に放射されること
はなく、したがって、映り込み現象を防止できる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例の断面図を示す。同
図中、１１は液晶パネルを示す。液晶パネル１１はＩＴ
Ｏ（インジウム−鉛酸化物）等の透明導電材よりなる共
通電極１１ａが形成された上側基板１１ｄとＩＴＯ等の
透明導電材よりなる画素電極１１ｃが形成された下側基
板１１ｄとの間に液晶１１ｅを封入した構成とされてい
る。

【００１３】液晶パネル１１の背面にはマイクロレンズ
板１２が密着して配設される。マイクロレンズ板１２は
ガラス材等の板材をエッチング等により加工することに
より、その表面に液晶パネル１１の画素電極１１ｃ夫々
に対応して球面、非球面等の面を有するレンズ面１２ａ
が形成された構成とされている。

【００１４】レンズ面１２ａは液晶パネル１１に対して
垂直方向（Ａ）に対してその光軸Ｂが傾斜するよう形成
されている。レンズ面１２ａへの入射光は画素電極１１
ｃの中心より若干ずれた位置Ｐ₀（レンズ面１２ａの焦
点）に集光される。また、マイクロレンズ板１２のレン
ズ面１２ａの形成部分以外の部分には両面に光吸収材よ
りなるブラックマトリクス１３ａ，１３ｂが形成されて
いる。

【００１５】マイクロレンズ板１２の下部には、レンズ
面１２ａの焦点Ｐ₀と反射面とが一致し、かつ、液晶パ
ネル１１と平行となるように反射板１４が配設される。
このとき、レンズ面１２ａの傾き及び、屈折率は反射板
１４の反射光がマイクロレンズ板１２の下面のブラック
マトリクス１３ｂ上に照射されるように設定される。次
に図２、図３と共に動作を説明する。まず、黒を表示す
る場合について図２と共に説明する。黒表示を行なう場
合、共通電極１１ａと画素電極１１ｃとの間に電圧を印
加する。印加電圧により液晶１１ｅが相転移して、液晶
パネル１１は透過状態となる。

【００１６】このため、液晶パネル１１上面より入射さ
れる入射光Ｌ₁₁は液晶パネル１１を透過して、マイクロ
レンズ板１２に入射する。入射光Ｌ₁₁はマイクロレンズ
板１２により屈折し、焦点Ｐ₀に集光する。

【００１７】焦点Ｐ₀に集光された光Ｌ₁₁は反射板１４
で反射してマイクロレンズ板１２下面に形成されたブラ
ックマトリクス１３ｂ上に照射され、ブラックマトリク
ス１３ｂにより吸収される。このように、液晶パネル１
１を透過した入射光Ｌ₁₁は再び外部に放出されることは
なく、その画素電極１１ｃ部分は黒表示となる。

【００１８】次に、白表示を行なう場合について図３と
共に説明する。白表示を行なう場合、液晶パネル１１の
共通電極１１ａと画素電極１１ｃとの間には電圧を印加
しない。電圧が印加されていない状態では液晶１１ｅは
入射光Ｌ₁₂を散乱させる。液晶１１ｅが入射光Ｌ₁₂を散
乱させることによりその部分が白濁して見えることにな
り、白表示が行なわれる。このとき、液晶１１ｅでの散
乱光Ｌ₁₃の一部は外部に放射されるだけではなく、液晶
パネル１１の下部にも放射される。液晶パネル１１の下
部より放射された散乱光Ｌ₁₃はあらゆる方向からマイク
ロレンズ面１２ａに入射し、屈折される。レンズ面１２
ａで屈折させられた散乱光Ｌ₁₃は反射板１４で反射さ
れ、一部がブラックマトリクス１３ａ，１３ｂに入射
し、他は再びマイクロレンズ板１２を介して液晶１１ｅ
に入射され、散乱されることになる。このように、白表
示となる部分からは入射光Ｌ₁₂を直接散乱させた光の
他、液晶パネル１１の背面に散乱された散乱光Ｌ₁₃を反
射板１４で反射させ、再び液晶１３で散乱させた光によ
り白表示を行なえるため、白色を強めることができる。
また、このとき、反射板１４での反射光のうち画素電極
１１ｃ以外の部分へ反射した光はマイクロレンズ板１２
の上下面に形成されたブラックマトリクス１３ａ，１３
ｂにより吸収され、不要な部分への光の供給を防止して
おり、コントラスト比を向上させている。

【００１９】このように本実施例によれば、黒表示時に
は液晶パネル１１の透過光Ｌ₁₁をブラックマトリクス１
３ｂで吸収し、外部へ放出することはなく、白表示時に
は液晶パネル１１背面に散乱した散乱光Ｌ₁₃をマイクロ
レンズ板１２により集光して再び液晶パネル１１に入射
することができ、白表示を強めることができるため、映
り込み現象を防止できると共に、黒表示と白表示とのコ
ントラストを向上させることができる。

【００２０】なお、本実施例ではブラックマトリクス１
３ａ，１３ｂをマイクロレンズ板１２の両面に形成した
が、これに限ることはなく、例えば、下面のブラックマ
トリクス１３ｂのみでもよい。ただし、この場合は白表
示時における不要な散乱光が十分に除去できなくなり、
周囲の画素に入射してしまいコントラスト比が多少劣化
する。

【００２１】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、外部から
入射され、液晶パネルを透過した光を光吸収部上に集光
することができるため、液晶パネルの透過光が再び外部
に向かって反射してしまうことがなく、周囲の風景など
が映る、いわゆる映り込み現象が生じなくなる等の特長
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断面図である。

【図２】本発明の一実施例の動作説明図である。

【図３】本発明の一実施例の動作説明図である。

【図４】従来の一例の断面図である。

【符号の説明】

１１液晶パネル１２マイクロレンズ板１２ａレンズ面１３ａ，１３ｂブラックマトリクス１４反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡邊真史神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気信号が画素毎に印加され、該電気信
号に応じて画素毎に光を散乱又は透過させる液晶パネル
（１１）と、該液晶パネル（１１）の背面に配置され、
該液晶パネル（１１）を透過した光を反射させる反射板
（１４）とを具備した液晶表示装置において、前記液晶パネル（１１）と前記反射板（１４）との間に
設けられ、前記液晶パネル（１１）の画素間に入射した
光を吸収する光吸収部（１３ｂ）と、前記液晶パネル（１１）と前記反射板（１４）との間に
前記液晶パネル（１１）の各画素に対応して設けられ、
前記液晶パネル（１１）の透過光を前記反射板（１４）
上に集光させると共に前記反射板（１４）で反射した光
を屈折させて前記光吸収部（１３ｂ）に照射させるレン
ズ部材（１２）とを有することを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２】前記レンズ部材（１２）の両面に前記光
吸収部（１３ａ，１３ｂ）を配設したことを特徴とする
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記レンズ部材（１２）は前記液晶パネ
ル（１１）の各画素毎に設けられた前記液晶パネル（１
１）に対してそのレンズ面が傾斜して配設されたマイク
ロレンズよりなることを特徴とする請求項１又は２記載
の液晶表示装置。