JPH1091075A - Color display device - Google Patents

Color display device

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Publication number
JPH1091075A
JPH1091075A JP24670796A JP24670796A JPH1091075A JP H1091075 A JPH1091075 A JP H1091075A JP 24670796 A JP24670796 A JP 24670796A JP 24670796 A JP24670796 A JP 24670796A JP H1091075 A JPH1091075 A JP H1091075A
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JP
Japan
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light
display device
slit
wavelength
angle
Prior art date
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Application number
JP24670796A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuaki Uchida
竜朗 内田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH1091075A publication Critical patent/JPH1091075A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption and to enhance the efficiency of light utilization by enlarging extracted monochromatic light so as to visually recognize wide angle of visibility by a slit for selecting and extracting light which makes only light having nearly single wavelength pass through among spectra having respective wavelength. SOLUTION: The light which is transmitted through a prism 3 so as to be spectrally split and so as to have a specified wavelength goes toward the slit 4, and the light having a wavelength component reaching a slit gap part 4a is emitted outside the slit. When the width of the part 4a is set to width by which only light having nearly a single color component passes through, only certain light passing through the part 4a having the single color component can be transmitted through the part 4a. This monochromatic light is enlarged by the micro lens 5a of a convex lens 5. Thus, the monochromatic light is displayed with respect to the large visual field, so that a pixel can be displayed. That is, the dependency of the angle of visibility of the wavelength is compensated by utilizing the lens 5, so that the same picture can be obtained with respect to the wide angle of visibility.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカラー表示装置に係
わり、特に従来型カラー液晶表示装置と比較して光利用
効率を向上を図ると共に、低消費電力化を図った表示装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color display device, and more particularly to a display device which improves light use efficiency and lowers power consumption as compared with a conventional color liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】PDA、ハンディービデオカメラなどに
代表される表示装置を伴った携帯型情報機器は、携帯性
を確保する上で電源をバッテリーとする電源方式を採用
するのが主な利用形態である。そして、内蔵バッテリー
の容量には制限があることから、低消費電力化を図って
長時間使用できるようにする必要がある。そのために、
携帯型情報機器の表示装置としては液晶ディスプレイを
用いるが、近年ではカラー画像を表示する要求が高いの
で、カラー画像を表示することができるように、カラー
液晶ディスプレイを搭載する。そして、カラー液晶ディ
スプレイは薄暗いところでも画面を視認できるようにす
るなど、使用者の見易さの点で光源を内蔵して背面より
照明する透過型液晶ディスプレイを採用することが多
い。
2. Description of the Related Art A portable information device with a display device typified by a PDA, a handy video camera or the like mainly employs a power supply system using a power source as a battery in order to secure portability. is there. Since the capacity of the built-in battery is limited, it is necessary to reduce power consumption and use the battery for a long time. for that reason,
A liquid crystal display is used as a display device of a portable information device. However, in recent years, since a demand for displaying a color image is high, a color liquid crystal display is mounted so that a color image can be displayed. The color liquid crystal display often employs a transmissive liquid crystal display that incorporates a light source and is illuminated from the back from the point of viewability of the user, such as making the screen visible even in a dark place.

【0003】しかし、従来の透過型液晶ディスプレイに
おいては、液晶ディスプレイパネルをその背面より照明
するための光源であるバックライトとして消費電力の大
きい蛍光ランプを用いており、液晶背面からこのような
消費電力の大きい蛍光ランプで照明して輝度を向上させ
る方式では携帯型情報機器を長時間駆動することが不可
能である。
However, in the conventional transmission type liquid crystal display, a fluorescent lamp having a large power consumption is used as a backlight which is a light source for illuminating the liquid crystal display panel from the back thereof. It is impossible to drive a portable information device for a long time by a method of increasing the brightness by illuminating with a fluorescent lamp having a large size.

【0004】そこで、バックライトを消灯させて画面を
見ることができるようにすることも考えられるが、透過
型液晶ディスプレイでは、このバックライトによって輝
度を向上させなければ表示装置として役割を果たす事が
できないほど光利用効率が悪く、バックライトを状況に
応じてオンオフ操作して省消費電力化を図るということ
は事実上、できない。
Therefore, it is conceivable to turn off the backlight so that the screen can be viewed. However, in a transmissive liquid crystal display, if the luminance is not improved by the backlight, it may play a role as a display device. Light utilization efficiency is so poor that it is impossible to save power by actually turning on and off the backlight according to the situation.

【0005】このように、携帯型情報機器に搭載する表
示装置として消費電力が低く、光利用効率が高い液晶デ
ィスプレイの出現が嘱望されるが、現状では透過型液晶
ディスプレイでは技術的に実現不可能である。
As described above, a liquid crystal display with low power consumption and high light use efficiency is expected to be used as a display device mounted on a portable information device. However, at present, it is technically impossible to realize a transmissive liquid crystal display. It is.

【0006】それは、透過型液晶ディスプレイが次のよ
うな構造をとるためである。すなわち、透過型液晶ディ
スプレイは図11に示すように、一般的に、アレイ基板
21、TFT(薄膜トランジスタ)22、液晶23、バ
ックライト24、画素電極25、偏光板26、カラーフ
ィルタ27、対向基板28から構成されている。
This is because the transmission type liquid crystal display has the following structure. That is, as shown in FIG. 11, a transmissive liquid crystal display generally includes an array substrate 21, a TFT (thin film transistor) 22, a liquid crystal 23, a backlight 24, a pixel electrode 25, a polarizing plate 26, a color filter 27, and a counter substrate 28. It is composed of

【0007】アレイ基板21は、透明なガラス基板上に
画素電極25およびTFT22をマトリックス状に配置
形成したものである。画素電極25は、1画素単位で配
されており、アレイ基板21は、n×m画素をマトリッ
クス状に配置形成して2次元画面の表示を可能にしてい
る。
The array substrate 21 is formed by arranging pixel electrodes 25 and TFTs 22 in a matrix on a transparent glass substrate. The pixel electrodes 25 are arranged in units of one pixel, and the array substrate 21 is formed by arranging nxm pixels in a matrix to enable display of a two-dimensional screen.

【0008】対向基板28は透明板体状のものであり、
その片側表面にはほぼ全域に亙り、透明な対向電極が形
成されている。そして、この対向基板28には画素対応
に、その画素での色成分を得るための色のカラーフィル
タ27が形成され、さらにその上に偏光板26が形成さ
れる。
The counter substrate 28 is in the form of a transparent plate.
A transparent counter electrode is formed on almost one side of the surface. Then, a color filter 27 of a color for obtaining a color component at the pixel is formed on the counter substrate 28 corresponding to the pixel, and a polarizing plate 26 is further formed thereon.

【0009】液晶23は、アレイ基板21と対向基板2
8とを所定間隙を介して対向配置したことにより、得ら
れる空間に、充填される。バックラィト24は、アレイ
基板21の背面側に配されてアレイ基板21をその背面
側から照明する白色蛍光ランプである。
The liquid crystal 23 is composed of an array substrate 21 and a counter substrate 2.
8 are arranged opposite to each other with a predetermined gap therebetween, so that the obtained space is filled. The backlight 24 is a white fluorescent lamp arranged on the back side of the array substrate 21 and illuminating the array substrate 21 from the back side.

【0010】対向基板28に設けられた対向電極とアレ
イ基板21の画素電極25との間に、その画素対応のT
FT22を駆動制御することにより、印加する電圧を制
御して電界強度を制御し、液晶の配向を制御して画像信
号対応の光透過量に調整し、画像を表示する。
Between the counter electrode provided on the counter substrate 28 and the pixel electrode 25 of the array substrate 21, a T
By driving and controlling the FT 22, the applied voltage is controlled to control the electric field intensity, the orientation of the liquid crystal is controlled to adjust the light transmission amount corresponding to the image signal, and an image is displayed.

【0011】バックライト24からの光は、アレイ基板
21を透過し、その各画素電極25を通って対向電極と
アレイ基板21における各画素電極25間部分の液晶に
より透過光量が制御された後、偏光板26により偏光さ
れ、さらにカラーフィルター27を通って使用者の目に
とらえられる。
The light from the backlight 24 passes through the array substrate 21, passes through each pixel electrode 25, and the amount of transmitted light is controlled by the liquid crystal between the counter electrode and each pixel electrode 25 on the array substrate 21. The light is polarized by the polarizing plate 26 and further passes through the color filter 27 and is caught by the user.

【0012】このように、バックライト24からの光は
偏光板26を通し、さらにカラーフィルター27を通っ
て利用されるが、これらを経ることで大幅に透過量が減
少し、光の利用効率が悪くなる。例えば、偏光板26に
ついて考えてみると、偏光板26は透過率が約40%で
ある。そのため、偏光板26を透過させるだけで、光の
利用効率は約60%も悪くなる。また、カラーフィルタ
ー27は吸収型であるために、カラーフィルター27を
通すだけで、透過光量が1/3にも減る。
As described above, the light from the backlight 24 passes through the polarizing plate 26 and is further used through the color filter 27. By passing through these, the transmission amount is greatly reduced, and the light use efficiency is reduced. Deteriorate. For example, considering the polarizing plate 26, the polarizing plate 26 has a transmittance of about 40%. Therefore, only by transmitting the light through the polarizing plate 26, the light use efficiency is reduced by about 60%. Further, since the color filter 27 is an absorption type, the amount of transmitted light can be reduced to 1 / only by passing through the color filter 27.

【0013】つまり、カラー液晶ディスプレイにおいて
は、カラ一表示のために、カラーフィルターを用いる。
そして、画素は、R(赤)、G(緑)、B(青)のいず
れかに対応させてあり、R、G、Bの各画素においては
それぞれの画素において透過波長以外の光を吸収するた
めに、自己の色成分対応の吸収型のカラーフィルター2
7を配してある。このカラーフィルタ27は、当該フィ
ルターに入射する光のうち、1/3のみを通す。すなわ
ち、白色光に含まれるR、G、Bの三原色成分のうち、
自画素の表示色対応にその表示色成分のみが透過される
ことになり、それ以外の二原色成分の光は吸収されてし
まうので、光の利用効率は1/3に低下してしまう。ま
た、この従来型表示装置では図12に示す上面図のよう
に駆動に用いられるTFTを画素内に形成するため、開
口率は70%程度が限界であった。
That is, in a color liquid crystal display, a color filter is used for a color display.
The pixels correspond to any of R (red), G (green), and B (blue), and each of the R, G, and B pixels absorbs light other than the transmission wavelength in each pixel. For this reason, the absorption type color filter 2 corresponding to its own color component
7 is arranged. The color filter 27 transmits only 1/3 of the light incident on the filter. That is, among the three primary color components of R, G, and B contained in the white light,
Only the display color component is transmitted corresponding to the display color of the own pixel, and the light of the other two primary color components is absorbed, so that the light use efficiency is reduced to 3. Further, in this conventional display device, as shown in a top view in FIG. 12, a TFT used for driving is formed in a pixel, so that the aperture ratio is limited to about 70%.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】このように、透過型カ
ラー液晶ディスプレイでは、背面よりバックライトで照
明する必要があり、携帯用機器のディスプレイとして使
用される場合に、電池電源の消費量が問題となる。
As described above, in a transmissive color liquid crystal display, it is necessary to illuminate with a backlight from the back, and when it is used as a display of a portable device, the consumption of battery power is a problem. Becomes

【0015】そこで、バックライトを消灯させて画面を
見ることができるようにすることも考えられるが、透過
型液晶ディスプレイでは、このバックライトによって輝
度を向上させなければ表示装置として役割を果たす事が
できないほど光利用効率が悪く、バックライトを状況に
応じてオンオフ操作して省消費電力化を図るということ
は事実上、できない。
To solve this problem, it is conceivable to turn off the backlight so that the screen can be viewed. However, in the case of a transmissive liquid crystal display, if the luminance is not improved by the backlight, it can function as a display device. Light utilization efficiency is so poor that it is impossible to save power by actually turning on and off the backlight according to the situation.

【0016】光利用効率を左右するのは、液晶セル部分
の開口率である。従って、液晶セル部分の開口率を向上
させれば、輝度の低い低消費電力のバックライトでも十
分であり、また、周囲が明るければ、バックライトを消
灯しても画面の観察が十分できて、実用に耐える液晶デ
ィスプレイを得ることができる可能性が高い。しかし、
開口率向上は困難を伴う。
The efficiency of light utilization depends on the aperture ratio of the liquid crystal cell. Therefore, if the aperture ratio of the liquid crystal cell portion is improved, a backlight with low luminance and low power consumption is sufficient, and if the surroundings are bright, the screen can be sufficiently observed even when the backlight is turned off. There is a high possibility that a liquid crystal display that can withstand practical use can be obtained. But,
It is difficult to improve the aperture ratio.

【0017】それは従来の透過型カラー液晶ディスプレ
イの持つ構造上の制約からである。すなわち、従来の構
造の場合、バックライトからの光はカラーフィルターと
偏光板とを通して利用される。しかし、偏光板は光の透
過率が約40%であり、そのため、光の利用効率が著し
く低下してしまう。また、カラー液晶ディスプレイに用
いられるカラーフィルターは吸収型であり、R(赤)、
G(緑)B(青)の各画素においてはそれぞれの画素に
おいて透過波長以外の光を吸収するために、つまり、R
成分の画素ならば、GとB成分の波長を吸収し、G成分
の画素ならば、RとB成分の波長を吸収し、B成分の画
素ならば、RとG成分の波長を吸収することになるの
で、入射する光のうち、1/3のみを利用するに過ぎな
い。
This is because of the structural limitations of the conventional transmission type color liquid crystal display. That is, in the case of the conventional structure, light from the backlight is used through the color filter and the polarizing plate. However, the polarizing plate has a light transmittance of about 40%, which significantly reduces the light use efficiency. The color filters used in the color liquid crystal display are of the absorption type, R (red),
Each pixel of G (green) and B (blue) absorbs light other than the transmission wavelength in each pixel, that is, R
For a component pixel, absorb the wavelengths of the G and B components, for a G component pixel, absorb the wavelengths of the R and B components, and for a B component pixel, absorb the wavelengths of the R and G components. Therefore, only one third of the incident light is used.

【0018】そして、従来型では画素表示要素である液
晶セルの駆動に用いられるTFTを画素内に形成するた
め、開口率は70%程度が限界であった。それゆえ、輝
度を高めて視認性を確保するには高輝度のバックライト
を使用するしかなく、省電力化を図る手立てがなく、透
過型カラー液晶表示装置の技術的限界となっていた。従
って、消費電力が低く、光利用効率が高いカラーディス
プレイの開発が嘱望される。
In the conventional type, since a TFT used for driving a liquid crystal cell as a pixel display element is formed in a pixel, an aperture ratio is limited to about 70%. Therefore, the only way to increase the luminance and ensure visibility is to use a high-luminance backlight, and there is no way to save power, and this has been a technical limit of the transmissive color liquid crystal display device. Therefore, development of a color display with low power consumption and high light use efficiency is expected.

【0019】そこで、この発明の目的とするところは、
携帯型情報機器に搭載する表示装置として消費電力が低
く、光利用効率が高いカラー表示装置を提供することに
ある。
Therefore, an object of the present invention is as follows.
It is an object of the present invention to provide a color display device having low power consumption and high light use efficiency as a display device mounted on a portable information device.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、次のように構成する。すなわち、本発明は
第1には、光源と、該光源の出力光を平行光へ変換する
平行光変換手段と、この変換された平行光を分光する分
光手段と、前記光源からの光の前記分光手段への入射角
度を変える入射角度可変手段と、画素対応に設けられ、
前記分光手段により分光された各波長の光のうち、略単
一の波長の光のみを通す光選択抽出のためのスリット
と、前記画素対応に設けられ、前記スリットにより抽出
された単一波長光を拡大して広視野角視認可能にする手
段とを具備して構成する。
To achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the present invention firstly provides a light source, a parallel light converting means for converting the output light of the light source into parallel light, a spectral means for splitting the converted parallel light, and the light source from the light source. An incident angle varying means for changing an incident angle to the spectroscopic means, and provided for each pixel,
Of the light of each wavelength separated by the spectroscopic means, a slit for selectively extracting light that passes only light of substantially a single wavelength, and a single wavelength light provided by the pixel and extracted by the slit And a means for enlarging a wide viewing angle.

【0021】このような構成のカラー表示装置は、光分
光型のカラー表示装置であり、光源の出力光を平行光変
換手段で平行光へ変換した後、この変換された平行光を
分光手段に入射させて分光する。そして、平行光を分光
手段に入射させて分光するに際して、この分光手段に対
する光の偏向角を入射角度可変手段により可変すること
で、スリットに入る特定波長の光の出射位置を変え、所
要の単色光を抽出して画素のカラー表示に供する。
The color display device having such a configuration is a light-dispersion type color display device. After the output light of the light source is converted into parallel light by the parallel light conversion means, the converted parallel light is transmitted to the light separation means. Inject and split. Then, when the parallel light is made incident on the spectroscopic unit to be split, the deflection angle of the light with respect to the spectroscopic unit is changed by the incident angle changing unit, thereby changing the emission position of the light of a specific wavelength entering the slit, and thereby obtaining the required monochromatic light. The light is extracted and used for color display of pixels.

【0022】本発明では、カラー表示するに際して分光
とスリットにより必要な波長の光を得て画素表示に供す
る。そのため、カラー表示するに際して原理的に、本来
必要なRGBの3原色分の各画素を必要としない構成と
なり、カラー画像の一画素は単一画素で表示できる。
In the present invention, light of a required wavelength is obtained by spectral separation and slits for color display and used for pixel display. Therefore, in principle, the color display does not require pixels for the three primary colors of RGB that are originally required, and one pixel of a color image can be displayed by a single pixel.

【0023】このため、高精細かつ光利用効率の高い表
示装置が実現可能である。また、フルカラーの表示装置
を形成する場合にも従来型表示装置と比較して偏光板、
カラーフィルタを使用しないことにより、その分、光利
用効率の高くなる表示装置が実現可能である。また、光
利用効率が高いことにより、バックライトで消費する電
力よりも低消費電力な光源で高輝度な光分光型カラー表
示装置が得られる。
Therefore, a display device with high definition and high light use efficiency can be realized. Also, when forming a full-color display device, a polarizing plate,
By not using a color filter, a display device with higher light use efficiency can be realized. In addition, since the light use efficiency is high, a light-spectral color display device with high luminance can be obtained with a light source having lower power consumption than power consumed by the backlight.

【0024】また、本発明ではスリットを通った単一色
(あるいは略単一色)の成分の光は画素対応に設けられ
る拡大手段にて画素毎に拡大表示される。これにより、
広い視野に対して単色光(あるいは略単一色)を表示
し、画素表示することができるようになる。すなわち、
波長の視野角依存性を補い、広視野角に対して同一の画
像を得ることが可能となる。
In the present invention, light of a single color (or substantially single color) component passing through the slit is enlarged and displayed for each pixel by an enlargement means provided for each pixel. This allows
Monochromatic light (or substantially single color) is displayed in a wide field of view, and pixel display can be performed. That is,
The same image can be obtained for a wide viewing angle by compensating for the viewing angle dependence of the wavelength.

【0025】また、本発明は第2には、屈折率の異なる
薄膜を多層に積層してなり、入射する光を光干渉を生じ
させて反射する平板と、該平板にて干渉されて反射され
る光のうち、略単一波長の光のみを通す光選択抽出のた
めのスリットと、前記干渉されて反射される光の、前記
スリットへの入射角度を変えるための手段とを具備して
構成する。
Secondly, the present invention provides a flat plate which is formed by laminating thin films having different refractive indices in multiple layers, and which causes incident light to be reflected by causing optical interference, and which is reflected and interfered by the flat plate. A slit for selectively extracting light that transmits only light having substantially a single wavelength, and a unit for changing an incident angle of the light reflected by the interference to the slit. I do.

【0026】このような構成のカラー表示装置は、光干
渉型のカラー表示装置であり、光を平板にて干渉させて
波長別に反射させると共に、この反射された光のうち、
単一波長の光のみをスリットにより選択的に得るように
する。そして、前記干渉されて反射される光の、前記ス
リットへの入射角度を変えることで所望の波長の光を抽
出して画素のカラー表示に供する。
The color display device having such a configuration is a light interference type color display device, in which light is caused to interfere with a flat plate and reflected by wavelength, and among the reflected light,
Only a single wavelength of light is selectively obtained by the slit. Then, by changing the incident angle of the light reflected by the interference to the slit, light having a desired wavelength is extracted and used for color display of pixels.

【0027】本発明では、カラー表示するに際して光干
渉とスリットにより必要な波長の光を得て画素表示に供
する。そのため、カラー表示するに際して原理的に、本
来必要なRGBの3原色分の各画素を必要としない構成
となり、カラー画像の一画素は単一画素で表示できる。
In the present invention, light of a required wavelength is obtained by light interference and slits for color display, and is used for pixel display. Therefore, in principle, the color display does not require pixels for the three primary colors of RGB that are originally required, and one pixel of a color image can be displayed by a single pixel.

【0028】このため、高精細かつ光利用効率の高い表
示装置が実現可能である。また、フルカラーの表示装置
を形成する場合にも従来型表示装置と比較して偏光板、
カラーフィルタを使用しないことにより、その分、光利
用効率の高くなる表示装置が実現可能である。また、光
利用効率が高いことにより、バックライトで消費する電
力よりも低消費電力な光源で高輝度な光干渉型カラー表
示装置が得られる。
Therefore, a display device with high definition and high light use efficiency can be realized. Also, when forming a full-color display device, a polarizing plate,
By not using a color filter, a display device with higher light use efficiency can be realized. In addition, since the light use efficiency is high, a light interference type color display device having high luminance with a light source having lower power consumption than power consumed by the backlight can be obtained.

【0029】また、本発明は第3には、屈折率の異なる
薄膜を多層に積層してなり、入射する光を光干渉を生じ
させて反射する平板と、該平板へ入射する光の角度を変
えるための手段とを具備して構成する。
The third aspect of the present invention is that a thin plate having a plurality of thin films having different refractive indices is laminated, and a flat plate that reflects the incident light by causing optical interference, and an angle of the light incident on the flat plate. And means for changing.

【0030】このような構成によれば、平板により、入
射する光を光干渉を生じさせて反射させ画像を表示させ
る。そして、画像の表示に当たっては該平板へ入射する
光の角度を表示色対応に変えるようにする。
According to such a configuration, an image is displayed by causing the incident light to be reflected by the flat plate to cause light interference. Then, when displaying an image, the angle of light incident on the flat plate is changed to correspond to the display color.

【0031】このような構成のカラー表示装置は、光干
渉反射型のカラー表示装置であり、光源を内蔵しないの
で、大幅な省電力化を図ることができるほか、開口率を
大きくできるので、光の利用効率の極めて良いカラー表
示装置を得ることができる。
The color display device having such a configuration is a color display device of the light interference reflection type, and does not include a light source. Therefore, it is possible to greatly reduce power consumption and to increase the aperture ratio. It is possible to obtain a color display device with extremely high use efficiency.

【0032】このように、上述した各本発明によれば、
従来の透過型液晶ディスプレイ等の表示装置と比較して
光利用効率が高く、高精細、高開口率、低消費電力とな
るカラー表示装置が提供可能となる。
As described above, according to each of the present inventions described above,
It is possible to provide a color display device having higher light use efficiency, higher definition, higher aperture ratio, and lower power consumption as compared with a display device such as a conventional transmissive liquid crystal display.

【0033】[0033]

【発明の実施形態】以下、本発明の具体例について図面
を参照して説明する。本発明では、光分光型カラー表示
装置、光干渉型カラー表示装置および光干渉反射型カラ
ー表示装置の3種類を説明する。光分光型カラー表示装
置と光干渉型カラー表示装置は光源内蔵型であり、光干
渉反射型カラー表示装置は光源を持たず、外光を利用し
て光干渉によりカラー表示する装置である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present invention, three types of color display devices, a light spectral type color display device, a light interference type color display device, and a light interference reflection type color display device will be described. The light spectral type color display device and the light interference type color display device have a built-in light source, and the light interference reflection type color display device does not have a light source, and performs color display by light interference using external light.

【0034】[光分光型カラー表示装置] (第一の具体例)図1は本発明の第一の具体例に係わる
光分光型カラー表示装置についての概要を示す断面図で
ある。さらに、図2に本発明の第一の具体例に関する一
画素に対する概略図を示す。
[Light Spectral Color Display Device] (First Specific Example) FIG. 1 is a sectional view showing an outline of a light spectral color display device according to a first specific example of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of one pixel according to the first embodiment of the present invention.

【0035】本発明は、光利用効率を著しく低下させる
カラーフィルタと偏光板を必須の構成要件とする液晶デ
ィスプレイとは異なり、このようなカラーフィルタと偏
光板を全く必要としない新しい構造のカラーディスプレ
イを提供するもので、図1に示すように、本具体例の光
分光型カラー表示装置は、光源1と、コリメータレンズ
2と、プリズム3と、スリット4および凸レンズ5によ
り構成される。
The present invention provides a color display having a new structure that does not require such a color filter and a polarizing plate at all, unlike a liquid crystal display that requires a color filter and a polarizing plate as essential components that significantly reduce light use efficiency. As shown in FIG. 1, the optical spectral color display device of the present embodiment includes a light source 1, a collimator lens 2, a prism 3, a slit 4, and a convex lens 5.

【0036】プリズム3は微細なプリズムであるマイク
ロプリズム3aを2次元状に複数個配列した構成のマイ
クロプリズムアレイであり、マイクロプリズム3a部分
は、各画素対応に配される。
The prism 3 is a micro-prism array in which a plurality of micro-prisms 3a, which are fine prisms, are arranged two-dimensionally, and the micro-prism 3a portion is arranged for each pixel.

【0037】光源1は各マイクロプリズム3a部分対応
に配されており、それぞれ白色光源である。例えば、こ
の光源1としては液晶ディスプレイパネルの光源として
多用されている冷陰極蛍光管や、白色電球などのランプ
類、面光源などを利用することができ、また、R
(赤),G(緑),B(青)の3原色が得られればLE
D(発光ダイオード)やレーザダイオードなどの半導体
発光素子を用い、これら3原色混合による白色光源とし
て利用することもできる。また、光源1は点光源の場
合、各画素毎とにそれぞれ設ける構成となるが、面光源
や線光源の場合には、複数画素に跨がって設ける配置構
成を採用する。
The light sources 1 are arranged corresponding to the respective microprisms 3a, and are respectively white light sources. For example, as the light source 1, a cold cathode fluorescent tube, a lamp such as a white light bulb, a surface light source, or the like, which is widely used as a light source of a liquid crystal display panel, can be used.
If three primary colors of (red), G (green) and B (blue) are obtained, LE
A semiconductor light-emitting element such as D (light-emitting diode) or a laser diode may be used and used as a white light source by mixing these three primary colors. When the light source 1 is a point light source, the light source 1 is provided for each pixel. In the case of a surface light source or a line light source, the light source 1 is provided to extend over a plurality of pixels.

【0038】コリメータレンズ2は、プリズム3の各マ
イクロプリズム3a部分に対応させてそれぞれ配されて
おり、そのマイクロプリズム3aに対応して配置されて
いる光源1からの白色光をコリメートしてそのマイクロ
プリズム3aに導くものである。プリズム3のコリメー
タレンズ2配置側が光源1からの光の入射面側、レンズ
の非配置側上面が光出射面である。
The collimator lens 2 is disposed in correspondence with each microprism 3a of the prism 3, and collimates white light from the light source 1 disposed corresponding to the microprism 3a to form a micro-beam. The light is guided to the prism 3a. The side of the prism 3 where the collimator lens 2 is disposed is the incident surface side of the light from the light source 1, and the upper side where the lens is not disposed is the light exit surface.

【0039】本具体例においては、各コリメータレンズ
2は電気的機械的制御により、その光軸に対して角度可
変操作が可能な支持・駆動構造を有しており、角度可変
操作を行うことにより、光源1からプリズム3に入射さ
せる光の角度(偏角)を任意に変化させることができる
ようになっている。
In this specific example, each collimator lens 2 has a support and drive structure capable of varying the angle with respect to its optical axis by electrical and mechanical control. The angle (deflection angle) of light incident on the prism 3 from the light source 1 can be arbitrarily changed.

【0040】スリット4はプリズム3の光出射面側に配
置された板体であり、各マイクロプリズム3aに対応し
てスリット間隙部4aが形成されている。凸レンズ5は
マイクロレンズ群を密に配置したアレイ状のレンズであ
り、各画素対応にマイクロレンズ5aが配置されるよう
に設けられている。凸レンズ5の各マイクロレンズ5a
はその対応の画素のスリット間隙部4aを透過してきた
単色光を拡大するためのもので、画素を拡大表示するた
めのものである。
The slit 4 is a plate disposed on the light emitting surface side of the prism 3, and a slit gap 4a is formed corresponding to each microprism 3a. The convex lens 5 is an array of lenses in which micro lens groups are densely arranged, and is provided so that the micro lens 5a is arranged for each pixel. Each micro lens 5a of the convex lens 5
Is for enlarging the monochromatic light transmitted through the slit gap portion 4a of the corresponding pixel, and for enlarging and displaying the pixel.

【0041】このような構成において、各画素対応の各
光源1の発光した白色光は、それぞれの画素対応のコリ
メータレンズ2を透過して平行光に変換される。そし
て、このコリメータレンズ2は電気的機械的制御により
角度可変操作が可能であり、この回転操作を行うことに
より、光源1からプリズム3に入射させる光の角度(偏
角)を任意に変化させることが可能である。ここで用い
るプリズム3は、下式に示すように、偏角θが変化する
ことによって光は分散され、波長λが変化する特性を持
っている。
In such a configuration, the white light emitted from each light source 1 corresponding to each pixel is transmitted through the collimator lens 2 corresponding to each pixel and converted into parallel light. The angle of the collimator lens 2 can be changed by electrical and mechanical control. By performing this rotation operation, the angle (deflection angle) of light incident on the prism 3 from the light source 1 can be arbitrarily changed. Is possible. The prism 3 used here has a characteristic that the light is dispersed and the wavelength λ changes as the deflection angle θ changes as shown in the following equation.

【0042】 dθ/dλ=(dθ/dn)・(dn/dλ) ここで、dn/dλは分散率を示し、また、nはプリズ
ム3の屈折率を示す。この入射角すなわち偏角θを制御
することにより、プリズム3を透過して分光された光の
特定の波長は、プリズム3上の特定の位置を透過する。
さらにこの特定の位置を透過した波長の光は、スリット
4へと向かい、そのスリット間隙部4aに到達した波長
成分の光がスリット外部へと出射されることになる。そ
して、スリット間隙部4aの幅が略単一の色成分のみを
通せる幅に設定されていれば、これにより、スリット間
隙部4aからはここを通る或る単一色の成分の光のみが
透過されることになる。
Dθ / dλ = (dθ / dn) · (dn / dλ) Here, dn / dλ indicates a dispersion ratio, and n indicates a refractive index of the prism 3. By controlling the incident angle, that is, the declination θ, a specific wavelength of the light transmitted through the prism 3 and dispersed is transmitted through a specific position on the prism 3.
Further, the light of the wavelength transmitted through the specific position is directed to the slit 4, and the light of the wavelength component reaching the slit gap 4a is emitted to the outside of the slit. If the width of the slit gap 4a is set to a width that allows substantially only a single color component to pass, only light of a certain single color component passing therethrough is transmitted from the slit gap 4a. Will be done.

【0043】この単色の光を凸レンズ5のマイクロレン
ズ5aによって拡大する。これにより、広い視野に対し
て単色光を表示し、画素表示することができるようにな
る。すなわち、この凸レンズ5の利用により波長の視野
角依存性を補い、広視野角に対して同一の画像を得るこ
とが可能となる。
The monochromatic light is enlarged by the micro lens 5a of the convex lens 5. This makes it possible to display monochromatic light in a wide field of view and perform pixel display. That is, the use of the convex lens 5 makes it possible to supplement the viewing angle dependency of the wavelength, and to obtain the same image for a wide viewing angle.

【0044】本具体例で示した構成により、7色を基調
とする表示画像を対象とする表示装置を形成する場合、
コリメータレンズ2の偏角θを調整して7色表示できる
ように制御すれば、RGBの3色分の画素を以てカラー
画面を構成した従来の方式に比べ、その1/3の画素数
で7色表示画面を構成可能である。すなわち、本発明で
は、カラー表示するに際して分光とスリットにより必要
な波長の光を得て画素表示に供するため、カラー表示す
るに際して原理的に、本来必要なRGBの3原色分の各
画素を必要としない構成となり、カラー画像の一画素は
単一画素で表示できる。
In the case of forming a display device for a display image based on seven colors by the configuration shown in this specific example,
By controlling the declination θ of the collimator lens 2 so that seven colors can be displayed, the number of pixels can be reduced to one-third of that of the conventional method in which a color screen is composed of pixels of three colors of RGB. The display screen can be configured. That is, in the present invention, in order to obtain light of a required wavelength by spectral separation and slits for color display and to provide the light for pixel display, in color display, pixels for the three primary colors of RGB that are originally required are required in principle. Therefore, one pixel of a color image can be displayed by a single pixel.

【0045】このため、高精細かつ光利用効率の高い表
示装置が実現可能である。また、フルカラーの表示装置
を形成する場合にも従来型表示装置と比較して偏光板、
カラーフィルタを使用しないことにより、その分、光利
用効率の高くなる表示装置が実現可能である。また、光
利用効率が高いことにより、バックライトで消費する電
力よりも低消費電力な光源で高輝度な光分光型カラー表
示装置が得られる。
Therefore, a display device having high definition and high light use efficiency can be realized. Also, when forming a full-color display device, a polarizing plate,
By not using a color filter, a display device with higher light use efficiency can be realized. In addition, since the light use efficiency is high, a light-spectral color display device with high luminance can be obtained with a light source having lower power consumption than power consumed by the backlight.

【0046】このように、本具体例によれば、省電力で
高輝度のカラー表示装置が得られるようになる。以上
は、プリズムに対する光の偏向角をコリメータレンズの
角度可変により行うことで、スリットに対する特定波長
の光の出射位置を変え、所要の単色光を抽出して画素の
カラー表示に供する構成であった。このような特定波長
の光の抽出は、コリメータレンズの角度可変でなくとも
実現できる。その例を次に説明する。
As described above, according to this example, a power-saving and high-luminance color display device can be obtained. In the above, the deflection angle of the light with respect to the prism is changed by changing the angle of the collimator lens, thereby changing the emission position of the light of the specific wavelength with respect to the slit, extracting the required monochromatic light and providing the color display of the pixel. . Such extraction of light of a specific wavelength can be realized even if the angle of the collimator lens is not variable. An example will be described below.

【0047】(第二の具体例)第二の具体例は、プリズ
ムに対する光の偏向角を、プリズム自身の角度可変操作
により行うようにした構成の光分光型カラー表示装置で
ある。第二の具体例に係わる光分光型カラー表示装置に
ついての断面図は図1に示した第一の具体例のそれと変
わりはない。
(Second Specific Example) The second specific example is a light-spectral-type color display device in which the deflection angle of light with respect to the prism is controlled by changing the angle of the prism itself. The cross-sectional view of the light spectral color display device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【0048】図3は本発明の第二の具体例に係わる光分
光型カラー表示装置の概要を示す断面図である。本具体
例の光分光型カラー表示装置では図3に示すように、光
源1と、コリメータレンズ2と、プリズム3と、スリッ
ト4および凸レンズ5により構成される。この具体例で
は、プリズム3をその角度可変操作可能な支持・駆動構
造により支持された構成とした。すなわち、第一の具体
例においてはコリメータレンズ2を角度調整操作可能な
支持・駆動構造により支持して角度調整操作可能な構成
としたのに対して、この具体例ではコリメータレンズ2
は定位置固定であり、代わりにプリズム3の各マイクロ
プリズム3aをそれぞれ角度調整操作可能に構成した。
従って、プリズム3は、第一の具体例ではマイクロプリ
ズムアレイであったのに対して、各マイクロプリズム3
aはそれぞれ独立したものとしてある。
FIG. 3 is a sectional view showing an outline of an optical spectral type color display device according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the light-spectral color display device of this example includes a light source 1, a collimator lens 2, a prism 3, a slit 4, and a convex lens 5. In this specific example, the prism 3 is configured to be supported by a supporting / driving structure capable of changing its angle. That is, in the first specific example, the collimator lens 2 is supported by the supporting / driving structure capable of adjusting the angle, and the angle can be adjusted.
Is fixed at a fixed position, and instead, each microprism 3a of the prism 3 is configured to be adjustable in angle.
Therefore, the prism 3 is a microprism array in the first specific example, whereas each microprism 3
a is independent of each other.

【0049】このような構成において、光源1から発光
した光はコリメータレンズ2を透過して平行光に変換さ
れる。この平行光は電気的機械的制御により角度可変が
可能な支持構造のプリズム3に入射する。このプリズム
3の各マイクロプリズム3aが任意の角度に調整可能な
構成となっていることにより、第一の具体例で説明した
偏角θと波長λの関係と同様に、プリズム3を透過して
分光された光は、それぞれ特定の波長の成分のものが、
プリズム3における各マイクロプリズム3a上の特定の
位置を透過することになる。
In such a configuration, light emitted from the light source 1 passes through the collimator lens 2 and is converted into parallel light. This parallel light is incident on the prism 3 having a support structure whose angle can be changed by electric and mechanical control. Since each microprism 3a of the prism 3 is configured to be adjustable to an arbitrary angle, the micro prism 3a is transmitted through the prism 3 similarly to the relationship between the declination θ and the wavelength λ described in the first specific example. Each of the split light has a specific wavelength component,
The light passes through a specific position on each microprism 3a in the prism 3.

【0050】このプリズム3における各マイクロプリズ
ム3aを透過した各波長の光は、その光の出射側にスリ
ット4が設置されていることにより、当該スリット4の
スリット間隙部4a部分に到達された波長成分のものの
みがここを透過することができる。
The light of each wavelength transmitted through each microprism 3a of the prism 3 is transmitted to the slit gap portion 4a of the slit 4 because the slit 4 is provided on the emission side of the light. Only the constituents can pass here.

【0051】従って、このスリット間隙部4aを利用し
て特定の単色光のみを透過させ、この単色の光を凸レン
ズ5によって拡大すると、広い視野に対して単色光を表
示し、画素表示することができるようになる。
Therefore, when only a specific monochromatic light is transmitted by using the slit gap portion 4a and the monochromatic light is enlarged by the convex lens 5, the monochromatic light can be displayed in a wide field of view and the pixels can be displayed. become able to.

【0052】本具体例で示した構成により、7色を基調
とする表示画像を対象とする表示装置を形成する場合、
光源に対するプリズムの角度を可変して、光源からの光
のプリズムに対する偏角θを調整して7色表示できるよ
うに制御すれば、RGBの3色分の画素を以てカラー画
面を構成した従来の方式に比べ、その1/3の画素数で
7色表示画面を構成可能である。すなわち、本発明で
は、カラー表示するに際して分光とスリットにより必要
な波長の光を得て画素表示に供するため、カラー表示す
るに際して原理的に、本来必要なRGBの3原色分の各
画素を必要としない構成となり、カラー画像の一画素は
単一画素で表示できる。
In the case of forming a display device for a display image based on seven colors by the configuration shown in this specific example,
If the angle of the prism with respect to the light source is varied and the deflection angle θ of the light from the light source with respect to the prism is controlled so that seven colors can be displayed, a conventional method of forming a color screen with pixels of three colors of RGB. , A seven-color display screen can be configured with one third of the number of pixels. That is, in the present invention, in order to obtain light of a required wavelength by spectral separation and slits for color display and to provide the light for pixel display, in color display, pixels for the three primary colors of RGB that are originally required are required in principle. Therefore, one pixel of a color image can be displayed by a single pixel.

【0053】このため、高精細かつ光利用効率の高い表
示装置が実現可能である。また、フルカラーの表示装置
を形成する場合にも従来型表示装置と比較して偏光板、
カラーフィルタを使用しないことにより、その分、光利
用効率の高くなる表示装置が実現可能である。また、光
利用効率が高いことにより、バックライトで消費する電
力よりも低消費電力な光源で高輝度な光分光型カラー表
示装置が得られる。
Therefore, a display device with high definition and high light use efficiency can be realized. Also, when forming a full-color display device, a polarizing plate,
By not using a color filter, a display device with higher light use efficiency can be realized. In addition, since the light use efficiency is high, a light-spectral color display device with high luminance can be obtained with a light source having lower power consumption than power consumed by the backlight.

【0054】このように、本具体例によれば、省電力で
高輝度のカラー表示装置が得られるようになる。以上
は、プリズムに対する光の偏向角をプリズム自身の角度
可変により行うことで、スリットに対する特定波長の光
の出射位置を変え、所要の単色光を抽出して画素のカラ
ー表示に供する構成であった。このような特定波長の光
の抽出は、プリズムの角度可変でなくとも実現できる。
その例を次に説明する。
As described above, according to this example, a power-saving and high-luminance color display device can be obtained. In the above description, the deflection angle of light with respect to the prism is changed by changing the angle of the prism itself, thereby changing the emission position of light of a specific wavelength with respect to the slit, extracting required monochromatic light, and providing the color display of pixels. . Such extraction of light of a specific wavelength can be realized even if the angle of the prism is not variable.
An example will be described below.

【0055】(第三の具体例)第三の具体例は、スリッ
トを移動可能にして、プリズムにより分光された光のう
ち、所望の波長成分の光を選択抽出するようにした構成
の光分光型カラー表示装置である。
(Third Specific Example) A third specific example is an optical spectrometer having a configuration in which a slit is movable and light of a desired wavelength component is selectively extracted from light split by a prism. It is a type color display device.

【0056】第三の具体例に係わるカラー表示装置につ
いての断面図は図1に示した第一の具体例のそれと基本
的には変わりはない。図4は本発明の第三の具体例に係
わる光分光型カラー表示装置の概要を示す断面図であ
る。本具体例のカラー表示装置は図4に示すように、光
源1と、コリメータレンズ2と、プリズム3と、スリッ
ト4および凸レンズ5により構成される。そして、本具
体例の光分光型カラー表示装置では、スリット4を位置
調整可能に構成してある。すなわち、第一および第二の
具体例ではコリメータレンズ2またはプリズム3を回転
操作可能に構成したのに対して、この具体例ではコリメ
ータレンズ2やプリズム3は定位置固定構造であり、代
わってスリット4をプリズム3配列面に対してスライド
できるようにして位置移動可能な構成としてある。
The sectional view of the color display device according to the third embodiment is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an outline of an optical spectral color display device according to a third specific example of the present invention. As shown in FIG. 4, the color display device of this specific example includes a light source 1, a collimator lens 2, a prism 3, a slit 4, and a convex lens 5. In the light spectral color display device of this example, the position of the slit 4 is adjustable. That is, in the first and second embodiments, the collimator lens 2 or the prism 3 is configured to be rotatable, whereas in this embodiment, the collimator lens 2 or the prism 3 has a fixed position fixed structure. The configuration is such that the position 4 can be moved so that it can slide on the prism 3 arrangement surface.

【0057】このような構成において、各画素における
各光源1の発光した光は、それぞれの画素対応のコリメ
ータレンズ2を透過して平行光に変換される。平行光は
プリズム3のそれぞれの画素対応のマイクロプリズム3
a部分に入射し、分光される。この分光された光の波長
はプリズム3における各マイクロプリズム3a上の特定
の位置で特定の波長の光が透過する。
In such a configuration, the light emitted from each light source 1 in each pixel passes through the collimator lens 2 corresponding to each pixel and is converted into parallel light. The parallel light is a micro prism 3 corresponding to each pixel of the prism 3.
The light enters the part a and is separated. With respect to the wavelength of the split light, light of a specific wavelength is transmitted at a specific position on each microprism 3 a in the prism 3.

【0058】この特定の位置を透過した波長の光のう
ち、任意の波長の光を取り出すために本具体例では、ス
リット4は電気的機械的に位置が動くように構成されて
いる。そのため、スリット4を移動調整して、プリズム
3に対するスリット間隙部4aの位置を可変することに
より、スリット間隙部4aからは任意の波長の光を透過
させることができる。この単色の光を凸レンズ5によっ
て拡大する。これにより、広い視野に対して単色光を表
示し、画素表示することができるようになる。
In order to extract light of an arbitrary wavelength from the light of the wavelength transmitted through the specific position, in the present embodiment, the slit 4 is configured so that the position is moved electrically and mechanically. Therefore, by moving and adjusting the slit 4 and changing the position of the slit gap 4a with respect to the prism 3, light of an arbitrary wavelength can be transmitted from the slit gap 4a. This monochromatic light is enlarged by the convex lens 5. This makes it possible to display monochromatic light in a wide field of view and perform pixel display.

【0059】本具体例においても、第一および第二の具
体例と同様に、省電力で高輝度のカラー表示装置が得ら
れるようになる。以上は、いずれも光分光型カラー表示
装置の例であった。しかし、光を分光する方式でなくと
光干渉によってもカラー表示が行える。従って、次に光
干渉型カラー表示装置の例を説明する。
Also in this embodiment, as in the first and second embodiments, a power-saving and high-brightness color display device can be obtained. The above are all examples of the optical spectral color display device. However, color display can be performed not only by a method of dispersing light but also by light interference. Therefore, an example of an optical interference type color display device will be described next.

【0060】[光干渉型カラー表示装置] (第四の具体例)図5は本発明の第四から第六の具体例
に係わる光干渉型カラー表示装置の概要を示す断面図で
ある。
[Light Interference Color Display Device] (Fourth Specific Example) FIG. 5 is a sectional view showing an outline of a light interference color display device according to fourth to sixth specific examples of the present invention.

【0061】本発明の第四の具体例の光干渉型カラー表
示装置は多層薄膜板である薄膜積層干渉板を用いて、光
を反射させることで特定波長の光を抽出し、表示に供す
ることを特徴としている。このように、第四の具体例で
は光干渉のために薄膜積層干渉板を用いて構成したもの
で、図6に示すように、光源1と、コリメータレンズ2
と、薄膜積層干渉板6と、スリット4および凸レンズ5
とにより構成されている。
A light interference type color display device according to a fourth embodiment of the present invention uses a thin film laminated interference plate which is a multilayer thin film plate to reflect light and extract light of a specific wavelength to be used for display. It is characterized by. As described above, in the fourth specific example, the light source 1 and the collimator lens 2 are used as shown in FIG.
, Thin film laminated interference plate 6, slit 4 and convex lens 5
It is composed of

【0062】薄膜積層干渉板6を用いた本実施例のカラ
ー表示装置は、以下の多層薄膜の光学的性質を応用した
ものである。すなわち、薄膜から反射される光の波長λ
は、薄膜への光の入射角をφ、薄膜の屈折率をn、膜厚
をd、薄膜に対する光の入射角と反射角との位相差をδ
とすると、これらの間に λ=2πnjj cos φj /δj (ここでjはj番目の膜の値の意である)という関係が
ある。このことは、薄膜積層干渉板6への光の入射角度
が変化することによって反射される光の波長が変化する
ことを意味する。本実施例のカラー表示装置は、このよ
うな多層薄膜の光学的性質を利用したものである。
The color display device of this embodiment using the thin-film laminated interference plate 6 utilizes the following optical properties of a multilayer thin film. That is, the wavelength λ of the light reflected from the thin film
Represents the incident angle of light on the thin film as φ, the refractive index of the thin film as n, the thickness as d, and the phase difference between the incident angle and the reflected angle of light with respect to the thin film as δ.
Then, there is a relationship of λ = 2πn j dj cos φ j / δ j (where j is the value of the j-th film). This means that the wavelength of the reflected light changes as the incident angle of the light on the thin film laminated interference plate 6 changes. The color display device of this embodiment utilizes the optical properties of such a multilayer thin film.

【0063】第四の具体例にかかるカラー表示装置で
は、第一ないし第三の具体例において用いていたプリズ
ム3を廃止し、代わりに図5に示すように、当該プリズ
ム3におけるマイクロプリズム3aの配置してあった位
置に、それぞれ薄膜積層干渉板6を配置した構成として
ある。薄膜積層干渉板6は定位置固定であり、コリメー
タレンズ2は角度可変の構成として、このコリメータレ
ンズ2の角度を変えることにより、薄膜積層干渉板6に
入射する光の角度を可変することができる構成となって
いる。
In the color display device according to the fourth embodiment, the prism 3 used in the first to third embodiments is abolished, and as shown in FIG. The configuration is such that the thin-film laminated interference plates 6 are arranged at the positions where they were arranged. The thin-film laminated interference plate 6 is fixed at a fixed position, and the collimator lens 2 has a variable angle configuration. By changing the angle of the collimator lens 2, the angle of light incident on the thin-film laminated interference plate 6 can be varied. It has a configuration.

【0064】光源1は各薄膜積層干渉板6対応に配され
ており、それぞれ白色光源である。例えば、この光源1
としては液晶ディスプレイパネルの光源として多用され
ている冷陰極蛍光管や、白色電球などのランプ類、面光
源などを利用することができ、また、R(赤),G
(緑),B(青)の3原色が得られればLED(発光ダ
イオード)やレーザダイオードなどの半導体発光素子を
用いることもできる。また、光源1は点光源の場合、各
画素毎とにそれぞれ設ける構成となるが、面光源や線光
源の場合には、複数画素に跨がって設ける配置構成を採
用する。
The light sources 1 are arranged corresponding to the respective thin-film laminated interference plates 6 and are white light sources, respectively. For example, this light source 1
For example, a cold cathode fluorescent tube, a lamp such as a white light bulb, a surface light source, and the like, which are widely used as a light source of a liquid crystal display panel, can be used.
If three primary colors (green) and B (blue) are obtained, a semiconductor light emitting element such as an LED (light emitting diode) or a laser diode can be used. When the light source 1 is a point light source, the light source 1 is provided for each pixel. In the case of a surface light source or a line light source, the light source 1 is provided to extend over a plurality of pixels.

【0065】コリメータレンズ2は、薄膜積層干渉板6
に対応させてそれぞれ配されており、その薄膜積層干渉
板6に対応して配置されている光源1からの白色光をコ
リメートしてその薄膜積層干渉板6に導くものである。
薄膜積層干渉板6のコリメータレンズ2配置側が光源1
からの光の入射面側である。
The collimator lens 2 includes a thin film laminated interference plate 6
And collimates white light from the light source 1 disposed corresponding to the thin-film laminated interference plate 6 and guides the collimated white light to the thin-film laminated interference plate 6.
The light source 1 is located on the side of the thin film laminated interference plate 6 where the collimator lens 2 is disposed.
From the light incident surface side.

【0066】本具体例においては、各コリメータレンズ
2は電気的機械的制御により、その角度を可変できる支
持・駆動構造を有しており、コリメータレンズ2の角度
を変えることで光源1からの平行光の薄膜積層干渉板6
に対する入射角度を可変できるようにしてある。
In this embodiment, each collimator lens 2 has a supporting / driving structure whose angle can be varied by electric and mechanical control. Light thin film laminated interference plate 6
Is made variable.

【0067】スリット4は薄膜積層干渉板6の光出射側
に配置された板体であり、各薄膜積層干渉板6に対応し
てスリット間隙部4aが形成されている。凸レンズ5は
マイクロレンズ群を密に配置したアレイ状のレンズであ
り、各画素対応にマイクロレンズ5aが配置されるよう
に設けられている。凸レンズ5の各マイクロレンズ5a
はその対応の画素のスリット間隙部4aを透過してきた
単色光を拡大するためのもので、画素を拡大表示するた
めのものである。
The slit 4 is a plate disposed on the light emission side of the thin film laminated interference plate 6, and a slit gap 4 a is formed corresponding to each thin film laminated interference plate 6. The convex lens 5 is an array of lenses in which micro lens groups are densely arranged, and is provided so that the micro lens 5a is arranged for each pixel. Each micro lens 5a of the convex lens 5
Is for enlarging the monochromatic light transmitted through the slit gap portion 4a of the corresponding pixel, and for enlarging and displaying the pixel.

【0068】このような構成において、光源1から発し
た光は、電気的機械的制御により角度可変ができるコリ
メータレンズ2を透過して平行光に変換される。このコ
リメータレンズ2の角度可変により、平行光は薄膜積層
干渉板6に対して任意の入射角で入射させることができ
る。平行光が入射された薄膜積層干渉板6はその入射角
に応じてこの入射平行光を反射する。その際、薄膜積層
干渉板6は特定の反射方向に対して特定の波長の光を反
射することになる。この特定の方向に反射された波長の
光は、スリット4へと向かい、そのスリット間隙部4a
に到達した波長成分の光がスリット外部へと出射される
ことになる。そして、スリット間隙部4aを通ったある
単一色の成分の光は凸レンズ5のマイクロレンズ5aに
入射される。
In such a configuration, the light emitted from the light source 1 passes through the collimator lens 2 whose angle can be varied by electric and mechanical control, and is converted into parallel light. By changing the angle of the collimator lens 2, parallel light can be made incident on the thin-film laminated interference plate 6 at an arbitrary incident angle. The thin-film laminated interference plate 6 on which the parallel light is incident reflects the incident parallel light according to the incident angle. At this time, the thin film laminated interference plate 6 reflects light of a specific wavelength in a specific reflection direction. The light of the wavelength reflected in this specific direction goes to the slit 4 and the slit gap 4a
Is emitted to the outside of the slit. Then, light of a certain single color component that has passed through the slit gap 4a is incident on the microlens 5a of the convex lens 5.

【0069】マイクロレンズ5aはこの入射してきた光
を拡大する。これにより、広い視野に対して単色光を表
示し、画素表示することができるようになる。すなわ
ち、この凸レンズ5の利用により波長の視野角依存性を
補い、広視野角に対して同一の画像を得ることが可能と
なる。
The micro lens 5a enlarges the incident light. This makes it possible to display monochromatic light in a wide field of view and perform pixel display. That is, the use of the convex lens 5 makes it possible to supplement the viewing angle dependency of the wavelength, and to obtain the same image for a wide viewing angle.

【0070】本具体例で示した構成により、7色を基調
とする表示画像を対象とする表示装置を形成する場合、
コリメータレンズ2の偏角θを調整して7色表示できる
ように制御すれば、RGBの3色分の画素を以てカラー
画面を構成した従来の方式に比べ、その1/3の画素数
で7色表示画面を構成可能である。すなわち、本発明で
は、カラー表示するに際して光干渉とスリットにより必
要な波長の光を得て画素表示に供するため、カラー表示
するに際して原理的に、本来必要なRGBの3原色分の
各画素を必要としない構成となり、カラー画像の一画素
は単一画素で表示できる。
In the case of forming a display device for a display image based on seven colors by the configuration shown in this specific example,
By controlling the declination θ of the collimator lens 2 so that seven colors can be displayed, the number of pixels can be reduced to one-third of that of the conventional method in which a color screen is composed of pixels of three colors of RGB. The display screen can be configured. That is, in the present invention, light of a required wavelength is obtained by light interference and a slit during color display and is used for pixel display. Therefore, in color display, each pixel for the three primary colors of RGB which is originally required is required in principle. And one pixel of a color image can be displayed by a single pixel.

【0071】このため、高精細かつ光利用効率の高い表
示装置が実現可能である。また、フルカラーの表示装置
を形成する場合にも従来型表示装置と比較して偏光板、
カラーフィルタを使用しないことにより、その分、光利
用効率の高くなる表示装置が実現可能である。また、光
利用効率が高いことにより、バックライトで消費する電
力よりも低消費電力な光源で高輝度な光干渉型カラー表
示装置が得られる。
Therefore, a display device with high definition and high light use efficiency can be realized. Also, when forming a full-color display device, a polarizing plate,
By not using a color filter, a display device with higher light use efficiency can be realized. In addition, since the light use efficiency is high, a light interference type color display device having high luminance with a light source having lower power consumption than power consumed by the backlight can be obtained.

【0072】このように、本具体例によれば、省電力で
高輝度のカラー表示装置が得られるようになる。以上
は、光を薄膜積層干渉板で反射させることにより、特定
の波長の光を特定方向に出射させると共に、これをスリ
ットを介して観察することで、カラー表示するようにし
たものであり、薄膜積層干渉板に入射させる光の角度を
コリメータレンズの角度可変により行うようにしたもの
であった。しかし、薄膜積層干渉板に入射させる光の角
度を変えるのに、コリメータレンズの角度可変により行
う方法のほか、薄膜積層干渉板自身を角度可変すること
によっても実現できる。その方式のものを次に説明す
る。
As described above, according to this example, a power-saving and high-brightness color display device can be obtained. In the above, light of a specific wavelength is emitted in a specific direction by reflecting light with a thin-film laminated interference plate, and this is observed through a slit so that color display is performed. The angle of light incident on the laminated interference plate is changed by changing the angle of a collimator lens. However, in order to change the angle of light incident on the thin-film laminated interference plate, the angle can be changed by changing the angle of the collimator lens, or by changing the angle of the thin-film laminated interference plate itself. The method will be described below.

【0073】(第五の具体例)図7は本発明の第五の具
体例に係わる光干渉型カラー表示装置の概要を示す断面
図である。本実施例の光干渉型カラー表示装置は、図7
に示すように、光源1、コリメ一タレンズ2、薄膜積層
干渉板6、スリット4および凸レンズ5により構成され
ており、第四の具体例においてコリメ一タレンズ2を角
度可変にしたのに対して、この具体例では薄膜積層干渉
板6を角度可変にし、入射光に対して角度を調整するこ
とができる構成となっている。従って、コリメ一タレン
ズ2は定位置固定である。
(Fifth Specific Example) FIG. 7 is a sectional view showing an outline of an optical interference type color display device according to a fifth specific example of the present invention. The light interference type color display device of the present embodiment is shown in FIG.
As shown in the figure, the light source 1, the collimator lens 2, the thin-film laminated interference plate 6, the slit 4, and the convex lens 5 are provided, and the collimator lens 2 is made variable in angle in the fourth specific example. In this specific example, the angle of the thin film laminated interference plate 6 is made variable so that the angle with respect to the incident light can be adjusted. Therefore, the collimator lens 2 is fixed at a fixed position.

【0074】本装置においては図7に示すように、コリ
メータレンズ2は、薄膜積層干渉板6に対応させてそれ
ぞれ配されており、その薄膜積層干渉板6に対応して配
置されている光源1からの白色光をコリメートしてその
薄膜積層干渉板6に導く。薄膜積層干渉板6のコリメー
タレンズ2配置側が光源1からの光の入射側である。
In the present apparatus, as shown in FIG. 7, the collimator lens 2 is arranged corresponding to the thin-film laminated interference plate 6, and the light source 1 arranged corresponding to the thin-film laminated interference plate 6. Is collimated and guided to the thin film laminated interference plate 6. The side of the thin-film laminated interference plate 6 on which the collimator lens 2 is disposed is the incident side of light from the light source 1.

【0075】本具体例においては、各薄膜積層干渉板6
は電気的機械的制御により、その光源1からの平行光に
対して角度可変操作が可能な支持・駆動構造を有してお
り、角度可変操作を行うことにより、光源1から薄膜積
層干渉板6に入射させる光の角度を任意に変化させるこ
とができるようになっている。
In this example, each thin-film laminated interference plate 6
Has a supporting / driving structure capable of varying the angle of the parallel light from the light source 1 by electromechanical control. Can be arbitrarily changed in the angle of the light to be incident.

【0076】スリット4は薄膜積層干渉板6の光反射側
に配置された板体であり、光遮蔽板体であって各薄膜積
層干渉板6に対応してスリット間隙部4aが形成されて
いる。
The slit 4 is a plate disposed on the light reflection side of the thin-film laminated interference plate 6, and is a light shielding plate, and has a slit gap 4 a corresponding to each thin-film laminated interference plate 6. .

【0077】凸レンズ5はマイクロレンズ群を密に配置
したアレイ状のレンズであり、各画素対応にマイクロレ
ンズ5aが配置されるように設けられている。凸レンズ
5の各マイクロレンズ5aはその対応の画素のスリット
間隙部4aを透過してきた単色光を拡大するためのもの
で、画素を拡大表示するためのものである。
The convex lens 5 is an array of lenses in which micro lens groups are densely arranged, and is provided so that the micro lens 5a is arranged for each pixel. Each micro lens 5a of the convex lens 5 is for magnifying the monochromatic light transmitted through the slit gap 4a of the corresponding pixel, and is for magnifying and displaying the pixel.

【0078】このような構成おいて、光源1から発光し
た光はコリメータレンズ2を透過して平行光に変換され
る。平行光は電気的機械的制御により、図中に示す方向
へ回転が可能な薄膜積層干渉板6に入射し、特定の反射
方向に対して特定の波長の光を反射する。反射された光
はスリット4へと向かい、そのスリット間隙部4aに到
達した波長成分の光がスリット外部へと出射されること
になる。そして、スリット間隙部4aを通ったある単一
色の成分の光は凸レンズ5のマイクロレンズ5aに入射
される。
In such a configuration, light emitted from the light source 1 passes through the collimator lens 2 and is converted into parallel light. The parallel light is incident on the thin film laminated interference plate 6 rotatable in the direction shown in the figure by electromechanical control, and reflects light of a specific wavelength in a specific reflection direction. The reflected light goes to the slit 4, and the light of the wavelength component that reaches the slit gap 4a is emitted to the outside of the slit. Then, light of a certain single color component that has passed through the slit gap 4a is incident on the microlens 5a of the convex lens 5.

【0079】マイクロレンズ5aはこの入射してきた光
を拡大する。これにより、広い視野に対して単色光を表
示し、画素表示することができるようになる。すなわ
ち、この凸レンズ5の利用により波長の視野角依存性を
補い、広視野角に対して同一の画像を得ることが可能と
なる。
The micro lens 5a enlarges the incident light. This makes it possible to display monochromatic light in a wide field of view and perform pixel display. That is, the use of the convex lens 5 makes it possible to supplement the viewing angle dependency of the wavelength, and to obtain the same image for a wide viewing angle.

【0080】本具体例で示した構成により、7色を基調
とする表示画像を対象とする表示装置を形成する場合、
コリメータレンズ2の偏角θを調整して7色表示できる
ように制御すれば、RGBの3色分の画素を以てカラー
画面を構成した従来の方式に比べ、その1/3の画素数
で7色表示画面を構成可能である。すなわち、本発明で
は、カラー表示するに際して光干渉とスリットにより必
要な波長の光を得て画素表示に供するため、カラー表示
するに際して原理的に、本来必要なRGBの3原色分の
各画素を必要としない構成となり、カラー画像の一画素
は単一画素で表示できる。
In the case of forming a display device for a display image based on seven colors by the configuration shown in this specific example,
By controlling the declination θ of the collimator lens 2 so that seven colors can be displayed, the number of pixels can be reduced to one-third of that of the conventional method in which a color screen is composed of pixels of three colors of RGB. The display screen can be configured. That is, in the present invention, light of a required wavelength is obtained by light interference and a slit during color display and is used for pixel display. Therefore, in color display, each pixel for the three primary colors of RGB which is originally required is required in principle. And one pixel of a color image can be displayed by a single pixel.

【0081】このため、高精細かつ光利用効率の高い表
示装置が実現可能である。また、フルカラーの表示装置
を形成する場合にも従来型表示装置と比較して偏光板、
カラーフィルタを使用しないことにより、その分、光利
用効率の高くなる表示装置が実現可能である。また、光
利用効率が高いことにより、バックライトで消費する電
力よりも低消費電力な光源で高輝度な光干渉型カラー表
示装置が得られる。
Therefore, a display device having high definition and high light use efficiency can be realized. Also, when forming a full-color display device, a polarizing plate,
By not using a color filter, a display device with higher light use efficiency can be realized. In addition, since the light use efficiency is high, a light interference type color display device having high luminance with a light source having lower power consumption than power consumed by the backlight can be obtained.

【0082】このように、本具体例によれば、省電力で
高輝度のカラー表示装置が得られるようになる。以上
は、光を薄膜積層干渉板で反射させることにより、特定
の波長の光を特定方向に出射させると共に、これをスリ
ットを介して観察することで、カラー表示するようにし
たものであり、薄膜積層干渉板に入射させる光の角度を
薄膜積層干渉板自身の角度可変により行って、抽出する
光の波長を選択するようにしたものであった。しかし、
抽出する光の波長を選択するにはこのような薄膜積層干
渉板に入射させる光の角度を変える方法のほかに、スリ
ット位置を可変制御することによっても実現できる。そ
の方式の具体例を次に説明する。
As described above, according to this example, a power-saving and high-luminance color display device can be obtained. In the above, light of a specific wavelength is emitted in a specific direction by reflecting light with a thin-film laminated interference plate, and this is observed through a slit so that color display is performed. The wavelength of light to be extracted is selected by changing the angle of light incident on the laminated interference plate by changing the angle of the thin-film laminated interference plate itself. But,
The wavelength of the light to be extracted can be selected not only by changing the angle of the light incident on the thin film laminated interference plate, but also by variably controlling the slit position. Next, a specific example of the method will be described.

【0083】(第六の具体例)図8は本発明の第六の具
体例に係わる光干渉型カラー表示装置の概要を示す断面
図である。本具体例の光干渉型カラー表示装置では図8
に示すように、光源1、コリメータレンズ2、薄膜積層
干渉板6、スリット4および凸レンズ5により構成され
ている。本具体例では、薄膜積層干渉板6から反射され
た光の選択抽出を、スリット位置の可変制御により行う
ようにしている。そのため、スリット4はその面方向に
移動可能に支持された構成となっており、かつ、電気的
機械的に位置が可動するように制御できる構成となって
いる。コリメータレンズ2と薄膜積層干渉板6は定位置
固定である。
(Sixth Embodiment) FIG. 8 is a sectional view showing an outline of a light interference type color display device according to a sixth embodiment of the present invention. In the light interference type color display device of this example, FIG.
As shown in FIG. 1, the light source 1 includes a light source 1, a collimator lens 2, a thin film laminated interference plate 6, a slit 4, and a convex lens 5. In this specific example, the light extracted from the thin-film laminated interference plate 6 is selectively extracted by variably controlling the slit position. For this reason, the slit 4 is configured to be supported so as to be movable in the plane direction, and is configured to be able to control the position to be electrically and mechanically movable. The collimator lens 2 and the thin-film laminated interference plate 6 are fixed at fixed positions.

【0084】このような構成において、光源1から発し
た光はコリメータレンズ2を透過して平行光に変換され
る。平行光は薄膜積層干渉板6に入射し、特定の反射方
向に対して特定の波長の光を反射する。反射された光は
スリット4へと向かい、そのスリット間隙部4aに到達
した波長成分の光がスリット外部へと出射されることに
なる。そして、スリット間隙部4aを通ったある単一色
の成分の光は凸レンズ5のマイクロレンズ5aに入射さ
れる。
In such a configuration, light emitted from the light source 1 passes through the collimator lens 2 and is converted into parallel light. The parallel light is incident on the thin-film laminated interference plate 6 and reflects light of a specific wavelength in a specific reflection direction. The reflected light goes to the slit 4, and the light of the wavelength component that reaches the slit gap 4a is emitted to the outside of the slit. Then, light of a certain single color component that has passed through the slit gap 4a is incident on the microlens 5a of the convex lens 5.

【0085】マイクロレンズ5aはこの入射してきた光
を拡大する。これにより、広い視野に対して単色光を表
示し、画素表示することができるようになる。すなわ
ち、この凸レンズ5の利用により波長の視野角依存性を
補い、広視野角に対して同一の画像を得ることが可能と
なる。
The micro lens 5a enlarges the incident light. This makes it possible to display monochromatic light in a wide field of view and perform pixel display. That is, the use of the convex lens 5 makes it possible to supplement the viewing angle dependency of the wavelength, and to obtain the same image for a wide viewing angle.

【0086】この表示装置では、薄膜積層干渉板6の特
定の位置を通って反射されるそれぞれ特定波長光のう
ち、任意の波長の光を取り出すために、スリット4は電
気的機械的に位置が可動するように制御できる。従っ
て、所望の波長の光の通る位置にスリット間隙部4aが
来るようにスリット4の位置を制御する。これにより、
所望の特定の単色光がスリット4を介して凸レンズ5に
入射されることになり、凸レンズ5によって広い視野に
対して単色光を表示することで、画素を所望の波長光で
表示できることになる。
In this display device, the slit 4 is electrically and mechanically positioned so as to take out light of an arbitrary wavelength out of the specific wavelength light reflected through a specific position of the thin film laminated interference plate 6. It can be controlled to move. Therefore, the position of the slit 4 is controlled so that the slit gap 4a comes to a position where light of a desired wavelength passes. This allows
Desired specific monochromatic light is incident on the convex lens 5 through the slit 4, and by displaying the monochromatic light in a wide field of view by the convex lens 5, the pixel can be displayed with light of a desired wavelength.

【0087】本具体例によれば、第四および第五具体例
と同様、高精細かつ光利用効率の高い表示装置が実現可
能となる。また、フルカラーの表示装置を形成する場合
にも従来型表示装置と比較して偏光板、カラーフィルタ
を使用しないことにより、その分、光利用効率の高くな
る表示装置が実現可能である。また、光利用効率が高い
ことにより、バックライトで消費する電力よりも低消費
電力な光源で高輝度な光干渉型カラー表示装置が得られ
る。
According to this example, as in the fourth and fifth examples, a display device with high definition and high light use efficiency can be realized. In addition, even when a full-color display device is formed, a display device with higher light use efficiency can be realized by not using a polarizing plate and a color filter as compared with a conventional display device. In addition, since the light use efficiency is high, a light interference type color display device having high luminance with a light source having lower power consumption than power consumed by the backlight can be obtained.

【0088】このように、本具体例によれば、省電力で
高輝度のカラー表示装置が得られるようになる。以上
は、内蔵する光源からの光を薄膜積層干渉板で反射させ
ることにより、特定の波長の光を特定方向に出射させる
と共に、これをスリットを介して観察することで、カラ
ー表示するようにしたものであり、薄膜積層干渉板に入
射させる光の角度を薄膜積層干渉板自身の角度可変によ
り行って、抽出する光の波長を選択するようにしたもの
であった。
As described above, according to this example, a power-saving and high-brightness color display device can be obtained. Above, light of a specific wavelength is emitted in a specific direction by reflecting light from a built-in light source on a thin-film laminated interference plate, and the color display is performed by observing the light through a slit. The wavelength of light to be extracted is selected by changing the angle of light incident on the thin film laminated interference plate by changing the angle of the thin film laminated interference plate itself.

【0089】しかし、一層省電力化を図るためには、光
源を内蔵する方式ではなく、外光を利用する構成とする
方が好ましい。そこで、外光を導入してこの導入した光
のうちから、抽出する光の波長を選択する方式とするこ
とで省電力化を図るようにした光干渉反射型カラー表示
装置を説明する。
However, in order to further reduce the power consumption, it is preferable to employ a configuration in which external light is used instead of a system incorporating a light source. Therefore, a light interference reflection type color display device which saves power by introducing external light and selecting a wavelength of light to be extracted from the introduced light will be described.

【0090】[光干渉反射型カラー表示装置] (第七の具体例)図9は本発明の第七の具体例に係わる
光干渉反射型カラー表示装置の概要を示す断面図であ
る。本具体例における光干渉反射型カラー表示装置は、
図9に示すように、薄膜積層干渉板6、この薄膜積層干
渉板6を回動可能に片端支持する基板8、この基板8と
薄膜積層干渉板6とのなす角を制御する角度調整制御機
構7により構成されている。薄膜積層干渉板6は外光
(太陽光や室内光など)を受けてこれを反射する構成と
してある。
[Light interference reflection type color display device] (Seventh specific example) FIG. 9 is a sectional view showing an outline of a light interference reflection type color display device according to a seventh specific example of the present invention. The light interference reflection type color display device in this specific example is
As shown in FIG. 9, a thin film laminated interference plate 6, a substrate 8 rotatably supporting one end of the thin film laminated interference plate 6, and an angle adjustment control mechanism for controlling an angle between the substrate 8 and the thin film laminated interference plate 6 7. The thin-film laminated interference plate 6 is configured to receive external light (sunlight, indoor light, etc.) and reflect it.

【0091】この具体例では内蔵光源としてのバックラ
イト、光源を利用しないことによって従来型表示装置と
比較して低消費電力である。図9の具体例は3つの画素
について示してあり、薄膜積層干渉板6と基板8とのな
す角はそれぞれθ1、θ2、θ3となっている状態を示
している。前述のように薄膜積層干渉板6から反射され
る光の波長λと薄膜への光の入射角φとの関係から、そ
れぞれの角度によって異なる波長の光を表示することが
出来る。
In this specific example, a backlight as a built-in light source and no light source are used, so that power consumption is lower than that of a conventional display device. The specific example of FIG. 9 shows three pixels, and shows a state in which the angles formed by the thin-film laminated interference plate 6 and the substrate 8 are θ1, θ2, and θ3, respectively. As described above, from the relationship between the wavelength λ of the light reflected from the thin-film laminated interference plate 6 and the incident angle φ of the light to the thin film, it is possible to display light of different wavelengths depending on each angle.

【0092】さらに、携帯機器に用いる場合、加速度計
またはレーザジャイロ等をその携帯機器筐体内に組み込
み、当該携帯機器筐体を傾けて周囲の光の入射角が変化
した場合に、薄膜積層干渉板6が適正な表示を維持する
ように角度を変化させる。
Further, when used in a portable device, an accelerometer, a laser gyro, or the like is incorporated in the portable device housing, and when the incident angle of ambient light is changed by tilting the portable device housing, the thin film laminated interference plate is used. 6 changes the angle to maintain the proper display.

【0093】このような光干渉反射型カラー表示装置に
よれば、表示される画像は図10に示すような、ほぼ1
00%の開口率で表示される構成となる。これに対し、
従来型の表示では表示領域が図12に示す如きに縁取り
されて開口率が低下する構成とならざるを得ないので、
明らかに本発明の具体例の方が高い開口率であることが
分かる。
According to such a light interference reflection type color display device, an image to be displayed is almost one as shown in FIG.
The display is performed with an aperture ratio of 00%. In contrast,
In the display of the conventional type, the display area has to be framed as shown in FIG. 12 to reduce the aperture ratio.
It is clear that the embodiment of the present invention has a higher aperture ratio.

【0094】この具体例により、一層の省電力化が可能
で、ほぼ100%の開口率で画素表示領域が確保できる
光干渉反射型カラー表示装置が得られる。なお、本発明
は上述した具体例に限定されるものではなく、種々変形
して実施可能である。例えば、上述の具体例はいずれも
フルカラー表示が可能な構成であるが、そのために光源
としては白色光源を用いている。しかし、2色を基調と
する表示など、特定の色で用が足りる表示装置の場合
は、その必要な色のみを含む光源を用いるようにしても
良い。
According to this specific example, it is possible to obtain a light interference reflection type color display device capable of further reducing power consumption and securing a pixel display area with an aperture ratio of almost 100%. Note that the present invention is not limited to the specific examples described above, and can be implemented in various modifications. For example, each of the above-mentioned specific examples has a configuration capable of full-color display. For this purpose, a white light source is used as a light source. However, in the case of a display device that requires a specific color, such as a display based on two colors, a light source including only the necessary color may be used.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、従来
型液晶表示装置に対して高い光利用効率を有し、開口率
が高く、省電力化を図ることができるカラー表示装置を
提供することが出来る。
As described above, according to the present invention, there is provided a color display device which has a higher light use efficiency, a higher aperture ratio and lower power consumption than the conventional liquid crystal display device. I can do it.

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

【図1】本発明の第一から第三の具体例の概要を示す断
面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an outline of first to third specific examples of the present invention.

【図2】本発明の第一の具体例の概要を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing an outline of a first specific example of the present invention.

【図3】本発明の第二の具体例の概要を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing an outline of a second specific example of the present invention.

【図4】本発明の第三の具体例の概要を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing an outline of a third specific example of the present invention.

【図5】本発明の第四から第六の具体例の概要を示す断
面図。
FIG. 5 is a sectional view showing an outline of fourth to sixth specific examples of the present invention.

【図6】本発明の第四の具体例の概要を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing an outline of a fourth specific example of the present invention.

【図7】本発明の第五の具体例の概要を示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing an outline of a fifth specific example of the present invention.

【図8】本発明の第六の具体例の概要を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing an outline of a sixth specific example of the present invention.

【図9】本発明の第七の具体例の概要を示す断面図。FIG. 9 is a sectional view showing an outline of a seventh specific example of the present invention.

【図10】本発明の光干渉反射型カラー表示装置におけ
る開口率を説明する図。
FIG. 10 is a diagram illustrating an aperture ratio in a light interference reflection type color display device of the present invention.

【図11】透過型液晶ディスプレイの構造例を説明する
断面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a structural example of a transmissive liquid crystal display.

【図12】従来型表示装置の開口率を説明するための
図。
FIG. 12 is a diagram illustrating an aperture ratio of a conventional display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源 2…コリメータレンズ 3…プリズム 3a…マイクロプリズム部 4…スリット 4a…スリット間隙部 5…凸レンズ 5a…マイクロレンズ 6…薄膜多層干渉板 7…薄膜多層干渉板と支持されている基板とのなす角を
制御する装置 8…基板 21…アレイ基板 22…TFT 23…液晶 24…バックライト 25…画素電極 26…偏光板 27…カラーフィルタ 28…対向基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 2 ... Collimator lens 3 ... Prism 3a ... Microprism part 4 ... Slit 4a ... Slit gap part 5 ... Convex lens 5a ... Microlens 6 ... Thin film multilayer interference plate 7 ... Thin film multilayer interference plate and the substrate supported Apparatus for controlling an angle 8 ... Substrate 21 ... Array substrate 22 ... TFT 23 ... Liquid crystal 24 ... Backlight 25 ... Pixel electrode 26 ... Polarizing plate 27 ... Color filter 28 ... Counter substrate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、 該光源の出力光を平行光へ変換する平行光変換手段と、 この変換された平行光を分光する分光手段と、 前記光源からの光の前記分光手段への入射角度を変える
手段と、 画素対応に設けられ、前記分光手段により分光された各
波長の光のうち、略単一の波長の光のみを通す光選択抽
出のためのスリットと、 前記画素対応に設けられ、前記スリットにより抽出され
た単一波長光を拡大して広視野角視認可能にする手段
と、を具備することを特徴とするカラー表示装置。
A light source; a parallel light converting means for converting an output light of the light source into a parallel light; a light separating means for separating the converted parallel light; and a light incident on the light separating means from the light source. A means for changing the angle, a slit provided for the pixel, for selecting and extracting light that passes only light of substantially a single wavelength out of the light of each wavelength separated by the spectral means, and a slit provided for the pixel. Means for enlarging the single-wavelength light extracted by the slit so as to allow a wide viewing angle to be visually recognized.
【請求項2】屈折率の異なる薄膜を多層に積層してな
り、入射する光を光干渉を生じさせて反射する平板と、 該平板にて干渉されて反射される光のうち、略単一波長
の光のみを通す光選択抽出のためのスリットと、 前記干渉されて反射される光の、前記スリットへの入射
角度を変えるための手段と、を具備することを特徴とす
るカラー表示装置。
2. A flat plate which is formed by laminating thin films having different refractive indices in multiple layers and causes incident light to be reflected by causing light interference, and substantially one of the light reflected and interfered by the flat plate. A color display device comprising: a slit for selectively extracting light that passes only light having a wavelength; and a unit for changing an incident angle of the interference reflected light to the slit.
【請求項3】屈折率の異なる薄膜を多層に積層してな
り、入射する光を光干渉を生じさせて反射する平板と、 該平板へ入射する光の角度を変えるための手段と、を具
備することを特徴とするカラー表示装置。
3. A flat plate which is formed by laminating a plurality of thin films having different refractive indexes and reflects incident light by causing optical interference, and means for changing an angle of the light incident on the flat plate. A color display device.
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