JP3719012B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置においては、液晶セルの構造がTN型液晶素子に比べて簡単で、製造上のトラブルも少なく、しかも偏光板を用いずに光の利用率を高めたものとして、高分子中に液晶分子を分散させた液晶層を一対の透明な電極基板間に封入した高分子分散型の液晶表示素子などの散乱透過型液晶表示素子が開発されている。
この高分子分散型の液晶表示素子は、一対の透明な電極基板間に電圧を印加しない電界非印加時に液晶層中で液晶分子がランダムに配向して散乱状態を呈し、電界印加時に液晶層中で液晶分子が電界方向に整列して透過状態を呈する。
【0003】
この液晶表示装置で白黒表示を行う場合には、高分子分散型の液晶セルの裏面側に黒色の光吸収板、または散乱型の反射板、あるいは鏡面型の反射板などの光学素子を配置している。そして、液晶セルの電極基板間に電圧が印加されない電界非印加時には、液晶セルが散乱状態を呈するので、その散乱光を観察することにより、白表示となる。また、液晶セルの対向電極間に電圧を印加した電界印加時には、電界が印加された個所の液晶セルが透過状態を呈するので、液晶セルの裏面側に配置された光学素子が直視されて黒く見え、あるいは弱い反射光を観察するか、もしくは反射光を観察しないようにすることにより電界が印加された個所が黒表示となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような液晶表示装置においては、最も暗い黒表示を得るために、光学素子として黒色の光吸収板を用いると、黒表示は確保できるが、明るい白表示が得られないという問題がある。これは、液晶層の散乱状態による液晶セルに入射した光の進行方向に対して反対側に向かう後方散乱光と、液晶セルに入射した光の進行方向側に向かう前方散乱光とのうち、この前方散乱光が光吸収層に吸収されてしまうためである。
また、光学素子として散乱型の反射板を用いた液晶表示装置では、電界印加時に液晶セルを透過した光が散乱型の反射板で散乱され、この散乱光の一部が再び液晶セルを透過して観察されるため、十分な黒表示が確保できないという問題がある。
さらに、光学素子として鏡面型の反射板を用いた液晶表示装置では、特定の観測条件下では高コントラストが得られるが、反射板の鏡面性により観測者自身の映り込みが生じたり、黒表示にギラツキが生じたり、また視角範囲が狭いなどの問題がある。
【0005】
この発明の課題は、映り込みや黒表示のギラツキなどが生じることなく、明るい白表示および暗い黒表示が確保でき、かつ画素間視差および白黒表示間の奥行き視差を防ぐようにすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、一対の透明な基板間に液晶層をシール材で封止してなり、印加される電界に応じて散乱状態と透過状態に制御される散乱透過型の液晶素子と、この液晶素子の光出射側の基板の内面に設けられ、一面に配列形成された複数のプリズムからなり、所定の角度範囲で入射した光を透過し、前記所定の角度範囲以外の角度で入射した光を反射する透過反射層と、この透過反射層を透過した光を吸収する光吸収層とを備えたことを特徴とする。
この発明によれば、液晶素子が散乱状態を呈するときには、液晶素子に入射した光の進行方向に対して反対側に向かう後方散乱光に加えて、液晶素子に入射した光の進行方向側に向かう前方散乱光のうち、透過反射層を透過して光吸収層に吸収される一部の前方散乱光を除く大部分の前方散乱光が透過反射層のプリズムで反射されて観察者側に出射するので、白表示が明るくなり、白紙のように白い所謂ペーパーホワイトの白表示が得られるほか、液晶素子の光出射側の基板の内面に透過反射層を設けたことにより、液晶層と透過反射層との間での光の損失が少なく、白表示での反射率が高くなるので、これによっても明るい白表示が得られる。また、液晶素子が透過状態を呈するときには、液晶素子に入射した光が液晶素子を透過して透過反射層に向けて出射され、その液晶素子の正面から所定の角度範囲で入射した光がプリズムの透過反射層を透過して光吸収層に吸収され、前記所定の角度範囲以外の範囲で入射する光はプリズムで反射されるが、液晶素子の法線から大きく傾いた方向から入射される光の強度は弱いので、十分に暗い黒表示が得られる。さらに、透過反射層が液晶セルの光出射側の基板の内面に設けられて液晶層に密接しているので、正面から観察した際、白黒表示間の奥行き視差が少なく、また斜め方向から観察した際、白表示の縁に黒表示の影ができて画像が二重に見えるという画素間視差をも防ぐことができる。
【0007】
この場合、請求項2に記載のごとく、プリズムが断面三角形のリニアプリズムを複数配列したプリズムシートを用いることにより、上下または左右の2つの方向に対して予め定めた視野角の範囲を透過させて光吸収層に吸収させ、視野角以外の入射光を散乱させて観察者側に出射させるので、明るくかつコントラストの高い反射型の表示が得られる。
また、請求項3に記載のごとく、プリズムを、多角錐、または円錐、もしくは楕円錐の形状の突起を縦横に密接して配列させてなるプリズムシートで形成することにより、上下、左右の全方位から入射する光を有効に利用することができ、さらに明るい白表示が得られる。
また、請求項4に記載のごとく、過反射層と光吸収層との間に低反射層を設けることにより、透過反射層と光吸収層との間の各界面での反射を低減し、黒表示を暗くしてコントラストを高くすることができる。
また、請求項5に記載のごとく、各画素に対応するアクティブ素子を備えることにより、コントラストが高く、画素間視差および白黒表示間の奥行き視差が少なく、液晶素子の散乱状態と透過状態を高速で制御することができ、これにより応答速度の速い反射型の白黒表示が得られる。
さらに、請求項6に記載のごとく、カラーフィルタを備えることにより、コントラストが高く、画素間視差および白黒表示間の奥行き視差の少ない反射型のカラー表示が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、図1〜図6を参照して、この発明の液晶表示装置の第1実施形態について説明する。
図1は液晶表示装置の断面図である。この液晶表示装置1は、高分子分散型の液晶セル(液晶素子)2と、この液晶セル2内に設けられた透過反射層3と、液晶セル2の光出射側に空気層4を介して配置された光吸収層5とを備えている。液晶セル2は、上下一対の透明なガラス基板6、7間に液晶層8をシール材9で封止した構成になっている。この場合、上下一対のガラス基板6、7の対向面のうち、上側のガラス基板6の対向面(図1では下面)には、ITOなどの透明電極10が配列形成されており、下側(光出射側)のガラス基板7の対向面つまり内面(同図では上面)には、透過反射層3が設けられ、この透過反射層3上にITOなどの透明電極11が上側の透明電極10と直交して配列形成されている。なお、液晶層8は、高分子中に液晶分子を分散させた高分子分散液晶型(PDLC)からなっている。
【0009】
この高分子分散型の液晶セル2では、一対のガラス基板6、7の透明電極10、11間に電圧を印加しない電界非印加時に液晶層8の液晶分子がランダムに配向して散乱状態を呈し、一対のガラス基板6、7の透明電極10、11間に電圧を印加した電界印加時に液晶層8の液晶分子が電界方向に整列して透過状態を呈する。なお、この液晶セル2では、上側のガラス基板6の透明電極10と下側のガラス基板7の透明電極11とが液晶層8を挾んで交差する対向領域が1画素に相当し、この画素がマトリックス状に配列形成されている。
一方、透過反射層3は、図2および図3に示すように、液晶層8に対向する上面に断面2等辺三角形状のリニアプリズム12が所定の間隔つまり液晶セル2の画素ピッチよりも小さい間隔で多数配列形成され、これらリニアプリズム12によって視角範囲内(正面近傍)の入射光を透過し、これ以外の入射光を反射するように構成されている。すなわち、リニアプリズム12は、図4に示す理想的な吸収反射特性が得られるように、視角範囲(0°〜±40°)の入射光を透過し、これ以外の入射角度で入射した入射光を下側のガラス基板7から空気層4に出射させずに反射させるように構成されている。なお、光吸収層5は、液晶セル2の下側のガラス基板7から出射した光を吸収する黒色フィルムである。
【0010】
ところで、リニアプリズム12において、入射光が透過反射層3を透過する入射角(液晶セル2の法線に対する傾き角度)の範囲と、入射光が透過反射層3を透過して下側のガラス基板7により反射される入射角の範囲との境界の角度を臨界角とし、
この臨界角について、図5を参照して説明する。
図5に示された断面2等辺三角形のリニアプリズム12の上面側の一面に入射する光線が液晶セル2の法線となす角を入射角θ1、その屈折角をθ2とし、この入射した光線がリニアプリズム12の底面から下側のガラス基板7に出射するときの法線となす角を出射角θ3、その屈折角をθ4とし、さらにガラス基板7に入射した光線が空気層4に入射するときの法線となす角を出射角θ4、その屈折角をθ5とする。また、リニアプリズム12の屈折率をn1、ガラス基板7の屈折率をn2とし、頂角θt近傍におけるリニアプリズム12の上面側の一面と底面との交差角に相当する角度をθpとする。
この条件で、θp、θ2、θ3の幾何学的関係は、
(90°−θp)+θ2+θ3=90°
θ2=θp−θ3 …………(1)
であり、θp、θcp、θ1の幾何学的関係は、
(90°−θp)+θcp+θ1=90°
θcp=θp−θ1 …………(2)
である。
【0011】
また、屈折の法則により、θ1、θ2の関係は、
sinθ1/sinθ2=n1
sinθ1=n1・sinθ2
θ1=asin(n1・sinθ2) …………(3)
が成立し、θ3、θ4の関係は、
n1・sinθ3=n2・sinθ4
sinθ3=(n2/n1)sinθ4
θ3=asin{(n2/n1)sinθ4} …………(4)
が成立し、θ4、θ5の関係は、
n2・sinθ4=sinθ5=1 (θ5=90°)
sinθ4=(1/n2)
θ4=asin(1/n2) …………(5)
が成立する。これらの式により、理論的な臨界角θcpは、
で表される。
【0012】
この臨界角は、図6(a)〜図6(c)に示すように、透過反射層12および下側のガラス基板7の材料の屈折率n1、n2によっても変化する。また、臨界角が大きいと透過反射層12の透過成分が多くなり、黒表示が得られる視角範囲は広がるが、反射成分が少なくなるため白表示が暗くなる。臨界角が小さいと逆の傾向を示し、視角範囲が狭くなり、十分な黒表示が得られない。このため、臨界角は、視角範囲と明るさの両方を考慮して適正に設定する必要があり、これに基づいてリニアプリズム12の屈折率n1と頂角θtを適正に設定すれば良い。例えば、図6(a)に示す屈折率nが1.4のリニアプリズム12では、臨界角が30°〜50°の範囲で、頂角が30°〜110°の範囲が好ましい。また、図6(b)に示す屈折率nが1.5のリニアプリズム12では、臨界角が30°〜50°の範囲で、頂角が60°〜120°の範囲が好ましい。さらに、図6(c)に示す屈折率nが1.6のリニアプリズム12では、臨界角が30°〜50°の範囲で、頂角が80°〜130°の範囲が好ましい。
【0013】
次に、このような液晶表示装置1の作用について説明する。
まず、液晶セル2の上下一対のガラス基板6、7の透明電極10、11間に電圧を印加しない電界非印加時には、液晶セル2の液晶層8中の液晶分子がランダムに配向されて散乱状態を呈する。このときには、液晶セル2に入射した光が液晶層8中で散乱され、液晶セル2に入射した光の進行方向に対して反対側に向かう後方散乱光が観察者側に出射され、液晶セル2に入射した光の進行方向側に向かう前方散乱光のうち、透過反射層3を透過して下側のガラス基板7から空気層4を介して光吸収層5に吸収される一部の前方散乱光を除き、これ以外の大部分の前方散乱光が透過反射層3のリニアプリズム12の上面側の2面、および透過反射層3と下側のガラス基板7の各底面で反射されて観察者側に出射されるので、白紙のように白い所謂ペーパーホワイトの明るい白表示が得られる。このときには、透過反射層3が液晶セル2の下側のガラス基板7の内面(図1では上面)に設けられて液晶層7に密接していることにより、液晶層8と透過反射層3との間における光の損失が少なく、白表示での反射率が高くなるため、これによっても明るい白表示が得られる。
【0014】
また、液晶セル2の上下一対のガラス基板6、7の透明電極10、11間に電圧を印加した電界印加時には、液晶セル2の液晶層8中の液晶分子が電界方向に整列されて透過状態を呈する。このときには、液晶セル2に入射した光が液晶セル2を透過して透過反射層3に向けて出射される。この出射光のうち、一部の出射光つまりリニアプリズム12の臨界角よりも大きい角度でリニアプリズム12に入射する入射光は、リニアプリズム12の上面側の2面、および透過反射層3と下側のガラス基板7の各底面で反射されて透過反射層3から観察者側に出射されるが、液晶セル2に対して大きく傾いた角度で入射する光強度は弱く、これ以外の出射光つまり臨界角よりも小さい角度でリニアプリズム12に入射する入射光は、リニアプリズム12の上面側の2面から入射し、この入射光が透過反射層3および下側のガラス基板7を透過して空気層4に出射され、液晶セル2の背面に配置された光吸収層5に吸収される。このため、暗い黒表示となり、リニアプリズム12の臨界角の範囲内で暗い黒表示が得られるとともに、広い視角範囲が確保できる。このときには、透過反射層3が液晶セル2の下側のガラス基板7の上面に設けられて液晶層8に密接しているので、液晶セル2を正面(図1では真上)から観察した際、電界が印加されていない白表示画素と電界が印加された黒表示画素とにおける白黒表示間の奥行き視差が少なくなり、また液晶セル2を斜め上方から観察した際、白表示の縁に黒表示の影ができて画像が二重に見えるという画素間視差をも防ぐことができ、これにより鮮明で明るい反射型の白黒表示が得られる。
【0015】
なお、上記第1実施形態では、液晶セル2の下側のガラス基板7の内面に透過反射層3を直接設けたが、これに限らず、例えば図7に示すように、透過反射層3の下面に屈折層15を設け、この屈折層15を下側のガラス基板7の内面に設けても良い。この場合には、透過反射層3の屈折率n1と、屈折層15の屈折率n3と、下側のガラス基板7の屈折率n2とがすべて異なっていも良く(n1≠n3≠n2)、また透過反射層3の屈折率n1と屈折層15の屈折率n3とが等しく、下側のガラス基板7の屈折率n2のみが異なっていても良い(n1=n3≠n2)。このようにすれば、臨界角を変えることができ、これに伴って視角範囲も変えることができる。
また、上記第1実施形態およびその変形例では、透過反射層3のリニアプリズム12の各角部が尖った形状に形成されているが、これに限らず、例えば図3および図7に点線で示すように、頂角θtおよび底角θbを円弧状に丸みをもたせた形状に形成しても良く、また断面三角形である必要はなく、断面台形状に形成しても良い。
【0016】
[第2実施形態]
次に、図8を参照して、この発明の液晶表示装置の第2実施形態について説明する。なお、図1〜図6に示された第1実施形態と同一部分は同一符号を付し、その説明は省略する。
この液晶表示装置20は、液晶セル2の下側のガラス基板7の内面(図8では上面)に光吸収層5を設け、この光吸収層5の上面に低反射層21を設け、この低屈折層21の上面に透過反射層3を設け、この透過反射層3の上面に透明電極11を配列形成した構成になっており、これら以外は第1実施形態と同じ構成になっている。この場合、低反射層21は、透過反射層3から出射された光の反射を極力抑えて光吸収層5に入射させるものである。
このような液晶表示装置20では、第1実施形態と同様の作用効果があるほか、特に下側のガラス基板7の内面に光吸収層5を設け、この光吸収層5の上面に低反射層21を設けたことにより、透過反射層3から出射された光の反射を抑え、効率良く光吸収層5に入射させて吸収させることができるので、正面での黒表示およびコントラスト性能が向上する。
【0017】
[第3実施形態]
次に、図9を参照して、この発明の液晶表示装置の第3実施形態について説明する。この場合にも、図1〜図6に示された第1実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この液晶表示装置30は、液晶セル2の電極構造が異なる以外は第1実施形態と同じ構成になっている。すなわち、液晶セル2の上側のガラス基板6の内面(図9では下面)には、ITOなどからなる透明な共通電極31が表示領域の全域に亘って形成されている。また、下側のガラス基板7の内面(同図では上面)には、アクティブ素子であるTFT(薄膜トランジスタ)32が縦横に所定間隔でマトリックス状に多数配列形成されているとともに、これらTFT32を覆って透過反射層3が設けられている。この透過反射層3の上面には、ITOなどからなる透明な画素電極33がTFT32に対応して縦横に多数配列形成されている。そして、これら画素電極33はスルーホール34を介して各TFT32にそれぞれ電気的に接続されている。
このような液晶表示装置30では、第1実施形態と同様の作用効果があるほか、特にTFT32により液晶セル2の散乱状態と透過状態を高速で制御することができ、これにより応答速度の速い反射型の白黒表示が得られる。
【0018】
なお、上記第3実施形態では、下側のガラス基板7の上面にTFT32を覆って透過反射層3を設けたが、これに限らず、例えば、図10に示す第1変形例のように、下側のガラス基板7の上面にTFT32を覆って保護層35を設け、この保護層34上に第2実施形態と同様に光吸収層5を設け、この光吸収層5の上面に低反射層21を設け、この低屈折層21の上面に透過反射層3を設け、この透過反射層3の上面に画素電極33を配列形成し、これら画素電極33をスルーホール34を介して各TFT32にそれぞれ電気的に接続した構成であっても良い。この場合にも、第3実施形態と同様の作用効果あるほか、低反射層21により、透過反射層3から出射された光の反射を抑え、効率良く光吸収層5に入射させて吸収させることができるので、正面での黒表示およびコントラスト性能が向上する。
【0019】
また、上記第3実施形態では、下側のガラス基板7の上面にTFT32を形成したが、これに限らず、例えば、図11に示す第2変形例のように、下側のガラス基板7の上面に透過反射層3を設け、この透過反射層3の上面に共通電極31を形成し、上側のガラス基板6の下面に画素電極33を縦横に配列形成するとともに、これら画素電極33に対応させてTFT32を配列形成した構成でも良い。このような構成でも、第3実施形態と同様の作用効果があることは言うまでもない。
さらに、図11の第2変形例に限らず、例えば、図12に示す第3変形例のように、下側のガラス基板7の上面に光吸収層5を設け、この光吸収層5の上面に低反射層21を設け、この低屈折層21の上面に透過反射層3を設け、この透過反射層3の上面に共通電極31を形成し、上側のガラス基板6の下面に画素電極33およびTFT32を配列形成した構成でも良い。このようにすれば、第2実施形態と第3実施形態の両方の作用効果があることは言うまでもない。
【0020】
[第4実施形態]
次に、図13を参照して、この発明の液晶表示装置の第4実施形態について説明する。この場合にも、図1〜図6に示された第1実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この液晶表示装置40は、液晶セル2にカラーフィルタ41を設けた構成になっており、これ以外は第1実施形態と同じ構成になっている。
すなわち、液晶セル2は、上側のガラス基板6の下面にカラーフィルタ41が形成され、このカラーフィルタ41の下面に透明電極10が配列形成され、下側のガラス基板7の上面に透過反射層3が設けられ、この透過反射層3の上面に透明電極11が配列形成され、上側のガラス基板6と下側のガラス基板7との間に液晶層8をシール材9で封止した構成になっている。
このような液晶表示装置40では、第1実施形態と同様、電界非印加時に液晶セル2が散乱状態を呈するので、白紙のように白い所謂ペーパーホワイトの明るい白表示が得られ、電界印加時に液晶セル2が透過状態を呈するので、カラーフィルタ41によって反射型のカラー表示が得られる。
【0021】
なお、上記第4実施形態では、下側のガラス基板7の上面に透過反射層3を直接設けたが、これに限らず、例えば、第2実施形態と同様、下側のガラス基板7の上面に光吸収層5を設け、この光吸収層5上に低反射層21を介して透過反射層3を設けた構成でも良い。このようにすれば、コントラストの高いカラー表示が得られる。また、これに限らず、例えば、第3実施形態およびその各変形例のように、液晶セル2にTFT32を設けた構成でも良い。このようにすれば、高速応答が可能なカラー表示が得られる。
また、上記第1〜第4実施形態およびその各変形例では、透過反射層3のリニアプリズム12が、その上側の2面の傾斜長さの等しい左右または前後に対称な断面2等辺三角形に形成されている場合について述べたが、これに限らず、例えば上側の2面の傾斜長さの異なる非対称な断面三角形に形成しても良い。このような透過反射層3では、リニアプリズム12の長辺側と短辺側とで臨界角が異なるが、上記各実施形態とほぼ同様の作用効果があることは言うまでもない。
【0022】
また、上記第1〜第4実施形態およびその各変形例では、透過反射層3の上面にリニアプリズム12を形成した場合について述べたが、これに限らず、例えば、図14に示すように、透過反射層3の上面に四角錐プリズム50を液晶セル2の画素ピッチよりも小さい間隔で縦横に密接させて配列形成しても良く、また図15に示すように、八角錐プリズム51を同様に配列形成しても良く、さらに図示しないが、三角錐プリズム、六角錐プリズム、十角錐プリズムなどの多角錐プリズムを配列形成した構成でも良い。また、多角錐プリズムに限らず、図16に示すように、円錐プリズム52を同様に配列形成しても良く、また図示しないが、楕円錐プリズムを配列形成した構成も良い。このような多角錐プリズム、円錐プリズム、楕円錐プリズムを配列形成した透過反射層3を用いれば、少なくとも3方向以上の多方向からの光を反射させることができるので、より一層、明かる白表示を得ることができる。
【0023】
さらに、上記第1〜第4実施形態およびその各変形例では、液晶セル2の液晶層6が高分子10中に液晶分子11を分散させた高分子分散型の構成になっているが、これに限らず、例えばコレステリック相とネマティック相との相転移型の液晶を用いた散乱透過型の液晶セルでも良く、また電界印加時に透過状態を呈し、電界非印加時に散乱状態を呈する液晶セル2に限らず、電界印加時に散乱状態を呈し、電界非印加時に透過状態を呈する散乱透過型の液晶セルでも良い。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、液晶素子が散乱状態を呈するときには、後方散乱光が観察者側に出射するほか、透過反射層を透過して光吸収層に吸収される一部の前方散乱光を除く大部分の前方散乱光が透過反射層のプリズムで反射されて観察者側に出射するので、白表示が明るくなり、白紙のように白い所謂ペーパーホワイトの白表示が得られるばかりか、液晶素子の光出射側の基板の内面に透過反射層を設けたことにより、液晶層と透過反射層との間での光の損失が少なく、白表示での反射率が高くなるため、これによっても明るい白表示が得られる。また、液晶素子が透過状態を呈するときには、液晶素子に入射した光が液晶素子を透過して透過反射層に向けて出射され、その液晶素子の正面から所定の角度範囲で入射した光がプリズムの透過反射層を透過して光吸収層に吸収され、これ以外の範囲で入射する光はプリズムで反射されるが、液晶素子の法線から大きく傾いた方向から入射される光の強度は弱いので、十分に暗い黒表示が得られる。さらに、透過反射層が液晶セルの光出射側の基板の内面に設けられて液晶層に密接しているので、正面から観察した際、白黒表示間の奥行き視差が少なく、また斜め方向から観察した際、白表示の縁に黒表示の影ができて画像が二重に見えるという画素間視差をも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の液晶表示装置の第1実施形態を示した断面図。
【図2】図1の透過反射層のリニアプリズムの要部を示した拡大斜視図。
【図3】図2の透過反射層が液晶セルの下側のガラス基板上に設けられた状態における要部の断面形状を示した拡大図。
【図4】図1の液晶表示装置の理想的な吸収反射特性を示した図。
【図5】図3のリニアプリズムの臨界角を求めるときの光路状態を示した図。
【図6】図5のリニアプリズムの屈折率に対する臨界角と頂角との関係を示し、(a)は屈折率が1.4の場合を示した図、(b)は屈折率が1.5の場合を示した図、(c)は屈折率が1.6の場合を示した図。
【図7】図3の透過反射層と下側のガラス基板との間に屈折層を設けた変形例を示した図。
【図8】この発明の液晶表示装置の第2実施形態を示した断面図。
【図9】この発明の液晶表示装置の第3実施形態を示した断面図。
【図10】図9の第3実施形態の第1変形例を示した断面図。
【図11】図9の第3実施形態の第2変形例を示した断面図。
【図12】図9の第3実施形態の第3変形例を示した断面図。
【図13】この発明の液晶表示装置の第4実施形態を示した断面図。
【図14】透過反射層の上面に四角錐プリズムを配列形成した要部の拡大斜視図。
【図15】透過反射層の上面に八角錐プリズムを配列形成した要部の拡大斜視図。
【図16】透過反射層の上面に円錐プリズムを配列形成した要部の拡大斜視図。
【符号の説明】
1、20、30、40 液晶表示装置
2 液晶セル
3 透過反射層
5 光吸収層
6 上側のガラス基板
7 下側のガラス基板
8 液晶層
12 リニアプリズム
21 低反射層
32 TFT
41 カラーフィルタ
50 四角錐プリズム
51 八角錐プリズム
52 円錐プリズム
Claims (6)
- 一対の透明な基板間に液晶層をシール材で封止してなり、印加される電界に応じて散乱状態と透過状態に制御される散乱透過型の液晶素子と、
この液晶素子の光出射側の基板の内面に設けられ、一面に配列形成された複数のプリズムからなり、所定の角度範囲で入射した光を透過し、前記所定の角度範囲以外の角度で入射した光を反射する透過反射層と、
この透過反射層を透過した光を吸収する光吸収層と
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記プリズムは、断面三角形状のリニアプリズムが複数配列されたプリズムシートであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
- 前記プリズムは、多角錐、または円錐、もしくは楕円錐の形状の突起を縦横に密接して複数配列させてなるプリズムシートであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
- 前記透過反射層と前記光吸収層との間に低反射層が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の液晶表示装置。
- 前記液晶素子は各画素に対応するアクティブ素子を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の液晶表示装置。
- 前記液晶素子は、カラーフィルタを備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の液晶表示装置。
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