表示素子および表示装置
【課題】液体レンズを有する表示装置の視野角を広げる。
【解決手段】本発明の表示素子は、光源を有する透過型の表示装置に備えられる表示素子であって、内部に液体レンズを有し、光源からの入射光を透過させて出射するセルと、液体レンズが入射光を焦点させる位置に形成され、光を吸収する吸収体と、セルから出射する光を拡散させる拡散部とを備えている。
【解決手段】本発明の表示素子は、光源を有する透過型の表示装置に備えられる表示素子であって、内部に液体レンズを有し、光源からの入射光を透過させて出射するセルと、液体レンズが入射光を焦点させる位置に形成され、光を吸収する吸収体と、セルから出射する光を拡散させる拡散部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示素子および表示装置に関し、より詳しくは、液体レンズを備える表示素子
および複数の当該表示素子を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の表示素子には、液体レンズを光シャッターとして用いるものがある。この種の表示素子は、入射光を屈折させる焦点距離可変の液体レンズを備えている。このような技術は特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の技術は具体的には、互いに混ざり合わない屈折率および導電率の異なる２種類の液体を封入した表示素子のセルに電圧を印加することにより、これら２種類の液体の界面形状を変化させ、表示素子の着色部に入射光の焦点を合わせる技術である。これにより、このような表示素子を複数配置したパネルを見るユーザの視覚的負担を軽減している。
【特許文献１】特開２００７−７２１０８（２００７年３月２２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、パネルの視野角が狭くなるという問題がある。この問題について図１０を参照して説明する。図１０は、従来の液体レンズの課題を示す図である。
【０００５】
図１０に示す表示素子５０は、上述したとおり、セル５１の内部に、互いに混ざり合わない屈折率および導電率の異なる２種類の液体５２と５３が注入されている。液体５２と５３との間には、界面５４が形成されており、液体レンズとして作用する。表示素子５０の内部底面の中央には、着色部５５が配置されている。
【０００６】
矢印５６が示すように、ユーザが正面方向から表示素子５０を見た場合、焦点は、着色部５５上にある。一方、矢印５７が示すように、ユーザが表示素子５０に対して斜め方向から見た場合、焦点は着色部５５の外にずれてしまう。このため、ユーザは表示素子５０が本来表す色を正確に捉えることができない。
【０００７】
上記のように、従来の表示素子を配置しているパネルでは、ユーザの位置関係によって、レンズの焦点位置が変わるため、ユーザはパネルの正面からしか表示画像を正確に捉えることができないという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は表示画像の広い視野角を得ることのできる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（表示装素子）
本発明に係る表示素子は、上記の課題を解決するために、
光源を有する透過型の表示装置に備えられる表示素子であって、
内部に液体レンズを有し、上記光源からの入射光を透過させて出射するセルと、
上記液体レンズが上記入射光を焦点させる位置に形成され、光を吸収する吸収体と、
上記セルから出射する光を拡散させる拡散部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、本表示素子を備えている表示装置は、透過型であり光源を有している。これにより、たとえば周囲が暗い場合にも、画像を表示することが可能である。
【００１１】
本表示素子は、内部に液体レンズを有し、光源からの入射光を透過させて出射するセルを備えている。この液体レンズは、互いに混ざり合わず、屈折率および導電率の異なる２種類の液体の界面である。本表示素子を備えている表示装置は、これらの液体に電圧を印加して、当該界面、すなわち液体レンズの形状を変えることにより、入射光の焦点を変化させることが可能である。
【００１２】
本表示素子は、さらに、液体レンズが上記入射光を焦点させる位置に形成され、光を吸収する吸収体を備えている。本表示素子は、たとえば、非表示状態にする場合、本表示素子を備えている表示装置によって液体レンズに電圧を印加する。これにより、液体レンズの形状を変えて、入射光の焦点を変化させる。上記の構成によると、焦点位置に吸収体が配置されているため、本表示素子は、入射光を確実に吸収する。これにより、光を透過させず、非表示状態にすることができる。
【００１３】
一方、表示状態にする場合、本表示素子を備えている表示装置は、上記液体に電圧を印加せず、液体レンズの形状を変化させない。つまり液体レンズは平坦な形状のままである。これにより、光源からの入射光は屈折せず、セル内部を直進して外部に出射される。さらに、本表示素子は、セルから外部に出射する光を拡散させる拡散部も備えている。これにより、本表示素子の正面方向に直進する出射光を、表示素子の斜め方向にも広げることができる。したがって、本表示素子を備えている表示装置において、ユーザは、正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。すなわち、表示装置の視野角を広げる効果を奏する。
【００１４】
（平行光）
また、本表示素子では、さらに、
上記光源は平行光を放射することが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、本表示素子を備えている表示装置は、光源から平行光を放射する。これにより、拡散光を放射する場合に比べ、確実に光源からの光を一点に集光させることができる。焦点が一点となるため、表示素子が黒を表示するとき光漏れがなくなる。したがって、表示画像においてより高いコントラストを得ることが可能である。
【００１６】
（凹レンズ）
また、本表示素子では、さらに、
上記拡散部は凹レンズであることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、本表示素子では、拡散部として凹レンズを備えている。これにより、セルが出射した光を屈折させて広げる。したがって、表示装置の視野角を広げる効果を奏する。
【００１８】
（界面）
また、本表示素子では、さらに、
上記拡散部は、上記液体レンズを構成する二種類の液体の界面であることが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、本表示素子は、拡散部として液体レンズを構成する二種類の液体の界面を用いている。ここで、二種類の液体とは、互いに混ざり合わず、光の屈折率および導電性の異なる液体のことである。これにより、セル外部に拡散部としてレンズを設ける必要がなくなる。さらに、界面の形状を適宜変化させることにより、光の拡散度合いを自由に調整することが可能である。
【００２０】
（吸収体の大きさ）
また、本表示素子では、さらに、
上記吸収体の大きさは、上記入射光の焦点の大きさ以上であることが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、本表示素子の吸収体は、上記入射光の焦点の大きさ以上である。これにより、焦点に集まった入射光を確実に吸収することができる。
【００２２】
（吸収体の位置）
また、本表示素子では、さらに、
上記吸収体は、上記セルの内部の側壁に配置されていることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、本表示素子の吸収体は、上記セル内部の側壁に配置されている。これにより、吸収体が上記セルの上に配置されている場合に比べ、セルから出射される光を吸収体が阻むことがない。したがって、出射光の量を増やすことが可能である。すなわち、光の透過率が上がり、表示画像において高いコントラストを実現できる。
【００２４】
（複数の電極）
また、本表示素子では、さらに、
上記液体レンズに電圧を印加する電極が複数に分割されており、該電極のそれぞれに異なる電圧を印加することが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、本表示素子の液体レンズに電圧を印加する電極が複数に分割されており、本表示素子を備えている表示装置は、当該電極のそれぞれに異なる電圧を印加する。これにより、電極を通して電圧が印加された液体レンズにおいて、液体レンズを構成する二種類の液体の界面を傾けることができる。ここで、界面が傾くとは、界面が光源に対して平行ではない状態をいう。
【００２６】
上記のように本表示素子は、光源からの入射光の焦点位置を傾けることができるため、たとえば、上記セル内部の側壁に焦点が位置するように界面を傾けたとき、上記セルからは光が出射されない。したがって、黒色の表示が可能となる。
【００２７】
（カラーフィルタ）
また、本表示素子では、さらに、
上記セルの上にカラーフィルタが配置されていることが好ましい。
【００２８】
上記構成によれば、本表示素子の上記セルの上にはカラーフィルタが配置されている。これにより、画像のカラー表示が可能となる。
【００２９】
（表示装置）
本発明に係る表示装置は、上記のいずれかの表示素子を備えていることを特徴とする。
【００３０】
これにより、表示装置の視野角を広げることができる。したがって、ユーザは表示装置に対して広い角度から表示画像を快適に見ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本表示素子を備えている表示装置は、光源からの入射光を拡散部によって拡散させる。これにより、ユーザは、表示装置の正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。すなわち、表示装置の視野角を広げる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
〔第１の実施形態〕
本発明に係る表示素子の第１の実施形態について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
【００３３】
（表示素子１の構成）
まず、本実施形態に係る表示素子１の構成について、図１を参照して説明する。
【００３４】
図１は、表示素子１の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。図１に示すように、表示素子１は、セル２および凹レンズ５を備えている。凹レンズ５は、セル２の上部に配置される。
【００３５】
複数の表示素子１を配置する表示装置には、光源６が設けられており、すべての表示素子１は、光源６の上に配置される。
【００３６】
以下、凹レンズが配置されている側をセル２の上部、また、光源６が配置されている側をセル２の下部と記載する。表示素子１は、１画素を構成する素子であり、セル２の上部は画素の表示側である。
【００３７】
セル２の側面は４つの層から構成される。外側から順に、外壁７、電極８、絶縁体９、および撥水膜１０の４つの層が形成されている。セル２の側部に位置する電極８は、アルミニウム（Ａｌ）等の金属で形成したものであり、セル２の上部に位置する電極８は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等で形成したものである。絶縁体９は、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）および酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等で形成される。
【００３８】
セル２の上部には、セル内部の物質を密閉するように、表示面部材３が配置されている。表示面部材３は、透明であれば特に材料の限定はない。材料の例としては、ガラス、アクリル樹脂等の透明樹脂などがあげられる。
【００３９】
表示面部材３の中央には、光の吸収体４が形成されている。吸収体４は、たとえば、カーボンを分散したレジストである。
【００４０】
ここで、表示素子１の構成をさらに明確にするために、図３を参照して説明する。図３は、表示素子１の上面図である。図３に示すように、吸収体４は表示面部材３の中央に配置されている。吸収体４の大きさについては後述する。また、上述したように４層の物質が表示素子１の外側から順に並んで形成されている。
【００４１】
セル２の内部には、互いに混ざり合わず、光の屈折率および導電率の異なる２種類の液体１１および１２が注入されている。液体１１および１２の注入方法は、基本的にはエレクトロウェッティングの液体の注入と同じプロセスをとることが考えられる。たとえば、ディスペンサやインクジェットで液滴を注入するといった方法でもよい。
【００４２】
液体１１と液体１２との間には界面１３が形成されている。界面１３は、液体レンズとして作用する。液体レンズの作用については後述する。
【００４３】
液体１１は、導電性であり低屈折率の液体である。たとえば、塩化カリウム（ＫＣｌ）等の塩を添加した水である。一方、液体１２は、絶縁性であり高屈折率の液体である。たとえば、シリコンオイルや、ドデカンなどである。
【００４４】
セル２の側面に配置されている電極８には、電圧印加部１４が繋がれている。これにより、液体１１および液体１２への電圧の印加が可能である。
【００４５】
セル２の上部に配置されている電極８は、液体１１と電気的に接触するように、少なくとも一部が液体１１の中に突き出るように配置されている。
【００４６】
本実施形態のセル２は、表示面部材３と平行な断面が円形状である。つまりセル２は、円筒状であるが、形状はこれに限らない。セル２の形状は、たとえば多角形でもよい。
【００４７】
（黒色の表示）
図１を参照して、表示素子１において黒色を表示するときの各部材の処理について説明する。
【００４８】
まず、光源６が表示面部材３に平行に向かう平行光１５を放射する。本実施形態では、このように平行な光を放射する光源を用いる。これにより、拡散光を放射する場合に比べ、後に説明するレンズによって、より確実に光源からの光を一点に集光させることができる。焦点が一点となるため、表示素子が黒を表示するとき光漏れがなくなり、表示画像においてより高いコントラストを得ることが可能である。
【００４９】
次に、電圧印加部１４によって電圧を印加する。そして電極８を通して、液体１１および液体１２に電圧を印加する。これにより、界面１３は光源６の方向に引き付けられるように移動する。このため、界面１３は、図１に示すようにに、凸形状となる。つまり、界面１３は、凸形状の液体レンズとなる。
【００５０】
界面１３が凸形状の液体レンズになることにより、光源６から入射された平行光１５は、界面１３において屈折する。このとき、屈折光１６は、表示面部材３の中央を焦点とし、そこに向かって屈折する。そして、表示面部材３の中央に設けられている吸収体４は、焦点に集まった屈折光１６を吸収する。吸収体４は、このように、屈折光１６の焦点の位置に配置されている。
【００５１】
ここで、吸収体４の大きさは、焦点の大きさ以上である。これにより、屈折光１６のすべてを確実に吸収することができる。すべての光が吸収体４によって吸収されるため、このとき表示素子１が表示する色は黒となる。
【００５２】
（白色の表示）
図２を参照して、表示素子１において白色を表示するときの各部材の処理について説明する。図２は、図１に示す表示素子１の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００５３】
本実施形態では、表示素子１において白色を表示するとき、電圧印加部１４によって電圧を印加しない。このため、図２に示すように、界面１３は移動せず、平坦なままである。つまり、界面１３は平坦な液体レンズとなる。これにより、光源６から放射された平行光１５は、界面１３において屈折せずに、そのままセル２内部を直進する。
【００５４】
そして、表示面部材３を透過した平行光１５は、凹レンズ５の表面において屈折する。屈折光１６は、平行光１５と比べ、斜めに広げられ拡散している。光はセル２の外部に出射されているため、このとき表示素子１が表示する色は白となる。
【００５５】
上記のような表示素子１を複数配置して構成される表示装置では、表示装置の正面方向に直進する出射光を、表示装置の斜め方向にも広げることができる。したがって、ユーザは、表示装置の正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。
【００５６】
なお本実施形態では、光線を拡散するために凹レンズ５を用いたが、光線を拡散するものは、これに限らない。たとえば、拡散シートを用いることも可能である。
【００５７】
（表示素子１の配置）
なお、表示素子１を複数配置する例について図４を参照して説明する。図４は、表示素子１をデルタ配置した例である。デルタ配置とは、任意の隣接する３つの画素の中心により形成される三角形の内角が直角にはならないようにした配置である。
【００５８】
図４における表示素子１は、この内角がそれぞれ６０度となるように、つまり、形成される三角形が正三角形になるようにデルタ配置されている。この配置は、画素を最密に配置することができるため最も好ましい。また、図４では、円筒状の表示素子１を配置しているが、たとえば、六角形の形状の表示素子をデルタ配置してもよい。
【００５９】
（カラー表示）
本実施形態では、黒と白との表示状態についてそれぞれ説明したが、色の表示はこの２つに限らない。たとえば、表示面部材３の上に、赤、青、緑などのカラーフィルタを配置すれば、カラー表示も可能となる。
〔第２の実施形態〕
本発明に係る表示素子の第２の実施形態について、図５および図６を参照して以下に説明する。第１の実施形態に係る部材と共通する部材には同じ番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６０】
（表示素子２０の構成）
まず、本実施形態に係る表示素子２０の構成について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００６１】
図５に示すように、表示素子２０は、セル２の上面外部に、凹レンズが配置されていない点のみ第１の実施形態に係る表示素子１の構成と異なる。
【００６２】
（黒色の表示）
図５に示すように、表示素子２０において黒色を表示するときの各部材の処理は、第１の実施形態における表示素子１の各部材の処理と同様である。このため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６３】
（白色の表示）
図６を参照して、表示素子２０において白色を表示するときの各部材の処理について説明する。図６は、図５に示す表示素子２０の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００６４】
本実施形態では、表示素子２０において白色を表示するとき、電圧印加部１４によって電圧を印加する。そして電極８を通して、液体１１および液体１２に電圧を印加する。これにより、界面１３は表示面部材３の方向に引き付けられるように移動する。このため、界面１３は、図６に示すように、凹形状となる。つまり、界面１３は、凹形状の液体レンズとなる。
【００６５】
界面１３が凹形状の液体レンズになることにより、光源６から入射された平行光１５は、界面１３において屈折する。このとき、平行光１５は斜めに広げられて液体１１を透過し表示面部材３に到達する。
【００６６】
液体１１と表示面部材３とのそれぞれにおける光の透過率が異なるため、表示面部材３において、光はさらに斜めに屈折し外部に拡散する。光はセル２の外部に出射されているため、このとき表示素子１が表示する色は白となる。
【００６７】
このように白色を表示するとき、液体レンズ、すなわち界面１３が凹レンズとなるように電圧を印加することにより、第１の実施形態に係る表示素子１の構成のように、セル２上部に凹レンズを設けなくとも、平行光１５を屈折させて、セル２から出射される光を広げることができる。さらに、電圧印加部１４によって印加する電圧量を調整し、界面１３の形状を適宜変化させることにより、光の拡散度合いを自由に調整することが可能である。
【００６８】
これにより、上記のような表示素子２０を複数配置して構成される表示装置では、表示装置の正面方向に直進する出射光を、表示装置の斜め方向にも広げることができる。したがって、ユーザは、表示装置の正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。
〔第３の実施形態〕
本発明に係る表示素子の第３の実施形態について、図７および図８を参照して以下に説明する。第１および第２の実施形態に係る部材と共通する部材には同じ番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６９】
（表示素子３０の構成）
まず、本実施形態に係る表示素子３０の構成について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００７０】
図７に示すように、表示素子３０は、第１の実施形態に係る表示素子１と比べ、以下の点で構成が異なる。
【００７１】
まず、セル２の上面外部に、凹レンズが配置されていない。
【００７２】
次に、吸収体４は、表示面部材３の中央ではなく、撥水膜１０のセル上部側に設けられる。
【００７３】
さらに、電極８は２つに分割されており、それぞれに別の電圧印加部１４が繋がれている。
【００７４】
ここで、表示素子３０の構成をさらに明確にするために、図８を参照して説明する。図８は、表示素子３０の上面図である。図８に示すように、吸収体４は表示面部材３の中央に配置されていない。また、上述したように、本実施形態では、電極８が２つに分割されているため、電極８の層には、空間４０が確認できる。その他の部材については、第１の実施形態と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。
【００７５】
（黒色の表示）
図７を参照して、表示素子３０において黒色を表示するときの各部材の処理について説明する。
【００７６】
まず、光源６が表示面部材３に平行に向かう平行光１５を放射する。
【００７７】
次に、２つの電圧印加部１４によって、それぞれ異なる電圧を印加する。そして２つに分割された電極８を通して、液体１１および液体１２に電圧を印加する。これにより界面１３は光源６に対して平行とならずに傾く。このように２つの電極によってそれぞれ異なる電圧を液体１１および液体１２に同時に印加することにより、界面１３を傾けることができる。
【００７８】
界面１３が傾いているため、光源６から入射された平行光１５は、界面１３において屈折する。このとき、屈折光１６は、セル上部に近い撥水膜１０の上の１点を焦点とし、そこに向かって屈折する。そして吸収体４は、集まった屈折光１６を吸収する。吸収体４は、このように、屈折光１６の焦点の位置に配置されている。
【００７９】
ここで、吸収体４の大きさは、焦点の大きさ以上である。これにより、屈折光１６のすべてを確実に吸収することができる。すべての光が吸収体４によって吸収されるため、このとき表示素子１が表示する色は黒となる。
【００８０】
（白色の表示）
図９を参照して、表示素子３０において白色を表示するときの各部材の処理について説明する。図９は、図７に示す表示素子３０の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００８１】
本実施形態では、表示素子３０において白色を表示するとき、２つの電圧印加部１４のどちらかによって電圧を印加する。そして２つの電極８のどちらかを通して、液体１１および液体１２に電圧を印加する。これにより、界面１３は表示面部材３の方向に引き付けられるように移動する。このため、界面１３は、図９に示すように、凹形状となる。つまり、界面１３は、凹形状の液体レンズとなる。
【００８２】
界面１３が凹形状の液体レンズになることにより、光源６から入射された平行光１５は、界面１３において屈折する。このとき、平行光１５は斜めに広げられて液体１１を透過し表示面部材３に到達する。
【００８３】
液体１１と表示面部材３とのそれぞれにおける光の透過率が異なるため、表示面部材３において、光はさらに斜めに屈折し外部に拡散する。光はセル２の外部に出射されているため、このとき表示素子１が表示する色は白となる。
【００８４】
このように白色を表示するとき、液体レンズ、すなわち界面１３が凹レンズとなるように電圧を印加することにより、第１の実施形態に係る表示素子１の構成のように、セル２上部に凹レンズを設けなくとも、平行光１５を屈折させて、セル２から出射される光を広げることができる。
【００８５】
これにより、上記のような表示素子３０を複数配置して構成される表示装置では、表示装置の正面方向に直進する出射光を、表示装置の斜め方向にも広げることができる。したがって、ユーザは、表示装置の正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。
【００８６】
さらに、本実施形態では、吸収体４が表示面部材３の上に配置されていないため、セル２から出射される光を吸収体４が阻むことがない。したがって、第１の実施形態のときと比べ、セル２から出射する光量が増す。これにより光の透過率が上がり、表示画像において高いコントラストを実現できる。
【００８７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。当業者は、請求項に示した範囲内において、本発明をいろいろと変更できる。すなわち、請求項に示した範囲内において、適宜変更された技術的手段を組み合わせれば、新たな実施形態が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の表示素子は、これを複数配置した透過型の表示装置として実現できる。たとえば、電子ペーパーとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図２】図１に示した表示素子の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る表示素子の上面図である。
【図４】本発明に係る表示素子をデルタ配置した例である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図６】図５に示した表示素子の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る表示素子の上面図である。
【図９】図７に示した表示素子の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図１０】従来の液体レンズの課題を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１、２０、３０ 表示素子
２ セル
３ 表示面部材
４ 吸収体
５ 凹レンズ
６ 光源
７ 外壁
８ 電極
９ 絶縁体
１０ 撥水膜
１１、１２、５２、５３ 液体
１３ 界面
１４ 電圧印加部
１５ 平行光
１６ 屈折光
５０ 従来の表示素子
５１ 従来のセル
５４ 従来の界面
５５ 着色部
５６、５７ 矢印
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示素子および表示装置に関し、より詳しくは、液体レンズを備える表示素子
および複数の当該表示素子を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の表示素子には、液体レンズを光シャッターとして用いるものがある。この種の表示素子は、入射光を屈折させる焦点距離可変の液体レンズを備えている。このような技術は特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の技術は具体的には、互いに混ざり合わない屈折率および導電率の異なる２種類の液体を封入した表示素子のセルに電圧を印加することにより、これら２種類の液体の界面形状を変化させ、表示素子の着色部に入射光の焦点を合わせる技術である。これにより、このような表示素子を複数配置したパネルを見るユーザの視覚的負担を軽減している。
【特許文献１】特開２００７−７２１０８（２００７年３月２２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、パネルの視野角が狭くなるという問題がある。この問題について図１０を参照して説明する。図１０は、従来の液体レンズの課題を示す図である。
【０００５】
図１０に示す表示素子５０は、上述したとおり、セル５１の内部に、互いに混ざり合わない屈折率および導電率の異なる２種類の液体５２と５３が注入されている。液体５２と５３との間には、界面５４が形成されており、液体レンズとして作用する。表示素子５０の内部底面の中央には、着色部５５が配置されている。
【０００６】
矢印５６が示すように、ユーザが正面方向から表示素子５０を見た場合、焦点は、着色部５５上にある。一方、矢印５７が示すように、ユーザが表示素子５０に対して斜め方向から見た場合、焦点は着色部５５の外にずれてしまう。このため、ユーザは表示素子５０が本来表す色を正確に捉えることができない。
【０００７】
上記のように、従来の表示素子を配置しているパネルでは、ユーザの位置関係によって、レンズの焦点位置が変わるため、ユーザはパネルの正面からしか表示画像を正確に捉えることができないという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は表示画像の広い視野角を得ることのできる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（表示装素子）
本発明に係る表示素子は、上記の課題を解決するために、
光源を有する透過型の表示装置に備えられる表示素子であって、
内部に液体レンズを有し、上記光源からの入射光を透過させて出射するセルと、
上記液体レンズが上記入射光を焦点させる位置に形成され、光を吸収する吸収体と、
上記セルから出射する光を拡散させる拡散部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、本表示素子を備えている表示装置は、透過型であり光源を有している。これにより、たとえば周囲が暗い場合にも、画像を表示することが可能である。
【００１１】
本表示素子は、内部に液体レンズを有し、光源からの入射光を透過させて出射するセルを備えている。この液体レンズは、互いに混ざり合わず、屈折率および導電率の異なる２種類の液体の界面である。本表示素子を備えている表示装置は、これらの液体に電圧を印加して、当該界面、すなわち液体レンズの形状を変えることにより、入射光の焦点を変化させることが可能である。
【００１２】
本表示素子は、さらに、液体レンズが上記入射光を焦点させる位置に形成され、光を吸収する吸収体を備えている。本表示素子は、たとえば、非表示状態にする場合、本表示素子を備えている表示装置によって液体レンズに電圧を印加する。これにより、液体レンズの形状を変えて、入射光の焦点を変化させる。上記の構成によると、焦点位置に吸収体が配置されているため、本表示素子は、入射光を確実に吸収する。これにより、光を透過させず、非表示状態にすることができる。
【００１３】
一方、表示状態にする場合、本表示素子を備えている表示装置は、上記液体に電圧を印加せず、液体レンズの形状を変化させない。つまり液体レンズは平坦な形状のままである。これにより、光源からの入射光は屈折せず、セル内部を直進して外部に出射される。さらに、本表示素子は、セルから外部に出射する光を拡散させる拡散部も備えている。これにより、本表示素子の正面方向に直進する出射光を、表示素子の斜め方向にも広げることができる。したがって、本表示素子を備えている表示装置において、ユーザは、正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。すなわち、表示装置の視野角を広げる効果を奏する。
【００１４】
（平行光）
また、本表示素子では、さらに、
上記光源は平行光を放射することが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、本表示素子を備えている表示装置は、光源から平行光を放射する。これにより、拡散光を放射する場合に比べ、確実に光源からの光を一点に集光させることができる。焦点が一点となるため、表示素子が黒を表示するとき光漏れがなくなる。したがって、表示画像においてより高いコントラストを得ることが可能である。
【００１６】
（凹レンズ）
また、本表示素子では、さらに、
上記拡散部は凹レンズであることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、本表示素子では、拡散部として凹レンズを備えている。これにより、セルが出射した光を屈折させて広げる。したがって、表示装置の視野角を広げる効果を奏する。
【００１８】
（界面）
また、本表示素子では、さらに、
上記拡散部は、上記液体レンズを構成する二種類の液体の界面であることが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、本表示素子は、拡散部として液体レンズを構成する二種類の液体の界面を用いている。ここで、二種類の液体とは、互いに混ざり合わず、光の屈折率および導電性の異なる液体のことである。これにより、セル外部に拡散部としてレンズを設ける必要がなくなる。さらに、界面の形状を適宜変化させることにより、光の拡散度合いを自由に調整することが可能である。
【００２０】
（吸収体の大きさ）
また、本表示素子では、さらに、
上記吸収体の大きさは、上記入射光の焦点の大きさ以上であることが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、本表示素子の吸収体は、上記入射光の焦点の大きさ以上である。これにより、焦点に集まった入射光を確実に吸収することができる。
【００２２】
（吸収体の位置）
また、本表示素子では、さらに、
上記吸収体は、上記セルの内部の側壁に配置されていることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、本表示素子の吸収体は、上記セル内部の側壁に配置されている。これにより、吸収体が上記セルの上に配置されている場合に比べ、セルから出射される光を吸収体が阻むことがない。したがって、出射光の量を増やすことが可能である。すなわち、光の透過率が上がり、表示画像において高いコントラストを実現できる。
【００２４】
（複数の電極）
また、本表示素子では、さらに、
上記液体レンズに電圧を印加する電極が複数に分割されており、該電極のそれぞれに異なる電圧を印加することが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、本表示素子の液体レンズに電圧を印加する電極が複数に分割されており、本表示素子を備えている表示装置は、当該電極のそれぞれに異なる電圧を印加する。これにより、電極を通して電圧が印加された液体レンズにおいて、液体レンズを構成する二種類の液体の界面を傾けることができる。ここで、界面が傾くとは、界面が光源に対して平行ではない状態をいう。
【００２６】
上記のように本表示素子は、光源からの入射光の焦点位置を傾けることができるため、たとえば、上記セル内部の側壁に焦点が位置するように界面を傾けたとき、上記セルからは光が出射されない。したがって、黒色の表示が可能となる。
【００２７】
（カラーフィルタ）
また、本表示素子では、さらに、
上記セルの上にカラーフィルタが配置されていることが好ましい。
【００２８】
上記構成によれば、本表示素子の上記セルの上にはカラーフィルタが配置されている。これにより、画像のカラー表示が可能となる。
【００２９】
（表示装置）
本発明に係る表示装置は、上記のいずれかの表示素子を備えていることを特徴とする。
【００３０】
これにより、表示装置の視野角を広げることができる。したがって、ユーザは表示装置に対して広い角度から表示画像を快適に見ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本表示素子を備えている表示装置は、光源からの入射光を拡散部によって拡散させる。これにより、ユーザは、表示装置の正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。すなわち、表示装置の視野角を広げる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
〔第１の実施形態〕
本発明に係る表示素子の第１の実施形態について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
【００３３】
（表示素子１の構成）
まず、本実施形態に係る表示素子１の構成について、図１を参照して説明する。
【００３４】
図１は、表示素子１の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。図１に示すように、表示素子１は、セル２および凹レンズ５を備えている。凹レンズ５は、セル２の上部に配置される。
【００３５】
複数の表示素子１を配置する表示装置には、光源６が設けられており、すべての表示素子１は、光源６の上に配置される。
【００３６】
以下、凹レンズが配置されている側をセル２の上部、また、光源６が配置されている側をセル２の下部と記載する。表示素子１は、１画素を構成する素子であり、セル２の上部は画素の表示側である。
【００３７】
セル２の側面は４つの層から構成される。外側から順に、外壁７、電極８、絶縁体９、および撥水膜１０の４つの層が形成されている。セル２の側部に位置する電極８は、アルミニウム（Ａｌ）等の金属で形成したものであり、セル２の上部に位置する電極８は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等で形成したものである。絶縁体９は、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）および酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等で形成される。
【００３８】
セル２の上部には、セル内部の物質を密閉するように、表示面部材３が配置されている。表示面部材３は、透明であれば特に材料の限定はない。材料の例としては、ガラス、アクリル樹脂等の透明樹脂などがあげられる。
【００３９】
表示面部材３の中央には、光の吸収体４が形成されている。吸収体４は、たとえば、カーボンを分散したレジストである。
【００４０】
ここで、表示素子１の構成をさらに明確にするために、図３を参照して説明する。図３は、表示素子１の上面図である。図３に示すように、吸収体４は表示面部材３の中央に配置されている。吸収体４の大きさについては後述する。また、上述したように４層の物質が表示素子１の外側から順に並んで形成されている。
【００４１】
セル２の内部には、互いに混ざり合わず、光の屈折率および導電率の異なる２種類の液体１１および１２が注入されている。液体１１および１２の注入方法は、基本的にはエレクトロウェッティングの液体の注入と同じプロセスをとることが考えられる。たとえば、ディスペンサやインクジェットで液滴を注入するといった方法でもよい。
【００４２】
液体１１と液体１２との間には界面１３が形成されている。界面１３は、液体レンズとして作用する。液体レンズの作用については後述する。
【００４３】
液体１１は、導電性であり低屈折率の液体である。たとえば、塩化カリウム（ＫＣｌ）等の塩を添加した水である。一方、液体１２は、絶縁性であり高屈折率の液体である。たとえば、シリコンオイルや、ドデカンなどである。
【００４４】
セル２の側面に配置されている電極８には、電圧印加部１４が繋がれている。これにより、液体１１および液体１２への電圧の印加が可能である。
【００４５】
セル２の上部に配置されている電極８は、液体１１と電気的に接触するように、少なくとも一部が液体１１の中に突き出るように配置されている。
【００４６】
本実施形態のセル２は、表示面部材３と平行な断面が円形状である。つまりセル２は、円筒状であるが、形状はこれに限らない。セル２の形状は、たとえば多角形でもよい。
【００４７】
（黒色の表示）
図１を参照して、表示素子１において黒色を表示するときの各部材の処理について説明する。
【００４８】
まず、光源６が表示面部材３に平行に向かう平行光１５を放射する。本実施形態では、このように平行な光を放射する光源を用いる。これにより、拡散光を放射する場合に比べ、後に説明するレンズによって、より確実に光源からの光を一点に集光させることができる。焦点が一点となるため、表示素子が黒を表示するとき光漏れがなくなり、表示画像においてより高いコントラストを得ることが可能である。
【００４９】
次に、電圧印加部１４によって電圧を印加する。そして電極８を通して、液体１１および液体１２に電圧を印加する。これにより、界面１３は光源６の方向に引き付けられるように移動する。このため、界面１３は、図１に示すようにに、凸形状となる。つまり、界面１３は、凸形状の液体レンズとなる。
【００５０】
界面１３が凸形状の液体レンズになることにより、光源６から入射された平行光１５は、界面１３において屈折する。このとき、屈折光１６は、表示面部材３の中央を焦点とし、そこに向かって屈折する。そして、表示面部材３の中央に設けられている吸収体４は、焦点に集まった屈折光１６を吸収する。吸収体４は、このように、屈折光１６の焦点の位置に配置されている。
【００５１】
ここで、吸収体４の大きさは、焦点の大きさ以上である。これにより、屈折光１６のすべてを確実に吸収することができる。すべての光が吸収体４によって吸収されるため、このとき表示素子１が表示する色は黒となる。
【００５２】
（白色の表示）
図２を参照して、表示素子１において白色を表示するときの各部材の処理について説明する。図２は、図１に示す表示素子１の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００５３】
本実施形態では、表示素子１において白色を表示するとき、電圧印加部１４によって電圧を印加しない。このため、図２に示すように、界面１３は移動せず、平坦なままである。つまり、界面１３は平坦な液体レンズとなる。これにより、光源６から放射された平行光１５は、界面１３において屈折せずに、そのままセル２内部を直進する。
【００５４】
そして、表示面部材３を透過した平行光１５は、凹レンズ５の表面において屈折する。屈折光１６は、平行光１５と比べ、斜めに広げられ拡散している。光はセル２の外部に出射されているため、このとき表示素子１が表示する色は白となる。
【００５５】
上記のような表示素子１を複数配置して構成される表示装置では、表示装置の正面方向に直進する出射光を、表示装置の斜め方向にも広げることができる。したがって、ユーザは、表示装置の正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。
【００５６】
なお本実施形態では、光線を拡散するために凹レンズ５を用いたが、光線を拡散するものは、これに限らない。たとえば、拡散シートを用いることも可能である。
【００５７】
（表示素子１の配置）
なお、表示素子１を複数配置する例について図４を参照して説明する。図４は、表示素子１をデルタ配置した例である。デルタ配置とは、任意の隣接する３つの画素の中心により形成される三角形の内角が直角にはならないようにした配置である。
【００５８】
図４における表示素子１は、この内角がそれぞれ６０度となるように、つまり、形成される三角形が正三角形になるようにデルタ配置されている。この配置は、画素を最密に配置することができるため最も好ましい。また、図４では、円筒状の表示素子１を配置しているが、たとえば、六角形の形状の表示素子をデルタ配置してもよい。
【００５９】
（カラー表示）
本実施形態では、黒と白との表示状態についてそれぞれ説明したが、色の表示はこの２つに限らない。たとえば、表示面部材３の上に、赤、青、緑などのカラーフィルタを配置すれば、カラー表示も可能となる。
〔第２の実施形態〕
本発明に係る表示素子の第２の実施形態について、図５および図６を参照して以下に説明する。第１の実施形態に係る部材と共通する部材には同じ番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６０】
（表示素子２０の構成）
まず、本実施形態に係る表示素子２０の構成について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００６１】
図５に示すように、表示素子２０は、セル２の上面外部に、凹レンズが配置されていない点のみ第１の実施形態に係る表示素子１の構成と異なる。
【００６２】
（黒色の表示）
図５に示すように、表示素子２０において黒色を表示するときの各部材の処理は、第１の実施形態における表示素子１の各部材の処理と同様である。このため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６３】
（白色の表示）
図６を参照して、表示素子２０において白色を表示するときの各部材の処理について説明する。図６は、図５に示す表示素子２０の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００６４】
本実施形態では、表示素子２０において白色を表示するとき、電圧印加部１４によって電圧を印加する。そして電極８を通して、液体１１および液体１２に電圧を印加する。これにより、界面１３は表示面部材３の方向に引き付けられるように移動する。このため、界面１３は、図６に示すように、凹形状となる。つまり、界面１３は、凹形状の液体レンズとなる。
【００６５】
界面１３が凹形状の液体レンズになることにより、光源６から入射された平行光１５は、界面１３において屈折する。このとき、平行光１５は斜めに広げられて液体１１を透過し表示面部材３に到達する。
【００６６】
液体１１と表示面部材３とのそれぞれにおける光の透過率が異なるため、表示面部材３において、光はさらに斜めに屈折し外部に拡散する。光はセル２の外部に出射されているため、このとき表示素子１が表示する色は白となる。
【００６７】
このように白色を表示するとき、液体レンズ、すなわち界面１３が凹レンズとなるように電圧を印加することにより、第１の実施形態に係る表示素子１の構成のように、セル２上部に凹レンズを設けなくとも、平行光１５を屈折させて、セル２から出射される光を広げることができる。さらに、電圧印加部１４によって印加する電圧量を調整し、界面１３の形状を適宜変化させることにより、光の拡散度合いを自由に調整することが可能である。
【００６８】
これにより、上記のような表示素子２０を複数配置して構成される表示装置では、表示装置の正面方向に直進する出射光を、表示装置の斜め方向にも広げることができる。したがって、ユーザは、表示装置の正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。
〔第３の実施形態〕
本発明に係る表示素子の第３の実施形態について、図７および図８を参照して以下に説明する。第１および第２の実施形態に係る部材と共通する部材には同じ番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６９】
（表示素子３０の構成）
まず、本実施形態に係る表示素子３０の構成について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００７０】
図７に示すように、表示素子３０は、第１の実施形態に係る表示素子１と比べ、以下の点で構成が異なる。
【００７１】
まず、セル２の上面外部に、凹レンズが配置されていない。
【００７２】
次に、吸収体４は、表示面部材３の中央ではなく、撥水膜１０のセル上部側に設けられる。
【００７３】
さらに、電極８は２つに分割されており、それぞれに別の電圧印加部１４が繋がれている。
【００７４】
ここで、表示素子３０の構成をさらに明確にするために、図８を参照して説明する。図８は、表示素子３０の上面図である。図８に示すように、吸収体４は表示面部材３の中央に配置されていない。また、上述したように、本実施形態では、電極８が２つに分割されているため、電極８の層には、空間４０が確認できる。その他の部材については、第１の実施形態と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。
【００７５】
（黒色の表示）
図７を参照して、表示素子３０において黒色を表示するときの各部材の処理について説明する。
【００７６】
まず、光源６が表示面部材３に平行に向かう平行光１５を放射する。
【００７７】
次に、２つの電圧印加部１４によって、それぞれ異なる電圧を印加する。そして２つに分割された電極８を通して、液体１１および液体１２に電圧を印加する。これにより界面１３は光源６に対して平行とならずに傾く。このように２つの電極によってそれぞれ異なる電圧を液体１１および液体１２に同時に印加することにより、界面１３を傾けることができる。
【００７８】
界面１３が傾いているため、光源６から入射された平行光１５は、界面１３において屈折する。このとき、屈折光１６は、セル上部に近い撥水膜１０の上の１点を焦点とし、そこに向かって屈折する。そして吸収体４は、集まった屈折光１６を吸収する。吸収体４は、このように、屈折光１６の焦点の位置に配置されている。
【００７９】
ここで、吸収体４の大きさは、焦点の大きさ以上である。これにより、屈折光１６のすべてを確実に吸収することができる。すべての光が吸収体４によって吸収されるため、このとき表示素子１が表示する色は黒となる。
【００８０】
（白色の表示）
図９を参照して、表示素子３０において白色を表示するときの各部材の処理について説明する。図９は、図７に示す表示素子３０の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【００８１】
本実施形態では、表示素子３０において白色を表示するとき、２つの電圧印加部１４のどちらかによって電圧を印加する。そして２つの電極８のどちらかを通して、液体１１および液体１２に電圧を印加する。これにより、界面１３は表示面部材３の方向に引き付けられるように移動する。このため、界面１３は、図９に示すように、凹形状となる。つまり、界面１３は、凹形状の液体レンズとなる。
【００８２】
界面１３が凹形状の液体レンズになることにより、光源６から入射された平行光１５は、界面１３において屈折する。このとき、平行光１５は斜めに広げられて液体１１を透過し表示面部材３に到達する。
【００８３】
液体１１と表示面部材３とのそれぞれにおける光の透過率が異なるため、表示面部材３において、光はさらに斜めに屈折し外部に拡散する。光はセル２の外部に出射されているため、このとき表示素子１が表示する色は白となる。
【００８４】
このように白色を表示するとき、液体レンズ、すなわち界面１３が凹レンズとなるように電圧を印加することにより、第１の実施形態に係る表示素子１の構成のように、セル２上部に凹レンズを設けなくとも、平行光１５を屈折させて、セル２から出射される光を広げることができる。
【００８５】
これにより、上記のような表示素子３０を複数配置して構成される表示装置では、表示装置の正面方向に直進する出射光を、表示装置の斜め方向にも広げることができる。したがって、ユーザは、表示装置の正面からだけではなく、表示装置に対して斜め方向からも画像を見ることができる。
【００８６】
さらに、本実施形態では、吸収体４が表示面部材３の上に配置されていないため、セル２から出射される光を吸収体４が阻むことがない。したがって、第１の実施形態のときと比べ、セル２から出射する光量が増す。これにより光の透過率が上がり、表示画像において高いコントラストを実現できる。
【００８７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。当業者は、請求項に示した範囲内において、本発明をいろいろと変更できる。すなわち、請求項に示した範囲内において、適宜変更された技術的手段を組み合わせれば、新たな実施形態が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の表示素子は、これを複数配置した透過型の表示装置として実現できる。たとえば、電子ペーパーとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図２】図１に示した表示素子の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る表示素子の上面図である。
【図４】本発明に係る表示素子をデルタ配置した例である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図６】図５に示した表示素子の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る表示素子の断面図であり、黒色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る表示素子の上面図である。
【図９】図７に示した表示素子の断面図であり、白色を表示するときの光の屈折を示す図である。
【図１０】従来の液体レンズの課題を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１、２０、３０ 表示素子
２ セル
３ 表示面部材
４ 吸収体
５ 凹レンズ
６ 光源
７ 外壁
８ 電極
９ 絶縁体
１０ 撥水膜
１１、１２、５２、５３ 液体
１３ 界面
１４ 電圧印加部
１５ 平行光
１６ 屈折光
５０ 従来の表示素子
５１ 従来のセル
５４ 従来の界面
５５ 着色部
５６、５７ 矢印
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を有する透過型の表示装置に備えられる表示素子であって、
内部に液体レンズを有し、上記光源からの入射光を透過させて出射するセルと、
上記液体レンズが上記入射光を焦点させる位置に形成され、光を吸収する吸収体と、
上記セルから出射する光を拡散させる拡散部とを備えていることを特徴とする表示素子。
【請求項２】
上記光源は平行光を放射することを特徴とする請求項１に記載の表示素子。
【請求項３】
上記拡散部は凹レンズであることを特徴とする請求項２に記載の表示素子。
【請求項４】
上記拡散部は上記液体レンズを構成する二種類の液体の界面であることを特徴とする請求項２に記載の表示素子。
【請求項５】
上記吸収体の大きさは、上記入射光の焦点の大きさ以上であることを特徴とする請求項３または４に記載の表示素子。
【請求項６】
上記吸収体は、上記セルの内部の側壁に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の表示素子。
【請求項７】
上記液体レンズに電圧を印加する電極が複数に分割されており、該電極のそれぞれに異なる電圧を印加することを特徴とする請求項５または６に記載の表示素子。
【請求項８】
上記セルの上にカラーフィルタが配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の表示素子。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の表示素子を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
光源を有する透過型の表示装置に備えられる表示素子であって、
内部に液体レンズを有し、上記光源からの入射光を透過させて出射するセルと、
上記液体レンズが上記入射光を焦点させる位置に形成され、光を吸収する吸収体と、
上記セルから出射する光を拡散させる拡散部とを備えていることを特徴とする表示素子。
【請求項２】
上記光源は平行光を放射することを特徴とする請求項１に記載の表示素子。
【請求項３】
上記拡散部は凹レンズであることを特徴とする請求項２に記載の表示素子。
【請求項４】
上記拡散部は上記液体レンズを構成する二種類の液体の界面であることを特徴とする請求項２に記載の表示素子。
【請求項５】
上記吸収体の大きさは、上記入射光の焦点の大きさ以上であることを特徴とする請求項３または４に記載の表示素子。
【請求項６】
上記吸収体は、上記セルの内部の側壁に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の表示素子。
【請求項７】
上記液体レンズに電圧を印加する電極が複数に分割されており、該電極のそれぞれに異なる電圧を印加することを特徴とする請求項５または６に記載の表示素子。
【請求項８】
上記セルの上にカラーフィルタが配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の表示素子。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の表示素子を備えていることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−３９３６５（Ｐ２０１０−３９３６５Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０４３９６（Ｐ２００８−２０４３９６）
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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