JPH11149071A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH11149071A
JPH11149071A JP9316718A JP31671897A JPH11149071A JP H11149071 A JPH11149071 A JP H11149071A JP 9316718 A JP9316718 A JP 9316718A JP 31671897 A JP31671897 A JP 31671897A JP H11149071 A JPH11149071 A JP H11149071A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
substrate
display device
crystal display
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP9316718A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyoshi Nakamura
弘喜 中村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH11149071A publication Critical patent/JPH11149071A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display of high definition by suppressing contrast irregularity being apt to occur in a liquid crystal panel exposed to high temp. such as a projection type display. SOLUTION: A contrast irregularity compensating plate 72, having the photoelastic coefficient of a change characteristic opposed to the change characteristic for temp. of a photoelastic coefficient possessed by the substrate of a liquid crystal cell, is arranged by closely approaching or being in contact with the liquid crystal cell 30 interposing a liquid crystal layer 37 between two substrates 32, 33 and the change of the irregularity of optical stress due to the temp. irregularity of the substrate is compensated by the contrast irregularity compensating plate 72.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係わ
り、特に高温下にさらされる例えば投射型に適した液晶
表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device which is exposed to a high temperature, for example, suitable for a projection type.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高密度且つ大容量でありながら高
機能さらに高精細を得る液晶表示装置の実用化が図られ
いている。これらの液晶表示装置のうち、連接する画索
電極間のクロストークがなく、高コントラスト表示が得
られると共に、透過型表示が可能であり且つ、大画面化
も容易である等の理由から、TFTを制御装置として備
えたアクティブマトリクス型液晶表示装置が多用され、
とくにポリシリコン薄膜トランジスタ(以下p−SiT
FTと称する)を用いたものは、p−SiTFT中の電
子の移動度が高く他の駆動素子を用いたものに比べ駆動
素子のサイズを小型化でき、画素電極の開口率向上を計
れると共に、その駆動回路がアクティブマトリクス基板
上に一体的に形成されるという利点をもっている。
2. Description of the Related Art In recent years, practical use of a liquid crystal display device which obtains high performance and high definition while having high density and large capacity has been attempted. Among these liquid crystal display devices, TFTs are used because there is no crosstalk between connected scanning electrodes, a high contrast display is obtained, a transmission type display is possible, and a large screen is easy. Active matrix type liquid crystal display device equipped with
In particular, polysilicon thin film transistors (hereinafter p-SiT)
In the case of using FT), the mobility of electrons in the p-Si TFT is high, the size of the driving element can be reduced as compared with those using other driving elements, and the aperture ratio of the pixel electrode can be improved. There is an advantage that the driving circuit is formed integrally on the active matrix substrate.

【0003】従って、駆動用のIC等が不要となり、そ
の実装工程も省力化でき、ひいては装置の低コスト化が
実現でき、その開発が促進されている。そして、このよ
うなTFT技術を用いて高精細な液晶表示装置を作成
し、投射レンズを用いて拡大投影することで容易に大画
面デイスブレイが達成できることから、フロント型のデ
ータブロジェクタやリア型のブロジェクシヨンTVなど
が開発されている。
[0003] Accordingly, a driving IC or the like is not required, the mounting process can be saved, and the cost of the device can be reduced, and its development is promoted. A high-definition liquid crystal display device is created using such a TFT technology, and a large screen display can be easily achieved by enlarging and projecting using a projection lens. A projection TV and the like have been developed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような、投射型液
晶表示装置ではブロジェクタ装置のサイズ・重量、コス
トを低減するために、液晶表示装置の小型化が望まれ
る。一方で、画面を明るくするために液晶表示装置の開
口率の改善に加えて、高輝度・高出力の光源を用いたり
光学系効率を向上させることが行われている。このため
に、液晶表示装置には非常に高い照度の光が入射するよ
うになり、液晶表示装置の温度上昇に加え、面内の温度
むらが生じるようになってきた。これは、特に4:3の
アスペクト比表示画面よりも横長の16:9アスペクト
比の場合に顕著になり、図3(a)に示す液晶表示装置
10を構成するガラス基板11、12や単板式投射に用
いられるマイクロレンズアレイ13の光弾性特性によ
り、面内の温度むらにより生じる応力分布から投射画面
にコントラストむら生じるという問題があった。
In such a projection type liquid crystal display device, it is desired that the size of the liquid crystal display device be reduced in order to reduce the size, weight and cost of the projector device. On the other hand, in order to make the screen brighter, in addition to the improvement of the aperture ratio of the liquid crystal display device, the use of a light source with high luminance and high output and the improvement of the optical system efficiency have been performed. For this reason, light with extremely high illuminance is incident on the liquid crystal display device, and in addition to the temperature rise of the liquid crystal display device, in-plane temperature unevenness has been caused. This is particularly noticeable in the case of a 16: 9 aspect ratio that is horizontally longer than the 4: 3 aspect ratio display screen, and the glass substrates 11 and 12 and the single-panel type that constitute the liquid crystal display device 10 shown in FIG. Due to the photoelastic characteristics of the microlens array 13 used for projection, there is a problem that unevenness in contrast occurs on the projection screen due to stress distribution caused by unevenness in temperature in the plane.

【0005】入射照度は中心が強く周辺ほど低くなるこ
とが多く、図3(b)に示すように表示領域16の中心
部17および側辺部18のコントラスト比が低下し、対
角十字状コントラスト比が高い部分19が生じる。これ
は、現在主流のTN液晶では液晶表示装置の前後に偏光
板14、15を配置するために、物体の光弾性による応
力分布を観測する装置と同じ構造となっていることによ
るものである。
The incident illuminance is often strong at the center and lower at the periphery. As shown in FIG. 3B, the contrast ratio of the center portion 17 and the side portion 18 of the display area 16 is reduced, and the diagonal cross-shaped contrast is reduced. A high ratio portion 19 results. This is because the current mainstream TN liquid crystal has the same structure as a device for observing a stress distribution due to photoelasticity of an object because the polarizing plates 14 and 15 are disposed before and after the liquid crystal display device.

【0006】加えて、液晶表示装置を小型化かつ高精細
化するにつれて、開口率が小さくなることを補う目的で
マイクロレンズアレイ基板13を用いて実効的な開口率
を向上させるために液晶セルの前面基板12上にマイク
ロレンズアレイ基板を接着する場合に、上記の光弾性効
果はガラス基板の厚さに比例するためにマイクロレンズ
基板厚分だけさらにコントラストむらが生じやすくなる
という問題があった。
[0006] In addition, as the size of the liquid crystal display device becomes smaller and the resolution becomes higher, the microlens array substrate 13 is used to improve the effective aperture ratio in order to compensate for the smaller aperture ratio. When the microlens array substrate is bonded to the front substrate 12, the photoelastic effect is proportional to the thickness of the glass substrate, so that there is a problem that the contrast unevenness is more likely to occur by the thickness of the microlens substrate.

【0007】そこで、本発明は上記課題を除去するもの
で、面内の温度むらによる応力むらによるコストラスト
むらが抑制できる液晶表示装置を提供することを目的と
する。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of suppressing cost-last unevenness due to stress unevenness due to in-plane temperature unevenness.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、2枚の基板間
に液晶層を挟持した液晶セルと、この液晶セルに近接ま
たは接触して配置され、前記液晶セルの前記基板のもつ
光弾性係数の温度に対する変化特性と反対の変化特性の
光弾性係数をもつコントラストむら補償板とからなる液
晶表示装置を得るものである。
According to the present invention, there is provided a liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between two substrates, and a photoelastic structure which is disposed close to or in contact with the liquid crystal cell. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device comprising a contrast unevenness compensator having a photoelastic coefficient having a change characteristic opposite to a change characteristic of a coefficient with respect to temperature.

【0009】さらに、マトリクス状に配列された画素電
極を有する第1の電極基板と、対向電極を有し前記第1
の電極基板に間隙を隔てて対向配置されこの間隙に液晶
層を配置した第2の電極基板とを有する液晶表示装置に
おいて、前記第1および第2の電極基板の光弾性係数と
符号が異なるコントラストむら補償板が第1の電極基板
と第2の電極基板の少なくとも一方に接着層を介して張
り合わされていることを特徴とする液晶表示装置を得る
ものである。
Further, a first electrode substrate having pixel electrodes arranged in a matrix and a first electrode substrate having a counter electrode are provided.
And a second electrode substrate having a liquid crystal layer disposed in the gap with the second electrode substrate opposed to the first electrode substrate with a gap therebetween, wherein the first and second electrode substrates have different photoelastic coefficients and signs. A liquid crystal display device characterized in that an unevenness compensating plate is attached to at least one of a first electrode substrate and a second electrode substrate via an adhesive layer.

【0010】さらに、第1または第2の電極基板に接着
層を介してマイクロレンズアレイが接着されていること
を特徴とする液晶表示装置を得るものである。
Furthermore, a liquid crystal display device characterized in that a microlens array is bonded to the first or second electrode substrate via an adhesive layer.

【0011】さらに、コントラストむら補償板に偏光板
もしくは偏光板と位相差板が一体に張り付けられている
ことを特徴とする液晶表示装置を得るものである。
Furthermore, a liquid crystal display device characterized in that a polarizing plate or a polarizing plate and a retardation plate are integrally attached to a contrast unevenness compensating plate.

【0012】さらに、上記偏光板もしくは偏光板と位相
差板が一体となったものの光出射界面に反射防止膜が形
成されているを特徴とする液晶表示装置を得るものであ
る。
Further, the present invention provides a liquid crystal display device characterized in that the above-mentioned polarizing plate or the polarizing plate and the retardation plate are integrated, but an antireflection film is formed on the light emitting interface.

【0013】さらに、コントラストむら補償板がマイク
ロレンズアレイであることを特徴とする液晶表示装置を
得るものである。
Further, the present invention provides a liquid crystal display device characterized in that the contrast unevenness compensating plate is a microlens array.

【0014】以上のように本発明は液晶セルの基板のも
つ光弾性係数と符号を異にする光弾性係数をもつコント
ラストむら補償板を組合わせることによって、高輝度光
源照射により発生する液晶表示装置内の温度むらによる
応力むらを打ち消すように作用させることができる。
As described above, the present invention provides a liquid crystal display device generated by irradiation with a high-luminance light source by combining a contrast unevenness compensator having a photoelastic coefficient having a sign different from that of a substrate of a liquid crystal cell. It can act so as to cancel out stress unevenness due to temperature unevenness in the inside.

【0015】基板を透過する光に対する光弾性効果は基
板の応力ひずみによって顕著に現れる。したがって基板
の温度むらにより基板内に応力ひずみが発生すると、ひ
ずみに応じた応力むらとなる。ところがこの基板に近接
または接触して基板の光弾性係数と異なる符号の光弾性
係数をもつ板状体を配置すると、相互に光弾性効果を相
殺する。したがって、この板状体をコントラストむら補
償板として用いることにより、応力むらを改善し、表示
のコントラストを向上することができる。
The photoelastic effect on the light transmitted through the substrate is remarkably exhibited by the stress and strain of the substrate. Therefore, when stress strain occurs in the substrate due to uneven temperature of the substrate, the stress becomes uneven according to the strain. However, if a plate having a photoelastic coefficient having a different sign from the photoelastic coefficient of the substrate is arranged close to or in contact with the substrate, the photoelastic effect mutually cancels out. Therefore, by using this plate-like body as a contrast unevenness compensating plate, it is possible to improve stress unevenness and improve display contrast.

【0016】発生する光弾性効果は板状体の光弾性係数
と厚みの積できまる。例えば液晶セルを構成する液晶層
を挟持する2枚のガラス液晶基板は正の光弾性係数をも
ち、一方、液晶層は数μmと非常に薄いので温度に対す
る応力むらはこれらの2枚のガラス基板に依存する。基
板厚は0.5mmから2mmであり、これにガラスのマイク
ロレンズアレイが組合わされるとその分、総合的な厚み
が増える。コントラストむら補償板は例えばアクリル系
樹脂のような負の光弾性係数をもつ材料で構成し、厚み
を選択することで光弾性効果を相殺することができる。
The photoelastic effect generated depends on the product of the photoelastic coefficient and the thickness of the plate. For example, two glass liquid crystal substrates sandwiching a liquid crystal layer constituting a liquid crystal cell have a positive photoelastic coefficient. On the other hand, since the liquid crystal layer is as thin as several μm, unevenness in stress with respect to temperature is caused by these two glass substrates. Depends on. The thickness of the substrate is 0.5 mm to 2 mm, and when combined with a glass microlens array, the overall thickness increases accordingly. The contrast unevenness compensating plate is made of a material having a negative photoelastic coefficient, such as an acrylic resin, and the photoelastic effect can be offset by selecting the thickness.

【0017】また、本発明は前面基板である第2の電極
基板上にマイクロレンズアレイ基板を張り合わせること
で実効開口率を高めるとともに、コントラストむら補償
を行う第3の基板を背面基板である第1の電極基板側に
接着することで、液晶表示装置にほこりやゴミが付着し
ても投射像に影響しにくくなるという効果も達成でき、
表示画質を向上するものである。
Further, according to the present invention, a microlens array substrate is laminated on a second electrode substrate which is a front substrate to increase an effective aperture ratio, and a third substrate which performs contrast unevenness compensation is a rear substrate which is a third substrate. By adhering to the first electrode substrate side, even if dust or dust adheres to the liquid crystal display device, the effect that the projected image is hardly affected can be achieved.
This is to improve display image quality.

【0018】そして、第1の電極基板側に接着された第
3の基板に偏光板もしくは偏光板と位相差板が一体とな
ったものを張り合わせ、さらに出射界面に反射防止膜を
形成することで反射ロス軽減による透過率向上に加え界
面反射光による画素スイッチング素子のリーク電流増大
を回避できる。
Then, a polarizing plate or a polarizing plate and a retardation plate integrated with each other are bonded to a third substrate bonded to the first electrode substrate side, and an antireflection film is formed on an emission interface. In addition to improving the transmittance by reducing the reflection loss, it is possible to avoid an increase in leak current of the pixel switching element due to interface reflected light.

【0019】さらに、マイクロレンズアレイ板を液晶基
板の光弾性係数と異なる符号の光弾性係数をもつ材料で
形成することによって、コントラストむら補償板を兼ね
させることができ、この場合、別個のコントラストむら
補償板を設置することを省くことができる。
Further, by forming the microlens array plate from a material having a photoelastic coefficient having a sign different from that of the liquid crystal substrate, the microlens array plate can also serve as a contrast unevenness compensating plate. The installation of the compensator can be omitted.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
および図2を参照して説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG.

【0021】図1は液晶表示パネルの概略断面図、図2
は液晶セルの要部の概略断面図である。図において、ア
クティブマトリクス型の液晶表示パネル20は液晶セル
30前面にマイクロレンズアレイ基板71、背面にコン
トラストむら補償板72を配置し、さらにその両外面に
偏光板70、74を配置している。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a liquid crystal display panel, and FIG.
FIG. 3 is a schematic sectional view of a main part of a liquid crystal cell. In the figure, an active matrix type liquid crystal display panel 20 has a microlens array substrate 71 on the front surface of a liquid crystal cell 30, a contrast unevenness compensator 72 on the back surface, and polarizing plates 70 and 74 on both outer surfaces.

【0022】液晶セル30は駆動素子としてp−SiT
FT31を用いる第1の電極基板であるアクティブマト
リクス基板32および第2の電極基板である対向基板3
3の間に、ポリイミドからなる配向膜(図示せず)を介
して、液晶組成物であるネマチック型液晶37が保持さ
れている。
The liquid crystal cell 30 has p-SiT as a driving element.
An active matrix substrate 32 as a first electrode substrate and a counter substrate 3 as a second electrode substrate using FT31
3, a nematic liquid crystal 37 as a liquid crystal composition is held via an alignment film (not shown) made of polyimide.

【0023】ここで、アクティブマトリクス基板32
は、ガラス基板38上に、p−SiTFT31を有する
が、このp−SiTFT31は次のように形成される。
即ちガラス基板38の上にCVD法によりアモルファス
シリコン(以下a−Siと称する)膜を成膜後、このa
−Si膜をレーザーアニール法により多結晶シリコン
(以下p−Siと称する)膜に形成し、さらにパターン
形成して、マトリクス状にになるように島状に半導体層
40を形成する。ついで、半導体層40の上にゲート絶
縁膜となる第1の絶縁層41を被覆し、さらにp−Si
TFT31に走査信号を印加する走査線(図示せず)お
よびその一部であり、ゲート電圧を印加するためのゲー
ト電極42と補助容量電極43を形成した後、半導体層
にセルフアラインにより不純物を注入してソース領域4
0sおよびドレイン領域40dを形成した後、第2の絶
縁層45を被覆する。
Here, the active matrix substrate 32
Has a p-Si TFT 31 on a glass substrate 38. The p-Si TFT 31 is formed as follows.
That is, an amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) film is formed on the glass substrate 38 by the CVD method.
A -Si film is formed on a polycrystalline silicon (hereinafter, referred to as p-Si) film by a laser annealing method, and is further patterned to form a semiconductor layer 40 in an island shape so as to have a matrix shape. Next, a first insulating layer 41 serving as a gate insulating film is coated on the semiconductor layer 40, and p-Si
A scanning line (not shown) for applying a scanning signal to the TFT 31 and a part thereof. After forming a gate electrode 42 and an auxiliary capacitance electrode 43 for applying a gate voltage, impurities are implanted into the semiconductor layer by self-alignment. Source area 4
After the formation of Os and the drain region 40d, the second insulating layer 45 is covered.

【0024】但し、ここでp−SiTFT31はn−c
hのトランジスタで構成し場合によっては活性層とソー
ス・ドレイン領域との間に低不純物濃度領域(n
域)を形成してLLD(Lightly Doped Drain )構造と
する方が望ましいためn領域の不純物注入はソース・
ドレイン領域とは別工程で行った。
Here, the p-Si TFT 31 is nc
low impurity concentration region between the active layer and the source and drain regions in some cases constituted by h transistors (n - region) formed to LLD (Lightly Doped Drain) for the mutual structure is desirable n - region of Impurity implantation is
This was performed in a step different from that for the drain region.

【0025】また、後述する走査線駆動回路および信号
線駆動回路はn−chおよびp−chのCMOS構造で
あることが望ましいため、ソース領域40sおよびドレ
イン領域40d形成のためには不純物の注入は、n−c
hおよびp−chとに分けて行つた。さらにp−SiT
FT31に映像信号を印加するための信号線44をパタ
ーン形成し第1のコンタクトホール46を介してドレイ
ン領域40dに接続し、信号線44と同一の材料でソー
ス領域40sにも第1のコンタクトホール48で接続す
る。
It is desirable that a scanning line driving circuit and a signal line driving circuit described later have an n-ch and p-ch CMOS structure. Therefore, in order to form the source region 40s and the drain region 40d, impurities must be implanted. , Nc
h and p-ch. Furthermore, p-SiT
A signal line 44 for applying a video signal to the FT 31 is patterned and connected to the drain region 40d through the first contact hole 46. The first contact hole is also formed in the source region 40s using the same material as the signal line 44. Connect at 48.

【0026】その上に第3の絶縁層51を形成し、第2
のコンタクトホール49を形成し、さらに第4の絶縁層
52を形成して第2のコンタクトホール49と同じ位置
にコンタクトホール形成してそのコンタクトホール49
を介して、前記ソース領域40sとインジウム錫酸化物
(以下ITOと称する)からなる画素電極47を接続し
た。また、アクティブマトリクス基板32上の画素電極
47がマトリクス状に配列されるに表示領域の隣接する
2辺には、走査線42の引き出し線に接続される走査線
駆動回路(図示せず)、および信号線44の引き出し線
に接続される信号線駆動回路(図示せず)が形成されて
いる。
A third insulating layer 51 is formed thereon,
Is formed, and a fourth insulating layer 52 is further formed, and a contact hole is formed at the same position as the second contact hole 49, and the contact hole 49 is formed.
, The source region 40s and the pixel electrode 47 made of indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) were connected. Further, a scanning line driving circuit (not shown) connected to a lead line of the scanning line 42 is provided on two adjacent sides of the display region when the pixel electrodes 47 on the active matrix substrate 32 are arranged in a matrix. A signal line driving circuit (not shown) connected to the lead line of the signal line 44 is formed.

【0027】ー方、対向基板33は、ガラス基板60上
にクロム(Cr)等の遮光部材を成膜し、アクテイブマ
トリクス基板32上のp−SiTFT31と対向するよ
うにマトリクス状にパターン形成し、遮光層61を形成
し、スパッタ法によりITOからなる対向電極62を前
面に形成する。続いて、アクティブマトリクス基板32
および対向基板33の画素電極47側および対向電極6
2側全面にポリイミドからなる配向膜63、64を印刷
塗布し、ラビング処理を行う。アクテイブマトリクス基
板32にあっては、液晶注入口を除き表示領域の周囲の
接着領域にディスペンサを用いて紫外線硬化型のシール
剤65を印刷塗布した後、アクティブマトリクス基板3
2に対向基板33を積み重ねて位置合わせをし、両基板
32,33間の間隙が均一となるように加圧した後に、
紫外線を照射してシール剤65を硬化して空液晶セルを
形成する。
On the other hand, the opposing substrate 33 is formed by forming a light-shielding member such as chromium (Cr) on a glass substrate 60 and forming a pattern in a matrix so as to face the p-Si TFT 31 on the active matrix substrate 32. A light-shielding layer 61 is formed, and a counter electrode 62 made of ITO is formed on the front surface by a sputtering method. Subsequently, the active matrix substrate 32
And the counter electrode 33 side of the counter substrate 33 and the counter electrode 6
The alignment films 63 and 64 made of polyimide are printed and applied to the entire surface on the second side, and rubbing is performed. In the active matrix substrate 32, a UV curable sealant 65 is applied by printing using a dispenser to the adhesive area around the display area except for the liquid crystal injection port.
After the counter substrate 33 is stacked on 2 and aligned, and the pressure is applied so that the gap between the two substrates 32 and 33 becomes uniform,
Irradiation of ultraviolet rays cures the sealant 65 to form an empty liquid crystal cell.

【0028】次いで、液晶注入口より空液晶セルの間隙
にネマチック型液晶37を注入し液晶注入口を封止して
液晶セルを完成する。
Next, a nematic liquid crystal 37 is injected from the liquid crystal injection port into the gap between the empty liquid crystal cells, and the liquid crystal injection port is sealed to complete the liquid crystal cell.

【0029】そして、次に対向基板33の上に2mm厚の
イオン交換型のガラス製マイクロレンズアレイ基板71
を紫外線硬化型接着剤を介して画素と一致するように合
わせた後に紫外線を照射して固定した。マイクロレンズ
アレイ基板71は凸レンズのマイクロレンズ71aを一
表面に多数配置しており、基板がガラスの場合は、この
凸レンズ部分をイオン交換により形成している。 この
各凸レンズは液晶セルの画素に対応して配置されて単板
式カラー表示では赤、緑、青各画素に1つのレンズが対
応する。
Then, a 2 mm-thick ion exchange glass microlens array substrate 71 is placed on the opposite substrate 33.
Was adjusted to match the pixels via an ultraviolet-curable adhesive, and then fixed by irradiation with ultraviolet light. The microlens array substrate 71 has a large number of convex lens microlenses 71a arranged on one surface. When the substrate is glass, the convex lens portion is formed by ion exchange. Each convex lens is arranged corresponding to the pixel of the liquid crystal cell, and one lens corresponds to each pixel of red, green, and blue in the single-panel color display.

【0030】さらに、アクティブマトリクス基板32に
紫外線硬化型接着剤を介して1〜2mm厚のアクリル樹
脂基板72をコントラストむら補償板として張り合わせ
紫外線を照射して固定した。さらにアクリル樹脂基板7
2に表面側に反射防止層75が形成された偏光板74を
粘着層を介して張り合わせた。
Further, an acrylic resin substrate 72 having a thickness of 1 to 2 mm was adhered to the active matrix substrate 32 via an ultraviolet-curable adhesive as a contrast unevenness compensating plate and fixed by irradiating ultraviolet rays. Further, an acrylic resin substrate 7
In No. 2, a polarizing plate 74 having an antireflection layer 75 formed on the surface side was adhered via an adhesive layer.

【0031】このようにガラス製アクティブマトリクス
基板32、対向基板33、そしてガラス製マイクロレン
ズアレイ基板71のような正の光弾性係数(使用温度範
囲で2.6〜3.7cm2 /dyne)を有するガラス基板で
構成されている液晶パネルに、負の光弾性係数を有する
アクリル樹脂製コントラストむら補償板72(−6cm2
/dyne)を張り合わせるようにすれば、マイクロレンズ
アレイ基板71側から高照度の光の入射によって発生す
る温度むら起因のコントラストむらの原因である入射側
偏光板70後の直線偏向光が液晶パネル通過時に楕円偏
光化されることが抑制される。
As described above, the positive photoelastic coefficient (2.6 to 3.7 cm 2 / dyne in the operating temperature range) of the glass active matrix substrate 32, the counter substrate 33, and the glass microlens array substrate 71 is obtained. An acrylic resin contrast unevenness compensating plate 72 having a negative photoelastic coefficient 72 (−6 cm 2)
/ Dyne), the linearly polarized light after the incident-side polarizing plate 70, which is a cause of contrast unevenness caused by uneven temperature caused by the incidence of high illuminance light from the side of the microlens array substrate 71, is applied to the liquid crystal panel. Elliptical polarization during transmission is suppressed.

【0032】コントラストむらとは、黒表示した時に温
度むらによる応力発生がなければTN液晶では入射側の
偏光板で直線偏光となった光は出射側偏光板74で遮ら
れるだけでコントラストはほぼ一様であるが、温度むら
が発生すると液晶パネル(ガラス基板)を通過する際に
位相差を生じてしまいコントラストの小さい部分とコン
トラストの高い帯状部分ができるコントラストむらが生
じてしまうものである。例えば、図3のように上下対称
に発生し、この現象は液晶パネル内の温度むらが2℃
(中央と周辺の温度差)を越えると顕著に視認されるよ
うになってくるものである。
Contrast unevenness means that in the case of black display, if there is no stress due to temperature unevenness, in the case of TN liquid crystal, light that has become linearly polarized by the polarizing plate on the incident side is only blocked by the polarizing plate 74 on the outgoing side and the contrast is almost one. However, when temperature unevenness occurs, a phase difference is generated when the light passes through a liquid crystal panel (glass substrate), resulting in uneven contrast in which a small contrast portion and a high-contrast band portion are formed. For example, as shown in FIG. 3, the phenomenon occurs vertically symmetrically.
When the temperature exceeds (the temperature difference between the center and the surroundings), it becomes noticeable visually.

【0033】この光弾性効果による互いに直交する偏光
面を持つ2偏光の角位相差δは、基板厚をtとし、厚さ
方向での応力状態が一様で変化のない場合はに2偏光に
対する光路長がそれぞれ σ1 方向の偏光に対してはn1 t σ2 方向の偏光に対してはn2 t (n1 、n2 は直交するそれぞれの偏光に対する屈折
率) であるからδ=(2π/λ)(n1 −n2 )・t ここで、上記n1 ,n2 と主応力との間には n1 −n0 =Aσ1 +Bσ2 n2 −n0 =Bσ1 +Aσ2 n0 :無応力状態の屈折率 A:直接応力光定数 B:横応力光定数 の関係があるから、 δ=(2π/λ)・(A−B)・(σ1 −σ2 )・t C=A−B δ=(2π/λ)・C・(σ1 −σ2 )・t C:光弾性係数 のような関係になる。
The angular phase difference δ of two polarized lights having polarization planes orthogonal to each other due to the photoelastic effect is defined as t with respect to the substrate thickness, and when the stress state in the thickness direction is uniform and unchanged, Since the optical path length is n1 t for polarized light in the σ1 direction and n2 t (n1 and n2 are refractive indexes for orthogonal polarized lights) for polarized light in the σ2 direction, δ = (2π / λ) (n1 -N2) .t where n1-n0 = Aσ1 + Bσ2 n2 -n0 = Bσ1 + Aσ2 n0 between the above n1 and n2 and the main stress n0: refractive index in a no-stress state A: direct stress light constant B: lateral stress Δ = (2π / λ) · (AB) · (σ1−σ2) · t C = AB δ = (2π / λ) · C · (σ1−σ2) · tC: photoelastic coefficient

【0034】このため、液晶パネルの温度むらにより発
生した面内応力で生じた角位相差を打ち消すようにする
には正の光弾性係数を有する部材の総合厚さと光弾性係
数の積と等しくなるように、負の光弾性係数を有する部
材厚と光弾性係数との積を設定すればよいことが分か
る。
Therefore, in order to cancel the angular phase difference caused by the in-plane stress generated by the temperature unevenness of the liquid crystal panel, the product of the total thickness of the member having a positive photoelastic coefficient and the photoelastic coefficient is equal. Thus, it can be seen that the product of the thickness of the member having the negative photoelastic coefficient and the photoelastic coefficient may be set.

【0035】また、図2のようなポリシリコンTFT3
1を用いた液晶パネルではアクティブマトリクス基板3
2の出射界面での反射光が画素TFTの裏面から入射し
てリーク電流が発生しやすい。このため、出射側界面に
偏光板73を張り付け、かつ、この出射界面に反射防止
膜75を形成することでリーク電流低減できるために反
射防止膜付き偏光板をアクリル樹脂基板72の上に張り
付けた方が望ましい。
The polysilicon TFT 3 shown in FIG.
In the liquid crystal panel using 1, the active matrix substrate 3
The reflected light at the output interface of No. 2 is incident from the back surface of the pixel TFT, and a leak current is likely to occur. For this reason, a polarizing plate 73 is stuck on the interface on the emission side, and a polarizing plate with an anti-reflection film is stuck on the acrylic resin substrate 72 in order to reduce the leak current by forming the anti-reflection film 75 on this emission interface. Is more desirable.

【0036】もちろん、出射側偏光板73を液晶パネル
に張り付けずに離して配置して、アクリル樹脂基板72
の上に反射防止膜を付けてもよいことはいうまでもな
い。
Of course, the output side polarizing plate 73 is not attached to the liquid crystal panel but is separated from the liquid crystal panel.
Needless to say, an antireflection film may be provided on the substrate.

【0037】さらに、反射防止膜の分光特性としてはp
−Siの吸収係数の高い青側の反射率を低くすることが
望ましい。
Further, the spectral characteristics of the antireflection film are p
It is desirable to lower the reflectance on the blue side where the absorption coefficient of -Si is high.

【0038】また、偏光スクリーンとの組み合わせを考
慮すると液晶の配向が45度ラビングである場合に偏光
軸を45度回転させて偏光スクリーンと一致させるよう
な位相差板を偏光板とラミネートしたものに反射防止膜
を付けて張り合わせてもよいことはいうまでもない。
Considering the combination with a polarizing screen, when the orientation of the liquid crystal is rubbing at 45 degrees, a polarizing plate is laminated with a polarizing plate such that the polarizing axis is rotated by 45 degrees to match the polarizing screen. It goes without saying that an anti-reflection film may be attached and bonded.

【0039】また、投射型表示装置では投射レンズで大
きく拡大投影するために表示装置の上に積もったゴミや
埃により表示品位が劣化するという問題が生じるが、図
1のように入射側にはマイクロレンズアレイ基板が、そ
して出射側にはアクリル樹脂基板が配置されていること
からゴミや埃の位置がフォーカス位置からずれることか
ら表示品位の劣化が抑制されるという利点もある。
Further, in the projection type display device, there is a problem that the display quality is deteriorated by dust or dirt accumulated on the display device due to large projection by the projection lens. However, as shown in FIG. Since the microlens array substrate and the acrylic resin substrate are arranged on the emission side, the position of dust and dust is shifted from the focus position, so that there is an advantage that deterioration of display quality is suppressed.

【0040】本発明の他の実施の形態はマイクロレンズ
アレイ基板をコントラストむら補償板を兼ねる構成とす
ることである。図4に示すように、多数の凸レンズ81
を一表面に形成したマイクロレンズアレイ基板80をア
クリル樹脂で形成する場合、屈折率は1.54であるか
ら液晶セルのガラス基板にレンズ側を接着しても接着剤
に屈折率が1.34のフッ素系樹脂を用いると、レンズ
作用を損なうことがない。上記したように、アクリル樹
脂はガラスに対して光弾性係数の温度に対する変化特性
が反対であるから、適切な厚さを選ぶことにより、コン
トラストむらを十分に取り除くことができる。
In another embodiment of the present invention, the microlens array substrate is configured to also serve as a contrast unevenness compensating plate. As shown in FIG.
When the microlens array substrate 80 formed on one surface is formed of an acrylic resin, the refractive index is 1.54, so even if the lens side is adhered to the glass substrate of the liquid crystal cell, the adhesive has a refractive index of 1.34. The use of the fluororesin does not impair the lens function. As described above, the acrylic resin has the opposite characteristic of the change of the photoelastic coefficient with respect to the temperature of glass. Therefore, by selecting an appropriate thickness, the contrast unevenness can be sufficiently removed.

【0041】なお、本発明はマイクロレンズを用いない
ものにも有効であることは言うまでもない。もし、マイ
クロレンズを用いない液晶パネルの場合のゴミや埃の影
響を抑制するためにコントラストむら補償板となるアク
リル樹脂基板を入射側と出射側の両方に張り合わせても
よいことは言うまでもなく、その場合は前後のアクリル
樹脂の厚さを上記の関係式に基づき実験的に最適化を計
ればよい。また、アクリル樹脂以外の材料でコントラス
トむら補償板を形成することができ、本発明を逸脱しな
い範囲で種々の変形が可能であることはいうまでもな
い。
It is needless to say that the present invention is also effective for a device using no microlens. Needless to say, an acrylic resin substrate serving as a contrast unevenness compensating plate may be attached to both the incident side and the outgoing side in order to suppress the influence of dust and dirt in the case of a liquid crystal panel not using a microlens. In this case, the thickness of the front and rear acrylic resins may be experimentally optimized based on the above relational expression. Further, it is needless to say that the contrast unevenness compensating plate can be formed of a material other than the acrylic resin, and various modifications can be made without departing from the present invention.

【0042】図5は本発明の他の実施の形態を示すもの
で、コントラストむら補償板72に視野角の拡大や色付
き防止のために設ける位相差板76、偏光板74および
反射防止膜75を一体形成したものを示しており、これ
を液晶パネルに接着することで、製造の簡素化をはかる
ことができる。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. A phase difference plate 76, a polarizing plate 74, and an antireflection film 75 provided on a contrast unevenness compensating plate 72 for expanding a viewing angle and preventing coloring are provided. This shows an integrally formed structure, and by bonding this to a liquid crystal panel, manufacturing can be simplified.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、投
射型液晶パネルでの高照度光の入射に伴う温度むらに起
因するコントラストむらを抑制することができ高品位の
投射型表示装置を実現できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the uneven contrast caused by the uneven temperature caused by the incidence of the high illuminance light on the projection type liquid crystal panel. realizable.

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

【図1】本発明の実施の形態の液晶パネルの概略断面
図、
FIG. 1 is a schematic sectional view of a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention;

【図2】本発明の実施の形態の液晶セルの概略断面図、FIG. 2 is a schematic sectional view of a liquid crystal cell according to an embodiment of the present invention;

【図3】従来例を説明するもので、(a)は概略断面
図、(b)は投射画像のコントラストむらを説明する概
略平面図。
3 (a) is a schematic sectional view illustrating a conventional example, and FIG. 3 (b) is a schematic plan view illustrating contrast unevenness of a projected image.

【図4】本発明の他の実施の形態のコントラストむら補
償板の概略断面図。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a contrast unevenness compensator according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施の形態のコントラストむら補
償板の概略断面図。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a contrast unevenness compensator according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20:液晶パネル 30:液晶セル 31:TFT 32:アクティブマトリクス基板 33:対向基板 70、74:偏光板 71:マイクロレンズアレイ基板 72:コントラストむら補償板 75:反射防止膜 Reference Signs List 20: liquid crystal panel 30: liquid crystal cell 31: TFT 32: active matrix substrate 33: counter substrate 70, 74: polarizing plate 71: microlens array substrate 72: contrast unevenness compensating plate 75: anti-reflection film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // G02B 5/30 G02B 5/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // G02B 5/30 G02B 5/30

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2枚の基板間に液晶層を挟持した液晶セ
ルと、この液晶セルに近接または接触して配置され、前
記液晶セルの前記基板のもつ光弾性係数の温度に対する
変化特性と反対の変化特性の光弾性係数をもつコントラ
ストむら補償板とからなる液晶表示装置。
A liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between two substrates; and a liquid crystal cell disposed close to or in contact with the liquid crystal cell, wherein the photoelastic coefficient of the substrate of the liquid crystal cell is opposite to a change characteristic with respect to temperature. A liquid crystal display device comprising: a contrast unevenness compensating plate having a photoelastic coefficient of change characteristics of the liquid crystal.
【請求項2】 マトリクス状に配列された画素電極を有
する第1の電極基板と、対向電極を有し前記第1の電極
基板に間隙を隔てて対向配置されこの間隙に液晶層を配
置した第2の電極基板とを有する液晶表示装置におい
て、前記第1および第2の電極基板の光弾性係数と符号
が異なるコントラストむら補償板が第1の電極基板と第
2の電極基板の少なくとも一方に接着層を介して張り合
わされていることを特徴とする液晶表示装置。
2. A first electrode substrate having pixel electrodes arranged in a matrix, and a first electrode substrate having a counter electrode, wherein the first electrode substrate is opposed to the first electrode substrate with a gap therebetween, and a liquid crystal layer is arranged in the gap. In the liquid crystal display device having the first and second electrode substrates, a contrast unevenness compensating plate having a different sign from the photoelastic coefficient of the first and second electrode substrates is bonded to at least one of the first and second electrode substrates. A liquid crystal display device characterized by being laminated via layers.
【請求項3】 第1または第2の電極基板に接着層を介
してマイクロレンズアレイが接着されていることを特徴
とする請求項2記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein a microlens array is bonded to the first or second electrode substrate via an adhesive layer.
【請求項4】 コントラストむら補償板に偏光板もしく
は偏光板と位相差板が一体に張り付けられていることを
特徴とする請求項2記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein a polarizing plate or a polarizing plate and a phase difference plate are integrally attached to the contrast unevenness compensating plate.
【請求項5】 上記偏光板もしくは偏光板と位相差板が
一体となったものの光出射面に反射防止膜が形成されて
いるを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein an anti-reflection film is formed on a light emitting surface of the polarizing plate or a combination of the polarizing plate and the retardation plate.
【請求項6】 コントラストむら補償板がマイクロレン
ズアレイであることを特徴とする請求項1または2記載
の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the contrast unevenness compensating plate is a microlens array.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001290120A (en) * 2000-04-07 2001-10-19 Sony Corp Projection type liquid crystal display device
US6633349B2 (en) 2000-02-04 2003-10-14 Nec Corporation Projection type liquid crystal display unit
JP2006313263A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Lg Phillips Lcd Co Ltd Liquid crystal display device
CN100334488C (en) * 2003-07-31 2007-08-29 日本电气株式会社 LCD device and LCD projector
JP2007293079A (en) * 2006-04-26 2007-11-08 Victor Co Of Japan Ltd Reflection type liquid crystal display element
CN101907797A (en) * 2009-06-05 2010-12-08 精工爱普生株式会社 Eletro-optical display apparatus and projector
EP2984518A1 (en) * 2013-05-06 2016-02-17 Apple Inc. Liquid crystal displays with reduced light leakage

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6633349B2 (en) 2000-02-04 2003-10-14 Nec Corporation Projection type liquid crystal display unit
US6924851B2 (en) 2000-02-04 2005-08-02 Nec Corporation Projection type liquid crystal display unit
US7602449B2 (en) 2000-02-04 2009-10-13 Nec Lcd Technologies, Ltd. Projection type liquid crystal display unit with reflected incident light
JP2001290120A (en) * 2000-04-07 2001-10-19 Sony Corp Projection type liquid crystal display device
CN100334488C (en) * 2003-07-31 2007-08-29 日本电气株式会社 LCD device and LCD projector
US7310127B2 (en) 2003-07-31 2007-12-18 Nec Corporation LCD device and LCD projector
US8659728B2 (en) 2005-05-09 2014-02-25 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device comprising compensation films having negative photo-elastic constant
JP2006313263A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Lg Phillips Lcd Co Ltd Liquid crystal display device
US20060270084A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-30 Shinichi Kimura Liquid crystal display device
JP2007293079A (en) * 2006-04-26 2007-11-08 Victor Co Of Japan Ltd Reflection type liquid crystal display element
CN101907797A (en) * 2009-06-05 2010-12-08 精工爱普生株式会社 Eletro-optical display apparatus and projector
EP2984518A1 (en) * 2013-05-06 2016-02-17 Apple Inc. Liquid crystal displays with reduced light leakage
JP2016518627A (en) * 2013-05-06 2016-06-23 アップル インコーポレイテッド Liquid crystal display with reduced light leakage

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