FR2754358A1 - Afficheur a cristal liquide et procede d'affichage correspondant - Google Patents

Afficheur a cristal liquide et procede d'affichage correspondant Download PDF

Info

Publication number
FR2754358A1
FR2754358A1 FR9712487A FR9712487A FR2754358A1 FR 2754358 A1 FR2754358 A1 FR 2754358A1 FR 9712487 A FR9712487 A FR 9712487A FR 9712487 A FR9712487 A FR 9712487A FR 2754358 A1 FR2754358 A1 FR 2754358A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
substrate
light
microlenses
layer
portions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9712487A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2754358B1 (fr
Inventor
Young Jin Oh
Jeong Hyun Kim
Dong Hyo Gu
Kyoung Nam Lim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of FR2754358A1 publication Critical patent/FR2754358A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2754358B1 publication Critical patent/FR2754358B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133565—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements inside the LC elements, i.e. between the cell substrates

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

L'invention concerne un afficheur à cristal liquide, avec un mode commutation dans le plan (IPS) comprenant un premier substrat (110) avec des portions transmettant la lumière et des portions ne transmettant pas la lumière; un second substrat (120) et un cristal liquide injecté entre les premier et second substrat. Le second substrat comprend une matrice noire (121), une couche de filtres de couleur (123), une couche de recouvrement (125), et un film d'alignement (128). La couche de recouvrement (125) est structurée de sorte à former des microlentilles pour réfracter la lumière incidente, de sorte à ce qu'elle traverse les portions transmettant la lumière sans être bloquée par les portions ne transmettant pas la lumière. Diverses méthodes peuvent être utilisées pour structurer des microlentilles. L'invention permet d'améliorer la transmittance de l'afficheur à cristal liquide à mode de commutation dans le plan.

Description

AFFICHEUR A CRISTAL LIQUIDE ET PROCEDE D'AFFICHAGE
CORRESPONDANT
La présente invention concerne unl dispositif d'affichage ou afficheur à cristal liquide et plus particulièrement un afficheur à cristal liquide présentant un mode de commutation dans le plan avec des microlentilles sur un substrat et une couche de
filtre de couleur permettant d'améliorer la transmission de la lumière de l'afficheur.
Les afficheurs à cristal liquide (LCD) trouvent diverses applications dues aux avantages uniques que constituent un poids faible et une petite taille. Un afficheur à cristal liquide classique comprend deux substrats. Un premier substrat comprend des électrodes de pixel et un second pixel comprend des contre-électrodes. Les premiers et seconds substrats sont posés l'un face à l'autre, et on insère du cristal liquide entre les deux. Dans les LCD classiques, l'alignement du cristal liquide est vertical par
rapport au plan du substrat, en fonction de la direction du champ électrique appliqué.
Ceci provoque unl problème d'angle de vision étroit dans les LCD classiques. Un LCD présentant un mode de commutation dans le plan (IPS, acronyme de l'anglais:
In-Plane Switching) a été développé pour permettre de surmonter ce problème.
Dans un LCD avec un mode IPS, on forme l'électrode de pixel et la contre-
électrode sur le premier substrat. Dans ce cas, la direction du champ électrique entre ces électrodes est parallèle au plan du substrat. En conséquence, l'alignement du cristal liquide est aussi parallèle au plan du substrat, ce qui permet d'obtenir un angle
de vision large. La description détaillée d'un afficheur à cristal liquide à mode IPS
suit. La figure 1 est un vue perspective montrant la structure d'un afficheur à cristal liquide classique, à mode IPS. Sur un premier substrat 10, sont formées des lignes de bus de grille 1 1 dans une direction transverse, et des lignes de bus de source 15 dans une direction longitudinale. Une électrode de pixel en forme de I 17 est reliée à une électrode de drain d'un transistor en couche mince 14, qui est en contact électrique
avec une ligne de bus de source 15 et une ligne de bus de grille 11. Une contre-
électrode 12, formée sur le premier substrat 10 présente une forme rectangulaire et entoure l'électrode de pixel 17, comme représenté sur la figure 1. En conséquence, la
direction du champ électrique est parallèle au plan du substrat.
La contre-électrode 12 et l'électrode de pixel 17 sont réalisées dans un métal tel que de l'aluminium ou du chrome, au lieu d'oxyde d'étain et d'indium (ITO), du fait qu'un tel métal présente en général une résistance électrique inférieure à celle de I'ITO, ce qui facilite la formation du champ électrique, bien que la taille des électrodes soit plus petite que celles des électrodes des LCD classiques. On forme un
film d'alignement sur la surface du substrat.
:\1470(\1A14730 DO(( - 7 octobre 1997 -1I/11 La figure 2 est une vue en coupe transversale du LCD classique le long de la ligne II-II de la figure 1, et montre les éléments de la figure classique. La contre électrode 12 est formée sur le premier substrat 10 et est recouverte d'un film d'isolation 13, en utilisant par exemple du nitrure de silicium. Ensuite, la ligne de bus de source et l'électrode de pixel 17 sont formées, et on forme finalement un film
d'alignement 28.
Un second substrat 20 présente une couche de filtre de couleur 23 comprenant des filtres de couleur rouge (R), vert (G) et bleu (B). Une matrice noire 21 est formée entre les filtres de couleur. Une couche de couverture 25 est formée sur la couche de filtre de couleur 23, de sorte à protéger le cristal liquide contre la contamination par la matrice noire 21. Ensuite, un film d'alignement 28, utilisant par
exemple de la polyamide est formé, de sorte à structurer le cristal liquide.
Dans cette conception d'un LCD classique en mode IPS, la lumière incidente provenant de la source de lumière disposée derrière le second substrat est bloquée lorsqu'elle atteint les parties du premier substrat non transmissive. Les parties du premier substrat non- transmissives comprennent les lignes de bus, les électrodes de pixel 17, et les contre-électrodes 12, comme représenté sur la figure 2. Le LCD classique présente une transmittance à la lumière réduite, du fait que la lumière ne peut passer qu'à travers les portions transmissives des premiers substrats, qui sont entourés par des portions non transmissives. Diverses formes de portions transmissives peuvent être obtenues, en fonction de la combinaison d'électrodes de pixel et de contre-électrodes sur le premier substrat. Toutefois, il est inévitable qu'un LCD classique à mode IPS présente une transmittance faible, du fait de la sturcture
intrinsèque du LCD classique, avec des portions non transmissives.
En outre, du fait que dans un LCD classique à mode IPS, les contreélectrodes sont formées sur le premier substrat le long des électrodes de pixel, le taux d'ouverture du LCD est faible, et est d'environ 30 à 40%. En conséquence. la luminosité d'écran est sensiblement réduite. Ceci pose un problème, lorsqu'il est nécessaire de disposer d'une puissance supplémentaire pour augmenter la luminosité de l'écran, et compenser la réduction de la luminosité. Mais, une telle puissance
supplémentaire augmente le poids du LCD.
Un objet de la présente invention est de fournir un afficheur à cristal liquide qui permet de pallier les problèmes mentionnés ci-dessus, et d'autres problèmes des
LCD classiques.
Un autre objet de la présente invention est de fournir des modifications des couches de recouvrement du second substrat, pour former des microlentilles qui réfractent la lumière incidente, pour la faire passer à travers les portions transmettant R:\14700\14730DOC -7 octobre 1997 2/11I la lumière du premier substrat, sans qu'elle soit bloquée par les portions ne
transmettant pas la lumière du premier substrat.
Le domaine d'application de la présente invention apparaîtra en outre de la
description détaillée qui suit. Il est clair que cette description détaillée et les
exemples spécifiques, bien qu'ils indiquent des modes de réalisation préférés de l'invention, ne sont donnés qu'à titre d'illustration, du fait que diverses variations et modifications restant dans l'esprit de l'invention apparaîtront clairement à l'homme
du métier, à la lecture de cette description détaillée.
En bref, la présente invention concerne un dispositif d'affichage à cristal liquide, comprenant un premier substrat présentant une portion transmettant la lumière, et une portion ne transmettant pas la lumière, avec des électrodes de pixel et des contre-électrodes, un second substrat, et un cristal liquide entre les premier et second substrats, le dispositif comprenant une couche de focalisation formée sur le second substrat, en face de la portion ne transmettant pas la lumière du second substrat, de sorte à focaliser une lumière traversant la couche de focalisation sur la
portion transmettant la lumière du premier substrat.
En outre, la présente invention concerne un procédé de fonctionnement d'un dispositif d'affichage à cristal liquide comprenant un premier substrat présentant une portion transmettant la lumière et une portion ne transmettant pas la lumière, qui présente des électrodes de pixel et des contre-électrodes, un second substrat et un cristal liquide entre les premier et second substrats, le procédé comprenant les étapes de génération d'une lumière en utilisant une source lumineuse disposée derrière le second substrat, et de focalisation de la lumière générée traversant le second substrat
sur la portion transmettant la lumière du premier substrat.
Selon un mode de réalisation, l'indice de réfraction de la couche de focalisation
est supérieur ou égal à 1,4.
Dans un mode de réalisation, la lumière peut être dirigée vers les portions ne transmettant pas la lumière du premier substrat est réfractée et traverse les portions
transmettant la lumière du premier substrat.
Le dispositif peut présenter un mode de commutation dans le plan.
La couche de focalisation peut comprendre des microlentilles formées sur le
second substrat.
Les microlentilles peuvent être reliées l'une à l'autre.
Selon un mode réalisation, le dispositif peut comprendre en outre une seconde
couche d'alignement formée sur les micro-lentilles.
L'indice de réfraction de la couche de focalisation peut être supérieur à celui de
la seconde couche d'alignement.
R:\1470(\14730 DOC - 7 oclobre 1997 -3/I I Dans ce cas, les microlentilles sont de préférence convexes, avec une convexité
dirigée vers le premier substrat.
L'indice de réfraction de la couche de focalisation peut être inférieur à celui de
la seconde couche d'alignement.
Dans ce cas, les microlentilles sont avantageusement concaves avec une
concavité dirigée vers le premier substrat.
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comprend en outre: une matrice noire, formée sur le second substrat; et une couche de filtre de couleur formée entre les microlentilles et le second
substrat.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le dispositif comprend en outre: un film d'isolation formé sur les contre-électrodes et sous les électrodes de pixel; des lignes de bus de source formées sur le film d'isolation; et
un premier film d'alignement, formé sur le film d'isolation.
Le procédé peut aussi comprendre les étapes de: - génération d'une lumière en utilisant une source lumineuse disposée derrière le second substrat; et - focalisation de la lumière traversant le second substrat sur la portion
transmettant la lumière du second substrat.
Ladite étape de focalisation peut comprendre les étapes de: formation de microlentilles sur le second substrat; et
formation d'une couche d'alignement sur les microlentilles.
L'indice de réfraction des microlentilles peut être supérieur à celui de la couche d'alignement. Les microlentilles peuvent alors être convexes avec une convexité
dirigée vers le premier substrat.
L'indice de réfraction des microlentilles peut être inférieur à celui de la couche d'alignement. Les microlentilles peuvent alors être concaves avec une concavité
dirigée vers le premier substrat.
Ladite étape de focalisation peut comprendre les étapes de: - réfracter la lumière dirigée vers les portions ne transmettant pas la lumière du premier substrat, de sorte que la lumière réfractée traverse les portions
transmettant la lumière du premier substrat.
La présente invention sera invention sera mieux comprise à la lecture de la
description donnée ci-dessous et des dessins joints, fournis à titre d'illustration
seulement, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective montrant la structure d'un LCD classique avec un mode commutation dans le plan; R:\14700\14730.DOC - 7 octobre 1997 -4/11 I - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un LCD classique présentant un mode de commutation dans le plan, le long de la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un exemple d'un LCD présentant un mode de commutation dans le plan selon un mode de réalisation de la présente invention; et - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un autre exemple d'un LCD avec un mode de commutation dans le plan, selon un mode de réalisation de la
présente invention.
En référence aux figures, la figure 3 montre une vue en coupe transversale d'un LCD avec un mode de commutation dans le plan selon un mode de réalisation de l'invention. Comme représenté sur la figure 3, une matrice noire 121 et une couche de filtre de couleur 123 comprenant une pluralité de filtres de couleur sont formés sur un second substrat transparent 120. Ensuite, une couche de recouvrement 125 (couche de focalisation) est formée sur la couche de filtre de couleur 123. A cet instant, la couche de recouvrement 125 est structurée, de sorte à former des microlentilles qui sont convexes, avec une convexité dirigée vers un premier substrat transparent 110. Les microlentilles formées par la couche de recouvrement 125 sont
reliées les unes aux autres.
Le centre de chacune des microlentilles est sensiblement aligné avec le milieu des portions transmettant la lumière du premier substrat 110. Un film d'alignement 128 utilisant, par exemple, du polyamide est formé sur la couche de recouvrement 125. Dans ce cas, l'indice de réfraction du matériau de la couche de recouvrement est choisie plus élevé que celui du film d'alignement 128. Par exemple, l'indice de réfraction du matériau de la couche de recouvrement peut être supérieur ou égal à 1,4. Ainsi, lorsqu'une source de lumière est disposée derrière le second substrat 120, la lumière incidente approchant les portions ne transmettant pas lumière du premier substrat est réfractée vers le milieu des portions transmettant la lumière, lorsque la lumière provenant des microlentilles traverse le film d'alignement 128. En conséquence, la lumière incidente n'est pas bloquée par les portions ne transmettant pas la lumière du premier substrat 110. Les portions ne transmettant pas la lumière comprennent les électrodes de pixel 117, les lignes de bus de source 115 et les
contre-électrodes 112.
Les contre-électrodes 112 sont formées sur le premier substrat 110 et sont
recouvertes d'un film d'isolation 113 utilisant par exemple de nitrure de silicium.
Ensuite, les lignes de source 115 et les électrodes de pixel 117 sont formées, et un
film d'alignement 128' est formé par-dessus.
R \14700\14731 DOC( - 7 octobre.997 -5/I 1 Lorsque la lumière avec un angle d'incidence 01 traverse l'interface entre deux matériaux présentant des indices de réfraction différents, l'angle de réfraction 02 de la lumière dépend des valeurs des indices de réfraction, comme cela résulte de la loi de Snell: n2/nl = sin01/sin02 n2 et ni étant les indices de réfraction des deux matériaux. Ainsi, 02 < 01 lorsque
n2 > ni, et 02 > 01 lorsquen2<n1.
En conséquence, le transmittance du LCD est améliorée par une sélection correcte appropriée de n1 et n2, et en structurant des microlentilles sur la couche de recouvrement, ces microlentilles présentant une forme convexe ou concave selon les indices de réfraction. La lumière incidente est réfractée par les microlentilles et traversent des portions transmettant la lumière sans être bloquées par les portions ne
transmettant pas la lumière du premier substrat.
La figure 4 montre une vue en coupe transversale d'un autre exemple d'un LCD présentant un mode de commutation dans le plan, selon un mode de réalisation de l'invention. Sur le second substrat 120, on forme une couche de filtres de couleur 123 comprenant une pluralité de filtres de couleur. Ensuite, on forme une couche de
recouvrement 225 (couche de focalisation) sur la couche de filtres de couleur 123.
Dans ce cas, la couche de recouvrement 225 est structurée de sorte à former des micro-lentilles avec une concavité dirigée vers le premier substrat 110. Les microlentilles formées sur la couche de recouvrement 225 sont reliées les unes aux autres. Le centre de chacune des microlentilles correspond sensiblement au milieu
des portions transmettant la lumière du premier substrat 110.
On forme ensuite sur la couche de recouvrement 225 un film d'alignement 228.
utilisant par exemple du polyamide. Dans ce cas, l'indice de réfraction de la couche de recouvrement 225 est choisie de sorte à être inférieure à celui du film d'alignement 228. Ainsi, lorsqu'une source lumineuse est disposée derrière le second substrat 120, la lumière incidente qui pénètre dans le film d'alignement en provenance de la couche de recouvrement 225 est réfractée vers le milieu des portions transmettant la lumière du premier substrat. En conséquence, la lumière incidente n'est pas bloquée par les portions ne transmettant pas la lumière du premier
substrat 110, ce qui augmente la transmittance de l'afficheur cristallique.
Comme décrit ci-dessus, les contre-électrodes 112 de la figure 4 sont formés
sur le premier substrat 110 et sont recouvertes par un film d'isolation 113.
comprenant par exemple du nitrure de silicium. Ensuite, des lignes de bus de source et des électrodes de pixel 117 sont formées par-dessus, et on forme finalement
un film d'alignement 228'.
R:\14700\14730.DOC - 7 octobre 1997 - 6/ 11 Une couche de focalisation autre que la couche de recouvrement 125, 225 peut être structurée, et on peut introduire une couche supplémentaire pour former des microlentilles. En outre, différentes méthodes permettent de structurer la couche de focalisation. Par exemple une partie de la couche de recouvrement 125, 225 correspondant à la fois aux portions transmettant la lumière et aux portions ne transmettant pas la lumière du premier substrat peut être structurée pour former des microlentilles, la partie de la couche de recouvrement 125, 225 correspondant aux portions ne transmettant pas la lumière peut être structurée pour présenter une forme convexe ou concave, ou encore seule la partie de la couche de recouvrement 125, 225 correspondant aux portions ne transmettant pas la lumière peut être structurée
pour former des microlentilles.
En conséquence, la présente invention augmente sensiblement la transmittance d'un afficheur à cristal liquide, en prévoyant une couche de focalisation ou des microlentilles formée(s) avec les couches de recouvrement (par exemple les couches 125 et 225) et pallient les problèmes des LCD classiques à mode de commutation
dans le plan.
Bien que l'invention ait été écrite en référence de modes de réalisation particuliers, il est évident que de nombreuses alternatives et variations apparaîtront à
l'homme du métier, à la lumière de la description qui vient d'être faite.
R:\1470]\1473.' D)OC - 7 octobre 1997 - 7/11I

Claims (20)

REVENDICATIONS
1.-Un dispositif d'affichage à cristal liquide comprenant un premier substrat (110) présentant une portion transmettant la lumière, et une portion ne transmettant pas la lumière, qui comprend des électrodes de pixel (117) et des contre-électrodes (112), un second substrat (120) et un cristal liquide entre les premier et second substrats, le dispositif comprenant: - une couche de focalisation (125, 225) formée sur le second substrat, en face des portions ne transmettant pas la lumière du premier substrat, de sorte à focaliser une lumière traversant la couche de focalisation vers les portions
transmettant la lumière.
2.- Le dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'indice de
réfraction de la couche de focalisation est supérieur ou égal à 1,4.
3.- Le dispositif selon la revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la
lumière dirigée vers les portions ne transmettant pas la lumière du premier substrat (110) est réfractée et traverse les portions transmettant la lumière du premier substrat.
4.- Le dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il
présente un mode de commutation dans le plan.
5.- Le dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la
couche de focalisation (125, 225) comprend des microlentilles formées sur le second substrat. 6.- Le dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les
microlentilles sont reliées l'une à l'autre.
7.- Le dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une seconde couche d'alignement (128, 228) formée sur les micro-lentilles. 8.- Le dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'indice de réfraction de la couche de focalisation est supérieur à celui de la seconde couche d'alignement. R:\14700\14730.DOC - 7 octobre 1997 - 8/11
9.- Un dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que
les microlentilles sont convexes, avec une convexité dirigée vers le premier substrat.
10.- Le dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que
l'indice de réfraction de la couche de focalisation est inférieur à celui de la seconde
couche d'alignement.
11.- Le dispositif selon l'une des revendications 5 à 8 ou 10, caractérisé en ce
que les microlentilles sont concaves avec une concavité dirigée vers le premier
substrat.
12.- Le dispositif selon l'une revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il
comprend en outre une matrice noire, formée sur le second substrat; et une couche de filtre de couleur (123) formée entre les microlentilles et le
second substrat (120).
13.- Le dispositif selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il
comprend en outre: un film d'isolation (113) formé sur les contre-électrodes (112) et sous les électrodes de pixel (117); des lignes de bus de source (115) formées sur le film d'isolation; et
un premier film d'alignement (128', 228') formé sur le film d'isolation.
14.- Un procédé de fonctionnement d'un dispositif d'affichage à cristal liquide, comprenant un premier substrat (110) présentant des portions transmettant la lumière, et des portions ne transmettant pas la lumière, avec des électrodes de pixel (117) et des contre-électrodes (112); un second substrat (120), et un cristal liquide entre les premier et second substrats, le procédé comprenant les étapes de: - génération d'une lumière en utilisant une source lumineuse disposée derrière le second substrat; et - focalisation de la lumière traversant le second substrat sur la portion
transmettant la lumière du second substrat.
15.- Le procédé de la revendication 14, caractérisé en ce ladite étape de focalisation comprend les étapes de: formation de microlentilles (125, 225) sur le second substrat (120); et
formation d'une couche d'alignement (128, 228) sur les microlentilles.
X\14730.1)OC( - 7 octobre 1997 -9/l I1 16.- Le procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'indice de
réfraction des microlentilles est supérieur à celui de la couche d'alignement.
17.- Le procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que les microlentilles sont convexes avec une convexité dirigée vers le premier substrat
(110).
18.- Le procédé selon la revendication 15 à 17 caractérisé en ce que l'indice
de réfraction des microlentilles est inférieur à celui de la couche d'alignement.
19.- Le procédé selon la revendication 15 à 17 caractérisé en ce que l'indice
de réfraction des microlentilles est supérieur à celui de la couche d'alignement.
20.- Le procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que les microlentilles sont concaves avec une concavité dirigée vers le premier substrat
(110).
21.- Le procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'indice de
réfraction des microlentilles est supérieur à celui de la couche d'alignement.
22.- Le procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'indice de
réfraction des microlentilles est inférieur à celui de la couche d'alignement.
23.- Le procédé l'une des revendications 14 à 22, caractérisé en ce que ladite
étape de focalisation comprend les étapes de: - réfracter la lumière dirigée vers les portions ne transmettant pas la lumière. du premier substrat, de sorte que la lumière réfractée traverse les portions
transmettant la lumière du premier substrat.
14700\14730.DOC-7 octobre 1997- 10/11
FR9712487A 1996-10-09 1997-10-07 Afficheur a cristal liquide et procede d'affichage correspondant Expired - Lifetime FR2754358B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960044739A KR100229618B1 (ko) 1996-10-09 1996-10-09 마이크로렌즈를 가지는 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2754358A1 true FR2754358A1 (fr) 1998-04-10
FR2754358B1 FR2754358B1 (fr) 2002-08-09

Family

ID=19476702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9712487A Expired - Lifetime FR2754358B1 (fr) 1996-10-09 1997-10-07 Afficheur a cristal liquide et procede d'affichage correspondant

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5844644A (fr)
JP (1) JPH10123496A (fr)
KR (1) KR100229618B1 (fr)
DE (1) DE19744448C2 (fr)
FR (1) FR2754358B1 (fr)
GB (1) GB2318201B (fr)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5959708A (en) * 1996-06-21 1999-09-28 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Liquid crystal display having a conductive high molecular film for preventing the fringe field in the in-plane switching mode
JP3362612B2 (ja) * 1996-10-28 2003-01-07 エルジー フィリップス エルシーディー カンパニー リミテッド 液晶表示装置
JPH10254370A (ja) * 1997-03-10 1998-09-25 Canon Inc 表示パネル及びそれを用いた投射型表示装置
JP3397287B2 (ja) * 1997-03-27 2003-04-14 株式会社アドバンスト・ディスプレイ 液晶表示装置およびその製造方法
JPH11142844A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Canon Inc 液晶表示装置
KR19990080391A (ko) * 1998-04-16 1999-11-05 김영환 액정 표시 소자 및 그의 제조방법
JPH11305192A (ja) * 1998-04-27 1999-11-05 Sony Corp 光変調素子および画像投射表示装置
US6049365A (en) * 1998-05-07 2000-04-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Liquid crystal displaying apparatus with a converter not exposed to liquid crystal
KR100306800B1 (ko) 1998-05-29 2002-06-20 박종섭 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP3824425B2 (ja) * 1998-06-17 2006-09-20 日本板硝子株式会社 平板型マイクロレンズアレイ
KR20000004422A (ko) 1998-06-30 2000-01-25 김영환 고개구율 액정표시소자의 화소전극 형성방법
JP2000206894A (ja) * 1998-11-10 2000-07-28 Toshiba Corp 平面表示装置
US6825889B1 (en) * 1998-11-30 2004-11-30 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device with an offset toward a clear viewing direction and projection type display device using the liquid crystal device
TW591295B (en) * 1999-04-13 2004-06-11 Canon Kk Liquid crystal device and liquid crystal display apparatus
KR100311211B1 (ko) * 1999-06-29 2001-11-02 박종섭 반사형 액정 표시 장치
JP3690195B2 (ja) * 1999-07-12 2005-08-31 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置およびその製造方法ならびに投射型表示装置
KR100731036B1 (ko) * 2000-12-29 2007-06-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 미세렌즈가 부착된 액정표시소자
KR100800327B1 (ko) * 2000-12-30 2008-02-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 마이크로렌즈를 갖는 액정표시장치의 제조방법
KR100803149B1 (ko) * 2001-06-19 2008-02-14 삼성전자주식회사 반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법
KR100652215B1 (ko) * 2003-06-27 2006-11-30 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치
TWI222611B (en) * 2003-07-04 2004-10-21 Display Optronics Corp M Flat panel display with double-sided display image
JP4674287B2 (ja) 2003-12-12 2011-04-20 奇美電子股▲ふん▼有限公司 画像表示装置
KR101152122B1 (ko) * 2005-04-25 2012-06-15 삼성전자주식회사 색필터 표시판, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 반투과형액정 표시 장치
KR101115700B1 (ko) * 2005-05-31 2012-03-06 엘지디스플레이 주식회사 2차원 및 3차원 영상의 선택적 디스플레이가 가능한디스플레이 장치
US8009251B2 (en) * 2006-06-13 2011-08-30 Au Optronics Corporation High brightness liquid crystal display
KR100848945B1 (ko) * 2007-01-19 2008-07-29 주식회사 디오스텍 주광선 손실을 보상하는 마이크로렌즈 어레이 및 이를포함하는 이미지센서 조립체
US8144295B2 (en) 2008-11-18 2012-03-27 Apple Inc. Common bus design for a TFT-LCD display
US8749496B2 (en) * 2008-12-05 2014-06-10 Apple Inc. Integrated touch panel for a TFT display
CN202548357U (zh) * 2012-04-26 2012-11-21 京东方科技集团股份有限公司 电取向设备
JP6003214B2 (ja) * 2012-05-18 2016-10-05 セイコーエプソン株式会社 マイクロレンズアレイ基板、電気光学装置、及び電子機器
US9395583B2 (en) 2012-06-06 2016-07-19 Apple Inc. Column spacer design for a display incorporating a third metal layer
CN103278873B (zh) * 2013-05-16 2016-08-10 深圳市华星光电技术有限公司 彩色滤光片结构及用该彩色滤光片结构的液晶显示面板
WO2015160377A1 (fr) 2014-04-16 2015-10-22 Wrostix Technologies Llc Structure pour une auto-capacité pixelisée
US9367188B2 (en) 2014-05-23 2016-06-14 Apple Inc. RC matching in a touch screen
WO2015183334A1 (fr) 2014-05-28 2015-12-03 Pylemta Management Llc Écran tactile à bordures étroites
CN105572940B (zh) * 2016-02-03 2019-05-24 京东方科技集团股份有限公司 液晶面板及其制备方法、显示装置
KR102718225B1 (ko) * 2016-12-26 2024-10-15 엘지디스플레이 주식회사 액정패널 및 이를 포함하는 액정표시장치
CN107092126B (zh) * 2017-06-26 2020-01-03 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置
KR102394802B1 (ko) * 2017-10-11 2022-05-04 현대자동차주식회사 운송 수단용 고분자 분산형 액정 필름 및 이를 포함하는 운송 수단
CN107632451B (zh) * 2017-10-26 2020-05-12 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置及显示方法
KR102667952B1 (ko) * 2017-12-15 2024-05-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
US10802323B2 (en) * 2017-12-15 2020-10-13 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display device
CN108628034B (zh) * 2018-05-25 2021-07-02 武汉华星光电技术有限公司 一种彩膜基板、液晶显示面板及彩膜基板的制备方法
JP7544051B2 (ja) * 2019-07-19 2024-09-03 ソニーグループ株式会社 液晶表示装置、および電子機器
CN111427205A (zh) * 2020-03-12 2020-07-17 Tcl华星光电技术有限公司 阵列基板及其制备方法、液晶显示面板
CN113641031B (zh) * 2021-08-30 2022-07-01 厦门天马微电子有限公司 阵列基板、显示面板和显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0534426A2 (fr) * 1991-09-26 1993-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Panneau d'affichage à cristal liquide et projecteur l'utilisant
US5455694A (en) * 1991-03-14 1995-10-03 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display with pixel shape same as image of light source through microlens
EP0718665A2 (fr) * 1994-12-22 1996-06-26 Sony Corporation Dispositif d'affichage en couleurs

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0642126B2 (ja) * 1988-10-26 1994-06-01 シャープ株式会社 投影型画像表示装置
US5101279A (en) * 1989-12-14 1992-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus having lenticular elements oriented in relation to LC pixel aperture dimensions
JPH0450816A (ja) * 1990-06-14 1992-02-19 Sharp Corp 投影型カラー液晶表示装置
JP2884458B2 (ja) * 1992-05-11 1999-04-19 キヤノン株式会社 液晶表示パネルの製造方法
US5689315A (en) * 1992-07-15 1997-11-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light valve apparatus which is employed in a projection display system and in a view-finder system
EP0615150A3 (fr) * 1993-03-08 1994-12-21 Corning Inc Substrat pour panneau d'affichage à cristal liquide.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455694A (en) * 1991-03-14 1995-10-03 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display with pixel shape same as image of light source through microlens
EP0534426A2 (fr) * 1991-09-26 1993-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Panneau d'affichage à cristal liquide et projecteur l'utilisant
EP0718665A2 (fr) * 1994-12-22 1996-06-26 Sony Corporation Dispositif d'affichage en couleurs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OHTA M ET AL: "WIDE VIEWING-ANGLE DISPLAYS WITH IN-PLANE SWITCHING MODE OF NEMATIC LCS ADDRESSED BY TFTS", IEICE TRANSACTIONS ON ELECTRONICS, vol. E79-C, no. 8, 1 August 1996 (1996-08-01), pages 1069 - 1075, XP000632425, ISSN: 0916-8524 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19744448A1 (de) 1998-04-23
GB2318201A (en) 1998-04-15
US5844644A (en) 1998-12-01
FR2754358B1 (fr) 2002-08-09
DE19744448C2 (de) 2002-04-25
KR19980026330A (ko) 1998-07-15
GB9720950D0 (en) 1997-12-03
KR100229618B1 (ko) 1999-11-15
GB2318201B (en) 1999-05-05
JPH10123496A (ja) 1998-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2754358A1 (fr) Afficheur a cristal liquide et procede d&#39;affichage correspondant
US20200363680A1 (en) Display device
US6493051B2 (en) Transflective liquid crystal display device
US7567329B2 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
TWI250341B (en) Manufacturing method of wire structure, manufacturing method of electrooptical device and electrooptical device
US8319920B2 (en) Transflective liquid crystal display device with transmissive portion having right-angled triangle shape and fabricating method thereof
US8054424B2 (en) Transflective liquid crystal display device and manufacturing method thereof
FR2957685A1 (fr) Dispositif d&#39;affichage a cristaux liquides du type a detection tactile et son procede de fabrication
US7667807B2 (en) In-plane-switching-mode liquid crystal display device
JP2004212952A (ja) 反射透過型液晶表示装置とその製造方法
FR2895530A1 (fr) Dispositif d&#39;affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication
FR2767952A1 (fr) Afficheur a cristal liquide a commutation hybride
JP2003228053A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR20010078277A (ko) 반사형 액정 표시 장치
US5861928A (en) Liquid crystal display device having opening portions
EP0607350B1 (fr) Ecran Plat à Cristaux Liquides
JPH05100222A (ja) 液晶表示装置
TW200301833A (en) Liquid crystal display device
KR20020067885A (ko) 반투과 액정 표시 장치
JP2000137243A (ja) 液晶表示装置
JP5354964B2 (ja) 液晶表示装置
KR100867610B1 (ko) 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
JP2002202501A (ja) 反射型液晶表示装置
JP2006039117A (ja) 液晶表示装置
KR20040085301A (ko) 반투과형 액정표시장치의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
TP Transmission of property
TP Transmission of property
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 20