JP2000298269A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JP2000298269A JP2000298269A JP11106277A JP10627799A JP2000298269A JP 2000298269 A JP2000298269 A JP 2000298269A JP 11106277 A JP11106277 A JP 11106277A JP 10627799 A JP10627799 A JP 10627799A JP 2000298269 A JP2000298269 A JP 2000298269A
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- Japan
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- substrate
- liquid crystal
- crystal display
- thermal expansion
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変化に対する液晶表示素子の反りや液晶
層の層厚の面内ばらつきを抑え、液晶表示素子の可視光
に対する透過率の変化による表示画質の劣化を防ぐ。 【解決手段】 本発明の液晶表示素子は、素子基板１と
対向基板２との間に厚さ４．０μｍの液晶層３が封入さ
れ、シール材４により封止されている。対向基板２は、
透明基板９上に形成され、アレイ状に配置されたマイク
ロレンズ６とフィルム１０とを接着層８を用いて貼り合
わせた構造を有している。マイクロレンズ６は、ＴＦＴ
画素電極に対応して設けられている。マイクロレンズ６
あるいはフィルム１０の熱膨張係数が素子基板１の熱膨
張率よりも小さくなっている。
層の層厚の面内ばらつきを抑え、液晶表示素子の可視光
に対する透過率の変化による表示画質の劣化を防ぐ。 【解決手段】 本発明の液晶表示素子は、素子基板１と
対向基板２との間に厚さ４．０μｍの液晶層３が封入さ
れ、シール材４により封止されている。対向基板２は、
透明基板９上に形成され、アレイ状に配置されたマイク
ロレンズ６とフィルム１０とを接着層８を用いて貼り合
わせた構造を有している。マイクロレンズ６は、ＴＦＴ
画素電極に対応して設けられている。マイクロレンズ６
あるいはフィルム１０の熱膨張係数が素子基板１の熱膨
張率よりも小さくなっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイおよ
び投射型の映像表示装置等に用いられる液晶表示素子に
関するものである。
び投射型の映像表示装置等に用いられる液晶表示素子に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示素子を用いた投射型液晶
プロジェクタ装置は、高解像度化、高輝度化が強く要望
されている。こうした中で、高解像度化を進めること
は、１画素のサイズが小さくなり、画素の中で光を透過
しない領域の割合が増すことになる。すなわち、画素の
開口率が小さくなり、高輝度化を達成する上での障害と
なる。この問題を解決するために液晶表示素子の１画素
１画素に対応した微小なレンズ群すなわちマイクロレン
ズアレイを設けた液晶表示素子が知られている。特に画
素のサイズが数１０μｍの液晶表示素子では、マイクロ
レンズの焦点距離を数１０〜数１００μｍにすることに
よって、有効な性能が得られている。このマイクロレン
ズを設けた液晶表示素子を製造する技術が特開平３−２
４８１２５号公報および特開平７−２２５３０３号公報
に開示されている。
プロジェクタ装置は、高解像度化、高輝度化が強く要望
されている。こうした中で、高解像度化を進めること
は、１画素のサイズが小さくなり、画素の中で光を透過
しない領域の割合が増すことになる。すなわち、画素の
開口率が小さくなり、高輝度化を達成する上での障害と
なる。この問題を解決するために液晶表示素子の１画素
１画素に対応した微小なレンズ群すなわちマイクロレン
ズアレイを設けた液晶表示素子が知られている。特に画
素のサイズが数１０μｍの液晶表示素子では、マイクロ
レンズの焦点距離を数１０〜数１００μｍにすることに
よって、有効な性能が得られている。このマイクロレン
ズを設けた液晶表示素子を製造する技術が特開平３−２
４８１２５号公報および特開平７−２２５３０３号公報
に開示されている。
【０００３】従来の液晶表示素子について、図面を用い
て説明する。従来の液晶表示素子は、図３に示すように
素子基板１と対向基板２との間に液晶層３が封入され、
シール材４により封止されている。対向基板２は、透明
基板５上に形成され、アレイ状に配置されたマイクロレ
ンズ６とフィルム７とを接着層８を用いて貼り合わせた
構造を有している。
て説明する。従来の液晶表示素子は、図３に示すように
素子基板１と対向基板２との間に液晶層３が封入され、
シール材４により封止されている。対向基板２は、透明
基板５上に形成され、アレイ状に配置されたマイクロレ
ンズ６とフィルム７とを接着層８を用いて貼り合わせた
構造を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶表示素子に関しては、素子基板１と対向
基板２との間の熱膨張率が異なる。そのため、素子基板
１と対向基板２とを貼り合わせることによって作製され
る液晶表示素子に温度変化が生じると、液晶表示素子自
体の反りや液晶層３の層厚の面内ばらつきが生じ、液晶
表示素子の可視光に対する透過率の変化が生じるという
問題があった。
うな従来の液晶表示素子に関しては、素子基板１と対向
基板２との間の熱膨張率が異なる。そのため、素子基板
１と対向基板２とを貼り合わせることによって作製され
る液晶表示素子に温度変化が生じると、液晶表示素子自
体の反りや液晶層３の層厚の面内ばらつきが生じ、液晶
表示素子の可視光に対する透過率の変化が生じるという
問題があった。
【０００５】本発明は、温度変化に対する液晶表示素子
の反りや液晶層の層厚の面内ばらつきを抑え、液晶表示
素子の可視光に対する透過率の変化による表示画質の劣
化を防ぐものである。
の反りや液晶層の層厚の面内ばらつきを抑え、液晶表示
素子の可視光に対する透過率の変化による表示画質の劣
化を防ぐものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基
板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入さ
れた液晶層とを有し、前記第１の基板はマイクロレンズ
を有する第1の透明基板と、フィルムと、前記第1の透明
基板と前記フィルムとを接着する接着層とを有し、前記
第２の基板は第２の透明基板を有し、前記第１の透明基
板または前記フィルムの熱膨張係数の値が前記第２の透
明基板の熱膨張係数の値よりも小さく、かつ前記接着層
の熱膨張係数の値が前記第２の透明基板の熱膨張係数の
値よりも大きいものである。
は、第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基
板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入さ
れた液晶層とを有し、前記第１の基板はマイクロレンズ
を有する第1の透明基板と、フィルムと、前記第1の透明
基板と前記フィルムとを接着する接着層とを有し、前記
第２の基板は第２の透明基板を有し、前記第１の透明基
板または前記フィルムの熱膨張係数の値が前記第２の透
明基板の熱膨張係数の値よりも小さく、かつ前記接着層
の熱膨張係数の値が前記第２の透明基板の熱膨張係数の
値よりも大きいものである。
【０００７】この構成により、第１の基板と第２の基板
との間の熱膨張率を等しくすることができ、温度変化に
よる液晶表示素子の反りや液晶層の層厚の面内ばらつき
を抑えることができる。
との間の熱膨張率を等しくすることができ、温度変化に
よる液晶表示素子の反りや液晶層の層厚の面内ばらつき
を抑えることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【０００９】本発明の第１の実施の形態における液晶表
示素子は、図１に示すように素子基板１と対向基板２と
の間に厚さ４．０μｍの液晶層３が封入され、シール材
４により封止されている。素子基板１は、石英よりな
る、厚さ１ｍｍのガラス基板上に不図示である、ポリシ
リコンよりなる薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴとい
う）、画素電極、バス配線などを備えたものである。一
方、対向基板２は、透明基板９上に形成され、アレイ状
に配置されたマイクロレンズ６とフィルム１０とを接着
層８を用いて貼り合わせた構造を有している。マイクロ
レンズ６はＴＦＴ画素電極に対応して形成されている。
透明基板９の厚さは１ｍｍであり、日本電気硝子製ネオ
セラムＮ−０からなっている。マイクロレンズ６は透明
基板９を、ドライエッチング法を用いることにより作製
される。マイクロレンズ６は、直径が２８．５μｍ、高
さが６μｍの円形のレンズであり、焦点距離が２１０μ
ｍになるように曲率が設計されている。フィルム１０は
厚さが７０μｍであり、日本電気硝子製ネオセラムＮ−
０よりなる。石英、日本電気硝子製ネオセラムＮ−０お
よび紫外線硬化型接着剤の熱膨張係数は、０℃から５０
℃までの範囲でそれぞれ４．８×１０-7／Ｋ、−６．５
×１０-7／Ｋ、５×１０-5／Ｋであり、マイクロレンズ
６およびフィルム１０の熱膨張係数が素子基板１の１Ｋ
当たりの熱膨張率よりも小さくなっている。
示素子は、図１に示すように素子基板１と対向基板２と
の間に厚さ４．０μｍの液晶層３が封入され、シール材
４により封止されている。素子基板１は、石英よりな
る、厚さ１ｍｍのガラス基板上に不図示である、ポリシ
リコンよりなる薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴとい
う）、画素電極、バス配線などを備えたものである。一
方、対向基板２は、透明基板９上に形成され、アレイ状
に配置されたマイクロレンズ６とフィルム１０とを接着
層８を用いて貼り合わせた構造を有している。マイクロ
レンズ６はＴＦＴ画素電極に対応して形成されている。
透明基板９の厚さは１ｍｍであり、日本電気硝子製ネオ
セラムＮ−０からなっている。マイクロレンズ６は透明
基板９を、ドライエッチング法を用いることにより作製
される。マイクロレンズ６は、直径が２８．５μｍ、高
さが６μｍの円形のレンズであり、焦点距離が２１０μ
ｍになるように曲率が設計されている。フィルム１０は
厚さが７０μｍであり、日本電気硝子製ネオセラムＮ−
０よりなる。石英、日本電気硝子製ネオセラムＮ−０お
よび紫外線硬化型接着剤の熱膨張係数は、０℃から５０
℃までの範囲でそれぞれ４．８×１０-7／Ｋ、−６．５
×１０-7／Ｋ、５×１０-5／Ｋであり、マイクロレンズ
６およびフィルム１０の熱膨張係数が素子基板１の１Ｋ
当たりの熱膨張率よりも小さくなっている。
【００１０】接着層８としては、フッ素が添加されたア
クリル系の紫外線硬化型接着剤を用いており、平均の層
厚は２３．５μｍである。また、接着層８の屈折率はマ
イクロレンズ６の屈折率よりも０．１５小さい。
クリル系の紫外線硬化型接着剤を用いており、平均の層
厚は２３．５μｍである。また、接着層８の屈折率はマ
イクロレンズ６の屈折率よりも０．１５小さい。
【００１１】以上の構成により、対向基板２と素子基板
１との間の熱膨張率を等しくすることができ、温度変化
による液晶表示素子の反りや液晶層の層厚の面内ばらつ
きを抑えることができる。本実施の形態においては、対
向基板２の１Ｋ当たりの熱膨張率を計算すると４．８×
１０-7となって素子基板１の１Ｋ当たりの熱膨張率に等
しくなる。その結果、表示画質の変化による不良率は、
従来の液晶表示素子に比べて１／１０以下に減少した。
１との間の熱膨張率を等しくすることができ、温度変化
による液晶表示素子の反りや液晶層の層厚の面内ばらつ
きを抑えることができる。本実施の形態においては、対
向基板２の１Ｋ当たりの熱膨張率を計算すると４．８×
１０-7となって素子基板１の１Ｋ当たりの熱膨張率に等
しくなる。その結果、表示画質の変化による不良率は、
従来の液晶表示素子に比べて１／１０以下に減少した。
【００１２】本発明の第２の実施の形態における液晶表
示素子は、図２に示すように素子基板１と対向基板２と
の間に厚さ４．０μｍの液晶層３が封入され、シール材
４により封止されている。素子基板１は、無アルカリガ
ラスよりなる、厚さ１ｍｍのガラス基板上に不図示であ
る、ポリシリコンよりなるＴＦＴ、画素電極、バス配線
などを備えたものである。ＴＦＴ画素電極は形成温度が
５００℃前後の酸化膜工程を含む低温プロセスにより作
製される。
示素子は、図２に示すように素子基板１と対向基板２と
の間に厚さ４．０μｍの液晶層３が封入され、シール材
４により封止されている。素子基板１は、無アルカリガ
ラスよりなる、厚さ１ｍｍのガラス基板上に不図示であ
る、ポリシリコンよりなるＴＦＴ、画素電極、バス配線
などを備えたものである。ＴＦＴ画素電極は形成温度が
５００℃前後の酸化膜工程を含む低温プロセスにより作
製される。
【００１３】一方、対向基板２は、厚さ１．０ｍｍの無
アルカリガラスよりなる透明基板１１上に形成され、ア
レイ状に配置されたマイクロレンズ６とフィルム１２と
を接着層８を用いて貼り合わせた構造を有している。マ
イクロレンズ６はＴＦＴ画素電極に対応して形成された
ものである。マイクロレンズ６は、直径が２８．５μｍ
の円形で、高さが６μｍの凸レンズの形状を有し、屈折
率が１．５のアクリル樹脂からなり、熱ダレ法と呼ばれ
る方法により作製される。マイクロレンズ６は、焦点距
離が２１０μｍになるように曲率が設計されている。フ
ィルム１２は厚さが１００μｍであり、石英よりなる。
接着層８としては、フッ素が添加されたアクリル系の紫
外線硬化型接着剤を用いており、平均の層厚は９．０μ
ｍである。また、接着層８の屈折率はマイクロレンズ６
の屈折率よりも０．１５小さい。
アルカリガラスよりなる透明基板１１上に形成され、ア
レイ状に配置されたマイクロレンズ６とフィルム１２と
を接着層８を用いて貼り合わせた構造を有している。マ
イクロレンズ６はＴＦＴ画素電極に対応して形成された
ものである。マイクロレンズ６は、直径が２８．５μｍ
の円形で、高さが６μｍの凸レンズの形状を有し、屈折
率が１．５のアクリル樹脂からなり、熱ダレ法と呼ばれ
る方法により作製される。マイクロレンズ６は、焦点距
離が２１０μｍになるように曲率が設計されている。フ
ィルム１２は厚さが１００μｍであり、石英よりなる。
接着層８としては、フッ素が添加されたアクリル系の紫
外線硬化型接着剤を用いており、平均の層厚は９．０μ
ｍである。また、接着層８の屈折率はマイクロレンズ６
の屈折率よりも０．１５小さい。
【００１４】無アルカリガラス、石英および紫外線硬化
型接着剤の熱膨張係数は、０℃から５０℃までの範囲で
それぞれ５×１０-6／Ｋ、４．８×１０-7／Ｋ、５×１
０-5／Ｋであり、フィルム１２の熱膨張係数が素子基板
１の１Ｋあたりの熱膨張率よりも小さくなっている。
型接着剤の熱膨張係数は、０℃から５０℃までの範囲で
それぞれ５×１０-6／Ｋ、４．８×１０-7／Ｋ、５×１
０-5／Ｋであり、フィルム１２の熱膨張係数が素子基板
１の１Ｋあたりの熱膨張率よりも小さくなっている。
【００１５】以上の構成により、対向基板２と素子基板
１との間の熱膨張率を等しくすることができ、温度変化
による液晶表示素子の反りや液晶層の層厚の面内ばらつ
きを抑えることができる。本実施の形態においては、対
向基板２の１Ｋ当たりの熱膨張率を計算すると５×１０
-6／Ｋとなって素子基板１に等しくなる。その結果、表
示画質の変化による不良率は、従来の液晶表示素子に比
べて１／１０以下に減少した。
１との間の熱膨張率を等しくすることができ、温度変化
による液晶表示素子の反りや液晶層の層厚の面内ばらつ
きを抑えることができる。本実施の形態においては、対
向基板２の１Ｋ当たりの熱膨張率を計算すると５×１０
-6／Ｋとなって素子基板１に等しくなる。その結果、表
示画質の変化による不良率は、従来の液晶表示素子に比
べて１／１０以下に減少した。
【００１６】なお、上記実施の形態において、以下に示
すような置き換えを行っても同様な効果が得られる。
すような置き換えを行っても同様な効果が得られる。
【００１７】素子基板１、マイクロレンズ６、フィルム
１０および接着層８の材料は、対向基板２と素子基板１
との間の熱膨張率が等しくなるように選べばよい。例え
ばマイクロレンズ６またはフィルム１０の材料として、
オハラ製のクリアセラムを用いてもよい。
１０および接着層８の材料は、対向基板２と素子基板１
との間の熱膨張率が等しくなるように選べばよい。例え
ばマイクロレンズ６またはフィルム１０の材料として、
オハラ製のクリアセラムを用いてもよい。
【００１８】接着層８の層厚は、対向基板２と素子基板
１との間の熱膨張率が等しくなるように選べばよい。例
えば透明基板１１に厚さが１ｍｍの石英ガラスを用い、
平均の厚さを０．９ｍｍとしたマイクロレンズ６および
厚さを１００μｍとしたフィルム１０の材料として熱膨
張係数が０℃から５０℃までの範囲で１．０×１０-7／
Ｋであるガラスを用いた場合、５×１０-5／Ｋの熱膨張
係数を有する紫外線硬化型接着剤よりなる接着層８の層
厚を７．６μｍとすれば対向基板２の１Ｋ当たりの熱膨
張率が素子基板１の１Ｋ当たりの熱膨張率に等しくな
る。
１との間の熱膨張率が等しくなるように選べばよい。例
えば透明基板１１に厚さが１ｍｍの石英ガラスを用い、
平均の厚さを０．９ｍｍとしたマイクロレンズ６および
厚さを１００μｍとしたフィルム１０の材料として熱膨
張係数が０℃から５０℃までの範囲で１．０×１０-7／
Ｋであるガラスを用いた場合、５×１０-5／Ｋの熱膨張
係数を有する紫外線硬化型接着剤よりなる接着層８の層
厚を７．６μｍとすれば対向基板２の１Ｋ当たりの熱膨
張率が素子基板１の１Ｋ当たりの熱膨張率に等しくな
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明の液晶表示素子によれば、マイク
ロレンズアレイまたはフィルムの熱膨張係数が素子基板
の１Ｋあたりの熱膨張率よりも小さいことにより、対向
基板と素子基板との熱膨張率を等しくすることができ、
液晶表示素子自体の反りや液晶層の層厚の面内ばらつき
を防ぎ、液晶表示素子の可視光に対する透過率の変化に
よる表示画質の劣化を抑えることができる。
ロレンズアレイまたはフィルムの熱膨張係数が素子基板
の１Ｋあたりの熱膨張率よりも小さいことにより、対向
基板と素子基板との熱膨張率を等しくすることができ、
液晶表示素子自体の反りや液晶層の層厚の面内ばらつき
を防ぎ、液晶表示素子の可視光に対する透過率の変化に
よる表示画質の劣化を抑えることができる。
【図１】本発明の、第１の実施の形態における液晶表示
素子の断面図
素子の断面図
【図２】本発明の、第２の実施の形態における液晶表示
素子の断面図
素子の断面図
【図３】従来の液晶表示素子の断面図
１ 素子基板 ２ 対向基板 ６ マイクロレンズ ８ 接着層 ９、１１ 透明基板 １０、１２ フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA12 HA01 HA25 MA17 MA20 2H090 JA16 JB02 JB04 JC03 JC11 JD18 LA04 LA12 2H091 FA29Y FC26 FD06 FD15 GA01 GA13 GA17 LA04 LA05 MA07 5C058 AA06 AB05 AB06 BA35 EA26
Claims (1)
- 【請求項１】 第１の基板と、前記第１の基板に対向す
る第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との
間に封入された液晶層とを有し、前記第１の基板はマイ
クロレンズを有する第1の透明基板と、フィルムと、前
記第1の透明基板と前記フィルムとを接着する接着層と
を有し、前記第２の基板は第２の透明基板を有し、前記
第１の透明基板または前記フィルムの熱膨張係数の値が
前記第２の透明基板の熱膨張係数の値よりも小さく、か
つ前記接着層の熱膨張係数の値が前記第２の透明基板の
熱膨張係数の値よりも大きいことを特徴とする液晶表示
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11106277A JP2000298269A (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11106277A JP2000298269A (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000298269A true JP2000298269A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14429597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11106277A Pending JP2000298269A (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000298269A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005049744A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Nec Corp | 液晶表示装置及び液晶プロジェクタ |
| KR100847702B1 (ko) * | 2001-04-16 | 2008-07-23 | 샤프 가부시키가이샤 | 점접착시트, 적층시트 및 액정표시장치 |
| CN103018942A (zh) * | 2011-09-22 | 2013-04-03 | 株式会社日本显示器东 | 液晶显示装置及液晶透镜 |
-
1999
- 1999-04-14 JP JP11106277A patent/JP2000298269A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100847702B1 (ko) * | 2001-04-16 | 2008-07-23 | 샤프 가부시키가이샤 | 점접착시트, 적층시트 및 액정표시장치 |
| JP2005049744A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Nec Corp | 液晶表示装置及び液晶プロジェクタ |
| CN103018942A (zh) * | 2011-09-22 | 2013-04-03 | 株式会社日本显示器东 | 液晶显示装置及液晶透镜 |
| JP2013068758A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Japan Display East Co Ltd | 液晶表示装置及び液晶レンズ |
| US8908118B2 (en) | 2011-09-22 | 2014-12-09 | Japan Display Inc. | Liquid crystal display device and liquid crystal lens |
| TWI495931B (zh) * | 2011-09-22 | 2015-08-11 | Japan Display East Inc | Liquid crystal display device |
| CN103018942B (zh) * | 2011-09-22 | 2015-12-16 | 株式会社日本显示器东 | 液晶显示装置及液晶透镜 |
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