JP2754529B2 - 液晶装置 - Google Patents
液晶装置Info
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- JP2754529B2 JP2754529B2 JP60235552A JP23555285A JP2754529B2 JP 2754529 B2 JP2754529 B2 JP 2754529B2 JP 60235552 A JP60235552 A JP 60235552A JP 23555285 A JP23555285 A JP 23555285A JP 2754529 B2 JP2754529 B2 JP 2754529B2
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、画像を生成する液晶装置に関する。
〔発明の概要〕
本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶を挟持し、
画素をマトリクス状に有してなる液晶装置において、前
記一対の基板のうちの光入射側の基板内面に、光を集光
するマイクロレンズを配置することにより、明るさを損
なうことなく高いコントラスト比を得ることができるも
のである。 〔従来の技術〕 従来の液晶画像表示装置は、全黒表示をした時に画素
以外の部分からもれてくる光のためにコントラスト比が
低下するのを改善するために、第２図で示すように画素
以外の部分を金属薄膜等で覆つてコントラスト比の向上
を計つていた。また、もう一つの方法として、一対の偏
光板を適当な角度に配置し、無電界時に黒表示とし、画
素以外の部分を遮光していた。 〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕 しかし、画素以外の部分を金属薄膜等で覆つたもので
は、コントラスト比は向上するが、全白表示をした時に
金属薄膜部に光の吸収および散乱が存在するため明らさ
が低下する。無電界時に黒表示にしたものでは、複屈折
の影響で色づきが起こり、さらに温度によつてその色づ
きが変化するという問題点があつた。そこで本発明は、
このような問題点を解決するもので、その目的とすると
ころは、明らさを低下させずに高いコントラスト比が得
られる液晶画像表示装置を提供するところにある。 〔問題を解決するための手段〕 本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶を挟持し、
マトリクス状に画素を有してなる液晶装置において、 前記一対の基板のうちの光入射側の基板の前記液晶側
の面に、前記マトリクス状の画素の各画素部分に対して
前記光入射側基板を透過して入射する入射光を集光する
マイクロレンズをマトリクス状に設けたことを特徴とす
る。 〔作用〕 本発明の作用を第１図にもとづいて説明する。本発明
の上記構造によれば、マイクロレンズ３の働きにより入
射光８が画素電極７の部分に集光され、能動スイツチン
グ素子や配線部およびストライプ状電極間領域に実質上
光があたらないため、入射してきた光がすべて画素電極
上で制御できる。すなわち、入射してきた光が、全白表
示を行なつた時はすべて透明基板５を通過し、全黒表示
を行なつた時は画素電極７で制御できるので、他の部分
からもれてくる光はない。したがつて明るさを損なうこ
となく高いコントラスト比を有する画像を得ることがで
きる。 〔実施例１〕 以下に本実施例を第１図にもとづいて説明する。第１
図は、TFTカラー液晶デイスプレイの断面図で、透明な
石英基板５上にスイツチング素子としてポリシリコン薄
膜トランジスター（TFT）のマトリツクス状に形成し
た。対向基板１上に写真製版技術、印刷法、色素蒸着法
等によりカラーフイルター層２を形成した。該カラーフ
イルター上に透明なメタクリレート系ネガレジストをス
ピンコートし、写真製版技術を用いて露光・現像し、上
記ネガレジストをオーバーエツチングすることによりマ
イクロレンズ３をマトリツクス状に形成した。上記、マ
イクロレンズ形成用のレジストはメタクリレート系に限
定されるものではない。透明な樹脂であれば何でもよ
く、例えば、ポリビニルアルコール、ポリケイ皮酸ビニ
ル、ゼラチン等の天然タンパク質などがある。そして、
さらに該マイクロレンズ上に透明な共通電極４を形成し
た。そして上記一対の基板をスペーサー及びギヤツプ剤
を介して液晶セルを組み液晶を封入したものである。 本実施例において得られた特性を以下図5,6にもとづ
いて説明する。第５図は透過率の電圧依存性のグラフ
で、１が本実施例に記載した方法で形成したマイクロレ
ンズを用いた時のもので、２が従来のブラツクストライ
プを用いた時のものである。 このグラフより本発明によるマイクロレンズを用いた
場合、明るさとコントラスト比が従来のブラツクストラ
イプを用いたものと比較して大巾に向上していることが
わかる。第６図は色度図で、１が本実施例に記載した方
法で形成したマイクロレンズを用いた時のもので、２が
従来のブラツクストライプを用いた時のものである。こ
の図より本発明のマイクロレンズを使用した場合色座標
が拡大することがわかる。 〔実施例２〕 以下に本実施例を第３図にもとづいて説明する。第３
図は、単純マトリツクスカラー液晶デイスプレイの断面
図で、透明な石英基板上に透明な共通電極４を形成し
た。上記の一方の共通電極上に写真製版技術、印刷法、
色素蒸着法等によりカラーフイルター層２を形成した。
そして該カラーフイルター上に透明なメタクリレート系
ネガレジストをスピンコートし、写真製版技術を用いて
露光・現像し、上記ネガレジストをオーバエツチングす
ることによりマイクロレンズ３を形成した。そして上記
の一対の基板を共通電極が直交するようにスペーサー及
びギヤツプ剤を介して液晶セルを組み液晶を封入したも
のである。 上述の工程を経て、でき上つた本発明のマイクロレン
ズを用いた液晶画像表示装置は、従来のブラツクストラ
イプを用いた液晶画像表示装置と比較して、明るさとコ
ントラスト比が大巾に向上し、色座標も拡大する。 〔実施例３〕 以下に本実施例を第４図にもとづいて説明する。第４
図は、MIMカラー液晶デイスプレイの断面図で、一方の
透明基板上にスイツチング素子として金属−絶縁体−金
属構造のダイオード（MIM）を形成した。そして対向基
板上に写真製版技術、印刷法、色素蒸着法等によりカラ
ーフイルター層２を形成した。そして該カラーフイルタ
ー上に、まずノボラツク系の遠紫外レジストをスピンコ
ートし、パターニング後ガラス転移温度以上でアニール
した。次に第２層として上記遠紫外光用レジストをマト
リツクス状にパターニングした後ガラス転移温度以上で
アニールし、マイクロレンズ３を形成した。さらに該マ
イクロレンズ上に透明な共通電極４を形成した。そして
上記一対の基板をスペーサー及びギヤツプ剤を介して液
晶セルを組み液晶を封入したものである。 上述の工程を経て、でき上つた本発明のマイクロレン
ズを用いた液晶画像表示装置は、従来のブラツクストラ
イプを用いた液晶画像表示装置と比較して、明るさとコ
ントラストが大巾に拡大し、色座標も拡大した。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、一対の基板間に
液晶を挟持し、マトリクス状に画素を有してなる液晶装
置において、一対の基板のうちの光入射側の基板の液晶
側の面に、マトリクス状の画素の各画素部分に対して光
入射側基板を透過して入射する入射光を集光するマイク
ロレンズをマトリクス状に設けたけたことにより、 （ａ）マイクロレンズが、液晶パネルの本来では光透過
しない領域への入射光を含めた入射光を各画素部分に対
して集光するので、明るさを損なうことなく高いコント
ラスト比を得ることができるものである。 （ｂ）液晶パネルの一対の基板の光入射側基板のうち液
晶層に近い側の面にマイクロレンズを設けたので、集光
する画素部分とレンズとの距離が短くなり、レンズの焦
点距離を短くすることができることにより、集光効率が
高くなって、画素部分に集光し易くなる。それにより、
コントラストを高めることができる。
画素をマトリクス状に有してなる液晶装置において、前
記一対の基板のうちの光入射側の基板内面に、光を集光
するマイクロレンズを配置することにより、明るさを損
なうことなく高いコントラスト比を得ることができるも
のである。 〔従来の技術〕 従来の液晶画像表示装置は、全黒表示をした時に画素
以外の部分からもれてくる光のためにコントラスト比が
低下するのを改善するために、第２図で示すように画素
以外の部分を金属薄膜等で覆つてコントラスト比の向上
を計つていた。また、もう一つの方法として、一対の偏
光板を適当な角度に配置し、無電界時に黒表示とし、画
素以外の部分を遮光していた。 〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕 しかし、画素以外の部分を金属薄膜等で覆つたもので
は、コントラスト比は向上するが、全白表示をした時に
金属薄膜部に光の吸収および散乱が存在するため明らさ
が低下する。無電界時に黒表示にしたものでは、複屈折
の影響で色づきが起こり、さらに温度によつてその色づ
きが変化するという問題点があつた。そこで本発明は、
このような問題点を解決するもので、その目的とすると
ころは、明らさを低下させずに高いコントラスト比が得
られる液晶画像表示装置を提供するところにある。 〔問題を解決するための手段〕 本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶を挟持し、
マトリクス状に画素を有してなる液晶装置において、 前記一対の基板のうちの光入射側の基板の前記液晶側
の面に、前記マトリクス状の画素の各画素部分に対して
前記光入射側基板を透過して入射する入射光を集光する
マイクロレンズをマトリクス状に設けたことを特徴とす
る。 〔作用〕 本発明の作用を第１図にもとづいて説明する。本発明
の上記構造によれば、マイクロレンズ３の働きにより入
射光８が画素電極７の部分に集光され、能動スイツチン
グ素子や配線部およびストライプ状電極間領域に実質上
光があたらないため、入射してきた光がすべて画素電極
上で制御できる。すなわち、入射してきた光が、全白表
示を行なつた時はすべて透明基板５を通過し、全黒表示
を行なつた時は画素電極７で制御できるので、他の部分
からもれてくる光はない。したがつて明るさを損なうこ
となく高いコントラスト比を有する画像を得ることがで
きる。 〔実施例１〕 以下に本実施例を第１図にもとづいて説明する。第１
図は、TFTカラー液晶デイスプレイの断面図で、透明な
石英基板５上にスイツチング素子としてポリシリコン薄
膜トランジスター（TFT）のマトリツクス状に形成し
た。対向基板１上に写真製版技術、印刷法、色素蒸着法
等によりカラーフイルター層２を形成した。該カラーフ
イルター上に透明なメタクリレート系ネガレジストをス
ピンコートし、写真製版技術を用いて露光・現像し、上
記ネガレジストをオーバーエツチングすることによりマ
イクロレンズ３をマトリツクス状に形成した。上記、マ
イクロレンズ形成用のレジストはメタクリレート系に限
定されるものではない。透明な樹脂であれば何でもよ
く、例えば、ポリビニルアルコール、ポリケイ皮酸ビニ
ル、ゼラチン等の天然タンパク質などがある。そして、
さらに該マイクロレンズ上に透明な共通電極４を形成し
た。そして上記一対の基板をスペーサー及びギヤツプ剤
を介して液晶セルを組み液晶を封入したものである。 本実施例において得られた特性を以下図5,6にもとづ
いて説明する。第５図は透過率の電圧依存性のグラフ
で、１が本実施例に記載した方法で形成したマイクロレ
ンズを用いた時のもので、２が従来のブラツクストライ
プを用いた時のものである。 このグラフより本発明によるマイクロレンズを用いた
場合、明るさとコントラスト比が従来のブラツクストラ
イプを用いたものと比較して大巾に向上していることが
わかる。第６図は色度図で、１が本実施例に記載した方
法で形成したマイクロレンズを用いた時のもので、２が
従来のブラツクストライプを用いた時のものである。こ
の図より本発明のマイクロレンズを使用した場合色座標
が拡大することがわかる。 〔実施例２〕 以下に本実施例を第３図にもとづいて説明する。第３
図は、単純マトリツクスカラー液晶デイスプレイの断面
図で、透明な石英基板上に透明な共通電極４を形成し
た。上記の一方の共通電極上に写真製版技術、印刷法、
色素蒸着法等によりカラーフイルター層２を形成した。
そして該カラーフイルター上に透明なメタクリレート系
ネガレジストをスピンコートし、写真製版技術を用いて
露光・現像し、上記ネガレジストをオーバエツチングす
ることによりマイクロレンズ３を形成した。そして上記
の一対の基板を共通電極が直交するようにスペーサー及
びギヤツプ剤を介して液晶セルを組み液晶を封入したも
のである。 上述の工程を経て、でき上つた本発明のマイクロレン
ズを用いた液晶画像表示装置は、従来のブラツクストラ
イプを用いた液晶画像表示装置と比較して、明るさとコ
ントラスト比が大巾に向上し、色座標も拡大する。 〔実施例３〕 以下に本実施例を第４図にもとづいて説明する。第４
図は、MIMカラー液晶デイスプレイの断面図で、一方の
透明基板上にスイツチング素子として金属−絶縁体−金
属構造のダイオード（MIM）を形成した。そして対向基
板上に写真製版技術、印刷法、色素蒸着法等によりカラ
ーフイルター層２を形成した。そして該カラーフイルタ
ー上に、まずノボラツク系の遠紫外レジストをスピンコ
ートし、パターニング後ガラス転移温度以上でアニール
した。次に第２層として上記遠紫外光用レジストをマト
リツクス状にパターニングした後ガラス転移温度以上で
アニールし、マイクロレンズ３を形成した。さらに該マ
イクロレンズ上に透明な共通電極４を形成した。そして
上記一対の基板をスペーサー及びギヤツプ剤を介して液
晶セルを組み液晶を封入したものである。 上述の工程を経て、でき上つた本発明のマイクロレン
ズを用いた液晶画像表示装置は、従来のブラツクストラ
イプを用いた液晶画像表示装置と比較して、明るさとコ
ントラストが大巾に拡大し、色座標も拡大した。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、一対の基板間に
液晶を挟持し、マトリクス状に画素を有してなる液晶装
置において、一対の基板のうちの光入射側の基板の液晶
側の面に、マトリクス状の画素の各画素部分に対して光
入射側基板を透過して入射する入射光を集光するマイク
ロレンズをマトリクス状に設けたけたことにより、 （ａ）マイクロレンズが、液晶パネルの本来では光透過
しない領域への入射光を含めた入射光を各画素部分に対
して集光するので、明るさを損なうことなく高いコント
ラスト比を得ることができるものである。 （ｂ）液晶パネルの一対の基板の光入射側基板のうち液
晶層に近い側の面にマイクロレンズを設けたので、集光
する画素部分とレンズとの距離が短くなり、レンズの焦
点距離を短くすることができることにより、集光効率が
高くなって、画素部分に集光し易くなる。それにより、
コントラストを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はTFTカラー液晶デイスプレイの断面図である。
１……透明基板
２……カラーフイルター
３……マイクロレンズ
４……透明電極
５……石英基板
６……ポリシリコン薄膜トランジスター
７……画素電極
８……入射光
第２図は従来のTFTカラー液晶デイスプレイの断面図で
ある。 １……透明電極 ２……カラーフイルター ３……透明電極 ４……石英基板 ５……ブラツクストライプ ６……ポリシリコン薄膜トランジスター ７……画素電極 ８……入射光 第３図は単純マトリツクスカラー液晶デイスプレイの断
面図である。 １……透明電極 ２……カラーフイルター ３……マイクロレンズ ４……透明電極 ５……入射光 第４図はMIMカラー液晶デイスプレイの断面図である。 １……透明基板 ２……カラーフイルター ３……マイクロレンズ ４……透明電極 ５……MIM ６……画素電極 ７……入射光 第５図は、透過率依存性図。 １……マイクロレンズを用いたデイスプレイ ２……ブラツクストライプを用いたデイスプレイ 第６図は色度図である。 １……マイクロレンズを用いたデイスプレイ ２……ブラツクストライプを用いたデイスプレイ。
ある。 １……透明電極 ２……カラーフイルター ３……透明電極 ４……石英基板 ５……ブラツクストライプ ６……ポリシリコン薄膜トランジスター ７……画素電極 ８……入射光 第３図は単純マトリツクスカラー液晶デイスプレイの断
面図である。 １……透明電極 ２……カラーフイルター ３……マイクロレンズ ４……透明電極 ５……入射光 第４図はMIMカラー液晶デイスプレイの断面図である。 １……透明基板 ２……カラーフイルター ３……マイクロレンズ ４……透明電極 ５……MIM ６……画素電極 ７……入射光 第５図は、透過率依存性図。 １……マイクロレンズを用いたデイスプレイ ２……ブラツクストライプを用いたデイスプレイ 第６図は色度図である。 １……マイクロレンズを用いたデイスプレイ ２……ブラツクストライプを用いたデイスプレイ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭59−151135（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−109029（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−165623（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−165622（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−120429（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．一対の基板間に液晶を挟持し、マトリクス状に画素
を有してなる液晶装置において、 前記一対の基板のうちの光入射側の基板の前記液晶側の
面に、前記マトリクス状の画素の各画素部分に対してそ
れぞれ前記光入射側基板を透過して入射する入射光を集
光するマイクロレンズをマトリクス状に設けたことを特
徴とする液晶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235552A JP2754529B2 (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | 液晶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235552A JP2754529B2 (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | 液晶装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2569097A Division JP2817735B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 液晶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6294826A JPS6294826A (ja) | 1987-05-01 |
| JP2754529B2 true JP2754529B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=16987673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60235552A Expired - Lifetime JP2754529B2 (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | 液晶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2754529B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69032668T2 (de) * | 1989-07-19 | 1999-04-08 | Sharp Kk | Bildanzeigegerät |
| JP2641774B2 (ja) * | 1989-10-23 | 1997-08-20 | シャープ 株式会社 | 画像表示装置 |
| US5359440A (en) * | 1989-10-23 | 1994-10-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image display apparatus with microlens plate having mutually fused together lenses resulting in hexagonal shaped microlenses |
| JPH03170911A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-24 | Pioneer Electron Corp | 液晶表示装置 |
| JPH03175429A (ja) * | 1989-12-05 | 1991-07-30 | Nec Corp | アクティブマトリクス型液晶ライトバルブ |
| JPH03248125A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-06 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
| JPH049922A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-14 | Sharp Corp | 投影型カラー液晶表示装置 |
| JP2622185B2 (ja) * | 1990-06-28 | 1997-06-18 | シャープ株式会社 | カラー液晶表示装置 |
| US5666175A (en) * | 1990-12-31 | 1997-09-09 | Kopin Corporation | Optical systems for displays |
| JP2831510B2 (ja) | 1991-03-14 | 1998-12-02 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示素子及びこれを用いた液晶表示装置 |
| JPH0527230A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Sharp Corp | 液晶表示装置の製造方法 |
| JP3213977B2 (ja) * | 1991-08-23 | 2001-10-02 | ソニー株式会社 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| EP0706672A1 (en) * | 1993-06-29 | 1996-04-17 | Honeywell Inc. | Color liquid crystal display |
| US5793600A (en) * | 1994-05-16 | 1998-08-11 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming high dielectric capacitor electrode structure and semiconductor memory devices |
| US6560018B1 (en) | 1994-10-27 | 2003-05-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Illumination system for transmissive light valve displays |
| US6417967B1 (en) * | 1994-10-27 | 2002-07-09 | Massachusetts Institute Of Technology | System and method for efficient illumination in color projection displays |
| US6392806B2 (en) * | 1994-10-27 | 2002-05-21 | Kopin Corporation | Efficient illumination system for color projection displays |
| JPH08179300A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-12 | Sony Corp | カラー表示装置 |
| JP2008241947A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及び電子機器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59109029A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-23 | Sharp Corp | フルカラ−表示用液晶表示装置 |
| JPS59151135A (ja) * | 1983-02-17 | 1984-08-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多色表示型液晶表示装置 |
-
1985
- 1985-10-22 JP JP60235552A patent/JP2754529B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6294826A (ja) | 1987-05-01 |
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