JP3054237B2 - 透過型ドットマトリックスカラー液晶表示装置 - Google Patents
透過型ドットマトリックスカラー液晶表示装置Info
- Publication number
- JP3054237B2 JP3054237B2 JP3169387A JP16938791A JP3054237B2 JP 3054237 B2 JP3054237 B2 JP 3054237B2 JP 3169387 A JP3169387 A JP 3169387A JP 16938791 A JP16938791 A JP 16938791A JP 3054237 B2 JP3054237 B2 JP 3054237B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- substrate
- crystal display
- color filter
- dot matrix
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、液晶表示装置に係り、特にカラ
ーフィルター、及びマイクロレンズアレイを有する液晶
表示装置に関する。
ーフィルター、及びマイクロレンズアレイを有する液晶
表示装置に関する。
【０００２】
【従来技術】現在、ＯＡ用の表示機器はＣＲＴから液晶
表示装置へと移りつつある。特に、パーソナルＯＡ機器
の表示装置としては液晶が主流を占める。これは、液晶
を用いることによりパーソナルＯＡ機器として要求され
る、小型、軽量化、及び低消費電力化が可能なためであ
る。一方、情報の多様化及びソフトの充実に伴い、表示
のカラー化に対する要求も高まり、現在ではフルカラー
液晶表示装置を搭載した機器も商品化されている。液晶
でカラー表示を行う手法としては、例えば図４に示され
ているような構成で基板上液晶層側にＲＧＢのカラーフ
ィルターを設け、また液晶パネルの背面にバックライト
を設置し、その透過光を各カラーフィルターの色ドット
に対応した液晶層のＯＮ／ＯＦＦにより制御する方法が
最も一般的である。カラーフィルターは図４のように基
板の内側、つまり液晶層側に形成するのが最も一般的で
ある。これは例えば基板としてガラスを用い、カラーフ
ィルターを基板の外側に設けると、カラーフィルターを
通過してきた光は基板の厚み分の光路を通過するために
図５に示されるように隣接するフィルターの光が視認さ
れてしまうからである。特開昭６１−１４９９８４号公
報や特開昭６１−２３１５８６号公報では液晶用基板と
してプラスチックフィルムを使用し、カラーフィルター
を基板上液晶層とは反対側に設けることにより、（１）
従来のフィルターを液晶層側に設けることによる色材の
選択やフィルター形成方法に対する制約を低減でき、ま
た、（２）カラーフィルターを透過後の光の拡散や視角
が大きくなった場合の色の混色は、基板自体を１２０μ
ｍ以下のプラスチックフィルムにより形成することで防
止できるとしている。しかしながら、表示容量が大きく
なるにしたがい、上記（２）のプラスチックフィルムを
基板として用いることによる混色防止の効果は期待でき
なくなる。例えば、現在ラップトップパソコン等に用い
られるＯＡ用液晶表示素子の主流である６４０×４０
０、６４０×４８０ドットカラー表示の場合、信号電極
方向での画素ピッチは約１１０μｍであり、画素間のギ
ャップは２０μｍ以下となっている。つまり、プラスチ
ックフィルム基板厚と画素ピッチがほぼ等しくなるた
め、斜め方向から画面をみた場合に、対応してないカラ
ーフィルターからの光が画素電極を通過して観測される
ことは避けられなくなる。基板厚をさらに小さくしてこ
の問題を解決することも考えられるが、これは基板が伸
縮しやすくなり、プロセスでのハンドリングが難しくな
る。また、パネル自体の強度低下などの問題を引き起こ
す。このような事情から、実用上カラーフィルターは通
常基板上、液晶層側に設けられている。この場合、透明
電極はカラーフィルター上に形成されることになる。こ
こで問題となるのがカラーフィルターの表面性である。
液晶のセルギャップが表示に影響するため、フィルター
面を平坦化する平坦化層が必要となる。特にＳＴＮモー
ドの場合０．１μｍ以内の表面性が要求されるため、フ
ィルターを形成後研磨し、さらに平坦化層を塗布する場
合もある。また、この平坦化層は透明電極の形成プロセ
ス中にフィルター層を保護するためにも必要となる。特
開平２−１０３１７号公報ではバックライトと液晶パネ
ルとの間にレンズアレーを設けることで、薄膜トランジ
スタ等の素子やゲート配線、データ配線などの遮光部に
照射されている光を透過部へ導き、液晶層を透過する光
量を増加させ、表示面の明るさを向上させることを目的
としている。表示面の明るさの増加とバックライト消費
電力の低減にはそれなりの効果があるが、カラー表示に
おける前述の混色防止の問題点については何ら言及して
いない。
表示装置へと移りつつある。特に、パーソナルＯＡ機器
の表示装置としては液晶が主流を占める。これは、液晶
を用いることによりパーソナルＯＡ機器として要求され
る、小型、軽量化、及び低消費電力化が可能なためであ
る。一方、情報の多様化及びソフトの充実に伴い、表示
のカラー化に対する要求も高まり、現在ではフルカラー
液晶表示装置を搭載した機器も商品化されている。液晶
でカラー表示を行う手法としては、例えば図４に示され
ているような構成で基板上液晶層側にＲＧＢのカラーフ
ィルターを設け、また液晶パネルの背面にバックライト
を設置し、その透過光を各カラーフィルターの色ドット
に対応した液晶層のＯＮ／ＯＦＦにより制御する方法が
最も一般的である。カラーフィルターは図４のように基
板の内側、つまり液晶層側に形成するのが最も一般的で
ある。これは例えば基板としてガラスを用い、カラーフ
ィルターを基板の外側に設けると、カラーフィルターを
通過してきた光は基板の厚み分の光路を通過するために
図５に示されるように隣接するフィルターの光が視認さ
れてしまうからである。特開昭６１−１４９９８４号公
報や特開昭６１−２３１５８６号公報では液晶用基板と
してプラスチックフィルムを使用し、カラーフィルター
を基板上液晶層とは反対側に設けることにより、（１）
従来のフィルターを液晶層側に設けることによる色材の
選択やフィルター形成方法に対する制約を低減でき、ま
た、（２）カラーフィルターを透過後の光の拡散や視角
が大きくなった場合の色の混色は、基板自体を１２０μ
ｍ以下のプラスチックフィルムにより形成することで防
止できるとしている。しかしながら、表示容量が大きく
なるにしたがい、上記（２）のプラスチックフィルムを
基板として用いることによる混色防止の効果は期待でき
なくなる。例えば、現在ラップトップパソコン等に用い
られるＯＡ用液晶表示素子の主流である６４０×４０
０、６４０×４８０ドットカラー表示の場合、信号電極
方向での画素ピッチは約１１０μｍであり、画素間のギ
ャップは２０μｍ以下となっている。つまり、プラスチ
ックフィルム基板厚と画素ピッチがほぼ等しくなるた
め、斜め方向から画面をみた場合に、対応してないカラ
ーフィルターからの光が画素電極を通過して観測される
ことは避けられなくなる。基板厚をさらに小さくしてこ
の問題を解決することも考えられるが、これは基板が伸
縮しやすくなり、プロセスでのハンドリングが難しくな
る。また、パネル自体の強度低下などの問題を引き起こ
す。このような事情から、実用上カラーフィルターは通
常基板上、液晶層側に設けられている。この場合、透明
電極はカラーフィルター上に形成されることになる。こ
こで問題となるのがカラーフィルターの表面性である。
液晶のセルギャップが表示に影響するため、フィルター
面を平坦化する平坦化層が必要となる。特にＳＴＮモー
ドの場合０．１μｍ以内の表面性が要求されるため、フ
ィルターを形成後研磨し、さらに平坦化層を塗布する場
合もある。また、この平坦化層は透明電極の形成プロセ
ス中にフィルター層を保護するためにも必要となる。特
開平２−１０３１７号公報ではバックライトと液晶パネ
ルとの間にレンズアレーを設けることで、薄膜トランジ
スタ等の素子やゲート配線、データ配線などの遮光部に
照射されている光を透過部へ導き、液晶層を透過する光
量を増加させ、表示面の明るさを向上させることを目的
としている。表示面の明るさの増加とバックライト消費
電力の低減にはそれなりの効果があるが、カラー表示に
おける前述の混色防止の問題点については何ら言及して
いない。
【０００３】
【目的】本発明の目的は液晶セルを構成する基板のう
ち、背面側の基板のバックライト側にカラーフィルター
兼マイクロレンズアレイを設けることにより、従来必要
となっていた平坦化のための構造、工程を省略するとと
もに、隣接するカラーフィルターからの光による混色を
防止することにある。
ち、背面側の基板のバックライト側にカラーフィルター
兼マイクロレンズアレイを設けることにより、従来必要
となっていた平坦化のための構造、工程を省略するとと
もに、隣接するカラーフィルターからの光による混色を
防止することにある。
【０００４】
【構成】本発明の第１は、背面にバックライトを有する
透過型ドットマトリックス液晶表示装置において、液晶
パネルを構成する基板のうち背面側に位置する基板のバ
ックライト側に各表示ドットに対応したマイクロレンズ
アレイを有し、かつ前記マイクロレンズアレイがＲＧＢ
のカラーフィルターを兼ねることを特徴とする透過型ド
ットマトリックスカラー液晶表示装置に関する。本発明
の第２は、液晶パネルを構成する基板のうち少なくとも
背面側の基板としてポリマーフィルムを用い、かつ前記
マイクロレンズアレイ兼カラーフィルターが前記ポリマ
ーフィルムと一体成形されたものである請求項１記載の
透過型ドットマトリックスカラー液晶表示装置に関す
る。
透過型ドットマトリックス液晶表示装置において、液晶
パネルを構成する基板のうち背面側に位置する基板のバ
ックライト側に各表示ドットに対応したマイクロレンズ
アレイを有し、かつ前記マイクロレンズアレイがＲＧＢ
のカラーフィルターを兼ねることを特徴とする透過型ド
ットマトリックスカラー液晶表示装置に関する。本発明
の第２は、液晶パネルを構成する基板のうち少なくとも
背面側の基板としてポリマーフィルムを用い、かつ前記
マイクロレンズアレイ兼カラーフィルターが前記ポリマ
ーフィルムと一体成形されたものである請求項１記載の
透過型ドットマトリックスカラー液晶表示装置に関す
る。
【０００５】本発明を具体例により説明する。図１に本
発明による液晶表示装置の一例を示す。図中１は表示面
側の基板で、ストライプ状の透明電極（例えば、走査電
極７）が形成されている。２は背面側の基板で、同様に
液晶層側にストライプ状の透明電極（例えば、信号電極
８）が形成されている。３はバックライトである。背面
側の基板２には裏面に、ＲＧＢに着色したカラーフィル
ター兼マイクロレンズアレイ１０を各表示ドットに対応
させて形成している。この場合、レンズは基板上に感光
性、あるいは紫外線硬化型の樹脂のリソグラフィーによ
り形成しても良いし、一般的に知られている成形法でも
良い。レンズは各表示ドットに対応している。通常のバ
ックライトでは、光源からの光は拡散板を通過してくる
ために四方に散乱しているが、カラーフィルター兼マイ
クロレンズアレイ１０におけるレンズ部分５によりその
主要部がセルに対してほぼ垂直に入射する成分からなる
状態とすることができ、かつ見る側にある程度の角度範
囲で拡散させ、視野角を広げることが可能になる。ま
た、図２に示した例では、背面基板自体をポリマーフィ
ルムで構成し基板とカラーフィルター兼マイクロレンズ
アレイとを一体化して形成したもの１１を使用してい
る。この場合、例えば図３に示されているように、まず
基板２１上にグレイスケール性を有するフォトレジスト
２２によりレンズのポジパターンを形成する。次に、電
気鋳造法等の手法を用いてニッケル、あるいはニッケル
／コバルト合金等の金属層２４でネガパターンを形成
し、その裏側を構造材２３でバックアップしてマスター
２５とする。ついで、このマスターを用い、ポリマー成
形法により基板と一体化されたカラーフィルター兼マイ
クロレンズアレイを作成する。成形方法としては、キャ
スト重合法、熱プレス成形法、射出成形法等があり、ポ
リマー材料としては、ポリカーボネート、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート、ポリエーテルサルフ
ォン等があげられる。
発明による液晶表示装置の一例を示す。図中１は表示面
側の基板で、ストライプ状の透明電極（例えば、走査電
極７）が形成されている。２は背面側の基板で、同様に
液晶層側にストライプ状の透明電極（例えば、信号電極
８）が形成されている。３はバックライトである。背面
側の基板２には裏面に、ＲＧＢに着色したカラーフィル
ター兼マイクロレンズアレイ１０を各表示ドットに対応
させて形成している。この場合、レンズは基板上に感光
性、あるいは紫外線硬化型の樹脂のリソグラフィーによ
り形成しても良いし、一般的に知られている成形法でも
良い。レンズは各表示ドットに対応している。通常のバ
ックライトでは、光源からの光は拡散板を通過してくる
ために四方に散乱しているが、カラーフィルター兼マイ
クロレンズアレイ１０におけるレンズ部分５によりその
主要部がセルに対してほぼ垂直に入射する成分からなる
状態とすることができ、かつ見る側にある程度の角度範
囲で拡散させ、視野角を広げることが可能になる。ま
た、図２に示した例では、背面基板自体をポリマーフィ
ルムで構成し基板とカラーフィルター兼マイクロレンズ
アレイとを一体化して形成したもの１１を使用してい
る。この場合、例えば図３に示されているように、まず
基板２１上にグレイスケール性を有するフォトレジスト
２２によりレンズのポジパターンを形成する。次に、電
気鋳造法等の手法を用いてニッケル、あるいはニッケル
／コバルト合金等の金属層２４でネガパターンを形成
し、その裏側を構造材２３でバックアップしてマスター
２５とする。ついで、このマスターを用い、ポリマー成
形法により基板と一体化されたカラーフィルター兼マイ
クロレンズアレイを作成する。成形方法としては、キャ
スト重合法、熱プレス成形法、射出成形法等があり、ポ
リマー材料としては、ポリカーボネート、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート、ポリエーテルサルフ
ォン等があげられる。
【０００６】
【効果】（１）本発明の請求項１の構成のように基板の
バックライト側の面にカラーフィルター兼マイクロレン
ズアレイ（各表示ドットに対応）を設けることにより、
ライトからの光を集光してＲＧＢの各カラーフィィルタ
ー及びそれらに対応した表示ドットに入射させることが
でき、その結果、表示容量が大きくても隣接フィルター
からのカラーの混色が防止できた。 （２）背面基板のバックライト側にＲＧＢのカラーフィ
ルターを設けることで、従来、液晶層側にフィルターを
配置したパネル構成で必要となっていた基板面平坦化の
ための構造、及び工程が省略できた。 （３）また、マイクロレンズがカラーフィルターを兼ね
ることにより、フィルターの形成工程が省略できた。
バックライト側の面にカラーフィルター兼マイクロレン
ズアレイ（各表示ドットに対応）を設けることにより、
ライトからの光を集光してＲＧＢの各カラーフィィルタ
ー及びそれらに対応した表示ドットに入射させることが
でき、その結果、表示容量が大きくても隣接フィルター
からのカラーの混色が防止できた。 （２）背面基板のバックライト側にＲＧＢのカラーフィ
ルターを設けることで、従来、液晶層側にフィルターを
配置したパネル構成で必要となっていた基板面平坦化の
ための構造、及び工程が省略できた。 （３）また、マイクロレンズがカラーフィルターを兼ね
ることにより、フィルターの形成工程が省略できた。
【図１】本発明にかかる液晶表示装置の１例を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明にかかる液晶表示装置の１例を示す断面
図である。
図である。
【図３】本発明で用いるポリマーフィルム基板にカラー
フィルター兼マイクロレンズアレイを一体成形するため
のプロセス例を示す。
フィルター兼マイクロレンズアレイを一体成形するため
のプロセス例を示す。
【図４】液晶層側にカラーフィルターをもつ従来型液晶
表示装置の断面図を示す。
表示装置の断面図を示す。
【図５】図４で示す従来型液晶表示装置の混色発生現象
を説明するモデル図である。
を説明するモデル図である。
１ 表示面側基板 ２ 背面側基板 ３ バックライト ４ カラーフィルター ５ マイクロレンズアレイ ６ 液晶層 ７ 走査電極 ８ 信号電極 ９ マイクロレンズアレイ １０ カラーフィルター兼マイクロレンズアレイ １１ 背面側基板と一体成形されたカラーフィルター兼
マイクロレンズアレイ ２１ 基板 ２２ フォトレジスト ２３ バックアップ構造材 ２４ 金属層 ２５ ネガパターンマスター ２６ 成形枠
マイクロレンズアレイ ２１ 基板 ２２ フォトレジスト ２３ バックアップ構造材 ２４ 金属層 ２５ ネガパターンマスター ２６ 成形枠
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1335 505 G02F 1/1335 G02B 5/20 101
Claims (2)
- 【請求項１】 背面にバックライトを有する透過型ドッ
トマトリックス液晶表示装置において、液晶パネルを構
成する基板のうち背面側に位置する基板のバックライト
側に各表示ドットに対応したマイクロレンズアレイを有
し、かつ前記マイクロレンズアレイがＲＧＢのカラーフ
ィルターを兼ねることを特徴とする透過型ドットマトリ
ックスカラー液晶表示装置。 - 【請求項２】 液晶パネルを構成する基板のうち少なく
とも背面側の基板としてポリマーフィルムを用い、かつ
前記マイクロレンズアレイ兼カラーフィルターが前記ポ
リマーフィルムと一体成形されたものである請求項１記
載の透過型ドットマトリックスカラー液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169387A JP3054237B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 透過型ドットマトリックスカラー液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169387A JP3054237B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 透過型ドットマトリックスカラー液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04366918A JPH04366918A (ja) | 1992-12-18 |
| JP3054237B2 true JP3054237B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=15885654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3169387A Expired - Fee Related JP3054237B2 (ja) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | 透過型ドットマトリックスカラー液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054237B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP3169387A patent/JP3054237B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04366918A (ja) | 1992-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7456926B2 (en) | Liquid crystal display device | |
| US7466380B2 (en) | Liquid crystal display and electronic apparatus | |
| US7436472B2 (en) | Liquid crystal display device and method with color filters having overcoat layer thereover formed on substrate except for fourth color filter formed on the overcoat layer | |
| JP3989822B2 (ja) | 液晶表示パネルおよび電子機器 | |
| EP2063313A1 (en) | Liquid crystal display panel provided with microlens array, method for manufacturing the liquid crystal display panel, and liquid crystal display device | |
| JP3705284B2 (ja) | 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法および電子機器 | |
| WO2019061724A1 (zh) | Bps型阵列基板及其制作方法 | |
| CN101223472A (zh) | 带微透镜的液晶显示面板及其制造方法 | |
| US20030147115A1 (en) | Substrate for electrooptical device, method for manufacturing the substrate, electrooptical device, method for manufacturing the electrooptical device, and electronic apparatus | |
| WO2021259247A1 (zh) | 显示基板及其制备方法、面板、显示装置及掩膜板 | |
| JP4725170B2 (ja) | カラーフィルタの製造方法および液晶表示装置 | |
| JP2004126527A (ja) | カラーフィルタ、電気光学装置、電子機器、およびカラーフィルタ基板の製造方法、ならびに電気光学装置の製造方法 | |
| KR20040074605A (ko) | 반투과형 표시장치 | |
| US20070091240A1 (en) | Liquid crystal display and method of manufacturing the same | |
| KR100530392B1 (ko) | 전기 광학 패널 및 그 제조 방법과 전자 기기 | |
| JP3054237B2 (ja) | 透過型ドットマトリックスカラー液晶表示装置 | |
| JP4036230B2 (ja) | 液晶表示パネル、電子機器およびカラーフィルタ基板 | |
| JP4096955B2 (ja) | 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法および電子機器 | |
| JP4839696B2 (ja) | カラーフィルタの製造方法 | |
| JP4461683B2 (ja) | 電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器、及び電気光学装置用基板の製造方法 | |
| KR20020053576A (ko) | 반사형 표시장치의 제조방법 | |
| JP2001350138A (ja) | 液晶装置およびその製造方法 | |
| JPH11160521A (ja) | カラ−フィルタの製造法 | |
| JPH11194334A (ja) | 液晶表示素子、その製造方法及びそれを用いた液晶表示装置 | |
| JP2003323124A (ja) | 電気光学パネル用基板及びその製造方法、電気光学パネル並びに電子機器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |