JP3143469B2 - 液晶素子 - Google Patents
液晶素子Info
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- JP3143469B2 JP3143469B2 JP02295989A JP29598990A JP3143469B2 JP 3143469 B2 JP3143469 B2 JP 3143469B2 JP 02295989 A JP02295989 A JP 02295989A JP 29598990 A JP29598990 A JP 29598990A JP 3143469 B2 JP3143469 B2 JP 3143469B2
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- liquid crystal
- concave lens
- light
- pixel opening
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示素子、特に明るい画面の表示が可能
な受光型の液晶表示素子に関する。
な受光型の液晶表示素子に関する。
液晶表示素子は、液晶の電気光学効果を利用して透過
光量を制御し、画像情報等の伝達をおこなう素子ある。
小型軽量化及び駆動時の低消費電力化が可能なことか
ら、薄型表示素子としての実用化が急速に進んでいる。
光量を制御し、画像情報等の伝達をおこなう素子ある。
小型軽量化及び駆動時の低消費電力化が可能なことか
ら、薄型表示素子としての実用化が急速に進んでいる。
液晶表示素子の表示画像品位を向上させるためには、
素子の高精細化が必要不可欠である。しかし、他方で素
子の高精細化は表示画像の明るさ及びコントラストの低
下を招く。一般に液晶表示素子は透明画素開口部、液晶
駆動部及び配線部等から成り、しかもそれらは平面的に
構成されている。液晶駆動部及び配線部は機能及び作製
プロセス上、常にある有限の大きさを有しているため、
液晶表示素子の画素密度を上げれば上げるほど、開口率
（透明画素開口部の画素に対する面積比）は減少し、表
示画像は暗くなる。従って、液晶表示素子の高精細化に
際しては、開口率（言い換えれば光利用効率）を落とさ
ずに、いかに画素密度を向上させるかが重要なポイント
となる。
素子の高精細化が必要不可欠である。しかし、他方で素
子の高精細化は表示画像の明るさ及びコントラストの低
下を招く。一般に液晶表示素子は透明画素開口部、液晶
駆動部及び配線部等から成り、しかもそれらは平面的に
構成されている。液晶駆動部及び配線部は機能及び作製
プロセス上、常にある有限の大きさを有しているため、
液晶表示素子の画素密度を上げれば上げるほど、開口率
（透明画素開口部の画素に対する面積比）は減少し、表
示画像は暗くなる。従って、液晶表示素子の高精細化に
際しては、開口率（言い換えれば光利用効率）を落とさ
ずに、いかに画素密度を向上させるかが重要なポイント
となる。
そこで、本発明は以上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、周囲光あるいは照明用光
源からの入射光を表示に有効に利用し得る新規な構造の
液晶表示素子を提供することにある。
で、その目的とするところは、周囲光あるいは照明用光
源からの入射光を表示に有効に利用し得る新規な構造の
液晶表示素子を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、一対の基板間
に液晶が挟持され、画素開口部と遮光部とが規則的に配
列してなる液晶素子において、一方の前記基板の直上に
複数の凹レンズと前記複数の凹レンズの間に設けられた
平坦部とを備えた凹レンズアレイが設けられ、他方の前
記基板上には、液晶駆動部及び配線部と、透明画素開口
部とが設けられ、前記凹レンズアレイの前記凹レンズの
略中心軸は、前記遮光部の略中心と一致してなり、前記
凹レンズアレイの前記平坦部は、前記透明画素開口部と
対応して設けられてなり、前記凹レンズと前記一方の基
板との間には、断面形状が三角形の反射層が形成されて
なり、前記反射層は、前記凹レンズの下方位置に、前記
凹レンズの略中心軸と前記反射層の対称軸とがほぼ一致
するように配置されていることを特徴とする。
に液晶が挟持され、画素開口部と遮光部とが規則的に配
列してなる液晶素子において、一方の前記基板の直上に
複数の凹レンズと前記複数の凹レンズの間に設けられた
平坦部とを備えた凹レンズアレイが設けられ、他方の前
記基板上には、液晶駆動部及び配線部と、透明画素開口
部とが設けられ、前記凹レンズアレイの前記凹レンズの
略中心軸は、前記遮光部の略中心と一致してなり、前記
凹レンズアレイの前記平坦部は、前記透明画素開口部と
対応して設けられてなり、前記凹レンズと前記一方の基
板との間には、断面形状が三角形の反射層が形成されて
なり、前記反射層は、前記凹レンズの下方位置に、前記
凹レンズの略中心軸と前記反射層の対称軸とがほぼ一致
するように配置されていることを特徴とする。
本発明による作用を第１図に基づいて説明する。液晶
表示素子の液晶駆動部及び配線部等からなる遮光部の略
中心軸上に、凹レンズを配置する（凹レンズの略中心軸
と一致させる）ことにより、遮光部に入射する光は凹レ
ンズによりその光路を曲げられ、透明画素開口部へと導
かれる。従って、透明画素開口部を透過する光束量は増
加し、液晶表示素子の光利用効率は向上する。また、第
２図に示す様に、凹レンズのレンズ中央下部に、断面形
状が三角形状である反射層を設けることにより、凹レン
ズ中央部に入射した光をも透明画素開口部に導くことが
出来る。
表示素子の液晶駆動部及び配線部等からなる遮光部の略
中心軸上に、凹レンズを配置する（凹レンズの略中心軸
と一致させる）ことにより、遮光部に入射する光は凹レ
ンズによりその光路を曲げられ、透明画素開口部へと導
かれる。従って、透明画素開口部を透過する光束量は増
加し、液晶表示素子の光利用効率は向上する。また、第
２図に示す様に、凹レンズのレンズ中央下部に、断面形
状が三角形状である反射層を設けることにより、凹レン
ズ中央部に入射した光をも透明画素開口部に導くことが
出来る。
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。但
し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］ 第１図は、本発明の一実施例を示す液晶表示素子の断
面図である。第１図において、11は凹レンズアレイ、12
は共通電極基板、13は画素開口部、14は遮光部、15は液
晶、16は透明画素開口部、17は液晶駆動部及び配線部、
18は透明ガラス基板、19は入射光線を示している。な
お、本実施例では帯状の凹レンズアレイを形成した。液
晶表示素子では駆動素子の特性を安定化させるため、液
晶駆動部及び配線部17は遮光性の膜14で覆われている。
図から判るように、本発明の液晶表示素子では遮光部上
に凹レンズを、凹レンズの略中心軸が遮光部のほぼ中央
部に位置するように配置している。遮光部上に入射する
光は凹レンズによりその光路を曲げられ、その大部分は
画素開口部に導かれる。従って、画素開口部の大きさに
限定されることなく、遮光部上に入射する光をも透明画
素開口部に導くことが可能となり、凹レンズを設置しな
い場合と比べてより多くの入射光を画像表示に利用する
ことができ、光利用効率の高い、明るい液晶表示素子を
得ることができた。
面図である。第１図において、11は凹レンズアレイ、12
は共通電極基板、13は画素開口部、14は遮光部、15は液
晶、16は透明画素開口部、17は液晶駆動部及び配線部、
18は透明ガラス基板、19は入射光線を示している。な
お、本実施例では帯状の凹レンズアレイを形成した。液
晶表示素子では駆動素子の特性を安定化させるため、液
晶駆動部及び配線部17は遮光性の膜14で覆われている。
図から判るように、本発明の液晶表示素子では遮光部上
に凹レンズを、凹レンズの略中心軸が遮光部のほぼ中央
部に位置するように配置している。遮光部上に入射する
光は凹レンズによりその光路を曲げられ、その大部分は
画素開口部に導かれる。従って、画素開口部の大きさに
限定されることなく、遮光部上に入射する光をも透明画
素開口部に導くことが可能となり、凹レンズを設置しな
い場合と比べてより多くの入射光を画像表示に利用する
ことができ、光利用効率の高い、明るい液晶表示素子を
得ることができた。
ここで、本実施例で用いた凹レンズアレイ11の一製法
に付いて説明する。第３図（ａ）及び第３図（ｂ）に凹
レンズアレイを作製する概略の工程を示す。共通電極基
板12上にレンズ成形用樹脂31を均一に塗布し、その上に
画素開口部13を覆うように金属膜32を位置選択的に形成
した（第３図（ａ））。その後、ウェットエッチングを
おこないレンズ成形用樹脂の金属膜に覆われていない部
分に凹型形状を形成し（第３図（ｂ））、最後に金属膜
を除去して凹レンズアレイ11を形成した。
に付いて説明する。第３図（ａ）及び第３図（ｂ）に凹
レンズアレイを作製する概略の工程を示す。共通電極基
板12上にレンズ成形用樹脂31を均一に塗布し、その上に
画素開口部13を覆うように金属膜32を位置選択的に形成
した（第３図（ａ））。その後、ウェットエッチングを
おこないレンズ成形用樹脂の金属膜に覆われていない部
分に凹型形状を形成し（第３図（ｂ））、最後に金属膜
を除去して凹レンズアレイ11を形成した。
［実施例２］ 凹レンズのレンズ中央部に入射する光は、光の入射角
が90゜に近くなることから光路を殆ど曲げられず、従っ
て、その光の多くは遮光部に到達し、画素開口部には殆
ど集光されない。つまり、凹レンズの中央部を通過する
光を画素開口部に導くことにより、液晶表示素子の光利
用効率を実施例１に示した液晶表示素子の場合と比べ
て、更に向上させることが出来ると言える。
が90゜に近くなることから光路を殆ど曲げられず、従っ
て、その光の多くは遮光部に到達し、画素開口部には殆
ど集光されない。つまり、凹レンズの中央部を通過する
光を画素開口部に導くことにより、液晶表示素子の光利
用効率を実施例１に示した液晶表示素子の場合と比べ
て、更に向上させることが出来ると言える。
この点を考慮した本発明の他の実施例である液晶表示
素子の断面図を第２図に示す。本実施例では、凹レンズ
の下方（凹レンズの光の出射側）位置に、凹レンズの略
中心軸と反射層の対称軸がほぼ一致するように、断面形
状が三角形状である反射層を形成した。この反射層を形
成したことにより、凸レンズの中央部を透過した光の光
路を反射層により曲げ、殆ど全ての光を画素開口部へと
導くことができ、結果として、光利用効率の高い明るい
液晶表示素子を得ることが出来た。
素子の断面図を第２図に示す。本実施例では、凹レンズ
の下方（凹レンズの光の出射側）位置に、凹レンズの略
中心軸と反射層の対称軸がほぼ一致するように、断面形
状が三角形状である反射層を形成した。この反射層を形
成したことにより、凸レンズの中央部を透過した光の光
路を反射層により曲げ、殆ど全ての光を画素開口部へと
導くことができ、結果として、光利用効率の高い明るい
液晶表示素子を得ることが出来た。
以上説明したように本発明による液晶素子では、光入
射側の遮光部上に凹レンズアレイを、さらに、反射層を
形成することにより、遮光部に入射する光を透明画素開
口部に導くことが可能となり、その結果、液晶素子とし
ての光利用効率が向上し、明るい表示画像を得ることが
可能となった。特に、反射層を凹レンズ下部に形成する
ことにより、斜め方向から入射する光をも効果的に画素
開口部へ導くことが可能となり、光利用効率の一層の向
上を達成できた。本発明の液晶素子の構造は、素子の高
精細化に際して特に有効なものであるといえる。
射側の遮光部上に凹レンズアレイを、さらに、反射層を
形成することにより、遮光部に入射する光を透明画素開
口部に導くことが可能となり、その結果、液晶素子とし
ての光利用効率が向上し、明るい表示画像を得ることが
可能となった。特に、反射層を凹レンズ下部に形成する
ことにより、斜め方向から入射する光をも効果的に画素
開口部へ導くことが可能となり、光利用効率の一層の向
上を達成できた。本発明の液晶素子の構造は、素子の高
精細化に際して特に有効なものであるといえる。
第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す図。第３図
（ａ）及び第３図（ｂ）は実施例１における凹レンズア
レイの一製法を説明するための図。 11……凹レンズアレイ 12……共通電極基板 13……画素開口部 14……遮光部 15……液晶 16……透明画素開口部 17……液晶駆動部及び配線部 18……透明ガラス基板 19……入射光線 20……反射層 31……レンズ成形用樹脂 32……金属膜
（ａ）及び第３図（ｂ）は実施例１における凹レンズア
レイの一製法を説明するための図。 11……凹レンズアレイ 12……共通電極基板 13……画素開口部 14……遮光部 15……液晶 16……透明画素開口部 17……液晶駆動部及び配線部 18……透明ガラス基板 19……入射光線 20……反射層 31……レンズ成形用樹脂 32……金属膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−167729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−165621（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−184021（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−115723（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−168780（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】一対の基板間に液晶が挟持され、画素開口
部と遮光部とが規則的に配列してなる液晶素子におい
て、 一方の前記基板の直上に複数の凹レンズと前記複数の凹
レンズの間に設けられた平坦部とを備えた凹レンズアレ
イが設けられ、 他方の前記基板上には、液晶駆動部及び配線部と、透明
画素開口部とが設けられ、 前記凹レンズアレイの前記凹レンズの略中心軸は、前記
遮光部の略中心と一致してなり、 前記凹レンズアレイの前記平坦部は、前記透明画素開口
部と対応して設けられてなり、 前記凹レンズと前記一方の基板との間には、断面形状が
三角形の反射層が形成されてなり、 前記反射層は、前記凹レンズの下方位置に、前記凹レン
ズの略中心軸と前記反射層の対称軸とがほぼ一致するよ
うに配置されていることを特徴とする液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02295989A JP3143469B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02295989A JP3143469B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04168423A JPH04168423A (ja) | 1992-06-16 |
| JP3143469B2 true JP3143469B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=17827696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02295989A Expired - Fee Related JP3143469B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3143469B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100213968B1 (ko) * | 1996-07-15 | 1999-08-02 | 구자홍 | 액정표시장치 |
| JP4706226B2 (ja) * | 2004-10-13 | 2011-06-22 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置及び投射型表示装置 |
| JP4967431B2 (ja) * | 2006-04-12 | 2012-07-04 | セイコーエプソン株式会社 | 光学装置、及びプロジェクタ |
| CN105974652A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-09-28 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及其制备方法、显示装置 |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP02295989A patent/JP3143469B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04168423A (ja) | 1992-06-16 |
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