JPH0519244A - 基板及びその製造方法 - Google Patents

基板及びその製造方法

Info

Publication number
JPH0519244A
JPH0519244A JP3171224A JP17122491A JPH0519244A JP H0519244 A JPH0519244 A JP H0519244A JP 3171224 A JP3171224 A JP 3171224A JP 17122491 A JP17122491 A JP 17122491A JP H0519244 A JPH0519244 A JP H0519244A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
substrate
pitch
liquid crystal
optical element
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.)
Withdrawn
Application number
JP3171224A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Suzuki
敏弘 鈴木
Tetsuya Kobayashi
哲也 小林
Tetsuya Hamada
哲也 浜田
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3171224A priority Critical patent/JPH0519244A/ja
Publication of JPH0519244A publication Critical patent/JPH0519244A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板及び基板の製造方法に関し、光の利用効
率を向上することができ、投射型液晶ディスプレイに使
用できることを目的とする。 【構成】 一方の表面に光非透過性の膜(32)が所定の
ピッチで格子状に設けられ、反対側の表面に集光機能を
有する光学素子(36)のアレイが該光非透過性の膜と関
連して設けられ、該光学素子のアレイピッチ(P)が該
光非透過性の膜の格子ピッチ(Q)よりも大きい構成と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば液晶パネル等で使
用されるブラックマトリクスを有する基板に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、テレビ等のディスプレイとして液
晶パネルが使用されるようになってきている。また、投
射型液晶ディスプレイにより大型のディスプレイを構成
する開発が行われている。液晶パネルは多数の画素から
なり、画素に相当する配置の駆動電極により液晶の微小
区分毎の透過光の制御をして画像を形成する。一般に、
液晶パネルは、共通電極を有するガラス基板と、画素に
相当する駆動電極を有するガラス基板とを周辺シールで
貼り合わせた後、これらの基板間に真空中で液晶を吸い
込み、封入することにより製造される。防眩ミラー等の
特別の用途以外では、液晶パネルは一般に平板のガラス
基板を用いている。
【0003】液晶パネルには画素間に非表示領域が存在
し、光がこの非表示領域を透過すると全体的に明るくな
って画素のコントラストが低下するので、このような非
表示領域には光非透過性の膜が所定のピッチで格子状に
設けられる。この光非透過性の膜は通常ブラックマトリ
クスと呼ばれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ブラックマト
リクスを設けると、ブラックマトリクスに入射する光は
そこで遮断されることになり、液晶パネルに入射する光
の利用効率が低下することになる。ある液晶パネルで
は、表示領域と非表示領域との面積比は約1対1にな
り、光の利用効率は約50パーセントになる。本発明の目
的は、光の利用効率を向上することができ、投射型液晶
ディスプレイにも使用できる基板及び基板の製造方法を
提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による基板は、一
方の表面に光非透過性の膜が所定のピッチで格子状に設
けられ、反対側の表面に集光機能を有する光学素子のア
レイが該光非透過性の膜と関連して設けられ、該光学素
子のアレイピッチが該光非透過性の膜の格子ピッチより
も大きいことを特徴とするものである。
【0006】また、本発明による基板は、一方の表面に
光非透過性の膜が所定のピッチで格子状に設けられ、反
対側の表面に集光機能を有する光学素子のアレイが該光
非透過性の膜と関連して設けられ、該光学素子が、隣接
する該光非透過性の膜の間の開口部の形状にほぼ対応す
る主領域と、該主領域の周辺に位置する周辺領域とを含
み、かつ、該主領域が基板面に平行にほぼ平坦であり、
該周辺領域が該主領域から基板面に向かってなだらかに
傾斜していることを特徴とするものである。
【0007】また、本発明による基板の製造方法は、基
板の一方の表面に光非透過性の膜を形成し、該基板の反
対側の表面に光反応性材料を塗布し、該光非透過性の膜
をマスクとして該光反応性材料を背面露光して集光機能
を有する光学素子を形成する、ことを特徴とするもので
ある。
【0008】
【作用】上記した基板では、集光機能を有する光学素子
を設けた側から光が入射し、光非透過性の膜を設けた側
から出射する。液晶パネルでは、光非透過性の膜の間の
開口部が表示領域になり、光非透過性の膜の部分が非表
示領域になる。集光機能を有する光学素子は光非透過性
の膜と関連して設けられ、各光学素子の中心部は光非透
過性の膜の間の開口部に位置し、周辺部は光非透過性の
膜を覆うようになっている。従って、入射光のうち、各
光学素子の中心部に入射した光は光非透過性の膜の間の
開口部を通過し、そして液晶に入射する。また、入射光
のうち、各光学素子の周辺部に入射した光は集光されて
中心方向に屈折し、光非透過性の膜の上に入射したにも
かかわらず光非透過性の膜の側を通過し、そして液晶に
入射する。この場合、光非透過性の膜の裏側に位置する
液晶24の部分には光はほとんど入射しない。従って、非
表示領域には光は当たらず、表示領域に当たる光を有効
に利用することができる。
【0009】さらに、光学素子のアレイピッチが光非透
過性の膜の格子ピッチよりも大きいので、集光性の光を
光学素子を設けた側から基板に入射させると、光軸に対
して斜めに進む光に対して、各光学素子と光非透過性の
膜とが面積で比較してより優れた対応関係を有すること
になる。従って、この基板を投射型液晶ディスプレイに
使用した場合に、光の利用効率を向上することができ
る。
【0010】また、該光学素子が、隣接する該光非透過
性の膜の間の開口部の形状にほぼ対応する主領域と、該
主領域の周辺に位置する周辺領域とを含み、かつ、該主
領域が基板面に平行にほぼ平坦であり、該周辺領域が該
主領域から基板面に向かってなだらかに傾斜している構
成の場合には、入射光のうち、各光学素子の主領域に入
射した光は屈折量が0又は非常に小さいので光非透過性
の膜の裏側に回り込むことなく光非透過性の膜の間の開
口部を通過し、そして液晶に入射する。また、入射光の
うち、各光学素子の周領域に入射した光は集光されて中
心方向に屈折し、光非透過性の膜の側を通過し、そして
液晶に入射する。従って、非表示領域には光は当たら
ず、表示領域に当たる光を有効に利用することができ
る。
【0011】
【実施例】図2は投射型液晶ディスプレイの例を示す図
である。図2において、投射型液晶ディスプレイは、図
示しない光源と、集光レンズ10と、液晶パネル12と、投
射レンズ14と、スクリーン16とからなる。光源からの平
行光は集光レンズ10によって集光されて液晶パネル12を
通り、投射レンズ14において一点に集中するようになっ
ている。投射レンズ14は液晶パネル12から来た光がスク
リーン16上で画像を形成するようにするものである。こ
のように、実施例では、液晶パネル12は集光性の光を受
ける。
【0012】図3は液晶パネル12を示す図である。液晶
パネル12は、一対のガラス基板20,22の間に液晶24を封
入してなる。第1の基板20の内面にはベタの共通電極26
が設けられ、第2の基板22の内面には画素に相当する駆
動電極28が設けられている。この駆動電極28にTFTか
らなるアクティブマトリクスに接続される。この駆動電
極28の面積に相当する領域が表示領域になり、隣接する
駆動電極28の間が非表示領域30になる。この非表示領域
30を覆うように、第1の基板20の内面には光非透過性の
膜32が設けられている。図4の(B)に示されるよう
に、この光非透過性の膜32はブラックマトリクスとして
所定のピッチで格子状に設けられる。図4の(B)の島
状の小区画は表示領域に相当する開口部34である。
【0013】第1の基板20の外面には集光機能を有する
光学素子36のアレイが設けられている。図4の(A)に
は、光学素子36のアレイが示されており、これは光非透
過性の膜32のパターンと関連して設けられる。より詳細
には、各光学素子36の中心部が光非透過性の膜32の間の
開口部34に位置し、周辺部は光非透過性の膜32を覆うよ
うになっている。このように、各光学素子36の面積は各
島状の小区画の開口部34の面積よりも大きく、第1の基
板20の外面を実質的に覆っている。
【0014】図1は、本発明の特徴である第1の基板20
を拡大して示す図である。共通電極26はまだ形成されて
いない。各光学素子36は、光非透過性の膜32の間の開口
部34の形状にほぼ対応する主領域38と、該主領域38の周
辺に位置する周辺領域40とを含む。この主領域38は基板
面に平行にほぼ平坦であり、周辺領域40は主領域38から
基板面に向かってなだらかに傾斜している。
【0015】従って、矢印で示すように、入射光のう
ち、各光学素子36の主領域38(中心部)に入射した光は
光非透過性の膜32の間の開口部34を通過し、そして液晶
24(図3)に入射する。また、入射光のうち、各光学素
子の周辺領域40(周辺部)に入射した光は破線の矢印で
示すように集光されて中心方向に屈折し、光非透過性の
膜32の上に入射したにもかかわらず光非透過性の膜32の
側を通過し、そして液晶24に入射する。この場合、光非
透過性の膜32の裏側に位置する液晶24の部分には光はほ
とんど入射しない。従って、非表示領域には光は当たら
ず、表示領域に当たる光を有効に利用することができ
る。
【0016】図1に示されるように、光学素子36のアレ
イは一定のピッチPで形成されており、光非透過性の膜
32は一定のピッチQで形成されている。光学素子36のピ
ッチPは光非透過性の膜32のピッチQよりも大きく、
(P/Q)≒1+aΔの関係がある。ここで、第1の基
板20の厚さをΔとし、aは定数である。なお、第1の基
板20の厚さΔは約1.1mmであり、光学素子36のピッチP
及び光非透過性の膜32のピッチQは50から 100μmであ
る。従って、周辺領域40の基板面に対する傾斜は、数度
でよい。
【0017】このように、光学素子36のアレイのピッチ
Pが光非透過性の膜32の格子のピッチQよりも大きいの
で、図2の構成を想定して、図1に示されるように、集
光性の光を光学素子36を設けた側から第1の基板20に入
射させると、光軸に対して斜めに進む光に対して、各光
学素子36と光非透過性の膜32(及び開口部34) とが面積
で比較してより優れた対応関係を有することになる。従
って、第1の基板20を投射型液晶ディスプレイに使用し
た場合に、光の利用効率を向上することができる。
【0018】図5は、上記(P/Q)≒1+aΔの関係
を説明するための図である。第1の基板20から投射レン
ズ14までの距離をLとする。第1の基板20の厚さはΔで
あり、集光性の光が第1の基板20に入射し、投射レンズ
14上に集まるとする。集光性の光を考え、光軸と所定の
光線とのなす角度をα,βとする。ただし、βは第1の
基板20の内部、αは第1の基板20の外部のものである。
第1の基板20の屈折率をnとする。
【0019】光軸と上記光線との間に、m個の光学素子
36及びm個の光非透過性の膜32があるとすると、Ltan
α=mQ、Ltan α+Δtan β=mP、nsin β=sin
αの関係が成立する。従って、 (P/Q)=(Ltan α+Δtan β)/Ltan α =1+(Δ/L)(tan β/Ltan α) =1+aΔ になる。ただし、
【0020】
【数1】 である。0<α<20の範囲では、このaはほぼ一定であ
る。
【0021】図1及び図3に示されるように、第1の基
板20上の光学素子36は平坦な主領域38及び傾斜した周辺
領域40を有し、その断面形状はほぼ台形状となってい
る。図6はこのような第1の基板20を製造する方法を示
す図である。まず、第1の基板20の一方の表面に光非透
過性の膜32が形成される。光非透過性の膜32は、例えば
酸化クロムを蒸着し、それをエッチングして得られる。
次に第1の基板20の他方の表面に光反応性の樹脂(光架
橋性の樹脂)44を塗布する。それから、図6に示される
ように、光非透過性の膜32をマスクとして光反応性の樹
脂44を背面露光する。すると、光非透過性の膜32の間の
開口部34を通った光が当たった部分がそのまま硬化して
平坦な主領域38となる。平坦な主領域38の周囲は光が当
たらずに斜面状に硬化していく。従って、未硬化部分を
除去すると傾斜した周辺領域40となる。この露光光源を
ほぼ投射レンズ14に対応する位置におき、放射状の光を
当てると、上記したピッチの関係(P/Q)をもった光
学素子36が得られる。
【0022】さらに、平坦な主領域38及び傾斜した周辺
領域40からなる光学素子36を有する第1の基板20は、上
記したように非常に光の有効利用を図ることができるの
で、集光性の光で使用する液晶パネル12ばかりでなく、
その他の液晶パネルでも有効である。図7は、このよう
な第1の基板20を平行光で使用する場合を示している。
この場合にも(P/Q)=1であり、図6の製造方法で
は平行光により背面露光する。使用においては、光学素
子36の主領域38に入射した光は光非透過性の膜32の間の
開口部34を平行光のまま通過し、また、周辺領域40に入
射した光は中心方向に屈折し、光非透過性の膜32の側を
通って開口部34を通過する。従って、光非透過性の膜32
があるにもかかわらず、入射光のほとんど全てを有効に
利用することができる。この場合には、平坦な主領域38
を通った光がそのまま平行光として液晶を透過し、ロス
なく表示領域を透過する。
【0023】第1の基板20上の光学素子36はその他の方
法でも製造することができる。例えば、低融点ガラスや
ポリイミド等の樹脂を成膜し、これを飛び地状にアレイ
化し、融点よりもやや低い温度でアニール成形する。あ
るいは、酸化シリコンの蒸着も可能である。この場合、
格子パターンを有するステンレス製マスクを基板と蒸着
源との間に配置して行う。
【0024】さらに、第1の基板20の光学素子36は図1
及び図3に示されるものに限定されず、集光性を有する
その他の構造のものを使用することができる。例えば、
図8の光学素子36は平凸レンズの構造であり、図9の光
学素子36はピラミッド状の構造である。図8及び図9に
おいても、各光学素子36の中心部が光非透過性の膜32の
間の開口部34に配置し、周辺部は光非透過性の膜32を覆
うようになっている。また、このような光学素子36は図
5を参照したピッチの関係で配置されるのが好ましい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一方の表面に光非透過性の膜が所定のピッチで格子状に
設けられ、反対側の表面に集光機能を有する光学素子の
アレイが該光非透過性の膜と関連して設けられ、該光学
素子のアレイピッチが該光非透過性の膜の格子ピッチよ
りも大きい構成とすることにより、光の利用効率を向上
することができ、そして投射型液晶ディスプレイに使用
できる。また、光学素子が、隣接する光非透過性の膜の
間の開口部の形状にほぼ対応する主領域と、該主領域の
周辺に位置する周辺領域とを含み、かつ、該主領域が基
板面に平行にほぼ平坦であり、該周辺領域が該主領域か
ら基板面に向かってなだらかに傾斜している構成の場合
には、さらに大きく光の利用効率を向上することができ
る。また、本発明による基板の製造方法によれば、その
ような好ましい基板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図である。
【図2】投射型液晶ディスプレイを示す図である。
【図3】図2の液晶パネルを示す図である。
【図4】図1の基板を示す図であり、(A)は平面図、
(B)は底面図である。
【図5】光学素子と光非透過性の膜のピッチの関係を説
明する図である。
【図6】光学素子を有する基板の製造方法を示す図であ
る。
【図7】図1の光学素子を平行光で使用する例を示す図
である。
【図8】光学素子の別の例を示す図である。
【図9】光学素子のさらに別の例を示す図である。
【符号の説明】
12…液晶パネル 14…投射レンズ 20, 22…基板 24…液晶 32…光非透過性の膜 34…開口部 36…光学素子 38…主領域 40…周辺領域

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の表面に光非透過性の膜(32)が所
    定のピッチで格子状に設けられ、反対側の表面に集光機
    能を有する光学素子(36) のアレイが該光非透過性の膜
    と関連して設けられ、該光学素子のアレイピッチ(P)
    が該光非透過性の膜の格子ピッチ(Q)よりも大きい基
    板。
  2. 【請求項2】 該光学素子のアレイピッチをPとし、隣
    接する該光非透過性の膜の格子ピッチをQとし、該基板
    の厚さをΔとし、aを定数とするとき、 (P/Q)≒1+aΔ を満足する請求項1に記載の基板。
  3. 【請求項3】 該光学素子の中心と、該光非透過性の膜
    の間の開口部の中心とを結ぶ線が、基板外の一点を通る
    請求項1に記載の基板。
  4. 【請求項4】 一方の表面に光非透過性の膜(32)が所
    定のピッチで格子状に設けられ、反対側の表面に集光機
    能を有する光学素子(36) のアレイが該光非透過性の膜
    と関連して設けられ、該光学素子が、隣接する該光非透
    過性の膜の間の開口部(34)の形状にほぼ対応する主領
    域(38)と、該主領域の周辺に位置する周辺領域(40)
    とを含み、かつ、該主領域が基板面に平行にほぼ平坦で
    あり、該周辺領域が該主領域から基板面に向かってなだ
    らかに傾斜している基板。
  5. 【請求項5】 基板の一方の表面に光非透過性の膜を形
    成し、該基板の反対側の表面に光反応性材料を塗布し、
    該光非透過性の膜をマスクとして該光反応性材料を背面
    露光して集光機能を有する光学素子を形成する、基板の
    製造方法。
JP3171224A 1991-07-11 1991-07-11 基板及びその製造方法 Withdrawn JPH0519244A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3171224A JPH0519244A (ja) 1991-07-11 1991-07-11 基板及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3171224A JPH0519244A (ja) 1991-07-11 1991-07-11 基板及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0519244A true JPH0519244A (ja) 1993-01-29

Family

ID=15919350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3171224A Withdrawn JPH0519244A (ja) 1991-07-11 1991-07-11 基板及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0519244A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007010764A1 (ja) * 2005-07-20 2007-01-25 Sharp Kabushiki Kaisha マイクロレンズ付き液晶表示パネルおよびその製造方法
JP2007264640A (ja) * 2007-04-05 2007-10-11 Sharp Corp 表示パネルの製造方法
CN104090420A (zh) * 2014-07-11 2014-10-08 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、半透半反式显示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007010764A1 (ja) * 2005-07-20 2007-01-25 Sharp Kabushiki Kaisha マイクロレンズ付き液晶表示パネルおよびその製造方法
JP2007264640A (ja) * 2007-04-05 2007-10-11 Sharp Corp 表示パネルの製造方法
CN104090420A (zh) * 2014-07-11 2014-10-08 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、半透半反式显示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5990992A (en) Image display device with plural planar microlens arrays
JP6175761B2 (ja) 電気光学装置及び電子機器
JP2005062692A (ja) カラー表示装置、光学素子、およびカラー表示装置の製造方法
JP3535610B2 (ja) 液晶プロジェクタ−用の液晶デバイスおよび液晶デバイス用の対向基板
JP2004199006A (ja) 集光基板及びこれを用いた表示装置並びにその製造方法
JP3586326B2 (ja) 透過型表示装置
JP3198625B2 (ja) マイクロレンズアレイ基板とその製造方法及び同基板を用いた画像表示装置
JP2552389B2 (ja) 透過型表示装置
JPH1195197A (ja) 液晶プロジェクタ用の液晶デバイスおよび液晶デバイス用の対向基板
KR100815827B1 (ko) 광학 패널 장치용 마이크로-렌즈의 위치 설계 방법, 광학패널 장치 제조 방법 및 광학 패널 장치
JPH0519244A (ja) 基板及びその製造方法
JPH0943588A (ja) 液晶表示装置
JP2001021862A (ja) 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
JP2000305472A5 (ja)
JP4907859B2 (ja) マイクロレンズアレイ素子の設計方法
JPH05346578A (ja) 液晶表示パネル
JPH1164836A (ja) 画像表示装置
JP2922947B2 (ja) 液晶表示素子
JPH11258698A (ja) 画像表示装置及び光拡散シート
US20050174524A1 (en) Liquid crystal display and manufacturing method for the same
JP2001066584A (ja) 表示装置
JPH03214121A (ja) 液晶表示装置
JP2007279088A (ja) 光学素子基板、液晶装置及びプロジェクタ並びに光学素子基板の製造方法
JP2003005164A (ja) 液晶表示装置
JP4329141B2 (ja) 液晶表示装置用マイクロレンズ基板

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981008