JPH05346577A - マイクロレンズ内蔵型液晶パネル - Google Patents
マイクロレンズ内蔵型液晶パネルInfo
- Publication number
- JPH05346577A JPH05346577A JP4155249A JP15524992A JPH05346577A JP H05346577 A JPH05346577 A JP H05346577A JP 4155249 A JP4155249 A JP 4155249A JP 15524992 A JP15524992 A JP 15524992A JP H05346577 A JPH05346577 A JP H05346577A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal panel
- microlens
- microlens array
- lens
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶プロジェクションテレビに有用な、照明
光の利用効率が極めて高い液晶パネルを提供する。 【構成】 液晶パネル１０は一対のガラス基板１１、１
２と液晶層１３で構成される。照明側の基板１１は二枚
のマイクロレンズアレイ板２０Ａと２０Ｂとを、それら
レンズ形成面を対向させ透明接着剤層を介して接合して
作製されている。上記のマイクロレンズアレイ板２０
Ａ、２０Ｂは、表面平坦なソーダライムガラス板中にイ
オン交換法により、断面が略半円ないし半楕円形状の高
屈折率領域としてマイクロレンズ２１を稠密充填に配列
形成したものであり、その配列パターン、ピッチは液晶
層の画素開口部１３Ａのそれと一致させてある。上記構
成により、従来の断面半円ないし半楕円形状のレンズの
アレイ板を用いた場合に比べて実質的に２倍のＮＡが付
与される。
光の利用効率が極めて高い液晶パネルを提供する。 【構成】 液晶パネル１０は一対のガラス基板１１、１
２と液晶層１３で構成される。照明側の基板１１は二枚
のマイクロレンズアレイ板２０Ａと２０Ｂとを、それら
レンズ形成面を対向させ透明接着剤層を介して接合して
作製されている。上記のマイクロレンズアレイ板２０
Ａ、２０Ｂは、表面平坦なソーダライムガラス板中にイ
オン交換法により、断面が略半円ないし半楕円形状の高
屈折率領域としてマイクロレンズ２１を稠密充填に配列
形成したものであり、その配列パターン、ピッチは液晶
層の画素開口部１３Ａのそれと一致させてある。上記構
成により、従来の断面半円ないし半楕円形状のレンズの
アレイ板を用いた場合に比べて実質的に２倍のＮＡが付
与される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶パネルの改良に関
し、特に液晶プロジェクションＴＶに使用される液晶パ
ネルにおける開口率を実効的に向上させる技術に関す
る。
し、特に液晶プロジェクションＴＶに使用される液晶パ
ネルにおける開口率を実効的に向上させる技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶プロジェクションテレビ（以下、液
晶ＰＴＶと略記する）では、液晶パネルに表示される画
像を投影レンズで拡大してスクリーン上に投影する。こ
のような液晶ＰＴＶの品質上の大きな課題の１つとし
て、スクリーン上での画像の明るさを向上することが挙
げられる。
晶ＰＴＶと略記する）では、液晶パネルに表示される画
像を投影レンズで拡大してスクリーン上に投影する。こ
のような液晶ＰＴＶの品質上の大きな課題の１つとし
て、スクリーン上での画像の明るさを向上することが挙
げられる。
【０００３】明るさ向上の手段として従来、図２に示す
ように液晶パネル１を構成する１対のガラス基板２、３
のうち光源側のガラス基板２の外面に、マイクロレンズ
４Ａを多数配列形成したレンズアレイ板４を貼り合わ
せ、レンズ４Ａで照明光５を液晶層の画素開口部６に集
光し透過させるようにした構造が提案されている。
ように液晶パネル１を構成する１対のガラス基板２、３
のうち光源側のガラス基板２の外面に、マイクロレンズ
４Ａを多数配列形成したレンズアレイ板４を貼り合わ
せ、レンズ４Ａで照明光５を液晶層の画素開口部６に集
光し透過させるようにした構造が提案されている。
【０００４】レンズアレイ板４としては、さまざまな材
質、構造のものが提案されているが、現在実用化されて
いるのは、ソーダライムガラスの基板表面からイオン交
換により、断面が略半円ないしは半楕円形状の屈折率の
大な領域としてレンズ４Ａを形成した平板型のマイクロ
レンズアレイ板である。
質、構造のものが提案されているが、現在実用化されて
いるのは、ソーダライムガラスの基板表面からイオン交
換により、断面が略半円ないしは半楕円形状の屈折率の
大な領域としてレンズ４Ａを形成した平板型のマイクロ
レンズアレイ板である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ソーダ
ライムガラス製のマイクロレンズアレイ板は、イオン交
換法による製法上、レンズ４Ａの開口数（ＮＡ）の上限
が０．２程度である。レンズのＮＡは、光源からの入射
光の集束状態を大きく支配する。すなわち、ＮＡが大き
いほど集束スポットが小さい。集束スポットの大きさは
入射光の平行度にも依存し、平行度が良好な程、その大
きさは小さい。
ライムガラス製のマイクロレンズアレイ板は、イオン交
換法による製法上、レンズ４Ａの開口数（ＮＡ）の上限
が０．２程度である。レンズのＮＡは、光源からの入射
光の集束状態を大きく支配する。すなわち、ＮＡが大き
いほど集束スポットが小さい。集束スポットの大きさは
入射光の平行度にも依存し、平行度が良好な程、その大
きさは小さい。
【０００６】一般に、液晶ＰＴＶ用の光源からの光の平
行度は３度ないし６度の範囲であり、特に６度程度の比
較的平行度の悪い光に対して、ＮＡの大きなレンズは集
束スポットを小さくする能力が高いため、開口率の実効
的向上に有利である。このように、ＮＡが０．２のソー
ダライムガラス製のマイクロレンズアレイ板は、ＮＡか
ら見て液晶ＰＴＶ用として不十分である。
行度は３度ないし６度の範囲であり、特に６度程度の比
較的平行度の悪い光に対して、ＮＡの大きなレンズは集
束スポットを小さくする能力が高いため、開口率の実効
的向上に有利である。このように、ＮＡが０．２のソー
ダライムガラス製のマイクロレンズアレイ板は、ＮＡか
ら見て液晶ＰＴＶ用として不十分である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ガラス板の片面側肉厚内
に、断面が略半円ないし半楕円形状のマイクロレンズを
多数配列形成したレンズアレイ板の１対を、レンズ形成
面を対向させ、レンズ同士の光軸を合わせて接合し、得
られた接合レンズアレイ板を、液晶パネルを構成する一
対の基板の少なくとも一方に用いる。
に、断面が略半円ないし半楕円形状のマイクロレンズを
多数配列形成したレンズアレイ板の１対を、レンズ形成
面を対向させ、レンズ同士の光軸を合わせて接合し、得
られた接合レンズアレイ板を、液晶パネルを構成する一
対の基板の少なくとも一方に用いる。
【０００８】
【作用】本発明によれば、液晶パネルの基板内部に、光
の入出射面がともに略球面の凸レンズのアレイが内蔵さ
れた形となり、従来の断面半円ないし半楕円形状のレン
ズのアレイ板を用いた場合に比べて実質的に２倍のＮＡ
が付与される。これにより、液晶層の開口部への光スポ
ット集束度が大幅に高まり、液晶ＰＴＶにおいてスクリ
ーン上の画像の明るさが大きく向上する。
の入出射面がともに略球面の凸レンズのアレイが内蔵さ
れた形となり、従来の断面半円ないし半楕円形状のレン
ズのアレイ板を用いた場合に比べて実質的に２倍のＮＡ
が付与される。これにより、液晶層の開口部への光スポ
ット集束度が大幅に高まり、液晶ＰＴＶにおいてスクリ
ーン上の画像の明るさが大きく向上する。
【０００９】
【実施例】以下本発明を図面に示した実施例に基づき詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す断面図で
あり、液晶パネル１０は、大別すると一対のガラス基板
１１、１２と液晶層１３で構成される。液晶層１３のう
ち、画素開口部１３Ａの部分が光を通し、これ以外の部
分は配線、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの存在で光
不透過性となっている。上記の液晶パネル１０は、液晶
ＰＴＶ中で照明光１４で照射され、この照明光入射側の
ガラス基板１１は以下のように構成されている。
細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す断面図で
あり、液晶パネル１０は、大別すると一対のガラス基板
１１、１２と液晶層１３で構成される。液晶層１３のう
ち、画素開口部１３Ａの部分が光を通し、これ以外の部
分は配線、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの存在で光
不透過性となっている。上記の液晶パネル１０は、液晶
ＰＴＶ中で照明光１４で照射され、この照明光入射側の
ガラス基板１１は以下のように構成されている。
【００１０】すなわち、基板１１は二枚のマイクロレン
ズアレイ板２０Ａと２０Ｂとを、それらレンズ形成面を
対向させ透明接着剤層を介して接合して作製されてい
る。上記のマイクロレンズアレイ板２０Ａ、２０Ｂは、
表面平坦なソーダライムガラス板中にイオン交換法によ
り、断面が略半円ないし半楕円形状の高屈折率領域とし
てマイクロレンズ２１を稠密充填に配列形成したもので
あり、その配列パターン、ピッチは液晶層の画素開口部
１３Ａのそれと一致させてある。
ズアレイ板２０Ａと２０Ｂとを、それらレンズ形成面を
対向させ透明接着剤層を介して接合して作製されてい
る。上記のマイクロレンズアレイ板２０Ａ、２０Ｂは、
表面平坦なソーダライムガラス板中にイオン交換法によ
り、断面が略半円ないし半楕円形状の高屈折率領域とし
てマイクロレンズ２１を稠密充填に配列形成したもので
あり、その配列パターン、ピッチは液晶層の画素開口部
１３Ａのそれと一致させてある。
【００１１】作製方法としては、ソーダライムガラス板
の表面をイオン透過防止機能のある金属膜などのマスク
膜で被覆し、このマスク膜に周知のフォトリソグラフィ
技術を用いて、所定のレンズアレイパターンで開口部を
設ける。このマスク膜付きガラス板を、ガラスの屈折率
増大に寄与するイオンを含む硝酸タリウム等の溶融塩中
に浸漬し、溶融塩中のイオンとガラス中のアルカリイオ
ンとを上記マスク開口部を通して交換させる。上記イオ
ン交換処理により、ガラス中には屈折率増大イオンの濃
度分布に基づく屈折率分布を有する断面半円ないし半楕
円形状のマイクロレンズ２１が形成される。
の表面をイオン透過防止機能のある金属膜などのマスク
膜で被覆し、このマスク膜に周知のフォトリソグラフィ
技術を用いて、所定のレンズアレイパターンで開口部を
設ける。このマスク膜付きガラス板を、ガラスの屈折率
増大に寄与するイオンを含む硝酸タリウム等の溶融塩中
に浸漬し、溶融塩中のイオンとガラス中のアルカリイオ
ンとを上記マスク開口部を通して交換させる。上記イオ
ン交換処理により、ガラス中には屈折率増大イオンの濃
度分布に基づく屈折率分布を有する断面半円ないし半楕
円形状のマイクロレンズ２１が形成される。
【００１２】上記方法で得られたマイクロレンズアレイ
板の２枚を、レンズ面に透明接着剤を塗布したのち貼り
合わせ、対向レンズ同士が重なるように位置調整した
後、接着剤を固化させる。そして必要に応じて一方のレ
ンズアレイ板２０Ｂの表面を研磨し、照明光の集光スポ
ット位置がその表面、すなわち液晶パネル組立後におい
て画素開口部１３Ａになるようにガラス厚みを調整す
る。勿論、予め上記条件に合うような厚みのガラス板を
使用すれば研磨は省略できる。
板の２枚を、レンズ面に透明接着剤を塗布したのち貼り
合わせ、対向レンズ同士が重なるように位置調整した
後、接着剤を固化させる。そして必要に応じて一方のレ
ンズアレイ板２０Ｂの表面を研磨し、照明光の集光スポ
ット位置がその表面、すなわち液晶パネル組立後におい
て画素開口部１３Ａになるようにガラス厚みを調整す
る。勿論、予め上記条件に合うような厚みのガラス板を
使用すれば研磨は省略できる。
【００１３】しかる後、レンズアレイ板２０Ｂの研磨表
面にアルカリ溶出防止用のＳｉＯ2膜、液晶の各画素駆
動用のＩＴＯ膜を形成する。また、ブラックマトリクス
用のクロム膜を形成してもよい。最後に、ＴＦＴ基板と
貼り合わせることにより液晶パネル１０とする。
面にアルカリ溶出防止用のＳｉＯ2膜、液晶の各画素駆
動用のＩＴＯ膜を形成する。また、ブラックマトリクス
用のクロム膜を形成してもよい。最後に、ＴＦＴ基板と
貼り合わせることにより液晶パネル１０とする。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、レンズのＮＡがガラス
基板１枚上のレンズに比べて２倍となっているため、入
射光の集束スポットを小さくでき、液晶の開口率をさら
に実効的に向上させることができる。特に、光源からの
光の平行度が悪い場合に効果的である。
基板１枚上のレンズに比べて２倍となっているため、入
射光の集束スポットを小さくでき、液晶の開口率をさら
に実効的に向上させることができる。特に、光源からの
光の平行度が悪い場合に効果的である。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図
【図２】従来のレンズアレイ付液晶パネルを示す断面図
１０ 液晶パネル １１ ガラス基板 １２ ガラス基板 １３ 液晶層 １３Ａ 画素開口部 １４ 照明光 ２０Ａ マイクロレンズアレイ板 ２０Ｂ マイクロレンズアレイ板 ２１ マイクロレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜中 賢二郎 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日本板硝子株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス板の片面側肉厚内に、断面が略半
円ないし半楕円形状のマイクロレンズが多数配列形成さ
れたレンズアレイ板の１対を、レンズ形成面を対向させ
て接合し、該接合レンズアレイ板を液晶パネルを構成す
る一対の基板の少なくとも一方に用いたマイクロレンズ
内蔵型液晶パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4155249A JPH05346577A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | マイクロレンズ内蔵型液晶パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4155249A JPH05346577A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | マイクロレンズ内蔵型液晶パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05346577A true JPH05346577A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=15601798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4155249A Pending JPH05346577A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | マイクロレンズ内蔵型液晶パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05346577A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555476A (en) * | 1993-08-30 | 1996-09-10 | Toray Industries, Inc. | Microlens array sheet for a liquid crystal display, method for attaching the same and liquid crystal display equipped with the same |
| KR100229619B1 (ko) * | 1996-10-11 | 1999-11-15 | 구자홍 | 액정표시장치 |
| US6618200B2 (en) | 2000-04-25 | 2003-09-09 | Seiko Epson Corporation | System and method for providing a substrate having micro-lenses |
| JP2004101856A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネル、および投射型表示装置 |
| KR100813066B1 (ko) * | 2006-06-30 | 2008-03-14 | 엘지전자 주식회사 | 렌즈 기판과 이를 이용한 발광 소자 패키지 및 백라이트유닛 |
| US8192067B2 (en) | 2005-03-01 | 2012-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight unit and liquid crystal display apparatus having light guiding member, prism sheet and reflection section |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP4155249A patent/JPH05346577A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555476A (en) * | 1993-08-30 | 1996-09-10 | Toray Industries, Inc. | Microlens array sheet for a liquid crystal display, method for attaching the same and liquid crystal display equipped with the same |
| KR100229619B1 (ko) * | 1996-10-11 | 1999-11-15 | 구자홍 | 액정표시장치 |
| US6618200B2 (en) | 2000-04-25 | 2003-09-09 | Seiko Epson Corporation | System and method for providing a substrate having micro-lenses |
| US6850368B2 (en) | 2000-04-25 | 2005-02-01 | Seiko Epson Corporation | System and method for providing a substrate having micro-lenses |
| US7006296B2 (en) | 2000-04-25 | 2006-02-28 | Seiko Epson Corporation | System and method for providing a substrate having micro-lenses |
| US7054066B2 (en) | 2000-04-25 | 2006-05-30 | Seiko Epson Corporation | Projection display device having micro-lenses |
| JP2004101856A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネル、および投射型表示装置 |
| US8192067B2 (en) | 2005-03-01 | 2012-06-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight unit and liquid crystal display apparatus having light guiding member, prism sheet and reflection section |
| KR100813066B1 (ko) * | 2006-06-30 | 2008-03-14 | 엘지전자 주식회사 | 렌즈 기판과 이를 이용한 발광 소자 패키지 및 백라이트유닛 |
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