JPH0588161A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH0588161A JPH0588161A JP3248056A JP24805691A JPH0588161A JP H0588161 A JPH0588161 A JP H0588161A JP 3248056 A JP3248056 A JP 3248056A JP 24805691 A JP24805691 A JP 24805691A JP H0588161 A JPH0588161 A JP H0588161A
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- crystal layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光透過率を向上することのできる液晶表示素
子を実現すること。 【構成】 一対の基板で液晶層を狭持した液晶表示素子
において、前記一対の基板の光入射側の基板の内部の前
記液晶層から所定距離離れた位置に前記液晶層の画素の
配列に対応したレンズアレイが形成されている。
子を実現すること。 【構成】 一対の基板で液晶層を狭持した液晶表示素子
において、前記一対の基板の光入射側の基板の内部の前
記液晶層から所定距離離れた位置に前記液晶層の画素の
配列に対応したレンズアレイが形成されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一対の基板で液晶層を狭
持した液晶表示素子に関し、特にマイクロレンズアレイ
を利用して光透過率を向上させた液晶表示素子に関する
ものである。
持した液晶表示素子に関し、特にマイクロレンズアレイ
を利用して光透過率を向上させた液晶表示素子に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の液晶表示素子について
は、特開昭57−157215、特開昭60−2621
31、特開昭62−94826等に記載されたものがあ
る。これらのいずれにおいても、液晶層の各画素の配列
に対応するマイクロレンズアレイが形成されたシートを
ガラス基板上に貼付するという構成が取られていた。
は、特開昭57−157215、特開昭60−2621
31、特開昭62−94826等に記載されたものがあ
る。これらのいずれにおいても、液晶層の各画素の配列
に対応するマイクロレンズアレイが形成されたシートを
ガラス基板上に貼付するという構成が取られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例ではガラス
基板の表面にマイクロレンズアレイを設けていたため、
以下に記すような問題点があった。
基板の表面にマイクロレンズアレイを設けていたため、
以下に記すような問題点があった。
【0004】(1)マイクロレンズアレイの付いた側を
外側に形成した場合 図9に示す従来例は、液晶層904をガラス基板901
とTFT基板903によって挟んだものである。TFT
基板903の液晶層904側の面には有効画素部となる
画素電極906とTFT(配線部分を含む)907とが
交互に形成され、ガラス基板901の液晶層904側の
面には対向電極905が形成されている。ガラス基板9
01の外側表面に取り付けられたマイクロレンズアレイ
902は、その焦点距離がガラス基板901の厚さd
(1.1mmが一般的)となるように形成され、また、
照明光A,Bが画素電極906の部分に集光するように
配置されている。これにより、液晶表示素子の透過率が
向上される。
外側に形成した場合 図9に示す従来例は、液晶層904をガラス基板901
とTFT基板903によって挟んだものである。TFT
基板903の液晶層904側の面には有効画素部となる
画素電極906とTFT(配線部分を含む)907とが
交互に形成され、ガラス基板901の液晶層904側の
面には対向電極905が形成されている。ガラス基板9
01の外側表面に取り付けられたマイクロレンズアレイ
902は、その焦点距離がガラス基板901の厚さd
(1.1mmが一般的)となるように形成され、また、
照明光A,Bが画素電極906の部分に集光するように
配置されている。これにより、液晶表示素子の透過率が
向上される。
【0005】しかしながら、照明光には光軸に対して広
がり角θを有するものが存在する。このものにおいては
画素サイズが小さく(特に100μm以下)なると、図
中b 1,b2で示すような主光線Bからずれた斜入射光束
は所定の有効画素部である画素電極906から外れてし
まう。この現象は画素サイズがガラス基板901の厚さ
dに比べて小さくなればなる程顕著になり、それに応じ
てマイクロレンズアレイ902を設けたことによる透過
率の向上作用も減少してしまう。
がり角θを有するものが存在する。このものにおいては
画素サイズが小さく(特に100μm以下)なると、図
中b 1,b2で示すような主光線Bからずれた斜入射光束
は所定の有効画素部である画素電極906から外れてし
まう。この現象は画素サイズがガラス基板901の厚さ
dに比べて小さくなればなる程顕著になり、それに応じ
てマイクロレンズアレイ902を設けたことによる透過
率の向上作用も減少してしまう。
【0006】(2)マイクロレンズアレイの付いた側を
液晶層側に構成した場合 図10に示す従来例では、マイクロレンズアレイ902
が液晶層904側に設けられている。
液晶層側に構成した場合 図10に示す従来例では、マイクロレンズアレイ902
が液晶層904側に設けられている。
【0007】液晶層904の厚みtは通常7〜10μm
と非常に薄いため、図10に示される画素内の周辺部を
照明する光線A,Bに特に注目すると、光線A,Bは現
在製造可能な最もパワーの大きなマイクロレンズをもっ
てしてもほとんど集束されず、有効画素部から外れてし
まう。したがって、マイクロレンズアレイ902を設け
たことによる透過率向上効果がうまく発揮されない。
と非常に薄いため、図10に示される画素内の周辺部を
照明する光線A,Bに特に注目すると、光線A,Bは現
在製造可能な最もパワーの大きなマイクロレンズをもっ
てしてもほとんど集束されず、有効画素部から外れてし
まう。したがって、マイクロレンズアレイ902を設け
たことによる透過率向上効果がうまく発揮されない。
【0008】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、光透過率を向
上することのできる液晶表示素子を実現することを目的
とする。
る問題点に鑑みてなされたものであって、光透過率を向
上することのできる液晶表示素子を実現することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、一対の基板で液晶層を狭持した液晶表示素子におい
て、前記一対の基板の光入射側の基板の内部の前記液晶
層から所定距離離れた位置に前記液晶層の画素の配列に
対応したレンズアレイが形成されている。
は、一対の基板で液晶層を狭持した液晶表示素子におい
て、前記一対の基板の光入射側の基板の内部の前記液晶
層から所定距離離れた位置に前記液晶層の画素の配列に
対応したレンズアレイが形成されている。
【0010】この場合、前記レンズアレイがイオン交換
法により形成されてもよく、上記のイオン交換法により
形成されたレンズアレイは、シリンドリカルレンズの配
列やフライアイレンズより構成されてもよい。
法により形成されてもよく、上記のイオン交換法により
形成されたレンズアレイは、シリンドリカルレンズの配
列やフライアイレンズより構成されてもよい。
【0011】また、前記光入射側の基板が前記液晶層の
表面に前記レンズアレイを形成した第1透明部材と、該
第1透明部材の前記液晶層側に該第1透明部材と共に前
記レンズアレイを挟み込むよう張り付けた前記所定距離
とほぼ同じ厚さの第2透明部材とを備えるものとしても
よい。
表面に前記レンズアレイを形成した第1透明部材と、該
第1透明部材の前記液晶層側に該第1透明部材と共に前
記レンズアレイを挟み込むよう張り付けた前記所定距離
とほぼ同じ厚さの第2透明部材とを備えるものとしても
よい。
【0012】また、前記所定距離は前記レンズアレイの
焦点距離とほぼ等しく設定されてもよく、前記所定距離
をL、前記液晶層の画素の幅をW、前記光入射側の基板
に入射する光の広がり角をθとするときに、2L・ta
nθ≦Wを満たすものとしてもよい。
焦点距離とほぼ等しく設定されてもよく、前記所定距離
をL、前記液晶層の画素の幅をW、前記光入射側の基板
に入射する光の広がり角をθとするときに、2L・ta
nθ≦Wを満たすものとしてもよい。
【0013】さらに、内部にレンズアレイが形成された
基板の表面に別のレンズアレイを設けてもよい。この場
合、各レンズアレイのパワーがそれぞれ異なるものとし
てもよい。
基板の表面に別のレンズアレイを設けてもよい。この場
合、各レンズアレイのパワーがそれぞれ異なるものとし
てもよい。
【0014】また、液晶層を狭持する一対の基板の内部
に、液晶層を中心として対称形となるようにレンズアレ
イをそれぞれ形成してもよい。
に、液晶層を中心として対称形となるようにレンズアレ
イをそれぞれ形成してもよい。
【0015】また、内部にレンズアレイが形成された基
板の表面にガラスフィルムまたはポリマーフィルムを貼
付してもよい。
板の表面にガラスフィルムまたはポリマーフィルムを貼
付してもよい。
【0016】
【作用】光入射側の基板の内部に液晶層の画素の配列に
対応したレンズアレイが形成され、レンズアレイと液晶
層との距離が近くなるので、レンズアレイを通り、画素
以外の部分に照射される光が少なくなる。
対応したレンズアレイが形成され、レンズアレイと液晶
層との距離が近くなるので、レンズアレイを通り、画素
以外の部分に照射される光が少なくなる。
【0017】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0018】図1は本発の液晶表示素子の第1の実施例
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
【0019】本実施例は、液晶層104をガラス基板1
01とTFT基板103によって挟んだものである。図
中のTFT基板103、液晶層104、対向電極10
5、50μmの間隔で設けられた画素電極106および
TFT107は、図9に示したTFT基板903、液晶
層904、対向電極905、画素電極906およびTF
T907と同様のものであるため説明は省略する。
01とTFT基板103によって挟んだものである。図
中のTFT基板103、液晶層104、対向電極10
5、50μmの間隔で設けられた画素電極106および
TFT107は、図9に示したTFT基板903、液晶
層904、対向電極905、画素電極906およびTF
T907と同様のものであるため説明は省略する。
【0020】本実施例のガラス基板101には、画素電
極106の配列に対応する屈折率分布型の埋込み型レン
ズアレイ108が内部に設けられている。
極106の配列に対応する屈折率分布型の埋込み型レン
ズアレイ108が内部に設けられている。
【0021】埋込み型レンズアレイ108の形成は以下
の各工程により行なった。
の各工程により行なった。
【0022】上下面研磨したKF−3(Na2O12重
量%含有、nd=1.51、vd=54.7)の1.1
mm厚ガラス基板にスパッタ又は蒸着法にて両面に1〜2
μm厚のTi膜を形成する。
量%含有、nd=1.51、vd=54.7)の1.1
mm厚ガラス基板にスパッタ又は蒸着法にて両面に1〜2
μm厚のTi膜を形成する。
【0023】フォトリソ法により片面側のレンズ形成
位置(50μmピッチ)に対応した開口部を設ける(マ
スク形成)。
位置(50μmピッチ)に対応した開口部を設ける(マ
スク形成)。
【0024】Tl2SO4:ZnSO4:K2SO4=4
0:40:20(mol%)の溶融塩中(520℃)でイ
オン交換を所定時間行なう(直径50μmレンズ形
成)。
0:40:20(mol%)の溶融塩中(520℃)でイ
オン交換を所定時間行なう(直径50μmレンズ形
成)。
【0025】溶融塩中よりガラス基板を取り出し、徐
冷後、温湯により洗浄する。
冷後、温湯により洗浄する。
【0026】エッチング又は研磨によりTi膜(マス
ク)を除去する。
ク)を除去する。
【0027】Tlを含まないNa2SO4:K2SO4:
ZnSO4=25:25:50(mol%)の溶融塩(52
0℃)中で再び所定時間イオン交換する(レンズ埋め込
み)。
ZnSO4=25:25:50(mol%)の溶融塩(52
0℃)中で再び所定時間イオン交換する(レンズ埋め込
み)。
【0028】洗浄(に同じ)。
【0029】ここで、工程のプロセスにより行なわれ
るレンズアレイの埋め込みについては、その埋め込み深
さが各レンズの焦点距離に等しくなるようにそのイオン
交換時間を設定している。また、各レンズの大きさおよ
び配置は、液晶層104中の各画素電極106に対応し
ている。
るレンズアレイの埋め込みについては、その埋め込み深
さが各レンズの焦点距離に等しくなるようにそのイオン
交換時間を設定している。また、各レンズの大きさおよ
び配置は、液晶層104中の各画素電極106に対応し
ている。
【0030】以上のようにして内部に埋込み型レンズア
レイ108が形成されたガラス基板101は図1に示す
ように液晶表示素子の対向基板として用いられ、TFT
基板103上の各画素電極106の中心位置に埋込み型
レンズアレイ108を構成する各レンズの中心が対応す
るように位置合わせされて液晶セル化が行なわれる。ま
た、埋込み型レンズアレイ108とガラス基板101と
の屈折率差Δnは、上記の製法によればおおよそ0.1
とすることができる。画素電極106の配列から画素ピ
ッチは50μmであり、これにより埋込み型レンズアレ
イ108の口径も50μmに設定されている。このよう
な条件から本実施例においては埋込み型レンズアレイ1
08については、焦点距離やその埋め込み深さを200
μmに設定している。
レイ108が形成されたガラス基板101は図1に示す
ように液晶表示素子の対向基板として用いられ、TFT
基板103上の各画素電極106の中心位置に埋込み型
レンズアレイ108を構成する各レンズの中心が対応す
るように位置合わせされて液晶セル化が行なわれる。ま
た、埋込み型レンズアレイ108とガラス基板101と
の屈折率差Δnは、上記の製法によればおおよそ0.1
とすることができる。画素電極106の配列から画素ピ
ッチは50μmであり、これにより埋込み型レンズアレ
イ108の口径も50μmに設定されている。このよう
な条件から本実施例においては埋込み型レンズアレイ1
08については、焦点距離やその埋め込み深さを200
μmに設定している。
【0031】以上のように構成された液晶表示素子に照
明光を当てると、図1中の光線A,Bで示されるよう
に、照明光の主光線は画素電極106及びその上の液晶
層(有効画素部)104に集光してここを通過する。ま
た、光線b1・b2で示されるような斜入射光線について
も、埋込み型レンズアレイ108の位置が液晶層104
に近いため(200μm)、主光線からのずれ角(広が
り角θ)に対する液晶層104の面上のずれ量(広がり
量)は比較的小さく抑えられ、ずれ角(広がりθ)の大
きな斜入射光線までも有効画素部を透過する。
明光を当てると、図1中の光線A,Bで示されるよう
に、照明光の主光線は画素電極106及びその上の液晶
層(有効画素部)104に集光してここを通過する。ま
た、光線b1・b2で示されるような斜入射光線について
も、埋込み型レンズアレイ108の位置が液晶層104
に近いため(200μm)、主光線からのずれ角(広が
り角θ)に対する液晶層104の面上のずれ量(広がり
量)は比較的小さく抑えられ、ずれ角(広がりθ)の大
きな斜入射光線までも有効画素部を透過する。
【0032】したがって本実施例によれば、従来のもの
に比べて、総じてより一層光透過率が向上する。
に比べて、総じてより一層光透過率が向上する。
【0033】なお、埋込み型レンズアレイ108をガラ
ス基板101の替わりにTFT基板103内に形成して
もよく、この場合においても本実施例と全く同様の作用
・効果が得られる(但し照明光入射方向は逆とする必要
がある)。このとき、埋込み型レンズアレイ108の焦
点距離を液晶層104の厚さである7〜8μm分短くな
るようにイオン交換時間を調整してもよい。
ス基板101の替わりにTFT基板103内に形成して
もよく、この場合においても本実施例と全く同様の作用
・効果が得られる(但し照明光入射方向は逆とする必要
がある)。このとき、埋込み型レンズアレイ108の焦
点距離を液晶層104の厚さである7〜8μm分短くな
るようにイオン交換時間を調整してもよい。
【0034】図2は本発明の第2の実施例の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【0035】本実施例は図1に示した第1の実施例のT
FT基板103を埋込み型レンズアレイ202が内部に
形成されてTFT基板201としたものである。この他
の構成は図1に示した第1の実施例と同様であるため、
図1と同じ番号を付して説明は省略する。
FT基板103を埋込み型レンズアレイ202が内部に
形成されてTFT基板201としたものである。この他
の構成は図1に示した第1の実施例と同様であるため、
図1と同じ番号を付して説明は省略する。
【0036】TFT基板内に形成される埋込み型レンズ
アレイ202はガラス基板101内に形成された埋込み
型レンズアレイ108と同様のものである。これら両基
板内の各埋込み型レンズアレイ108,202のそれぞ
れは液晶層104を中心として対称型となり、かつ、各
レンズの中心と有効画素部の中心とが対応するように位
置合わせされて配置されている。
アレイ202はガラス基板101内に形成された埋込み
型レンズアレイ108と同様のものである。これら両基
板内の各埋込み型レンズアレイ108,202のそれぞ
れは液晶層104を中心として対称型となり、かつ、各
レンズの中心と有効画素部の中心とが対応するように位
置合わせされて配置されている。
【0037】照明光は埋込み型レンズアレイ108で有
効画素部に集光され、その後マイクロレンズ202によ
りテレセントリック化されて出射される。
効画素部に集光され、その後マイクロレンズ202によ
りテレセントリック化されて出射される。
【0038】したがって、本実施例は第1の実施例と同
様の透過率向上効果を有すると共に、出射光が広がりの
少ないテレセントリックな出射光(少なくとも照明光と
同じレベル)に補正され、拡大投映(プロジェクショ
ン)等の用途に適合したものとなる。
様の透過率向上効果を有すると共に、出射光が広がりの
少ないテレセントリックな出射光(少なくとも照明光と
同じレベル)に補正され、拡大投映(プロジェクショ
ン)等の用途に適合したものとなる。
【0039】図3は本発明の第3の実施例の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【0040】本実施例は図1に示した第1の実施例中の
ガラス基板101を、内部に埋込み型レンズアレイ30
2が形成され、液晶層104側の面にレンズアレイ30
3が形成されたガラス基板301とし、対向電極304
を設けたものである。この他の構成は図1に示した第1
の実施例と同様であるため、図1と同じ番号を付して説
明は省略する。
ガラス基板101を、内部に埋込み型レンズアレイ30
2が形成され、液晶層104側の面にレンズアレイ30
3が形成されたガラス基板301とし、対向電極304
を設けたものである。この他の構成は図1に示した第1
の実施例と同様であるため、図1と同じ番号を付して説
明は省略する。
【0041】ガラス基板301内に埋込み型レンズアレ
イを形成させることは第1の実施例と同様にして行っ
た。また、その液晶層104側の表面に設けられるレン
ズアレイ303は、第1の実施例中の工程〜を行う
ことにより形成させた。
イを形成させることは第1の実施例と同様にして行っ
た。また、その液晶層104側の表面に設けられるレン
ズアレイ303は、第1の実施例中の工程〜を行う
ことにより形成させた。
【0042】このレンズアレイ303は工程のイオン
交換時間をより少なく設定することにより、より小型で
パワーの大きなものを形成している。本実施例における
各レンズアレイのパワーはほぼ同じとなるように形成さ
れ、さらに、このレンズアレイ303を構成する各マイ
クロレンズは、全て有効画素部に対応するように位置合
わせされている。また埋込み型レンズアレイ302の埋
込み深さは、前記の工程のイオン交換時間をより長く
設定することにより、埋込み型レンズアレイ302を構
成する各レンズの焦点距離よりも深くしている。
交換時間をより少なく設定することにより、より小型で
パワーの大きなものを形成している。本実施例における
各レンズアレイのパワーはほぼ同じとなるように形成さ
れ、さらに、このレンズアレイ303を構成する各マイ
クロレンズは、全て有効画素部に対応するように位置合
わせされている。また埋込み型レンズアレイ302の埋
込み深さは、前記の工程のイオン交換時間をより長く
設定することにより、埋込み型レンズアレイ302を構
成する各レンズの焦点距離よりも深くしている。
【0043】本実施例において、照明光は埋込み型レン
ズアレイ302により一旦集束した後に広がり、レンズ
アレイ303に入射する。これにより出射光束はテレセ
ントリック化されるとともに、各レンズアレイの配置関
係から幅が狭められる。そしてこの光束が有効画素部を
透過する。
ズアレイ302により一旦集束した後に広がり、レンズ
アレイ303に入射する。これにより出射光束はテレセ
ントリック化されるとともに、各レンズアレイの配置関
係から幅が狭められる。そしてこの光束が有効画素部を
透過する。
【0044】したがって、本実施例によれば第2の実施
例と同様の効果を得ることができ、同様の用途にマッチ
したものとなる。
例と同様の効果を得ることができ、同様の用途にマッチ
したものとなる。
【0045】図4は本発明の第4の実施例の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【0046】本実施例は図1に示した第1の実施例中の
ガラス基板101を、液晶層104側の表面にレンズア
レイ402が形成されたガラス基板402とし、さらに
透明ガラスシート403および対向電極404を設けた
ものである。この他の構成は図1に示した第1の実施例
と同様であるため、図1と同じ番号を付して説明は省略
する。
ガラス基板101を、液晶層104側の表面にレンズア
レイ402が形成されたガラス基板402とし、さらに
透明ガラスシート403および対向電極404を設けた
ものである。この他の構成は図1に示した第1の実施例
と同様であるため、図1と同じ番号を付して説明は省略
する。
【0047】本実施例においては、ガラス基板の表面に
上記の各工程〜によりレンズアレイ402を形成
し、続いて、レンズアレイ402の焦点距離に相当する
厚さの透明ガラスシート(ポリマーシート等でも可)を
貼付し、さらに対向電極404を形成している。このよ
うに構成されたものとTFT基板103とを対向させて
液晶層104を挟ませて液晶表示素子としている。レン
ズアレイ402を構成する各レンズは、有効画素部に対
応するように位置合わせされている。
上記の各工程〜によりレンズアレイ402を形成
し、続いて、レンズアレイ402の焦点距離に相当する
厚さの透明ガラスシート(ポリマーシート等でも可)を
貼付し、さらに対向電極404を形成している。このよ
うに構成されたものとTFT基板103とを対向させて
液晶層104を挟ませて液晶表示素子としている。レン
ズアレイ402を構成する各レンズは、有効画素部に対
応するように位置合わせされている。
【0048】照明光はレンズアレイ402により有効画
素部に集光されてこの部分を透過するため、第1の実施
例と全く同様の作用・効果を有する。本実施例において
は工程を省略することができるため製造を簡略化する
ことができた。
素部に集光されてこの部分を透過するため、第1の実施
例と全く同様の作用・効果を有する。本実施例において
は工程を省略することができるため製造を簡略化する
ことができた。
【0049】なお、レンズアレイの形成及び透明ガラス
シートの貼付をTFT基板側に同様に行っても同様の作
用・効果が得られる。
シートの貼付をTFT基板側に同様に行っても同様の作
用・効果が得られる。
【0050】図5は本発明の第5の実施例の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【0051】本実施例は、TFT基板503上に図4に
示した第4の実施例と全く同様の方法にて、レンズアレ
イ502の形成と透明ガラスシート501の貼付を行っ
たものである。この他の構成は図4に示した第4の実施
例と同様であるため、図4と同じ番号を付して説明は省
略する。
示した第4の実施例と全く同様の方法にて、レンズアレ
イ502の形成と透明ガラスシート501の貼付を行っ
たものである。この他の構成は図4に示した第4の実施
例と同様であるため、図4と同じ番号を付して説明は省
略する。
【0052】本実施例においては、対向配置されるガラ
ス基板401とTFT基板503のそれぞれが図2に示
した第2の実施例と同様に液晶層104に対して対称型
となる構成が取られている。
ス基板401とTFT基板503のそれぞれが図2に示
した第2の実施例と同様に液晶層104に対して対称型
となる構成が取られている。
【0053】このため、本実施例は、第2の実施例と同
様の作用・効果が得られるとともに、同様の用途にマッ
チするものとなる。
様の作用・効果が得られるとともに、同様の用途にマッ
チするものとなる。
【0054】また、TFT基板内にイオン交換によって
埋込み型レンズアレイを形成すると、TFTとしての素
子特性が悪くなることがあるが、本実施例においては、
レンズアレイとTFTとの間に透明ガラスシートが設け
られるためにこのことを防ぐことができる。また、この
効果は透明ガラスシートとしてイオンを含まない無アル
カリガラスを用いることにより、さらに向上することが
できる。
埋込み型レンズアレイを形成すると、TFTとしての素
子特性が悪くなることがあるが、本実施例においては、
レンズアレイとTFTとの間に透明ガラスシートが設け
られるためにこのことを防ぐことができる。また、この
効果は透明ガラスシートとしてイオンを含まない無アル
カリガラスを用いることにより、さらに向上することが
できる。
【0055】図6は本発明の第6の実施例の構成をを示
す断面図である。
す断面図である。
【0056】本実施例は図1に示した第1の実施例中の
ガラス基板101を、液晶層104側の表面に特公昭6
0−59752に開示されている製法による樹脂マイク
ロレンズアレイ602を形成し、これをより屈折率の低
い樹脂層603で埋めて平坦化し、さらに対向電極60
4を設けてガラス基板601としたものである。この他
の構成は図1に示した第1の実施例と同様であるため、
図1と同じ番号を付して説明は省略する。
ガラス基板101を、液晶層104側の表面に特公昭6
0−59752に開示されている製法による樹脂マイク
ロレンズアレイ602を形成し、これをより屈折率の低
い樹脂層603で埋めて平坦化し、さらに対向電極60
4を設けてガラス基板601としたものである。この他
の構成は図1に示した第1の実施例と同様であるため、
図1と同じ番号を付して説明は省略する。
【0057】本実施例における樹脂層503の厚さは樹
脂マイクロレンズアレイ602の焦点距離に等しく設定
されているため、作用・効果は図4に示した第4の実施
例と全く同様となる。
脂マイクロレンズアレイ602の焦点距離に等しく設定
されているため、作用・効果は図4に示した第4の実施
例と全く同様となる。
【0058】次に、本発明の各構成部材の好ましい配置
について図4に示した第4の実施例を代表として説明す
る。
について図4に示した第4の実施例を代表として説明す
る。
【0059】図7は、図4に示した第4の実施例の部分
拡大図である。
拡大図である。
【0060】レンズアレイ402と液晶層104との距
離をL、液晶層104に形成される有効画素の幅をW、
入射光の広がり角度をθとすると、各素子を 2L・tanθ≦W の関係を満たすように配置することにより液晶表示素子
に入射する広がりを持った光を効率よく有効画素に入射
させることができる。
離をL、液晶層104に形成される有効画素の幅をW、
入射光の広がり角度をθとすると、各素子を 2L・tanθ≦W の関係を満たすように配置することにより液晶表示素子
に入射する広がりを持った光を効率よく有効画素に入射
させることができる。
【0061】このとき、レンズアレイ402と液晶層1
04との間の透明ガラスシート403(実施例1でのガ
ラス基板101にあたるもの)の媒質の屈折率をnと
し、レンズアレイ402の焦点距離をfとすると、 L≒n・f となる。
04との間の透明ガラスシート403(実施例1でのガ
ラス基板101にあたるもの)の媒質の屈折率をnと
し、レンズアレイ402の焦点距離をfとすると、 L≒n・f となる。
【0062】以上述べた各実施例に示される液晶表示素
子は、図8(A),(B)にそれぞれ示されるようなプ
ロジェクターに応用することができる。
子は、図8(A),(B)にそれぞれ示されるようなプ
ロジェクターに応用することができる。
【0063】図8(A)は透過型プロジジェクターの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【0064】ランプ、リフレクター、コンデンサーレン
ズ等を備えた照明系801の出射光束は、本発明による
透過型液晶表示パネル802および投影レンズ系803
を順に通ってスクリーン804に投影される。
ズ等を備えた照明系801の出射光束は、本発明による
透過型液晶表示パネル802および投影レンズ系803
を順に通ってスクリーン804に投影される。
【0065】図8(B)は反射型プロジジェクターの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【0066】照明系805の出射光束は、ビームスプリ
ッタ806によって折り返されて本発明による反射型液
晶表示パネル807に入射して反射される、この後ビー
ムスプリッタ806および投影レンズ系803を順に通
ってスクリーン809に投影される。
ッタ806によって折り返されて本発明による反射型液
晶表示パネル807に入射して反射される、この後ビー
ムスプリッタ806および投影レンズ系803を順に通
ってスクリーン809に投影される。
【0067】これらのいずれにおいても本発明の特徴と
する光透過率が向上したものとなっているので極めて鮮
明な画像とすることができた。
する光透過率が向上したものとなっているので極めて鮮
明な画像とすることができた。
【0068】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、液晶層に
近接した位置にマイクロレンズを設けるようにすること
により、照明光の光透過率をより一層向上させる効果が
ある。
近接した位置にマイクロレンズを設けるようにすること
により、照明光の光透過率をより一層向上させる効果が
ある。
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図2】本発明の第2の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図3】本発明の第3の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図4】本発明の第4の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図5】本発明の第5の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図6】本発明の第6の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図7】本発明の好ましい配置を説明するための図であ
る。
る。
【図8】本発明を用いたプロジェクターの構成を示す図
であり、(A)は透過型プロジジェクターの構成を示す
図、(B)は反射型プロジジェクターの構成を示す図で
ある。
であり、(A)は透過型プロジジェクターの構成を示す
図、(B)は反射型プロジジェクターの構成を示す図で
ある。
【図9】従来例の構成を示す断面図である。
【図10】従来例の構成を示す断面図である。
101,301,401,601 ガラス基板 103,201,503 TFT基板 104 液晶層 105,304,404,604 対向電極 602 樹脂マイクロレンズアレイ 603 樹脂層 801,807 照明系 802 透過型液晶表示パネル 803,808 投影レンズ系 804,809 スクリーン 806 ビームスプリッタ 807 反射型液晶表示パネル
Claims (7)
- 【請求項1】 一対の基板で液晶層を狭持した液晶表示
素子において、 前記一対の基板の光入射側の基板の内部の前記液晶層か
ら所定距離離れた位置に前記液晶層の画素の配列に対応
したレンズアレイを形成したことを特徴とする液晶表示
素子。 - 【請求項2】 前記レンズアレイがイオン交換法により
形成されていることを特徴とする請求項1記載の液晶表
示素子。 - 【請求項3】 前記レンズアレイがシリンドリカルレン
ズの配列より成ることを特徴とする請求項2に記載の液
晶表示素子。 - 【請求項4】 前記レンズアレイがフライアイレンズよ
り成ることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示素
子。 - 【請求項5】 前記光入射側の基板が前記液晶層の表面
に前記レンズアレイを形成した第1透明部材と、該第1
透明部材の前記液晶層側に該第1透明部材と共に前記レ
ンズアレイを挟み込むよう張り付けた前記所定距離とほ
ぼ同じ厚さの第2透明部材とを備えることを特徴とする
請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の液晶表示素
子。 - 【請求項6】 前記所定距離が前記レンズアレイの焦点
距離とほぼ等しく設定されることを特徴とする請求項2
乃至請求項5のいずれかに記載の液晶表示素子。 - 【請求項7】 前記所定距離をL、前記液晶層の画素の
幅をW、前記光入射側の基板に入射する光の広がり角を
θとするときに、2L・tanθ≦Wを満たすことを特
徴とする請求項6に記載の液晶表示素子。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3248056A JPH0588161A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 液晶表示素子 |
DE69216340T DE69216340T2 (de) | 1991-09-26 | 1992-09-24 | Flüssigkristallanzeige und damit versehener Projektor |
EP92116355A EP0534426B1 (en) | 1991-09-26 | 1992-09-24 | Liquid crystal display panel and projector utilizing the same |
US08/924,430 US5764318A (en) | 1991-09-26 | 1997-08-27 | Liquid crystal display panel and projector utilizing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3248056A JPH0588161A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 液晶表示素子 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000222721A Division JP2001059963A (ja) | 2000-01-01 | 2000-07-24 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0588161A true JPH0588161A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17172548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3248056A Pending JPH0588161A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0588161A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5505804A (en) * | 1993-12-24 | 1996-04-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of producing a condenser lens substrate |
US5543942A (en) * | 1993-12-16 | 1996-08-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | LCD microlens substrate with a lens array and a uniform material bonding member, each having a thermal resistance not lower than 150°C |
JP2000131664A (ja) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Ricoh Co Ltd | 液晶プロジェクタ |
KR100413404B1 (ko) * | 1997-03-27 | 2004-02-14 | 가부시키가이샤 아드반스트 디스프레이 | 액정표시장치및그제조방법 |
JP2014109691A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズアレイ基板、およびこれを備えた電気光学装置、電子機器 |
JP2015011090A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP3248056A patent/JPH0588161A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5543942A (en) * | 1993-12-16 | 1996-08-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | LCD microlens substrate with a lens array and a uniform material bonding member, each having a thermal resistance not lower than 150°C |
US5505804A (en) * | 1993-12-24 | 1996-04-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method of producing a condenser lens substrate |
KR100413404B1 (ko) * | 1997-03-27 | 2004-02-14 | 가부시키가이샤 아드반스트 디스프레이 | 액정표시장치및그제조방법 |
JP2000131664A (ja) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Ricoh Co Ltd | 液晶プロジェクタ |
JP2014109691A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズアレイ基板、およびこれを備えた電気光学装置、電子機器 |
JP2015011090A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器 |
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