JPH06230358A - 表示装置 - Google Patents
表示装置Info
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- JPH06230358A JPH06230358A JP5018542A JP1854293A JPH06230358A JP H06230358 A JPH06230358 A JP H06230358A JP 5018542 A JP5018542 A JP 5018542A JP 1854293 A JP1854293 A JP 1854293A JP H06230358 A JPH06230358 A JP H06230358A
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- JP
- Japan
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- concave lens
- display
- visual angle
- liquid crystal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶表示装置等のマトリクス表示パネルの視
角を広げ、視角特性を改善する。 【構成】 液晶層４、配向膜５、電極６及びガラス基板
７からなるＬＣＤセル２を有した表示パネル１におい
て、各画素（ドット）の上（表示側）にそれぞれ凹レン
ズ３を設ける。また、この凹レンズ３は、平凹型、両凹
型にしたり、また必要に応じて部分的に曲率を異ならし
て形成する。
角を広げ、視角特性を改善する。 【構成】 液晶層４、配向膜５、電極６及びガラス基板
７からなるＬＣＤセル２を有した表示パネル１におい
て、各画素（ドット）の上（表示側）にそれぞれ凹レン
ズ３を設ける。また、この凹レンズ３は、平凹型、両凹
型にしたり、また必要に応じて部分的に曲率を異ならし
て形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示装置等の表
示装置、特にマトリクス表示を行う表示装置に関するも
のである。
示装置、特にマトリクス表示を行う表示装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図９は一般的な液晶表示装置のＬＣＤ構
造を示す断面図である。同図において、１１は液晶層、
１２は液晶を駆動するための電極層、１３は液晶を密封
しているガラス基板、１４は外側の偏光板、１５は配向
膜、１６はフラットバックライトで、例えば両側に蛍光
管を平行に配置した導光板等により構成されている。
造を示す断面図である。同図において、１１は液晶層、
１２は液晶を駆動するための電極層、１３は液晶を密封
しているガラス基板、１４は外側の偏光板、１５は配向
膜、１６はフラットバックライトで、例えば両側に蛍光
管を平行に配置した導光板等により構成されている。
【０００３】上記のＬＣＤは、ＴＮ，ＳＴＮ，ＣＳＨ，
ＴＦＴなどのモードを含み、また電極層２は、例えばＴ
ＦＴモードではＩＴＯ，ＴＦＴ素子，カラーフィルタな
どを含んでいる。そして、図の上方から液晶によりマト
リクス表示された情報を視認できるようになっている。
ＴＦＴなどのモードを含み、また電極層２は、例えばＴ
ＦＴモードではＩＴＯ，ＴＦＴ素子，カラーフィルタな
どを含んでいる。そして、図の上方から液晶によりマト
リクス表示された情報を視認できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の表示装置にあっては、表示パネルを見る方向に
よっては表示内容が見にくくなり、視角が狭いという問
題点があり、また視角の対称性もなく、視角特性が悪い
という問題点があった。
な従来の表示装置にあっては、表示パネルを見る方向に
よっては表示内容が見にくくなり、視角が狭いという問
題点があり、また視角の対称性もなく、視角特性が悪い
という問題点があった。
【０００５】この発明は、上記のような問題点に着目し
てなされたもので、同一コントラストでの視角が広く、
また視角特性も改善でき、視認性の良い表示装置を得る
ことを目的としている。
てなされたもので、同一コントラストでの視角が広く、
また視角特性も改善でき、視認性の良い表示装置を得る
ことを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の表示装置は、
表示パネルを複数の画素で構成し、その各画素の表示側
にそれぞれ凹レンズを設けたものである。
表示パネルを複数の画素で構成し、その各画素の表示側
にそれぞれ凹レンズを設けたものである。
【０００７】また、上記凹レンズを、部分的に曲率を異
ならして形成したものである。
ならして形成したものである。
【０００８】また、上記凹レンズを、各画素毎にセルを
構成するガラス基板に直接形成したものである。
構成するガラス基板に直接形成したものである。
【０００９】
【作用】この発明の表示装置においては、各画素の表示
側にそれぞ凹レンズが設けられているので、各画素から
出てきた光がその凹レンズで屈折して発散する。
側にそれぞ凹レンズが設けられているので、各画素から
出てきた光がその凹レンズで屈折して発散する。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の原理を示す図であり、液晶
表示装置のマトリクス表示パネルの３ドット分の断面図
を示している。図において、１は複数の画素（ドット）
で構成された表示パネル、２はそのＬＣＤセル、３はこ
のＬＣＤセル２の上（表示側）に各画素毎にそれぞれ設
けられた凹レンズで、マトリクス方式の表示パネル１の
１ドットの大きさと対応したサイズとなっている。
表示装置のマトリクス表示パネルの３ドット分の断面図
を示している。図において、１は複数の画素（ドット）
で構成された表示パネル、２はそのＬＣＤセル、３はこ
のＬＣＤセル２の上（表示側）に各画素毎にそれぞれ設
けられた凹レンズで、マトリクス方式の表示パネル１の
１ドットの大きさと対応したサイズとなっている。
【００１１】また、上記ＬＣＤセル２は、従来と同様液
晶層４、この液晶層４の上下に設けられた配向膜５、液
晶を駆動するための画素電極６及び外側のガラス基板７
により構成されている。
晶層４、この液晶層４の上下に設けられた配向膜５、液
晶を駆動するための画素電極６及び外側のガラス基板７
により構成されている。
【００１２】上記のような表示パネル１において、背面
側から入射した入射光線Ｌｉは図の矢印方向に進み、Ｌ
ＣＤセル２の内部を通過して表示側に出ていく。この
時、凹レンズ３がない場合は図の破線で示すように、直
進する出射光線Ｌ0 となる。しかし、凹レンズ３がある
場合は、この凹レンズ３から出ていく時に屈折し、広く
発散した出射光線Ｌ0'となる。
側から入射した入射光線Ｌｉは図の矢印方向に進み、Ｌ
ＣＤセル２の内部を通過して表示側に出ていく。この
時、凹レンズ３がない場合は図の破線で示すように、直
進する出射光線Ｌ0 となる。しかし、凹レンズ３がある
場合は、この凹レンズ３から出ていく時に屈折し、広く
発散した出射光線Ｌ0'となる。
【００１３】すなわち、上記のように表示部の外側に凹
レンズ３を設けることにより、法線に対する視角がθか
らθ′（θ′＞θ）に変化し、同一コントラストでの視
角は広くなる。また、視角を左右対称にすることもで
き、視角特性を改善することができる。
レンズ３を設けることにより、法線に対する視角がθか
らθ′（θ′＞θ）に変化し、同一コントラストでの視
角は広くなる。また、視角を左右対称にすることもで
き、視角特性を改善することができる。
【００１４】図２は、一側が平面で他側が球面の凹レン
ズ３の光屈折の様子を示す図であり、（ａ）は垂直方向
の入射光線に対する場合、（ｂ）は斜め方向の入射光線
に対する場合をそれぞれ示している。
ズ３の光屈折の様子を示す図であり、（ａ）は垂直方向
の入射光線に対する場合、（ｂ）は斜め方向の入射光線
に対する場合をそれぞれ示している。
【００１５】垂直入射の場合は、図２の（ａ）に示すよ
うに、ＬＣＤセル２から抜けてきた入射光線Ｌｉは凹レ
ンズ３を通過して出ていく時に、スネルの法則により屈
折し、矢印の如く外側に発散した出射光線Ｌ0'となる。
うに、ＬＣＤセル２から抜けてきた入射光線Ｌｉは凹レ
ンズ３を通過して出ていく時に、スネルの法則により屈
折し、矢印の如く外側に発散した出射光線Ｌ0'となる。
【００１６】ここで、入射側の屈折率ｎ１、凹レンズ３
の屈折率ｎ２、凹レンズ３の出射面の法線と出射光線Ｌ
0'とのなす各θ１′、凹レンズ３の出射面の法線と入射
光線Ｌｉとのなす角θ２′、凹レンズ３の出射面の法線
と入射光線Ｌｉとのなす角θ２′、凹レンズ３の出射面
の半径ｒ、凹レンズ３の焦点距離ｆなどには一定の関係
があるが、例えばｎ１＝１，ｎ２＝１．５１９、θ２′
＝３０°とすると、スネルの法則によりｎ１ｓｉｎθ
１′＝ｎ２ｓｉｎθ２′が成立し、θ１′＝４９．４２
°となり、視角は拡大される。
の屈折率ｎ２、凹レンズ３の出射面の法線と出射光線Ｌ
0'とのなす各θ１′、凹レンズ３の出射面の法線と入射
光線Ｌｉとのなす角θ２′、凹レンズ３の出射面の法線
と入射光線Ｌｉとのなす角θ２′、凹レンズ３の出射面
の半径ｒ、凹レンズ３の焦点距離ｆなどには一定の関係
があるが、例えばｎ１＝１，ｎ２＝１．５１９、θ２′
＝３０°とすると、スネルの法則によりｎ１ｓｉｎθ
１′＝ｎ２ｓｉｎθ２′が成立し、θ１′＝４９．４２
°となり、視角は拡大される。
【００１７】また、斜め入射の場合は、図２の（ｂ）に
示すように、入射光線Ｌｉは凹レンズ３に入る時と出る
時とで２回屈折し、同様に外側に発散した出射光線Ｌ0'
となる。図のθ１とθ２はそれぞれ凹レンズ３の入射面
に対するに入射光線Ｌｉと屈折光線の角度、θ１′とθ
２′はそれぞれ凹レンズ３の出射面に対する前記屈折光
線と出射光線Ｌ0'の角度である。
示すように、入射光線Ｌｉは凹レンズ３に入る時と出る
時とで２回屈折し、同様に外側に発散した出射光線Ｌ0'
となる。図のθ１とθ２はそれぞれ凹レンズ３の入射面
に対するに入射光線Ｌｉと屈折光線の角度、θ１′とθ
２′はそれぞれ凹レンズ３の出射面に対する前記屈折光
線と出射光線Ｌ0'の角度である。
【００１８】この斜め入射の場合も、例えばｎ１＝１、
ｎ２＝１．５１７、θ１＝２２°とすると、
ｎ２＝１．５１７、θ１＝２２°とすると、
【００１９】
【数１】
【００２０】となり、またθ２′＝３９．２６°とする
と、
と、
【００２１】
【数２】
【００２２】となる。したがって、上記と同様視角は拡
大する。
大する。
【００２３】このように、凹レンズ３の作用により出射
光線Ｌ0'はいずれも広がり、上述のように広い視角を得
ることができる。その際、凹レンズ３の屈折率ｎ２は大
きければ大きい程光の屈折が大きく、したがって、この
屈折率ｎ２の値を利用して大きな視角を得ることができ
る。
光線Ｌ0'はいずれも広がり、上述のように広い視角を得
ることができる。その際、凹レンズ３の屈折率ｎ２は大
きければ大きい程光の屈折が大きく、したがって、この
屈折率ｎ２の値を利用して大きな視角を得ることができ
る。
【００２４】また、凹レンズ３の出射面の曲率の値を利
用すれば、対称的な視角特性を得ることもでき、視角特
性を改善することができる。更に、両側が球面の両凹レ
ンズを用いれば、より効果を上げることも可能である。
用すれば、対称的な視角特性を得ることもでき、視角特
性を改善することができる。更に、両側が球面の両凹レ
ンズを用いれば、より効果を上げることも可能である。
【００２５】図３は上述した原理を基に構成したこの発
明の第１実施例を示す断面図であり、液晶表示装置にお
けるマトリクス表示パネルの１ドット分の概略構成を示
している。図中、２は図１と同様の構成のＬＣＤセル、
３ａはその表示側に配設された平凹レンズで、図２と同
じ一側が平面で他側が球面の凹レンズとなっている。
明の第１実施例を示す断面図であり、液晶表示装置にお
けるマトリクス表示パネルの１ドット分の概略構成を示
している。図中、２は図１と同様の構成のＬＣＤセル、
３ａはその表示側に配設された平凹レンズで、図２と同
じ一側が平面で他側が球面の凹レンズとなっている。
【００２６】この実施例は、単純に視角を拡大するよう
にしたものであり、ＬＣＤセル２内を通過した光は図２
に示すように、平凹レンズ３ａから出射する時に外側に
出射して出ていく。
にしたものであり、ＬＣＤセル２内を通過した光は図２
に示すように、平凹レンズ３ａから出射する時に外側に
出射して出ていく。
【００２７】図７はこのＬＣＤ表示パネルの視角特性を
測定した実験結果を示すものであり、（ａ）が凹レンズ
がある場合、（ｂ）が凹レンズがない場合をそれぞれ示
している。なお、ここで視角θ及び方位角φは、それぞ
れ図８に示す角度とする。
測定した実験結果を示すものであり、（ａ）が凹レンズ
がある場合、（ｂ）が凹レンズがない場合をそれぞれ示
している。なお、ここで視角θ及び方位角φは、それぞ
れ図８に示す角度とする。
【００２８】図７において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞ
れ、等コントラスト曲線、コントラスト反転領域、等視
角線、等方位角線をそれぞれ示している。この図７の
（ａ）と（ｂ）とを比較すると明らかなように、（ａ）
の本実施例の等コントラストＡの方が（ｂ）の従来のも
のより広がっており、本実施例の方が視角が広いことが
わかる。
れ、等コントラスト曲線、コントラスト反転領域、等視
角線、等方位角線をそれぞれ示している。この図７の
（ａ）と（ｂ）とを比較すると明らかなように、（ａ）
の本実施例の等コントラストＡの方が（ｂ）の従来のも
のより広がっており、本実施例の方が視角が広いことが
わかる。
【００２９】また、コントラストの反転領域Ｂも本実施
例の方が従来のものより小さく、例えばφ＝０、ＣＲ
（コントラスト）＝５：１の場合、視角は６°以上拡大
し、明らかな効果のあることがわかる。
例の方が従来のものより小さく、例えばφ＝０、ＣＲ
（コントラスト）＝５：１の場合、視角は６°以上拡大
し、明らかな効果のあることがわかる。
【００３０】図４はこの発明の第２実施例を示す断面図
である。図中、３６はＬＣＤセル２上に設けられた両側
が球面の両凹レンズである。この両凹レンズ３ｂを用い
た場合、前述のように出射光線は更に外側に広がり、よ
り広い視角を得ることができる。
である。図中、３６はＬＣＤセル２上に設けられた両側
が球面の両凹レンズである。この両凹レンズ３ｂを用い
た場合、前述のように出射光線は更に外側に広がり、よ
り広い視角を得ることができる。
【００３１】図５はこの発明の第３実施例を示す断面図
である。この実施例は、外側に向かう程曲率の大きい凹
レンズ３ｃを用いたもので、このような凹レンズ３ｃを
ＬＣＤセル２上に設けることにより、特定方向だけ視角
特性を改善することができる。またこの実施例では、特
定の方向の対称的な視角特性を得ることもできる。
である。この実施例は、外側に向かう程曲率の大きい凹
レンズ３ｃを用いたもので、このような凹レンズ３ｃを
ＬＣＤセル２上に設けることにより、特定方向だけ視角
特性を改善することができる。またこの実施例では、特
定の方向の対称的な視角特性を得ることもできる。
【００３２】図６はこの発明の第４実施例を示す断面図
である。この実施例は、上述の各凹レンズ３ａ〜３ｃに
代えて、部分的に曲率の異なる凹レンズ３ｄを使用した
ものである。そして、この凹レンズ３ｄの曲面及び曲率
を利用することにより、全視角特性を改善することがで
きる。
である。この実施例は、上述の各凹レンズ３ａ〜３ｃに
代えて、部分的に曲率の異なる凹レンズ３ｄを使用した
ものである。そして、この凹レンズ３ｄの曲面及び曲率
を利用することにより、全視角特性を改善することがで
きる。
【００３３】なお、上述の各実施例ではＬＣＤ表示パネ
ルの上に各ドット毎に凹レンズを設ける例を示したが、
これらの凹レンズをシート状に形成し、このレンズシー
トをパネル表面に乗せるようにしても良い。また、表示
セルを構成するガラス基板に直接ドットレベルに対応し
た凹レンズを形成するようにしても良い。
ルの上に各ドット毎に凹レンズを設ける例を示したが、
これらの凹レンズをシート状に形成し、このレンズシー
トをパネル表面に乗せるようにしても良い。また、表示
セルを構成するガラス基板に直接ドットレベルに対応し
た凹レンズを形成するようにしても良い。
【００３４】また本発明は、上述した液晶表示装置だけ
でなく、それ以外の視角にかかわるフラットディスプレ
イ装置に対しても適用することができ、同様に視角を広
くするとともに、視角の非対称の点を改善することがで
きる。
でなく、それ以外の視角にかかわるフラットディスプレ
イ装置に対しても適用することができ、同様に視角を広
くするとともに、視角の非対称の点を改善することがで
きる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、表示
パネルの各画素毎にそれぞれ凹レンズを設けるようにし
たため、同一コントラストでの視角が広くなり、また視
角特性も改善でき、視認性が良くなるという効果があ
る。
パネルの各画素毎にそれぞれ凹レンズを設けるようにし
たため、同一コントラストでの視角が広くなり、また視
角特性も改善でき、視認性が良くなるという効果があ
る。
【図１】 この発明の原理を示す説明図
【図２】 平凹レンズの光屈折の様子を示す説明図
【図３】 この発明の第１実施例を示す断面図
【図４】 この発明の第２実施例を示す断面図
【図５】 この発明の第３実施例を示す断面図
【図６】 この発明の第４実施例を示す断面図
【図７】 ＬＣＤ表示パネルの視角特性を測定した実験
結果を示す説明図
結果を示す説明図
【図８】 視角及び方位角の定義を示す斜視図
【図９】 従来例を示す断面図
１ 表示パネル ２ ＬＣＤセル ３ 凹レンズ ３ａ 平凹レンズ ３ｂ 両凹レンズ ３ｃ 凹レンズ ３ｄ 凹レンズ ４ 液晶層 ７ ガラス基板
Claims (3)
- 【請求項１】 表示パネルを複数の画素で構成し、その
各画素の表示側にそれぞれ凹レンズを設けたことを特徴
とする表示装置。 - 【請求項２】 凹レンズは、部分的に曲率を異ならして
形成したことを特徴とする請求項１記載の表示装置。 - 【請求項３】 凹レンズは、各画素毎にセルを構成する
ガラス基板に直接形成したことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5018542A JPH06230358A (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5018542A JPH06230358A (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230358A true JPH06230358A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11974528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5018542A Withdrawn JPH06230358A (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06230358A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990031146A (ko) * | 1997-10-09 | 1999-05-06 | 윤종용 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| WO2021179373A1 (zh) * | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制备方法、液晶显示面板 |
| CN115390306A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-25 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、阵列基板的制备方法及显示面板 |
-
1993
- 1993-02-05 JP JP5018542A patent/JPH06230358A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990031146A (ko) * | 1997-10-09 | 1999-05-06 | 윤종용 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| WO2021179373A1 (zh) * | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制备方法、液晶显示面板 |
| US11852926B2 (en) | 2020-03-12 | 2023-12-26 | Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Array substrate, manufacturing method thereof, and LCD panel |
| CN115390306A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-25 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、阵列基板的制备方法及显示面板 |
| CN115390306B (zh) * | 2022-08-25 | 2023-10-31 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、阵列基板的制备方法及显示面板 |
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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: 20000509 |