JPH0850283A - Liquid crystal display panel - Google Patents

Liquid crystal display panel

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Publication number
JPH0850283A
JPH0850283A JP7129942A JP12994295A JPH0850283A JP H0850283 A JPH0850283 A JP H0850283A JP 7129942 A JP7129942 A JP 7129942A JP 12994295 A JP12994295 A JP 12994295A JP H0850283 A JPH0850283 A JP H0850283A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
optical path
display panel
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP7129942A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Ooima
進 大今
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP7129942A priority Critical patent/JPH0850283A/en
Publication of JPH0850283A publication Critical patent/JPH0850283A/en
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Abstract

PURPOSE:To make the transmissivity of light high, to improve apparent numerical aperture and to realize brighter screen display by providing an optical path changing means for increasing a projected light quantity to an aperture part by changing the optical path direction of the light made incident on a non-transmissive area. CONSTITUTION:A liquid crystal cell part 3 is provided between a TFT substrate 1 and a counter electrode substrate 2. A black matrix part 4 is provided in the liquid crystal cell part 3. A concave lens 5 functioning as the optical path changing means is provided above the black matrix part 4. The lens 5 is formed in a line state along the black matrix part 4. The light made incident on the aperture part between the black matrix parts 4 is projected as it is through the counter electrode substrate 2, the liquid crystal cell part 3 and the TFT substrate 1. The optical path of the light made incident on the lens 5 is changed by the lens 5, and a part of the light does not reach the black matrix part 4 but is projected to the aperture part between the black matrix parts 4. Therefore, the light quantity projected to the aperture part is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネルに関す
るものであり、特にブラックマトリックスなどのような
相対的に光が透過しにくい不透過領域を有する液晶表示
パネルに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display panel, and more particularly to a liquid crystal display panel having a non-transmissive region such as a black matrix which is relatively hard to transmit light.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】TFT
アクティブマトリックス型の液晶表示パネルなどにおい
ては、ブラックマトリックス部やバスライン部のような
光を透過しにくい領域が存在している。また、単純マト
リックス型の液晶表示パネルにおいても、同様に透明電
極のストライプ間に不透過領域が存在している。このよ
うな不透過領域の存在により、液晶表示パネル内を透過
し得る光量が少なくなり、表示画面が暗くなるという問
題があった。
PRIOR ART AND PROBLEM TO BE SOLVED BY THE INVENTION TFT
In an active matrix type liquid crystal display panel or the like, there is a region such as a black matrix part or a bus line part where it is difficult to transmit light. Further, also in a simple matrix type liquid crystal display panel, similarly, an opaque region exists between stripes of transparent electrodes. Due to the presence of such an opaque region, there is a problem that the amount of light that can be transmitted through the liquid crystal display panel is reduced and the display screen becomes dark.

【0003】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、光の透過率を高め、見かけ上の開口率を向上
させることによって、より明るい画面を表示することが
できる液晶表示パネルを提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, increase the light transmittance, and improve the apparent aperture ratio, thereby making it possible to display a brighter screen liquid crystal display panel. To provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示パネル
は、相対的に光が透過しにくい不透過領域を有する液晶
表示パネルであり、不透過領域に入射する光の光路方向
を変えて開口部への出射量を増加するための光路変更手
段が設けられていることを特徴としている。
A liquid crystal display panel of the present invention is a liquid crystal display panel having a non-transmissive region through which light is relatively hard to pass, and the optical path direction of light incident on the non-transmissive region is changed to open the aperture. It is characterized in that an optical path changing means for increasing the amount of light emitted to the section is provided.

【0005】本発明において、光路変更手段は、不透過
領域の光入射側の不透過領域と重なる領域に設けられて
いることが好ましい。また、本発明において、光路変更
手段は、光入射側の基板の上、あるいは光入射側の基板
内部に形成することができる。
In the present invention, it is preferable that the optical path changing means is provided in a region overlapping the non-transmissive region on the light incident side of the non-transmissive region. Further, in the present invention, the optical path changing means may be formed on the light incident side substrate or inside the light incident side substrate.

【0006】本発明における光路変更手段は、光路を変
更し得る手段であれば特に限定されるものではないが、
例えば、光を屈折させ光路を変更させる光屈折手段や、
光を反射させることによって光路を変更させる光反射手
段が用いられる。
The optical path changing means in the present invention is not particularly limited as long as it can change the optical path.
For example, light refraction means for refracting light to change the optical path,
A light reflection means for changing the optical path by reflecting light is used.

【0007】また、本発明において光路変更手段の形成
方法は特に限定されるものではないが、例えば、不透過
領域をマスクとして背面露光法により光路変更手段を形
成することができる。
In the present invention, the method for forming the optical path changing means is not particularly limited, but for example, the optical path changing means can be formed by the back exposure method using the opaque region as a mask.

【0008】[0008]

【発明の作用効果】本発明に従う液晶表示パネルにおい
ては、不透過領域に入射する光の光路方向を変えて開口
部への出射量を増加するための光路変更手段が設けられ
ている。従って、従来不透過領域によって遮断されてい
た光が、開口部へ出射されることとなり、開口部への出
射量を増加させることができる。また、光路変更手段を
不透過領域の光入射側の不透過領域と重なる領域に設け
ることにより、液晶表示パネルを直視した場合にも、チ
カチカする感じがなくなる。
The liquid crystal display panel according to the present invention is provided with the optical path changing means for changing the optical path direction of the light incident on the non-transmissive region and increasing the amount of light emitted to the opening. Therefore, the light that was conventionally blocked by the non-transmissive region is emitted to the opening, and the amount of emission to the opening can be increased. Further, by providing the optical path changing means in a region overlapping the non-transmissive region on the light incident side of the non-transmissive region, there is no flicker even when the liquid crystal display panel is directly viewed.

【0009】本発明において、光路変更手段は、不透過
領域よりも面積的に小さなものであってもよい。本発明
に従えば、不透過領域に入射する光の光路を変更し、開
口部への出射量を増加することができるので、見かけ上
の開口率を向上させることができ、より明るい画面表示
が可能となる。
In the present invention, the optical path changing means may be smaller in area than the opaque region. According to the present invention, it is possible to change the optical path of the light incident on the opaque region and increase the amount of light emitted to the opening, so that the apparent aperture ratio can be improved and a brighter screen display can be obtained. It will be possible.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本発明に従う一実施例を示す断面図
である。図1を参照して、TFT基板1と対極基板2と
の間に液晶セル部3が設けられている。液晶セル部3内
には、ブラックマトリックス部4が形成されている。本
実施例では、このようなブラックマトリックス部4の上
方に光路変更手段としての凹レンズ5が設けられてい
る。この凹レンズ5は、ブラックマトリックス部4に沿
ってライン状に形成されている。凹レンズ5は、基板と
同様の材料または高屈折材料から形成されており、例え
ば、P、K、またはTiなどをドープしたSiO2 、T
iO2 、あるいはSiO2 /TiO2 などの材料から形
成されている。
1 is a sectional view showing an embodiment according to the present invention. With reference to FIG. 1, a liquid crystal cell section 3 is provided between a TFT substrate 1 and a counter electrode substrate 2. A black matrix portion 4 is formed in the liquid crystal cell portion 3. In this embodiment, a concave lens 5 as an optical path changing means is provided above the black matrix portion 4. The concave lens 5 is formed in a line along the black matrix portion 4. The concave lens 5 is formed of a material similar to that of the substrate or a high-refractive material, for example, SiO 2 , T doped with P, K, or Ti.
It is formed of a material such as iO 2 or SiO 2 / TiO 2 .

【0011】図1に示されるように、ブラックマトリッ
クス部4間の開口部に入射した光はそのまま対極基板
2、液晶セル部3、TFT基板1を通り出射される。凹
レンズ5に入射した光は、図1に示されるように、凹レ
ンズ5によりその光路が変更され、その一部の光がブラ
ックマトリックス部4に至らず、ブラックマトリックス
部4間の開口部に出射される。従って、開口部に出射さ
れる光量が増加する。
As shown in FIG. 1, the light incident on the opening between the black matrix portions 4 is directly emitted through the counter electrode substrate 2, the liquid crystal cell portion 3 and the TFT substrate 1. As shown in FIG. 1, the optical path of the light incident on the concave lens 5 is changed by the concave lens 5, and a part of the light does not reach the black matrix portion 4 and is emitted to the opening between the black matrix portions 4. It Therefore, the amount of light emitted to the opening increases.

【0012】図10は、図1に示す実施例をさらに詳細
に説明するための断面図である。図10を参照して、ガ
ラス基板からなる対極基板2の厚みdを1mm、ブラッ
クマトリックス部4の幅を20μm、画素ピッチbを1
00μm、凹レンズ5の屈折率をガラス基板2とほぼ等
しい1.5とすると、凹レンズ5の幅Wは、ブラックマ
トリックス部4の幅とほぼ一致させるのが好ましく、こ
の場合15〜30μm程度が好ましい。
FIG. 10 is a sectional view for explaining the embodiment shown in FIG. 1 in more detail. Referring to FIG. 10, the counter electrode substrate 2 made of a glass substrate has a thickness d of 1 mm, a black matrix portion 4 has a width of 20 μm, and a pixel pitch b is 1.
Assuming that the concave lens 5 has a refractive index of 100 μm and the refractive index of the concave lens 5 is substantially equal to that of the glass substrate 2, the width W of the concave lens 5 is preferably substantially equal to the width of the black matrix portion 4, and in this case, it is preferably about 15 to 30 μm.

【0013】凹レンズ5の焦点距離をAとすると、図1
0において光路Aで示すように光が屈折し、C2 の範囲
で光路が変更される。また焦点距離を短くしてBとする
と、図10に光路Bで示すように、より広い範囲C1
光路が変更される。
Assuming that the focal length of the concave lens 5 is A, FIG.
At 0, the light is refracted as shown by the optical path A, and the optical path is changed in the range of C 2 . If the focal length is shortened to B, the optical path is changed in a wider range C 1 , as shown by the optical path B in FIG.

【0014】上記寸法形状の条件においては、焦点距離
は−250〜−125μmの範囲が好ましい。焦点距離
を−250μmとすると、凹レンズ5の曲率半径は約8
0μmとなる。また焦点距離を−125μmとすると、
凹レンズ5の曲率半径は約41μmとなる。
Under the above conditions of size and shape, the focal length is preferably in the range of -250 to -125 μm. When the focal length is -250 μm, the radius of curvature of the concave lens 5 is about 8
It becomes 0 μm. If the focal length is -125 μm,
The radius of curvature of the concave lens 5 is about 41 μm.

【0015】上記寸法形状の条件で焦点距離を−125
μmとした場合の開口部から出射される光量は、凹レン
ズ5を設けない場合に比較して28%増加した。上記の
実施例では、凹レンズの材質をガラス(屈折率1.5)
としているが、例えば屈折率が1.8の材料から凹レン
ズ5を形成した場合、焦点距離−250μmで、凹レン
ズの曲率半径は110μmと大きくすることができる。
屈折率1.8の材料としては、例えばTi含有量が30
原子%のSiO2 ・TiO2 ガラスなどが挙げられる。
Under the above conditions of size and shape, the focal length is set to -125.
The amount of light emitted from the opening in the case of μm increased by 28% as compared with the case where the concave lens 5 is not provided. In the above embodiment, the material of the concave lens is glass (refractive index 1.5).
However, when the concave lens 5 is formed of a material having a refractive index of 1.8, for example, the focal length is −250 μm and the radius of curvature of the concave lens can be increased to 110 μm.
As a material having a refractive index of 1.8, for example, Ti content is 30
Examples include atomic% SiO 2 TiO 2 glass and the like.

【0016】図2は、本発明に従う他の実施例を示す断
面図である。本実施例においては、対極基板2の上に光
路変更手段としての三角柱状の光反射部材6が設けられ
ている。この光反射部材6は、SiO2 あるいは対極基
板2と同様のガラス材料、または図1に示す実施例の凹
レンズ5に用いるような高い屈折率を有する材料から形
成することができる。また、表面に金属膜などの反射膜
を形成させてもよい。この光反射部材6も、ブラックマ
トリックス部4に沿ってライン状に形成されているもの
である。
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment according to the present invention. In this embodiment, a triangular prism-shaped light reflecting member 6 as an optical path changing unit is provided on the counter electrode substrate 2. The light reflecting member 6 can be made of SiO 2 or a glass material similar to the counter substrate 2, or a material having a high refractive index used for the concave lens 5 of the embodiment shown in FIG. Further, a reflective film such as a metal film may be formed on the surface. The light reflecting member 6 is also formed in a line shape along the black matrix portion 4.

【0017】図2に示されるように、光反射部材6の傾
斜面にあたった光は、ここで光路が変更され、ブラック
マトリックス部4に至らずに、ブラックマトリックス部
4間の開口部に出射する。従って、開口部に出射する光
量を増加させることができる。
As shown in FIG. 2, the light that has hit the inclined surface of the light reflecting member 6 has its optical path changed, and does not reach the black matrix portion 4 and is emitted to the opening between the black matrix portions 4. To do. Therefore, the amount of light emitted to the opening can be increased.

【0018】図11は、図2に示す実施例をさらに詳細
に説明するための拡大断面図である。図11を参照し
て、対極基板2の厚みdを0.3mm、ブラックマトリ
ックス部4の幅aを20μm、画素ピッチbを100μ
mとした場合に、例えば光反射部材6の高さhとして6
0μm、幅Wとして20μmのものを、基板2と同じガ
ラス材料から形成する。この場合の光量の増加率は約1
0%程度となる。
FIG. 11 is an enlarged sectional view for explaining the embodiment shown in FIG. 2 in more detail. With reference to FIG. 11, the counter substrate 2 has a thickness d of 0.3 mm, the black matrix portion 4 has a width a of 20 μm, and a pixel pitch b of 100 μ.
When the height is m, for example, the height h of the light reflecting member 6 is 6
A substrate having a width of 0 μm and a width W of 20 μm is formed of the same glass material as the substrate 2. In this case, the rate of increase in the amount of light is about 1
It is about 0%.

【0019】図3は、本発明に従うさらに他の実施例を
示す断面図である。本実施例では、対極基板2内に光路
変更手段としての凹レンズ7が形成されている。本実施
例においては、例えば図1及び図10に示す凹レンズの
実施例と同様の寸法形状のものを形成することができ
る。基板の屈折率を1.5とし凹レンズ7の屈折率を
1.8として凹レンズ7の曲率半径を約50μmとした
場合、その焦点距離は約250μmとなる。
FIG. 3 is a sectional view showing still another embodiment according to the present invention. In this embodiment, a concave lens 7 as an optical path changing means is formed in the counter electrode substrate 2. In this embodiment, for example, the concave lens having the same size and shape as the embodiment of the concave lens shown in FIGS. 1 and 10 can be formed. When the refractive index of the substrate is 1.5 and the refractive index of the concave lens 7 is 1.8 and the radius of curvature of the concave lens 7 is about 50 μm, the focal length is about 250 μm.

【0020】図4は、本発明に従うさらに他の実施例を
示す断面図である。本実施例では、対極基板2内に光反
射部材8が埋め込まれた形態で形成されている。図3及
び図4に示すように、本発明に光路変更手段は、光入射
側の基板内に形成されていてもよい。
FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment according to the present invention. In this embodiment, the light reflection member 8 is embedded in the counter electrode substrate 2. As shown in FIGS. 3 and 4, the optical path changing means of the present invention may be formed in the substrate on the light incident side.

【0021】図12は、図4に示す実施例をさらに詳細
に説明するための拡大断面図である。図12を参照し
て、対極基板2内に埋め込まれる光反射部材8の寸法形
状として、高さhを60μmとし、幅Wを12μmとす
る。また、基板2の厚みdを0.3mmとし、ブラック
マトリックス部4の幅aを20μmとし、画素ピッチb
を100μmとする。また光反射部材8をMgF2 (屈
折率1.382)から形成し、基板2の材質をガラス
(屈折率1.5)とする。この条件で、光反射部材8の
壁面での反射を全反射とすることができる。以上の条件
で、開口部に出射される光量の増加率は約13.4%と
なる。
FIG. 12 is an enlarged sectional view for explaining the embodiment shown in FIG. 4 in more detail. With reference to FIG. 12, the size and shape of the light reflecting member 8 embedded in the counter substrate 2 have a height h of 60 μm and a width W of 12 μm. Further, the thickness d of the substrate 2 is 0.3 mm, the width a of the black matrix portion 4 is 20 μm, and the pixel pitch b is
Is 100 μm. The light reflecting member 8 is made of MgF 2 (refractive index 1.382), and the material of the substrate 2 is glass (refractive index 1.5). Under this condition, the reflection on the wall surface of the light reflecting member 8 can be total reflection. Under the above conditions, the increase rate of the amount of light emitted to the opening is about 13.4%.

【0022】なお、図12に示すような対極基板2内に
埋め込まれた光反射部材8は、図12に点線で示すよう
な表面を有するガラス基板の上に凹レンズ8をまず形成
し、その後SiO2 を塗布することにより凹レンズ8を
埋め込み、図12に示すような埋め込み構造として形成
することができる。
In the light reflection member 8 embedded in the counter electrode substrate 2 as shown in FIG. 12, the concave lens 8 is first formed on the glass substrate having the surface as shown by the dotted line in FIG. The concave lens 8 can be embedded by applying 2 to form an embedded structure as shown in FIG.

【0023】また光反射部材8をSiO2 から形成し、
これを埋め込むため塗布する材料をTiO2 とすること
によっても、同様に光反射部材8の壁面での反射を全反
射にすることができる。
Further, the light reflecting member 8 is formed of SiO 2 ,
By using TiO 2 as the coating material for embedding this, the reflection on the wall surface of the light reflecting member 8 can also be totally reflected.

【0024】図5は、図3に示す基板内部に形成される
凹レンズを形成する工程の例を示す断面図である。図5
に示すように、対極基板2の上にレジスト膜10及び1
1を形成する。このレジスト膜10は、中央の厚みが厚
く周辺部分の厚みが薄くなるように形成されている。こ
のようなレジスト膜10の上から、TiやSbなどのイ
オンを注入し、屈折率の高い領域を基板2内に形成する
ことによって、凹レンズ7を基板2内に形成する。
FIG. 5 is a sectional view showing an example of a step of forming a concave lens formed inside the substrate shown in FIG. Figure 5
, The resist films 10 and 1 are formed on the counter substrate 2.
1 is formed. The resist film 10 is formed so that the central portion is thick and the peripheral portion is thin. The concave lens 7 is formed in the substrate 2 by implanting ions such as Ti and Sb from above the resist film 10 and forming a region having a high refractive index in the substrate 2.

【0025】図9は、図3に示す基板内部に形成される
凹レンズを形成する工程の他の例を示す断面図である。
図9(a)を参照して、ガラスなどからなる対極基板2
の上にSiO2 層40を形成し、このSiO2 層40の
上にレジスト膜41を形成する。次に、フォトリソグラ
フィー法により凹レンズを形成する部分の上方以外のレ
ジスト膜を除去し、図9(b)に示すように、レジスト
膜41aを残す。次に、等方性エッチングにより、Si
2 層40をエッチングする。サイドエッジ効果によ
り、図9(c)に示すような凸状のSiO2 膜40aが
対極基板2の上に残される。次に、図5を参照して説明
したのと同様にしてイオン注入することにより、図9
(d)に示すように、凹レンズ7を基板2内に形成す
る。本実施例では、サイドエッジ効果により凸状のSi
2 膜40aを形成しているが、SiO 2 層40内にあ
らかじめPをドープしておくことにより、SiO2 層4
0をエッチングした後、900℃程度にリフロー(アニ
ール)することにより、凸状のSiO2 膜40aを形成
し、イオン注入してもよい。
FIG. 9 is formed inside the substrate shown in FIG.
It is sectional drawing which shows the other example of the process of forming a concave lens.
Referring to FIG. 9A, the counter electrode substrate 2 made of glass or the like
On top of SiO2Forming a layer 40, this SiO2Layer 40
A resist film 41 is formed on top. Next, photolithography
By using the Pee method, a lens other than the part above the concave lens is formed.
The dysto film is removed, and the resist is removed as shown in FIG.
Leave the film 41a. Next, by isotropic etching, Si
O2Etch layer 40. Due to the side edge effect
The convex SiO 2 as shown in FIG.2The membrane 40a
It is left on the counter substrate 2. Next, referring to FIG.
By performing ion implantation in the same manner as in FIG.
A concave lens 7 is formed in the substrate 2 as shown in FIG.
It In this embodiment, the convex Si is formed by the side edge effect.
O2The film 40a is formed, but SiO 2In layer 40
By doping Rakajime P, SiO2Layer 4
After etching 0, reflow (900)
The convex SiO2Form the film 40a
Alternatively, ion implantation may be performed.

【0026】図6は、図1に示すような光路変更手段と
しての凹レンズを基板上に形成する製造工程の例を示す
断面図である。図6(a)を参照して、対極基板2上に
高屈折材料からなる高屈折材料層20を形成する。この
高屈折材料層20の上にレジスト膜21を形成し、フォ
トリソグラフィー法により、凹レンズを形成する部分の
レジスト膜を除去する。このようにレジスト膜21をパ
ターン化した後、高屈折材料層20が露出している部分
をエッチングし、図6(a)に示すように、凹面20a
を形成する。
FIG. 6 is a sectional view showing an example of a manufacturing process for forming a concave lens as an optical path changing means as shown in FIG. 1 on a substrate. With reference to FIG. 6A, a high refractive material layer 20 made of a high refractive material is formed on the counter electrode substrate 2. A resist film 21 is formed on the high-refractive material layer 20, and the resist film in the portion forming the concave lens is removed by photolithography. After patterning the resist film 21 in this manner, the exposed portion of the high refractive material layer 20 is etched to form a concave surface 20a as shown in FIG. 6 (a).
To form.

【0027】次に、図6(b)を参照して、レジスト膜
を取り除き、凹面20aを有した高屈折材料層20が形
成される。高屈折材料層20には、凹面20aがブラッ
クマトリックス部4の上方に形成されているので、図6
(b)に示す状態のままでも光路変更手段として使用可
能である。
Next, referring to FIG. 6B, the resist film is removed to form the high refractive material layer 20 having the concave surface 20a. Since the concave surface 20a is formed above the black matrix portion 4 in the high-refractive material layer 20, FIG.
The optical path changing means can be used even in the state shown in (b).

【0028】図6(c)を参照して、本実施例では、さ
らに、凹面20aが形成されている以外の部分の高屈折
材料層20をフォトリソグラフィー法により除去し、凹
レンズ5を形成している。ここでは、サイドエッチング
を防止するため、異方性エッチングを採用し、凹レンズ
5以外の部分を除去している。
Referring to FIG. 6 (c), in this embodiment, the high refractive material layer 20 other than the portion where the concave surface 20a is formed is removed by photolithography to form the concave lens 5. There is. Here, in order to prevent side etching, anisotropic etching is adopted to remove the portion other than the concave lens 5.

【0029】図7は、図2に示すような光反射部材を形
成する製造工程の一例を示す断面図である。図7(a)
を参照して、図6に示す製造工程と同様に、対極基板2
の上に高屈折材料層20を形成する。この高屈折材料層
20の厚みは、例えばブラックマトリックス部4の幅t
の数倍からその約半分程度までの厚みになるように形成
する。高屈折材料層20の上に、レジスト膜21を形成
する。次に、ブラックマトリックス部4をマスクとして
背面露光によりレジスト膜21を露光する。これによ
り、図7(b)に示すように、ブラックマトリックス部
4の上方部のみがレジスト膜21として残る。なお、背
面露光法を用いずに、他のマスク等によりレジスト膜2
1をパターニングしてもよい。
FIG. 7 is a sectional view showing an example of a manufacturing process for forming the light reflecting member shown in FIG. FIG. 7 (a)
6, the counter electrode substrate 2 is manufactured similarly to the manufacturing process shown in FIG.
A high-refractive material layer 20 is formed on the top surface. The thickness of the high refractive material layer 20 is, for example, the width t of the black matrix portion 4.
It is formed to have a thickness of several times to about half of that. A resist film 21 is formed on the high refractive material layer 20. Next, the resist film 21 is exposed by backside exposure using the black matrix portion 4 as a mask. As a result, as shown in FIG. 7B, only the upper portion of the black matrix portion 4 remains as the resist film 21. Note that the resist film 2 is formed by another mask or the like without using the backside exposure method.
1 may be patterned.

【0030】次に、図7(c)に示すように、高屈折材
料層20をレジスト膜21をマスクとしてエッチングす
る。この際、等方性エッチングを採用することにより、
レジスト膜21の近傍がオーバーエッチングされる。こ
のため、図7(c)に示されるような三角柱状の傾斜面
を有した形状に形成される。これによって、光反射部材
6が形成される。
Next, as shown in FIG. 7C, the high refractive material layer 20 is etched using the resist film 21 as a mask. At this time, by adopting isotropic etching,
The vicinity of the resist film 21 is over-etched. Therefore, it is formed in a shape having a triangular prism-shaped inclined surface as shown in FIG. Thereby, the light reflecting member 6 is formed.

【0031】図8は、本発明に従うさらに他の実施例の
製造工程の一例を示す断面図である。図8(a)を参照
して、対極基板2の上にレジスト膜を形成し、ブラック
マトリックス部4の上方の部分を除去し、開口部の上方
にのみ残るようにレジスト膜31を形成する。
FIG. 8 is a sectional view showing an example of a manufacturing process of a further embodiment according to the present invention. Referring to FIG. 8A, a resist film is formed on counter electrode substrate 2, the portion above black matrix portion 4 is removed, and resist film 31 is formed so as to remain only above the opening portion.

【0032】次に、レジスト膜31をマスクとして、エ
ッチングし、図8(b)に示すように、対極基板2のブ
ラックマトリックス部4の上方に断面が三角形状である
溝2aを形成する。この溝2aは、ブラックマトリック
ス部4に沿うようなライン状に形成される。この溝2a
により、あるいは、この溝2a内に低い屈折率を有する
材料32を埋め込むことにより、光路変更手段が形成さ
れる。
Next, using the resist film 31 as a mask, etching is performed to form a groove 2a having a triangular cross section above the black matrix portion 4 of the counter electrode substrate 2 as shown in FIG. 8 (b). The groove 2a is formed in a line along the black matrix portion 4. This groove 2a
Or by embedding a material 32 having a low refractive index in the groove 2a, an optical path changing means is formed.

【0033】図13は、図8(b)に示す実施例をさら
に詳細に説明するための断面図である。図13を参照し
て、断面が三角形状の、すなわちV字状の溝2aの幅W
を20μmとし、その傾斜角度θ1 を45°とし、溝の
深さhを10μmとしている。また、ブラックマトリッ
クス部4の幅aを20μmとし、画素ピッチbを100
μmとしている。このような寸法形状で、溝2a内には
他の材料を埋め込まず空気(屈折率1.0)が存在する
状態とし、対極基板2をガラス(屈折率1.5)から形
成した場合、対極基板2の厚みdは570μm以下であ
ることが好ましい。これは、θ2 が28°となり、基板
2の厚みdがこれ以上の厚みになると、隣のブラックマ
トリックス部4によって光路が遮蔽されるからである。
FIG. 13 is a sectional view for explaining the embodiment shown in FIG. 8B in more detail. Referring to FIG. 13, width W of groove 2a having a triangular cross section, that is, V-shape
Is 20 μm, the inclination angle θ 1 is 45 °, and the groove depth h is 10 μm. The width a of the black matrix portion 4 is set to 20 μm, and the pixel pitch b is set to 100 μm.
μm. When the counter electrode substrate 2 is formed of glass (refractive index 1.5) in such a dimension and shape that air (refractive index 1.0) exists without embedding other material in the groove 2a, the counter electrode The thickness d of the substrate 2 is preferably 570 μm or less. This is because when θ 2 becomes 28 ° and the thickness d of the substrate 2 becomes thicker than this, the optical path is blocked by the adjacent black matrix portion 4.

【0034】なお、上述のように、溝2a内には低い屈
折率を有する材料を埋め込んでもよい。このような材料
としては、MgF2 (屈折率1.382)、LiF(屈
折率1.35)などが挙げられる。MgF2 により溝2
aを埋め込んだ場合、θ2 は38.8°となり、ガラス
基板2の厚みdは736μmの厚みまで厚くすることが
可能になる。
As mentioned above, a material having a low refractive index may be embedded in the groove 2a. Examples of such a material include MgF 2 (refractive index 1.382) and LiF (refractive index 1.35). Groove by MgF 2 2
When a is embedded, θ 2 becomes 38.8 °, and the thickness d of the glass substrate 2 can be increased to 736 μm.

【0035】図14は、本発明の液晶表示パネルの画素
部分を示す平面図である。図14においては、画素の1
つを拡大して示しており、画素の表示領域には画素電極
60が形成されている。基板上にはゲートバスライン5
6と、これに直交するドレインバスライン59とがマト
リックス状に配置されている。各画素の近傍には、これ
を駆動するためのTFT61が形成されており、ドレイ
ン電極62でドレインバスライン59と電気的に接続さ
れている。またソース電極63で画素電極60と電気的
に接続されている。
FIG. 14 is a plan view showing a pixel portion of the liquid crystal display panel of the present invention. In FIG. 14, pixel 1
The pixel electrode 60 is formed in the display area of the pixel. Gate bus line 5 on the board
6 and the drain bus line 59 orthogonal to this are arranged in a matrix. A TFT 61 for driving the pixel is formed near each pixel, and is electrically connected to the drain bus line 59 by a drain electrode 62. The source electrode 63 is electrically connected to the pixel electrode 60.

【0036】図15及び図16は、図14に示すX−X
´線及びY−Y´線に沿う断面図である。図15を参照
して、基板51と基板52の間に液晶55が保持されて
おり、対極基板としての基板52の内側にはブラックマ
トリックス部53が形成されている。このブラックマト
リックス部53の上方の基板52の外側表面には、本発
明における光路変更手段としてのV字状溝52aがブラ
ックマトリックス部53に沿ってストライプ状の溝とし
て形成されている。基板52の内側には基板52及びブ
ラックマトリックス部53を覆うように対向電極54が
設けられている。
15 and 16 show XX shown in FIG.
It is sectional drawing which follows the line 'and the YY' line. Referring to FIG. 15, liquid crystal 55 is held between substrate 51 and substrate 52, and black matrix portion 53 is formed inside substrate 52 as a counter electrode substrate. On the outer surface of the substrate 52 above the black matrix portion 53, a V-shaped groove 52a as an optical path changing unit in the present invention is formed as a stripe-shaped groove along the black matrix portion 53. A counter electrode 54 is provided inside the substrate 52 so as to cover the substrate 52 and the black matrix portion 53.

【0037】基板51の上には、ゲート絶縁膜55、ゲ
ートバスライン56、及び層間絶縁膜57が順次積層さ
れている。図16を参照して、図16は図15に示す断
面に直交する方向の断面であるが、この断面においても
ブラックマトリックス部53が形成されている。そし
て、このブラックマトリックス部53の上方には、同様
に基板52の表面上にV字状の溝52aがブラックマト
リックス部53に沿ってストライプ状に形成されてい
る。従って、V字状の溝52aは、ガラス基板52上に
おいて互いに直交する方向に形成され、この結果、多数
の溝が基板52上で格子状に形成されている。
A gate insulating film 55, a gate bus line 56, and an interlayer insulating film 57 are sequentially laminated on the substrate 51. Referring to FIG. 16, FIG. 16 is a cross section in a direction orthogonal to the cross section shown in FIG. 15, and the black matrix portion 53 is also formed in this cross section. Further, above the black matrix portion 53, V-shaped grooves 52a are similarly formed on the surface of the substrate 52 in stripes along the black matrix portion 53. Therefore, the V-shaped grooves 52a are formed on the glass substrate 52 in directions orthogonal to each other, and as a result, a large number of grooves are formed on the substrate 52 in a grid pattern.

【0038】基板51上にはドレイン領域58a、チャ
ネル領域58b、及びソース領域58cを有するポリシ
リコンなどからなる活性層が形成され、これらの上にゲ
ート絶縁膜55及びゲート電極56が形成されており、
さらにその上に層間絶縁膜57及びドレインバスライン
59が形成されている。ドレインバスライン59とドレ
イン領域58aとはドレイン電極62の部分で電気的に
接続されている。
An active layer made of polysilicon or the like having a drain region 58a, a channel region 58b, and a source region 58c is formed on the substrate 51, and a gate insulating film 55 and a gate electrode 56 are formed thereon. ,
Furthermore, an interlayer insulating film 57 and a drain bus line 59 are formed thereon. The drain bus line 59 and the drain region 58a are electrically connected at the drain electrode 62.

【0039】以上のように構成される、TFTアクティ
ブマトリックス型の液晶表示パネルにおいては、光路変
更手段としての溝52aの存在により、従来ブラックマ
トリックス部53で遮蔽されていた光がその光路を変更
して開口部から出射されるので、出射光量を従来よりも
増加させることができる。
In the TFT active matrix type liquid crystal display panel constructed as described above, the light which has been conventionally blocked by the black matrix portion 53 changes its optical path due to the existence of the groove 52a as an optical path changing means. Since the light is emitted from the opening, the amount of emitted light can be increased as compared with the conventional case.

【0040】上記実施例では、TFTアクティブマトリ
ックス型の液晶表示パネルを例にして説明したが、本発
明はその他の液晶表示パネルにも適用され得るものであ
る。また、ブラックマトリックス部以外の不透過領域に
も適用され得るものである。
In the above embodiment, the TFT active matrix type liquid crystal display panel has been described as an example, but the present invention can be applied to other liquid crystal display panels. Further, it can also be applied to an opaque area other than the black matrix portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に従う一実施例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment according to the present invention.

【図2】本発明に従う他の実施例を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment according to the present invention.

【図3】本発明に従うさらに他の実施例を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing still another embodiment according to the present invention.

【図4】本発明に従うさらに他の実施例を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment according to the present invention.

【図5】図3に示す実施例を製造する工程の一例を示す
断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a process for manufacturing the embodiment shown in FIG.

【図6】図1に示す実施例を製造する工程の一例を示す
断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing an example of a process for manufacturing the embodiment shown in FIG.

【図7】図2に示す実施例を製造する工程の一例を示す
断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a process for manufacturing the embodiment shown in FIG.

【図8】本発明に従うさらに他の実施例を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing still another embodiment according to the present invention.

【図9】図3に示す実施例を製造する工程を他の例を示
す断面図。
9 is a sectional view showing another example of the process of manufacturing the embodiment shown in FIG.

【図10】図1に示す実施例をさらに詳細に説明するた
めの拡大断面図。
FIG. 10 is an enlarged sectional view for explaining the embodiment shown in FIG. 1 in more detail.

【図11】図2に示す実施例をさらに詳細に説明するた
めの拡大断面図。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view for explaining the embodiment shown in FIG. 2 in more detail.

【図12】図4に示す実施例をさらに詳細に説明するた
めの拡大断面図。
FIG. 12 is an enlarged sectional view for explaining the embodiment shown in FIG. 4 in more detail.

【図13】図8(b)に示す実施例をさらに詳細に説明
するための拡大断面図。
FIG. 13 is an enlarged sectional view for explaining the embodiment shown in FIG. 8B in more detail.

【図14】本発明に従う液晶表示パネルの画素部を示す
拡大平面図。
FIG. 14 is an enlarged plan view showing a pixel portion of the liquid crystal display panel according to the present invention.

【図15】図14に示すX−X´線に沿う断面図。FIG. 15 is a sectional view taken along line XX ′ shown in FIG.

【図16】図14に示すY−Y´線に沿う断面図。16 is a cross-sectional view taken along line YY 'shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…TFT基板 2…対極基板 3…液晶セル部 4…ブラックマトリックス部 5…凹レンズ 6…反射部材 7…凹レンズ 8…反射部材 1 ... TFT substrate 2 ... Counter electrode substrate 3 ... Liquid crystal cell part 4 ... Black matrix part 5 ... Concave lens 6 ... Reflecting member 7 ... Concave lens 8 ... Reflecting member

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対的に光が透過しにくい不透過領域を
有する液晶表示パネルにおいて、 前記不透過領域に入射する光の光路方向を変えて開口部
への出射量を増加するための光路変更手段が設けられて
いることを特徴とする液晶表示パネル。
1. A liquid crystal display panel having a non-transmissive region in which light is relatively hard to pass, wherein an optical path is changed to change the optical path direction of light incident on the non-transmissive region to increase the amount of light emitted to the opening. A liquid crystal display panel, characterized in that means are provided.
【請求項2】 前記光路変更手段が前記不透過領域の光
入射側の不透過領域と重なる領域に設けられている請求
項1に記載の液晶表示パネル。
2. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the optical path changing unit is provided in a region overlapping with the non-transmissive region on the light incident side of the non-transmissive region.
【請求項3】 前記光路変更手段が光入射側の基板の上
に設けられている請求項1に記載の液晶表示パネル。
3. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the optical path changing means is provided on a light incident side substrate.
【請求項4】 前記光路変更手段が光入射側の基板内部
に形成されている請求項1に記載の液晶表示パネル。
4. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the optical path changing means is formed inside the substrate on the light incident side.
【請求項5】 前記光路変更手段が光屈折手段である請
求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示パネル。
5. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the optical path changing unit is a light refracting unit.
【請求項6】 前記光路変更手段が光反射手段である請
求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示パネル。
6. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the optical path changing unit is a light reflecting unit.
【請求項7】 液晶表示パネルがTFTアクティブマト
リックス型の液晶表示パネルであり、前記不透過領域が
ブラックマトリックス部またはバスラインである請求項
1〜6のいずれか1項に記載の液晶表示パネル。
7. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the liquid crystal display panel is a TFT active matrix type liquid crystal display panel, and the non-transmissive region is a black matrix portion or a bus line.
【請求項8】 液晶表示パネルが単純マトリックス型の
液晶表示パネルであり、前記不透過領域が透明電極のス
トライプの間に形成されている請求項1〜6のいずれか
1項に記載の液晶表示パネル。
8. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the liquid crystal display panel is a simple matrix type liquid crystal display panel, and the non-transmissive region is formed between stripes of transparent electrodes. panel.
【請求項9】 前記光路変更手段が、前記不透過領域を
マスクとして背面露光により形成される請求項1〜8の
いずれか1項に記載の液晶表示パネル。
9. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the optical path changing unit is formed by backside exposure using the non-transmissive region as a mask.
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