JPH1039287A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH1039287A
JPH1039287A JP8191166A JP19116696A JPH1039287A JP H1039287 A JPH1039287 A JP H1039287A JP 8191166 A JP8191166 A JP 8191166A JP 19116696 A JP19116696 A JP 19116696A JP H1039287 A JPH1039287 A JP H1039287A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display device
array sheet
microlens array
crystal display
Prior art date
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Pending
Application number
JP8191166A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoyuki Suzuki
基之 鈴木
Tomoko Mikami
友子 三上
Tetsuo Uchida
哲夫 内田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1039287A publication Critical patent/JPH1039287A/en
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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excellent liquid crystal display device capable of expanding a visual angle rapidly and largely and capable maintaing a satisfactory display grade without lowering display picture quality possessed by a liquid crystal cell, and which has high picture quality and a wide visual angle. SOLUTION: This liquid crystal display device is a liquid crystal display device to whose observation surface at least a microlens array sheet 61 is attached. The microlens array sheet 61 is such a array sheet that the diffusion degree at the time when a luminous flux is made incident from the normal direction of the face A of one side of the sheet, has a diffusion degree larger than that at the time when luminous flux is made incident in the normal direction of the face B opposite to the face A of the sheet and the microlens array sheet 61 is attached to the observation side of a liquid crystal cell 60 by making the face A of the array sheet 61 to be on the liquid crystal cell 60 side and the face B of the array sheet to be on the observation side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高画質および広視
野角をともに満足する優れた液晶表示装置に関する。
The present invention relates to an excellent liquid crystal display device which satisfies both high image quality and a wide viewing angle.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、液晶分子の電気光学効
果、すなわち光学異方性(屈折率異方性)、配向性、流
動性および誘電異方性などを利用し、任意の表示単位に
電界印加あるいは通電して液晶の配向状態を変化させる
ことによって光線透過率や反射率を変化させる液晶光シ
ャッタの配列体を用いて表示された画像を観察するもの
であり、パソコン、ワープロ、テレビ受像機、携帯電子
機器、ゲーム機、車載用情報表示装置、各種情報表示装
置として広く使われている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device uses an electro-optical effect of liquid crystal molecules, that is, optical anisotropy (refractive index anisotropy), orientation, fluidity, dielectric anisotropy, and the like, and can be used as an arbitrary display unit. Observes images displayed using an array of liquid crystal optical shutters that change the light transmittance and reflectivity by changing the alignment state of the liquid crystal by applying or applying an electric field. Devices, portable electronic devices, game machines, in-vehicle information display devices, and various information display devices.

【0003】液晶表示装置の表示原理として、約90度
ねじられたネマチック液晶層に印加する電圧を制御し
て、液晶層の旋光性の変化を偏光素子と組み合わせて表
示を行うツイステッドネマチック液晶が、その表示性能
の高さから広く用いられている。 しかし、液晶表示装
置には観察方向によって表示品位が変化する視角依存性
があり、特にツイステッドネマチック液晶の場合、表示
明暗が反転したり、色調が変化するといった問題、すな
わち視野角が狭いという欠点があった。
As a display principle of a liquid crystal display device, a twisted nematic liquid crystal that performs display by controlling a voltage applied to a nematic liquid crystal layer twisted by about 90 degrees and combining a change in the optical rotation of the liquid crystal layer with a polarizing element is known. It is widely used because of its high display performance. However, the liquid crystal display device has a viewing angle dependency in which the display quality changes depending on the viewing direction, and in particular, in the case of twisted nematic liquid crystal, there is a problem that the display brightness is inverted or the color tone is changed, that is, a drawback that the viewing angle is narrow. there were.

【0004】この欠点に対して、マイクロレンズアレイ
シート等の光学素子を液晶表示装置観察面に設けること
によって解消することが特開平5−249453号公報
等で提案されている。
It has been proposed in JP-A-5-249453 and the like that this disadvantage can be solved by providing an optical element such as a microlens array sheet on the observation surface of a liquid crystal display device.

【0005】また、特開平6−27454号公報におい
て、マイクロレンズアレイシートの単位レンズに遮光層
を組み合わせることによって観察環境によらない良好な
表示品位を得る方法が提案されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-27454 proposes a method of obtaining a good display quality independent of an observation environment by combining a light shielding layer with a unit lens of a microlens array sheet.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の方法では、視野角は拡大されるもののマイクロレ
ンズアレイシートの拡散効果によって表示コントラスト
の低下や、特に表示画素の小さい高精細表示装置におい
て画像がにじむといった表示画質に関する欠点があっ
た。
However, in such a conventional method, although the viewing angle is enlarged, the display contrast is lowered due to the diffusion effect of the microlens array sheet, and an image is not formed particularly in a high-definition display device having small display pixels. There are drawbacks related to display quality such as blurring.

【0007】本発明は、上記の欠点を解消し、その視野
角を飛躍的に拡大され、かつ液晶セルのもつ表示画質を
低下させることなく良好な表示品位を保つことができる
高画質で、かつ、広視野角を有する優れた液晶表示装置
を提供せんとするものである。
The present invention solves the above-mentioned drawbacks, improves the viewing angle dramatically, and maintains high display quality without deteriorating the display quality of a liquid crystal cell. And an excellent liquid crystal display device having a wide viewing angle.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、つぎのような手段を採用するものであ
る。すなわち、本発明の液晶表示装置は、少なくともマ
イクロレンズアレイシートを観察面に装着した液晶表示
装置であって、該マイクロレンズアレイシートは、ある
一方の面Aの法線方向から光束を入射させた場合の拡散
度が、その反対の面Bの法線方向から光束を入射させた
場合の拡散度より大きな拡散度を持つものであり、該マ
イクロレンズアレイシートの該面Aを液晶セル側に、該
面Bを観察者側にして、液晶セルの観察者側に装着した
ことを特徴とするものである。
The present invention employs the following means to solve the above-mentioned problems. That is, the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device in which at least a microlens array sheet is mounted on an observation surface, and the microlens array sheet receives a light beam from a normal direction of one surface A. The diffusion degree in the case has a diffusion degree larger than the diffusion degree when a light beam is incident from the normal direction of the opposite surface B, and the surface A of the microlens array sheet is placed on the liquid crystal cell side, The liquid crystal cell is mounted on the observer side with the surface B facing the observer.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明者は、従来の技術の欠点に
ついて詳細な検討を加えた結果、マイクロレンズアレイ
シートの特定の方向で測定したときの拡散度が液晶表示
装置としたときの画質と強く相関があることを見出し、
さらには、この拡散度を制御するためにマイクロレンズ
アレイシートの単位レンズ配列に対応した遮光層を設
け、該遮光層の配設位置、形状を制御することが有効で
あり、さらに好ましくこの欠点が解消されることを究明
し、本発明に到達したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a result of a detailed study of the drawbacks of the prior art, the present inventor has found that the degree of diffusion when measured in a specific direction of a microlens array sheet is an image quality when a liquid crystal display device is used. Found a strong correlation with
Further, in order to control the degree of diffusion, it is effective to provide a light-shielding layer corresponding to the unit lens array of the microlens array sheet, and to control the arrangement position and shape of the light-shielding layer. The present inventors have sought to solve the problem and arrived at the present invention.

【0010】本発明において、液晶表示装置とは液晶分
子の電気光学効果、すなわち光学異方性(屈折率異方
性)、配向性、流動性および誘電異方性などを利用し、
任意の表示単位に電界印加あるいは通電して液晶の配向
状態を変化させることによって光線透過率や反射率を変
化させる光シャッタの配列体である液晶セルを用いて表
示を行うものをいう。
In the present invention, a liquid crystal display device utilizes the electro-optical effect of liquid crystal molecules, that is, optical anisotropy (refractive index anisotropy), orientation, fluidity, dielectric anisotropy, and the like.
A display is performed using a liquid crystal cell which is an array of optical shutters that changes the alignment state of liquid crystal by applying or applying an electric field to an arbitrary display unit to change the light transmittance or the reflectance.

【0011】光シャッタ機構の様式を例示するなら、ダ
イナミックスキャッタリングモード(DS)、ゲストホ
ストモード(GH)、相転移モード、ツイステッドネマ
チックモード(TN)、強誘電性モード、スーパーツイ
ステッドネマチックモード(STN)、ポリマー分散モ
ード、ホメオトロピックモードなどがある。
Examples of the mode of the optical shutter mechanism include a dynamic scattering mode (DS), a guest host mode (GH), a phase transition mode, a twisted nematic mode (TN), a ferroelectric mode, and a super twisted nematic mode (STN). ), Polymer dispersion mode, homeotropic mode and the like.

【0012】また、液晶セルの各表示単位を駆動する方
式として、各表示単位を独立して駆動するセグメント駆
動、各表示単位を時分割駆動する単純マトリックス駆
動、各表示単位にトランジスタ、ダイオード、プラズマ
ガス室などの能動素子を配したアクティブマトリックス
駆動などがある。
Further, as a method of driving each display unit of the liquid crystal cell, there are a segment drive for independently driving each display unit, a simple matrix drive for time-divisionally driving each display unit, a transistor, a diode and a plasma for each display unit. There is an active matrix drive in which an active element such as a gas chamber is arranged.

【0013】液晶表示装置を観察する方式として、液晶
表示装置の背面に光反射能を有する反射層を設け、液晶
表示装置前面から入射した光を反射させて観察する反射
型と、液晶表示装置背面に光源を設けて光源から出射さ
れた光を液晶表示装置を透過させて観察する透過型液晶
表示装置がある。また、両者を兼用するものもある。本
発明の液晶表示装置は、上記のようないくつかの表示様
式、駆動方式、観察方式を求める特性にあわせて適宜組
み合わせて構成することができるが、これらのうち特
に、透過型単純マトリックス駆動スーパーツイステッド
ネマチックモード、透過型アクティブマトリックス駆動
ツイステッドネマチックモード、反射型単純マトリック
ス駆動スーパーツイステッドネマチックモードの液晶表
示装置とき本発明の効果が大きく、さらに透過型単純マ
トリックス駆動スーパーツイステッドネマチックモー
ド、透過型アクティブマトリックス駆動ツイステッドネ
マチックモードの液晶セルのとき効果が大きい。
As a method of observing a liquid crystal display device, a reflective type in which a reflective layer having light reflectivity is provided on the back surface of the liquid crystal display device to reflect and observe light incident from the front surface of the liquid crystal display device, and a back surface of the liquid crystal display device There is a transmission type liquid crystal display device in which a light source is provided, and light emitted from the light source is transmitted through the liquid crystal display device for observation. In addition, there is a type that uses both of them. The liquid crystal display device of the present invention can be constructed by appropriately combining several display modes, drive modes, and observation modes as described above in accordance with the required characteristics. Twisted nematic mode, transmission type active matrix drive Twisted nematic mode, reflection type simple matrix drive Super twisted nematic mode liquid crystal display device, the effect of the present invention is great, furthermore, transmission type simple matrix drive super twisted nematic mode, transmission type active matrix drive The effect is great when the liquid crystal cell is in a twisted nematic mode.

【0014】本発明の液晶表示装置は少なくともマイク
ロレンズアレイシートを観察面に装着している。
The liquid crystal display device of the present invention has at least a microlens array sheet mounted on an observation surface.

【0015】本発明において、「マイクロレンズアレイ
シート」とは、微小単位レンズすなわちレンズ機能を持
つ微小な単位部分(以下、「マイクロレンズ」あるい
は、「単位レンズ」という)を面状に配列したものであ
る。
In the present invention, the term "microlens array sheet" means a microunit lens, that is, a microunit unit having a lens function (hereinafter referred to as "microlens" or "unit lens") arranged in a plane. It is.

【0016】さらにここで「レンズ機能を持つ」とは、
一般の単凸レンズ、単凹レンズなどのように、ある決ま
った焦点を有する必要はなく、入射する光線を制御され
た任意の方向へ屈折させる機能があれば良い。言うまで
もなく、光散乱性の粒子を添加した層や表面に形成され
た無秩序な凹凸によって光拡散性が与えられた、いわゆ
る一般の「拡散板」「光散乱板」等は入射した光線をラ
ンダムに散乱するので、本発明で言う「制御された任意
の方向へ屈折」することはできないので本発明に用いる
ことはできない。
Here, "having a lens function" means that
Unlike a general monoconvex lens or monoconcave lens, it is not necessary to have a fixed focal point, but it is only necessary to have a function of refracting an incident light beam in an arbitrary controlled direction. Needless to say, so-called general `` diffusion plates '' and `` light scattering plates '', which are provided with light diffusing properties by disordered irregularities formed on the layer or surface to which light-scattering particles are added, randomly transmit incident light. Since it is scattered, it cannot be used in the present invention because it cannot be "refracted in any controlled direction" in the present invention.

【0017】本発明に用いるマイクロレンズアレイシー
トとしては、単位レンズが2つの平行な平面に挟まれた
第1物質層と、該第1物質層より小さい屈折率を持つ第
2物質層の界面が凹面および/または凸面形状をなすこ
とによってレンズとして機能するものが好ましい。
The microlens array sheet used in the present invention has an interface between a first material layer in which a unit lens is sandwiched between two parallel planes and a second material layer having a refractive index smaller than the first material layer. Those that function as lenses by forming concave and / or convex shapes are preferable.

【0018】凹凸面の形状としては、レンチキュラーレ
ンズのように円弧、楕円弧などの曲線を平行移動させた
軌跡で示される曲面を一方向に配列した1次元レンズア
レイシートと、矩型、三角形、六角形などの低面をもつ
ドーム状の曲面を縦横に配列した2次元レンズアレイシ
ートがある。また、種々の角度、曲率を持つ平面および
/または曲面が組み合わされた多面体形状をしたもので
もよい。
As the shape of the uneven surface, a one-dimensional lens array sheet in which a curved surface represented by a trajectory obtained by translating a curve such as a circular arc or an elliptic arc like a lenticular lens is arranged in one direction, a rectangular, triangular or hexagonal lens. There is a two-dimensional lens array sheet in which dome-shaped curved surfaces having a low surface such as a prism are arranged vertically and horizontally. Further, it may have a polyhedral shape in which planes and / or curved surfaces having various angles and curvatures are combined.

【0019】この場合、第1物質層を構成する第1物質
と第2物質層を構成する第2物質はそれぞれ実質的に透
明な物質である。第1物質としてはガラス材料、透明プ
ラスティック材料などが好ましく用いられる。また第2
物質としては、第1物質より屈折率の小さいものであれ
ば良くガラス材料、透明プラスティック材料のほか、水
などの液体や空気などの気体を用いることができる。
In this case, the first material forming the first material layer and the second material forming the second material layer are substantially transparent materials. As the first substance, a glass material, a transparent plastic material, or the like is preferably used. Also the second
As the substance, any substance having a refractive index smaller than that of the first substance may be used, and in addition to a glass material and a transparent plastic material, a liquid such as water or a gas such as air can be used.

【0020】このような第1物質および第2物質の層は
2つの平行な平面に挟まれる。また、その界面を凹面お
よび/または凸面とする。このような形にすることによ
って、液晶表示装置としたときに視野角拡大効果を得る
ことができ、特に、第2物質層側を液晶セル側に、第1
物質層側を観察者側にして装着することによって、大き
な視野角拡大効果が得られる。
The layers of such first and second materials are sandwiched between two parallel planes. The interface is a concave surface and / or a convex surface. By adopting such a shape, it is possible to obtain a viewing angle widening effect when a liquid crystal display device is formed.
A large viewing angle widening effect can be obtained by mounting the material layer side with the observer side.

【0021】一般に液晶セルの視野角特性、すなわち観
察方向による表示品位の変化は、観察方向とセル観察面
の法線方向がなす角度が一定であっても、観察方向が該
法線を軸として回転することによっても発生する。すな
わち、セルの正面から観察方向を移動する方向によって
(表示面に対した時の左方向、右方向、上方向、下方向
など)、視野角は異なるのが一般的である。あるいは、
液晶表示装置の使用目的によっては左右方向の視野角を
拡大したいなど優先的に一方向の視野角を拡大すべき場
合もある。このような場合、マイクロレンズアレイシー
トのレンズの機能を、液晶セルの各方向の視野角特性、
あるいは求める視野角拡大方向について、各方向によっ
て異なる特性を持たせることによって、さらに高い表示
品位を持つ液晶表示装置とすることができる。
In general, the viewing angle characteristic of a liquid crystal cell, that is, the change in display quality depending on the observation direction, is such that, even if the angle formed by the observation direction and the normal direction of the cell observation surface is constant, the observation direction is defined by the normal line as an axis. It is also caused by rotation. That is, the viewing angle is generally different depending on the direction in which the observation direction is moved from the front of the cell (left direction, right direction, upward direction, downward direction, etc., with respect to the display surface). Or,
Depending on the purpose of use of the liquid crystal display device, there is a case where the viewing angle in one direction should be preferentially expanded, such as to increase the viewing angle in the left-right direction. In such a case, the function of the lens of the microlens array sheet is changed to the viewing angle characteristics in each direction of the liquid crystal cell,
Alternatively, a liquid crystal display device with higher display quality can be provided by giving different characteristics to the desired viewing angle enlargement direction in each direction.

【0022】すなわち、上下方向あるいは左右方向など
一方向だけの視野角特性を拡大したい場合は、1次元レ
ンズアレイシートを用い、単位レンズの配列方向を視野
角を拡大したい方向に一致させて装着することによって
達成できる。また、2方向の視野角特性を拡大したい時
は、2枚の1次元レンズアレイシートの単位レンズ配列
方向に角度を持たせて重ね合わせる方法、2次元レンズ
アレイシートを用いる方法などがあるが、それぞれの方
向の視野角を拡大したい程度にあわせてレンズ形状を制
御して設計することができる。
That is, when it is desired to enlarge the viewing angle characteristics in only one direction such as the vertical direction or the horizontal direction, a one-dimensional lens array sheet is used, and the unit lenses are mounted so that the arrangement direction matches the direction in which the viewing angle is desired to be enlarged. Can be achieved by: When it is desired to enlarge the viewing angle characteristics in two directions, there is a method in which two one-dimensional lens array sheets are superposed with an angle in the unit lens array direction, and a method using a two-dimensional lens array sheet. The lens shape can be controlled and designed so that the viewing angle in each direction is desired to be increased.

【0023】本発明の液晶表示装置において、単位レン
ズの形状、配列方向、液晶セルへの装着方向の好ましい
関係は、該マイクロレンズアレイシートを筋状の単位レ
ンズを一方向に配列した1次元マイクロレンズアレイと
し、その単位レンズ配列方向を該液晶セルの液晶配向方
向と一致させるものである。これにより事実上、全方向
での視野角の問題が解消される。
In the liquid crystal display device according to the present invention, the preferred relationship between the shape of the unit lens, the arrangement direction, and the mounting direction to the liquid crystal cell is such that the microlens array sheet is a one-dimensional micro array in which streak unit lenses are arranged in one direction. A lens array is used, and the unit lens arrangement direction of the lens array coincides with the liquid crystal alignment direction of the liquid crystal cell. This virtually eliminates the problem of viewing angles in all directions.

【0024】ここで「液晶セルの液晶配向方向」とは、
電圧を印加していない液晶セルを観察面法線方向から観
察したときの、各液晶分子の長軸配向方向を平均した方
向であり、言い換えれば、液晶層を一つの複屈折体と見
なしたときの屈折率楕円の長軸方向である。この方向
は、ツイステッドネマチック液晶の場合、2つの基板に
挟まれた液晶層の、両基板から等距離にある液晶分子の
平均配向方向と一致する。
Here, “the liquid crystal alignment direction of the liquid crystal cell” means
When the liquid crystal cell to which no voltage was applied was observed from the normal direction of the observation surface, this is the direction in which the long axis alignment directions of each liquid crystal molecule were averaged. In other words, the liquid crystal layer was regarded as one birefringent body. This is the major axis direction of the refractive index ellipse. In the case of a twisted nematic liquid crystal, this direction coincides with the average alignment direction of liquid crystal molecules equidistant from both substrates in a liquid crystal layer sandwiched between two substrates.

【0025】またここで、「一致させる」とは、実際の
実施に当たっては幾何学的に定義される唯一無二の方向
に正確に一致させる必要はなく、±10度のずれは許容
される。この方法は、特に液晶セルがツイステッドネマ
チック液晶を用いたものであるときに効果が大きい。
Here, "matching" does not need to match exactly in one and only one geometrically defined direction in actual implementation, and a deviation of ± 10 degrees is allowed. This method is particularly effective when the liquid crystal cell uses a twisted nematic liquid crystal.

【0026】本発明の液晶表示装置に用いられる、レン
ズアレイシートの単位レンズの大きさと位置は、液晶セ
ルの表示単位の大きさによって選ぶことができる。液晶
表示装置がドットマトリクス方式である場合、1つの表
示単位と単位レンズの対応関係には2つの好ましい態様
がある。ひとつは、液晶セルの1表示単位にそれぞれ1
つの単位レンズが正確に対応しているもので、もうひと
つは1表示単位に対して、平均して2つ以上のレンズが
対応しているものである。これによって、レンズアレイ
シートの単位レンズ配列ピッチとセルの表示単位ピッチ
の干渉によるモアレの発生を抑えることができる。これ
らのうち後者の態様が、精密な位置合わせが不要であ
り、かつ何種類かのドットサイズを持つセルに対して同
一のマイクロレンズアレイシートが使えるようになるこ
とから生産性が向上する点で好ましい。さらに好ましく
は1ドットに対して4つ以上の単位レンズが対応してい
るこのが好ましく、さらには1表示単位に対して8つ以
上の単位レンズが対応していることが好ましい。
The size and position of the unit lens of the lens array sheet used in the liquid crystal display device of the present invention can be selected according to the size of the display unit of the liquid crystal cell. When the liquid crystal display device is of a dot matrix type, there are two preferable modes for the correspondence between one display unit and a unit lens. One is one for each display unit of the liquid crystal cell.
One unit lens corresponds exactly, and the other corresponds to one display unit, on average, two or more lenses. As a result, it is possible to suppress the occurrence of moire due to interference between the unit lens array pitch of the lens array sheet and the display unit pitch of the cells. Among these, the latter aspect does not require precise alignment, and improves productivity because the same microlens array sheet can be used for cells having several types of dot sizes. preferable. More preferably, four or more unit lenses correspond to one dot, and more preferably, eight or more unit lenses correspond to one display unit.

【0027】ここで、1表示単位に対する単位レンズの
個数nの定義は1次元レンズアレイシートの場合は下記
(2)式で、2次元レンズアレイシートの場合は下記
(3)式で定義される。 n=N/(L/l) ・・・・・・(2) n=N/(A/a) ・・・・・・(3) ここで、Nは液晶表示装置表示面上にある単位レンズの
総数、Lは液晶セルの1次元マイクロレンズアレイシー
ト単位レンズ配列方向の長さ、lは液晶セルの1表示単
位のうち表示に寄与する部分のレンズ配列方向の長さ、
Aは液晶表示装置表示面の面積、aは液晶セルの1表示
単位のうち表示に寄与する部分の面積である。これらの
式は、液晶表示装置表示面の配線スペースなどの表示に
は直接寄与しない部分を除いた表示単位部分に対応して
いるレンズの、平均の個数を示すものである。
Here, the number n of unit lenses for one display unit is defined by the following equation (2) for a one-dimensional lens array sheet, and is defined by the following equation (3) for a two-dimensional lens array sheet. . n = N / (L / l) (2) n = N / (A / a) (3) where N is a unit on the display surface of the liquid crystal display device. The total number of lenses, L is the length of the one-dimensional microlens array sheet unit of the liquid crystal cell in the lens array direction, l is the length of one display unit of the liquid crystal cell in the lens array direction that contributes to display,
A is the area of the display surface of the liquid crystal display device, and a is the area of a portion contributing to display in one display unit of the liquid crystal cell. These equations show the average number of lenses corresponding to the display unit portion excluding the portion that does not directly contribute to the display such as the wiring space on the display surface of the liquid crystal display device.

【0028】本発明の液晶表示装置は、マイクロレンズ
アレイシートを観察面に装着するものであるが、その方
法としてマイクロレンズアレイシートを曲げ剛性の高い
透明基板上に形成し、液晶セルに重ね合わせるようにし
て装着する方法、およびマイクロレンズアレイシートを
液晶セル観察面に接着する方法がある。また、液晶セル
が観察面側に偏光素子を持つ場合には偏光素子の内側
(液晶層側)にマイクロレンズアレイシートを配するこ
ともできる。
In the liquid crystal display device of the present invention, a microlens array sheet is mounted on an observation surface. As a method for forming the microlens array sheet, a microlens array sheet is formed on a transparent substrate having high bending rigidity and is superposed on a liquid crystal cell. There is a method of attaching the microlens array sheet as described above, and a method of bonding the microlens array sheet to the liquid crystal cell observation surface. When the liquid crystal cell has a polarizing element on the observation surface side, a microlens array sheet can be disposed inside the polarizing element (on the liquid crystal layer side).

【0029】またマイクロレンズアレイシートが、単位
レンズが2つの平行な平面に挟まれた第1物質層と、該
第1物質層より小さい屈折率を持つ第2物質層の界面が
凹面および/または凸面形状をなすことによってレンズ
として機能するものであり、第2物質層側を液晶セル側
に、第1物質層側を観察者側にして装着する場合には、
該マイクロレンズアレイシートの第2物質層もしくは、
第1物質層の凸部分頂部を粘着性もしくは接着性を持つ
物質で形成する、あるいは、第2物質の表面もしくは第
1物質層の凸部分頂部に粘着性もしくは接着性を持つ物
質層を追加しておき、該粘着性もしくは接着性を利用し
て液晶セルに装着する方法などが用いられる。
In the microlens array sheet, the interface between the first material layer in which the unit lens is sandwiched between two parallel planes and the second material layer having a lower refractive index than the first material layer has a concave surface and / or It functions as a lens by forming a convex shape, and when it is mounted with the second material layer side on the liquid crystal cell side and the first material layer side on the observer side,
A second material layer of the microlens array sheet, or
The top of the convex portion of the first material layer is formed of a substance having tackiness or adhesiveness, or a material layer having tackiness or adhesiveness is added to the surface of the second material or the top of the convex portion of the first material layer. In addition, a method of mounting the liquid crystal cell using the adhesiveness or the adhesiveness is used.

【0030】本発明の液晶表示装置おいて、ある一方の
面Aの法線方向から光束を入射させた場合の拡散度(以
下、これを「正方向拡散度」、といい、「φa」として
表す)が、その反対の面Bの法線方向から光束を入射さ
せた場合の拡散度(以下、これを「逆方向拡散度」とい
い、「φb」として表す)より大きな拡散度を持つマイ
クロレンズアレイシートを用いることが必要である。か
かるマイクロレンズアレイシートを装着して液晶表示装
置を構成する際には、該マイクロレンズアレイシート液
晶表示装置おいて、該マイクロレンズアレイシートの面
Aを液晶セル側、面Bを観察者側にして液晶セルの観察
者側に装着する。
In the liquid crystal display device of the present invention, the diffusivity when a light beam is incident from the normal direction of one surface A (hereinafter, this is referred to as “positive diffusivity”, and is referred to as “φa”). ) Has a larger diffusion degree than the diffusion degree when a light beam is incident from the normal direction of the opposite surface B (hereinafter referred to as “reverse diffusion degree” and expressed as “φb”). It is necessary to use a lens array sheet. When a liquid crystal display device is configured by mounting such a microlens array sheet, in the microlens array sheet liquid crystal display device, the surface A of the microlens array sheet faces the liquid crystal cell and the surface B faces the viewer. To the observer side of the liquid crystal cell.

【0031】このような液晶表示装置とすることによっ
て、従来、マイクロレンズアレイシート装着による視野
角拡大効果と相反して劣化していた正面画質の、画質劣
化の程度を、さらに好ましく低く抑えることができる。
By adopting such a liquid crystal display device, it is possible to further preferably suppress the degree of image quality deterioration of the front image quality, which has been deteriorated in contradiction to the viewing angle expanding effect by mounting the microlens array sheet. it can.

【0032】本発明において、「マイクロレンズアレイ
シートによる拡散度」とは、指向角が半値全幅で示して
6度の光束をマイクロレンズアレイシートに入射させ、
入射面の反対側から入射光方向を中心に観察角度を走査
して種々の方向から観測される輝度を測定し、ある観察
角度χ(度)においてχ−10(度)、χ−5(度)、
χ(度)、χ+5(度)、χ+10(度)の5点の平均
輝度を観察角度χでの拡散光輝度とするとき、測定され
る最大の拡散光輝度の1/2以上の拡散光輝度が観測さ
れる観察角度のうち、最大の拡散光輝度が得られる観察
角度との差の絶対値で示して最大のものをいう。
In the present invention, the term “diffusion degree by the microlens array sheet” means that a luminous flux having a directivity angle of full width at half maximum and 6 degrees is incident on the microlens array sheet.
The observation angle is scanned from the opposite side of the incident surface with the incident light direction as a center, and the luminance observed from various directions is measured. At a certain observation angle χ (degree), 10-10 (degree), χ-5 (degree) ),
When the average luminance at five points of χ (degrees), χ + 5 (degrees), and χ + 10 (degrees) is defined as the diffused light luminance at the observation angle 拡 散, the diffused light luminance is at least の of the measured maximum diffused light luminance. Of the observation angles at which the maximum diffused light luminance is obtained, which is the absolute value of the difference between the observation angles at which the maximum diffused light luminance is obtained.

【0033】なお本発明において、特に断らず単に「光
線」、「光束」、あるいは「屈折率」という場合、それ
ぞれ550nmの光線、光束あるいは550nmにおけ
る屈折率のことを言うものとする。
In the present invention, the terms "light beam", "luminous flux", and "refractive index" are 550 nm light beam, luminous flux and 550 nm refractive index, respectively, unless otherwise specified.

【0034】逆方向拡散度φb(度)は、下記(1)式
を満足することが好ましい。
It is preferable that the reverse diffusion degree φb (degree) satisfies the following equation (1).

【0035】 tan φb ≦ 2p/d ・・・・・・(1) ここで、p(mm)は液晶セルを構成する画素の配列ピッ
チ、d(mm)は液晶セル内の液晶層とマイクロレンズア
レイシートの液晶セル側単位レンズ配列面との距離をあ
らわす。
Tan φb ≦ 2p / d (1) where p (mm) is an array pitch of pixels constituting the liquid crystal cell, and d (mm) is a liquid crystal layer and a micro lens in the liquid crystal cell. Indicates the distance from the unit lens array surface on the liquid crystal cell side of the array sheet.

【0036】さらにここで、「液晶セル側単位レンズ配
列面」とは、マイクロレンズアレイシート内の単位レン
ズとして機能するレンズ層の、最も液晶セル側の面であ
り、マイクロレンズアレイシートが第1物質層と第2物
質層の凹凸面によって単位レンズが構成されている場
合、凹凸面に少なくとも1点で接しかつ交わらない凹凸
面の両側にある互いに平行な2つの平面のうち液晶セル
側の面となる。なお、液晶セル側の物質として空気を用
いる場合には液晶セル側単位レンズ配列面は大気中の仮
想平面となる上記(1)式を満足することによって、従
来、マイクロレンズアレイシートを装着した液晶表示装
置において問題であった、画素の「にじみ」、すなわち
ある画素が、隣接する画素と重ね合わされて観察される
ことによって、表示装置としての解像度が低下し画質が
劣化する現象を実用上問題のない程度に抑えることがで
きる。
Further, the "liquid crystal cell-side unit lens array surface" is the surface of the lens layer functioning as a unit lens in the microlens array sheet which is closest to the liquid crystal cell, and the microlens array sheet is the first surface. In the case where the unit lens is constituted by the uneven surface of the material layer and the second material layer, the surface on the liquid crystal cell side of the two parallel planes on both sides of the uneven surface that contacts and does not intersect at least one point with the uneven surface. Becomes In the case where air is used as the material on the liquid crystal cell side, the liquid crystal cell-side unit lens array surface satisfies the above equation (1), which is a virtual plane in the atmosphere. The problem of the display device, that is, the “bleeding” of pixels, that is, a phenomenon in which a certain pixel is superimposed on an adjacent pixel and observed, thereby lowering the resolution of the display device and deteriorating the image quality, is a practical problem. It can be suppressed to an extent.

【0037】さらに、逆方向拡散度φb(度)は下記
(4)式を満足することが好ましい。 tan φb ≦ 3p/2d ・・・・・・(4) ここで、各記号は式(1)で用いたものと同一である。
Further, it is preferable that the reverse diffusion degree φb (degree) satisfies the following expression (4). tan φb ≦ 3p / 2d (4) Here, each symbol is the same as that used in equation (1).

【0038】この(4)式を満足することによって、ほ
ぼ完全に「にじみ」を解消することができる。
By satisfying the expression (4), "bleeding" can be almost completely eliminated.

【0039】また、逆方向拡散度φb(度)は、5度よ
り小さくしても画質維持の効果が飽和するばかりでな
く、光線利用効率が低下したり、マイクロレンズアレイ
シートの各単位レンズに要求される極めて高い均一性が
劣る傾向がでてくるので好ましくない。
Further, if the reverse diffusion degree φb (degree) is smaller than 5 degrees, not only the effect of maintaining the image quality is saturated, but also the light use efficiency is reduced, and the unit lens of the microlens array sheet is damaged. The required extremely high uniformity tends to be inferior, which is not preferable.

【0040】一方、正方向拡散度φa(度)は、25度
以上であることが好ましい。これによって、液晶表示装
置の視野角の問題が、実用上問題ない程度に解消され
る。さらに好ましくは35度以上であり、これによっ
て、ほぼ完全に「視野角」の問題が解消された液晶表示
装置を提供することができる。
On the other hand, the forward diffusion degree φa (degree) is preferably 25 degrees or more. As a result, the problem of the viewing angle of the liquid crystal display device is solved to the extent that there is no practical problem. The angle is more preferably 35 degrees or more, whereby a liquid crystal display device in which the problem of “viewing angle” is almost completely solved can be provided.

【0041】マイクロレンズアレイシートを、光束入射
面の違いによって拡散度が異なる特性とするためには、
レンズ形状、各物質の屈折率等の設計によって達成する
ことも可能であるが、本発明の液晶表示装置に好ましく
用いられるマイクロレンズアレイシートとしては、正方
向拡散度と逆方向拡散度の差が10度以上、さらには2
0度以上といった大きな差を持つものであることが好ま
しいので、各単位レンズに対応させて遮光部材を組み合
わせる方法が好ましく用いられる。
In order for the microlens array sheet to have a characteristic in which the degree of diffusion is different depending on the light incident surface,
Although it can be achieved by designing the lens shape, the refractive index of each substance, and the like, the microlens array sheet preferably used in the liquid crystal display device of the present invention has a difference between the forward diffusivity and the reverse diffusivity. More than 10 degrees, even 2
Since it is preferable that the difference has a large difference of 0 degree or more, a method of combining a light shielding member corresponding to each unit lens is preferably used.

【0042】すなわち、面Aから入射しマイクロレンズ
アレイシートの各単位レンズで進行方向が変えられた光
束の進行経路と、面Bから入射し各単位レンズに到達し
ようとする光束の進行経路を追跡し、面Aからの光束は
できるだけ遮断せず、一方、面Bからの光束は遮断する
ように遮光部材を追加する方法が好ましく採用される。
That is, the traveling path of the light beam entering from the surface A and having its traveling direction changed by each unit lens of the microlens array sheet and the traveling path of the light beam entering from the surface B and trying to reach each unit lens are tracked. However, a method of adding a light shielding member so as to block the light beam from the surface A as much as possible while blocking the light beam from the surface B is preferably adopted.

【0043】以下、本発明の液晶表示装置に用いられる
マイクロレンズアレイシートとして最も好ましい態様の
一つである、マイクロレンズアレイシートが第1物質層
と該第1物質層より屈折率の小さな第2物質層が平行な
2つの平面に挟まれ、該第1物質層と該第2物質層の界
面を周期的な凹凸形状とすることによって光学的に凸形
状の単位レンズが配列された層を有するマイクロレンズ
アレイシートであって、第1物質層側の単位レンズ配列
面の法線方向から光束を入射させたときのマイクロレン
ズアレイシートによる拡散度は、マイクロレンズアレイ
シート面内方向において少なくとも単位レンズ凸部頂部
が開口している遮光層によって規制されるものであり、
該遮光層はマイクロレンズアレイシートの凹凸面より第
1物質層側に設けられているものである場合について詳
細に説明する。
Hereinafter, one of the most preferable embodiments of the microlens array sheet used in the liquid crystal display device of the present invention, the microlens array sheet includes a first material layer and a second material layer having a smaller refractive index than the first material layer. A material layer is sandwiched between two parallel planes, and has a layer in which unit lenses having an optically convex shape are arranged by forming an interface between the first material layer and the second material layer into a periodic uneven shape. In the microlens array sheet, the degree of diffusion by the microlens array sheet when a light beam is incident from the normal direction of the unit lens array surface on the first material layer side is at least the unit lens in the in-plane direction of the microlens array sheet. It is regulated by a light-shielding layer in which the top of the projection is open,
The case where the light-shielding layer is provided on the first material layer side from the uneven surface of the microlens array sheet will be described in detail.

【0044】ここで「遮光層」とは、そこを通過しよう
とする光線を吸収および/または反射させる機能をもつ
ものをいい、この態様において単位レンズおよび遮光層
は以下のように設計される。
Here, the "light-shielding layer" means a layer having a function of absorbing and / or reflecting light rays passing therethrough. In this embodiment, the unit lens and the light-shielding layer are designed as follows.

【0045】まず、求める液晶表示装置の視野角特性か
ら正方向拡散度φaなどからレンズ形状が設定され、次
に求める画質から逆方向拡散度φbが設定される。一般
にφaは、単位レンズ凹凸面が、単位レンズ配列面に対
して最も傾斜の大きくなる点(以下、この点を「点P」
という)での傾斜角で決まるので、φbをこれより小さ
なものとするためには、この点Pに面Bからの入射光束
が到達しないように遮光層を配設する。
First, the lens shape is set based on the forward diffusivity φa and the like from the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device to be obtained, and then the reverse diffusivity φb is set based on the desired image quality. In general, φa is a point at which the unit lens uneven surface has the largest inclination with respect to the unit lens array surface (hereinafter, this point is referred to as “point P”).
In order to make φb smaller than this, a light-shielding layer is provided so that the incident light beam from the surface B does not reach this point P.

【0046】しかし、該遮光層が、面Aからの入射光束
を遮断すると効率が悪くなる。そこで、単位レンズを光
学的に凸形状、すなわち単位レンズの凹凸面形状は高屈
折率物質である第1物質層側の単位レンズ配列面と凹凸
面上のある点での接面とのなす角度が大きくなるほど、
凹凸面は第1物質層側の単位レンズ配列面の近くに位置
するような形状とすることが好ましく、これによって面
Bから入射し点Pの到達しようとする光束を遮光するよ
うに遮光層を配設しても、面Aから入射する光束は該遮
光層に到達しないようにすることが可能となる。
However, if the light-shielding layer blocks the incident light beam from the surface A, the efficiency becomes poor. Therefore, the unit lens is optically convex, that is, the uneven surface shape of the unit lens is the angle between the unit lens array surface on the first material layer side, which is a high refractive index material, and the contact surface at a certain point on the uneven surface. Is larger,
The uneven surface is preferably shaped so as to be located near the unit lens array surface on the first material layer side, whereby the light-shielding layer is formed so as to shield the light flux entering from the surface B and reaching the point P. Even if it is arranged, it is possible to prevent the light beam incident from the surface A from reaching the light shielding layer.

【0047】ただし、光学的な不連続面での光散乱によ
る迷光の発生を抑えるなどの目的で単位レンズ周期の2
0%未満の幅であれば光学的に凹形状または平坦状の領
域が、光学的に凸形状の領域に連続して形成されている
凹凸面であることも好ましい。 求める視野角からφa
が設定されると、面Aから入射し凹凸面を通過しマイク
ロレンズアレイシートを透過していく光束について、遮
光層が遮断してはならない凹凸面での屈折角の最大値
(以下、これを「α(度)」という)が求められる。さ
らに求める画質からφbが設定されると、面Bから入射
して凹凸面に達しようとする光束のうち、遮光層が遮断
しなければならない凹凸面での屈折角の最小値(以下、
これを「β(度)」という。ただし、β≦α)が求めら
れる。
However, for the purpose of suppressing the generation of stray light due to light scattering on an optically discontinuous surface, a unit lens period of 2
If the width is less than 0%, it is also preferable that the optically concave or flat region is an uneven surface formed continuously with the optically convex region. From the required viewing angle φa
Is set, the maximum value of the angle of refraction (hereinafter referred to as the maximum value of the refraction angle on the uneven surface that the light-shielding layer must not block for the light flux that enters from the surface A, passes through the uneven surface, and passes through the microlens array sheet. “Α (degree)”). Further, when φb is set from the image quality to be obtained, the minimum value of the refraction angle (hereinafter, referred to as “below”) of the concave and convex surface which must be blocked by the light-shielding layer, out of the light flux incident from the surface B and reaching the concave and convex surface
This is called “β (degree)”. However, β ≦ α) is required.

【0048】ここで、「凹凸面での屈折角」とは、単位
レンズ配列面の法線方向に平行で第2物質層側から入射
した光線が第1物質層内部に進行するとき、第1物資層
と第2物質層の屈折率差および光線進行方向と凹凸面の
角度に基づく凹凸面での屈折によって進行方向が変化し
た角度をいう。
Here, the “angle of refraction on the concave / convex surface” means the first angle when a light ray parallel to the normal direction of the unit lens array surface and incident from the second material layer travels inside the first material layer. The angle at which the traveling direction changes due to refraction on the uneven surface based on the refractive index difference between the material layer and the second material layer and the angle between the light traveling direction and the uneven surface.

【0049】設定されたφaとφbを得るためには、次
の条件(1)と条件(2)を同時に満足させる遮光層を
配設するのが好ましい。
In order to obtain the set values of φa and φb, it is preferable to provide a light-shielding layer that satisfies the following conditions (1) and (2) simultaneously.

【0050】条件(1):マイクロレンズアレイシート
を単位レンズ配列面の法線方向に第1物質層側から見た
ときに、凹凸面での屈折角がβ(度)を超える領域が遮
光層で覆われていること 条件(2):単位レンズ配列面の法線方向に平行で第2
物質層側から入射する光線のうち単位レンズの凹凸面に
おける屈折がα(度)以下の光線は遮光層を通過しない
こと 以下、これらの条件を図を用いて説明する。
Condition (1): When the microlens array sheet is viewed from the first material layer side in the normal direction of the unit lens array surface, the region where the refraction angle on the uneven surface exceeds β (degree) is a light shielding layer. Condition (2): The second lens parallel to the normal direction of the unit lens array surface
Among rays incident from the material layer side, rays whose refraction on the uneven surface of the unit lens is not more than α (degree) do not pass through the light shielding layer. These conditions will be described below with reference to the drawings.

【0051】図3は、本発明で用いられるマイクロレン
ズアレイシートを構成する単位レンズの好ましい態様の
例を、その断面図で示したものであり、第1物質層1と
第2物質層2が2つの平行な平面である第1物質層側単
位レンズ配列面3と第2物質層側単位レンズ配列面4に
挟まれ、その界面が凸形状の凹凸面5となっている。こ
の単位レンズを第1物質層側単位レンズ配列面の法線1
0の方向から見たとき、凹凸面の屈折角がα(度)を超
える領域は、第2物質層側から進行してきた光線が凹凸
面で屈折して進行するとき、法線10と進行方向のなす
角度、すなわり凹凸面での屈折角30がα(度)以上と
なる凹凸面上の領域20および20’となる。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of a preferred embodiment of the unit lens constituting the microlens array sheet used in the present invention, wherein the first material layer 1 and the second material layer 2 are formed. It is sandwiched between two parallel planes, the first material layer side unit lens array surface 3 and the second material layer side unit lens array surface 4, and the interface between them is a convex and concave surface 5. This unit lens is defined as a normal 1 of the unit lens array surface on the first material layer side.
When viewed from the direction of 0, the region where the angle of refraction of the uneven surface exceeds α (degree) is defined by the normal line 10 and the traveling direction when the light traveling from the second material layer side is refracted by the uneven surface and proceeds. Are formed, that is, the regions 20 and 20 ′ on the uneven surface where the refraction angle 30 on the uneven surface is α (degree) or more.

【0052】条件(1)によって、本発明のマイクロレ
ンズアレイシートは領域20、20’が遮光層によって
覆われていなければならない。すなわち図2に斜線で示
した領域21および21’それぞれを横切るように遮光
帯を設ければよい。
According to the condition (1), in the microlens array sheet of the present invention, the regions 20 and 20 'must be covered with the light shielding layer. That is, a light-shielding band may be provided so as to cross each of the hatched regions 21 and 21 'in FIG.

【0053】ここで、凹凸面が光学的に凹形状または平
坦状の領域が、光学的に凸形状の領域に連続して形成さ
れている凹凸面の場合には、該単位レンズ境界領域も同
様に遮光層で覆われていることが、液晶表示装置とした
ときの表示の「にじみ」を抑える上で好ましい。
Here, in the case where the concave / convex surface of the concave / convex surface is an irregular surface formed continuously with the optically convex region, the unit lens boundary region is also the same. Is preferably covered with a light-shielding layer in order to suppress the “bleeding” of the display when the liquid crystal display device is used.

【0054】次に条件(2)を説明する。図4は、図3
に示したものと同じ単位レンズであるが、この単位レン
ズに単位レンズ配列面4の法線方向に平行で第2物質層
側から入射する光線で、凹凸面5における屈折角31が
α(度)となるのは、凹凸面上の点51を通過する光線
12と点52を通過する光線13である。点51と点5
2の間の凹凸面を通過した光線は、いずれも屈折角がα
以下となり、これらの光線が通過する領域は領域22で
ある。条件(2)から、これらの光線が遮光層を通過し
てはならないので領域23に遮光層が含まれないように
すればよい。
Next, the condition (2) will be described. FIG. 4 shows FIG.
The unit lens is the same as that shown in FIG. 1, but a ray of light incident on the unit lens from the second material layer side in parallel with the normal direction of the unit lens array surface 4 and the refraction angle 31 on the uneven surface 5 is α (degree) ) Are the light ray 12 passing through the point 51 and the light ray 13 passing through the point 52 on the uneven surface. Points 51 and 5
Light rays that have passed through the uneven surface between 2 have a refraction angle α
The area through which these light rays pass is the area 22. From condition (2), since these rays must not pass through the light-shielding layer, the light-shielding layer should not be included in the region 23.

【0055】条件(1)および条件(2)を同時に満足
するものとしては、図2に示したものが挙げられる。図
2は図3および図4に示した単位レンズと同じ凹凸面形
状および屈折率をもつ単位レンズを透明プラスティック
基板7に配列したものであり、遮光帯6は領域21に相
当する部分を横切ることによって覆い、領域22に相当
する部分には含まれていない。なお、図1に示したマイ
クロレンズアレイシートの場合、第2物質層として空気
を用いているので、第2物質層側単位レンズ配列面は大
気中の仮想平面4になる。
FIG. 2 shows an example that satisfies the conditions (1) and (2) simultaneously. FIG. 2 shows an example in which unit lenses having the same concavo-convex surface shape and refractive index as those of the unit lenses shown in FIGS. 3 and 4 are arranged on a transparent plastic substrate 7. And is not included in a portion corresponding to the region 22. In the case of the microlens array sheet shown in FIG. 1, since air is used as the second material layer, the unit lens array surface on the second material layer side is a virtual plane 4 in the atmosphere.

【0056】また、正方向拡散度と逆方向拡散度の差を
大きなものとするためには、マイクロレンズアレイシー
トの厚み方向の遮光層の配設位置は、単位レンズの集光
点距離をFとしたとき第1物質層側単位レンズ配列面か
ら0.5Fないし2.0Fの距離とすることが好まし
い。また、集光点距離Fは単位レンズ幅の0.5倍以上
1.3倍以下とすることが好ましい。
In order to increase the difference between the forward diffusivity and the reverse diffusivity, the position of the light-shielding layer in the thickness direction of the microlens array sheet is determined by setting the focal point distance of the unit lens to F. In this case, the distance is preferably 0.5F to 2.0F from the unit lens array surface on the first material layer side. Further, it is preferable that the focal point distance F is 0.5 times or more and 1.3 times or less of the unit lens width.

【0057】ここで集光点距離とは、マイクロレンズア
レイシートが十分な厚みを持っていると仮定したときの
単位レンズ配列面と集光点の距離をいう。
Here, the focal point distance means the distance between the unit lens array surface and the focal point assuming that the microlens array sheet has a sufficient thickness.

【0058】さらにここで「集光点」とは、マイクロレ
ンズアレイシートの第2物質層側の法線方向から単位レ
ンズに入射した光束が単位レンズによって集光され、最
も光束密度が密になる点(1次元レンズアレイの場合に
は「線」になるが、ここでは慣例に従いこれも「集光
点」という)をいう。
Further, the "condensing point" here means that the light beam incident on the unit lens from the normal direction on the second material layer side of the microlens array sheet is condensed by the unit lens, and the light beam density becomes highest. A point (in the case of a one-dimensional lens array, this is a “line”, but here, according to a custom, this is also referred to as a “condensing point”).

【0059】さらに、大きな視野角拡大効果と画質維持
機能を発現させるために集光点距離を単位レンズ幅の
1.0倍以下とし、遮光層の開口部の幅を単位レンズ幅
の1/2以下とすることが好ましい。
Further, in order to realize a large viewing angle enlarging effect and a function of maintaining image quality, the focal point distance is set to 1.0 times or less of the unit lens width, and the width of the opening of the light shielding layer is set to 1 / of the unit lens width. It is preferable to set the following.

【0060】また遮光層の端部が、単位レンズ配列面の
法線方向に平行で第2物質層側から入射する光線であっ
て単位レンズの縁端部またはその近傍で最も大きく屈折
される2つの光線の交点Qより凹凸面側にあることが好
ましい。これによって、液晶表示装置としたとき、より
深い視角方向に光束を出射させることができる。ここで
「交点Pより凹凸面側にある」とは、交点Pを含み単位
レンズ配列面に平行な平面と凹凸面に挟まれる空間にあ
ることをいう。
The end of the light-shielding layer is a light ray that is parallel to the normal direction of the unit lens array surface and is incident from the second material layer side and is refracted most at or near the edge of the unit lens. It is preferable to be on the side of the uneven surface from the intersection Q of the two light beams. Thus, when the liquid crystal display device is used, a light beam can be emitted in a deeper viewing angle direction. Here, “being on the uneven surface side from the intersection point P” means that there is a space between the flat surface including the intersection point P and parallel to the unit lens array surface and the uneven surface.

【0061】なお単位レンズが対称性の場合には、一方
の縁端部の最大屈折光線が凹凸面で屈折する角度と他方
の縁端部で屈折する角度は同じ値になり、交点Qは単位
レンズの中心線上にあるが、単位レンズが非対称の場合
は、一方の縁端部の最大屈折光線の屈折する角度と他方
の屈折する角度が異なる場合があり、この場合、交点Q
は単位レンズの中心線とは一致しない。
When the unit lens is symmetric, the angle at which the maximum refracted ray at one edge is refracted on the uneven surface and the angle at which the refracted ray is refracted at the other edge have the same value. If the unit lens is asymmetrical on the center line of the lens but the unit lens is asymmetric, the angle of refraction of the maximum refraction ray at one edge may be different from the angle of refraction at the other, and in this case, the intersection Q
Does not coincide with the center line of the unit lens.

【0062】本発明において「遮光層」とは、そこを通
過しようとする光線を吸収および/または反射させる機
能をもつものをいうが、液晶表示装置としたときの外観
の点から可視光を吸収するものであることが好ましい。
In the present invention, the term "light-shielding layer" means a layer having a function of absorbing and / or reflecting light rays passing therethrough. However, in view of the appearance of a liquid crystal display device, it absorbs visible light. It is preferable that

【0063】このような遮光層は、金属膜およびその酸
化物、顔料や染料を添加した樹脂組成物等の公知の材質
によって構成することができるが、これらのうち顔料や
染料を添加した樹脂組成物によって構成されることが液
晶表示装置としたときの外観の点から可視光を吸収する
ものであることが好ましい。
Such a light-shielding layer can be composed of a known material such as a metal film and an oxide thereof, and a resin composition to which a pigment or a dye is added. It is preferable that the liquid crystal display device absorbs visible light from the viewpoint of the appearance of the liquid crystal display device.

【0064】また遮光層の色調としては実質的に無彩色
すなわち黒色であることが好ましい。このような色調を
得るためにはカーボンブラック、チタンブラック等の顔
料、あるいは黒色染料等を樹脂組成物へ添加したものが
好ましく用いられる。さらにここで染料を用いる場合に
は耐光性などの点から日光堅牢度が5以上の黒色染料を
使用することが好ましく、さらには分散性、溶解性、汎
用性などの点からアゾ系の黒色染料を使用するのが最も
好ましい。
The color tone of the light-shielding layer is preferably substantially achromatic, that is, black. In order to obtain such a color tone, a pigment obtained by adding a pigment such as carbon black or titanium black or a black dye to a resin composition is preferably used. Further, when a dye is used here, it is preferable to use a black dye having a light fastness of 5 or more from the viewpoint of light fastness, and further, an azo black dye from the viewpoint of dispersibility, solubility, versatility and the like. It is most preferred to use

【0065】遮光層の形状としては、平たい膜状や特開
平7−72809号公報で提案されている立体形状のも
のなどいずれのものも用いることができる。
As the shape of the light-shielding layer, any of a flat film shape and a three-dimensional shape proposed in JP-A-7-72809 can be used.

【0066】該遮光層の遮光能としては、組み合わされ
る液晶セルからの光束の効率的活用の点から遮光帯全体
の平均で示して視感度補正後の可視光平均透過率で示し
て0.5%以上であることが好ましく、また外光反射抑
制の点から同じく20%以下、さらに好ましくは10%
以下であることが好ましい。
The light-shielding ability of the light-shielding layer is expressed as an average of the entire light-shielding band and expressed as an average visible light transmittance after visibility correction of 0.5 from the viewpoint of efficient use of the light flux from the liquid crystal cell to be combined. %, Preferably 20% or less, more preferably 10% from the viewpoint of suppressing external light reflection.
The following is preferred.

【0067】この遮光層は、凹凸面より第1物質層側に
設けられることが好ましい。遮光層断面が平膜状でなく
三角形や逆さT字形など立体的な異形断面である場合に
は、該遮光層の一部が凹凸面と接していたり、第2物質
層側に突出していることも許されるが、少なくとも最も
幅の広い部分は第1物質層側にあるのが好ましく、遮光
層と凹凸面は接していないことが好ましい。
This light-shielding layer is preferably provided on the first material layer side from the uneven surface. When the light-shielding layer is not a flat film but a three-dimensional irregular cross-section such as a triangle or an inverted T-shape, a part of the light-shielding layer is in contact with the uneven surface or protrudes toward the second material layer. However, it is preferable that at least the widest part is on the first material layer side, and it is preferable that the light-shielding layer and the uneven surface are not in contact with each other.

【0068】マイクロレンズアレイシートを液晶セルに
装着した際に観察面表面となる面、例えば図2に示した
構成の場合の透明プラスティック基板7の、遮光層6が
設けられた面3の反対の面8には、必要に応じて、従来
の液晶表示装置の観察面表面になされているような、表
面硬度化処理や反射防止処理、防眩(ノングレア)処理
などを施すことができる。
A surface which becomes an observation surface when the microlens array sheet is mounted on the liquid crystal cell, for example, a surface opposite to the surface 3 provided with the light shielding layer 6 of the transparent plastic substrate 7 in the configuration shown in FIG. The surface 8 can be subjected to a surface hardening treatment, an anti-reflection treatment, an anti-glare (non-glare) treatment or the like, as required on the surface of the observation surface of the conventional liquid crystal display device, if necessary.

【0069】遮光層はマイクロレンズアレイシート内部
に埋設されたものであることが、マイクロレンズアレイ
シートの機械的強度を大きくすることができ、取り扱い
性に優れたものとなる点で好ましい。このためには、第
1物質層内部に遮光層を埋め込む方法と、別に用意され
た透明基板上に遮光層/第1物質層/第2物質層の順で
各層を形成する方法がある。
The light-shielding layer is preferably embedded in the microlens array sheet in that the mechanical strength of the microlens array sheet can be increased and the microlens array sheet can be easily handled. For this purpose, there are a method of embedding a light shielding layer inside the first material layer, and a method of forming each layer on a separately prepared transparent substrate in the order of light shielding layer / first material layer / second material layer.

【0070】本発明のマイクロレンズアレイシートは、
透明なシートまたはフィルムを基板として作成されるこ
ともできる。このとき、取り扱い性や液晶表示装置とし
たときの耐衝撃性の点から可撓性プラスティックフィル
ムを基板とすることが好ましい。このようなプラスティ
ックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアリレートフ
ィルム、ポリスルフォンフィルム、アクリル樹脂フィル
ム等が好ましく用いられる。
The microlens array sheet of the present invention
It can also be made using a transparent sheet or film as a substrate. At this time, it is preferable to use a flexible plastic film as the substrate from the viewpoint of handleability and impact resistance when the liquid crystal display device is used. As such a plastic film, a polyethylene terephthalate film, a polycarbonate film, a polyarylate film, a polysulfone film, an acrylic resin film and the like are preferably used.

【0071】本発明の液晶表示装置は、背面光源を有す
る透過型液晶表示装置とするときには、該背面光源とし
て、発光面の法線方向に指向性を持つものとすることが
好ましい。これによって蛍光管などの光源体から出射さ
れる光束が有効に利用できる。
When the liquid crystal display device of the present invention is a transmissive liquid crystal display device having a back light source, it is preferable that the back light source has directivity in the normal direction of the light emitting surface. Thereby, a light beam emitted from a light source such as a fluorescent tube can be effectively used.

【0072】すなわち本発明の液晶表示装置は、レンズ
アレイシートの個々の単位レンズによって、液晶セルの
表示品位の悪い方向に透過してきた光束は屈折させて観
察に影響がでないようにする、あるいは遮光層によって
吸収または反射させると同時に、良好な表示を示す方向
に透過してきた光束を、種々の方向から観察できるよう
にしているので、従来より一般的に用いられている指向
性のない背面光源では表示面の法線方向に対し大きな角
度で出射された光束は利用していない。そこで、背面光
源からの出射光束に指向性をもたせることによって、光
源から出射される光束を有効に利用できることになる。
That is, in the liquid crystal display device of the present invention, the individual unit lenses of the lens array sheet refract a light beam transmitted in a direction in which the display quality of the liquid crystal cell is inferior so as not to affect the observation, or to shield light. At the same time as being absorbed or reflected by the layer, the luminous flux transmitted in the direction showing good display can be observed from various directions. The light flux emitted at a large angle with respect to the normal direction of the display surface is not used. Therefore, by giving directivity to the light beam emitted from the rear light source, the light beam emitted from the light source can be used effectively.

【0073】したがって、背面光源の指向性として30
度以下であることが好ましい。一方、指向性を2度以下
とすることは、背面光源の構造が複雑になる一方、事実
上、上記の効果がなくなり、またマイクロレンズアレイ
に高度な均一性が要求されるようになるので好ましくな
い。
Therefore, the directivity of the back light source is 30
Degree or less. On the other hand, it is preferable to set the directivity to 2 degrees or less, since the structure of the back light source becomes complicated, but the above-mentioned effect is practically eliminated and a high degree of uniformity is required for the microlens array. Absent.

【0074】ここで「指向性」とは、背面光源上の、あ
る1点において、最大輝度を示す方向から微小単位レン
ズ配列方向に傾けていったときに、輝度が最大輝度の半
分になるまでの角度を表す。
Here, the “directivity” means that when a certain point on the rear light source is tilted from the direction showing the maximum brightness to the direction of arrangement of the minute unit lenses, the brightness becomes half of the maximum brightness. Represents the angle of

【0075】このような指向性を持つ背面光源とするた
めには、蛍光管などの光源から出射された光束をフレネ
ルレンズ、フレネルプリズムなどの手段を用いる方法
や、反射鏡として微小反射面を組み合わせたマルチリフ
レクタを用いる手段などがあり、またこれらに限られな
いが、これらの内、蛍光管などの光源の出射光を有効に
利用する点と薄型化、軽量化がしやすい点で微小レンズ
や微小プリズムをシート状に配列したフレネルシート
を、背面光源の液晶セルに近接する発光面に設ける方法
が好ましい。
In order to provide a rear light source having such directivity, a light beam emitted from a light source such as a fluorescent tube is converted by using a means such as a Fresnel lens or a Fresnel prism, or by combining a minute reflecting surface as a reflecting mirror. There are, but not limited to, means using a multi-reflector, and among these, a micro lens or a lens is used because the light emitted from a light source such as a fluorescent tube is effectively used and the thin and light weight is easily achieved. It is preferable to provide a Fresnel sheet in which micro prisms are arranged in a sheet shape on a light emitting surface close to a liquid crystal cell of a back light source.

【0076】図1に、本発明の液晶表示装置の構成の一
例を説明する液晶表示装置の模式図を示した。液晶セル
60の観察面側に、マイクロレンズアレイシート61が
設けられ、また液晶セルの背面には背面光源62が設け
られている。
FIG. 1 is a schematic view of a liquid crystal display device for explaining an example of the configuration of the liquid crystal display device of the present invention. A microlens array sheet 61 is provided on the observation surface side of the liquid crystal cell 60, and a back light source 62 is provided on the back of the liquid crystal cell.

【0077】[0077]

【実施例】以下、本発明を実施例に従って詳しく説明す
るが、これに限られるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments, but is not limited thereto.

【0078】(A)マイクロレンズアレイシートの作成 曲面溝が平行に多数刻印された金型(パターンのピッチ
はいずれも43μm、溝の深さ13.5μm、19.5
μmの2種、刻印部の大きさはいずれも300mm×50
0mmの平板状スタンパー)に紫外線硬化樹脂(硬化後の
屈折率1.50)を充填し、さらにこの上に平板状透明
基板として透明ポリエステルフィルム“ルミラー”(東
レ(株)製、厚み6μm、25μm、38μmの3種、
幅300mm)に厚み2μmの易接着化塗剤をコーティン
グしたフィルムを重ね合わせたのち、その上から金型の
稜線部がポリエステルフィルムに接するようにポリエス
テルフィルム上からゴムローラーで過剰の紫外線硬化樹
脂をしごき出し、フィルムを金型に密着させた。
(A) Preparation of Microlens Array Sheet A mold in which a large number of curved grooves are engraved in parallel (the pattern pitch is 43 μm, the groove depth is 13.5 μm, and the groove depth is 19.5).
Two types of μm, the size of the engraved part is 300mm x 50
A 0 mm flat stamper) is filled with an ultraviolet curable resin (refractive index of 1.50 after curing), and a transparent polyester film "Lumirror" (manufactured by Toray Industries, Inc., thickness 6 μm, 25 μm) as a flat transparent substrate is further filled thereon. , 38 μm,
After laminating a film coated with a 2 μm-thick easy-to-adhesive coating material on a 300 μm width), use a rubber roller to remove excess UV-cured resin from above the polyester film so that the ridge of the mold contacts the polyester film. Ironed out and the film was brought into close contact with the mold.

【0079】市販のカーボンブラック添加黒色レジスト
(東京応化工業(株)製)を、得られた金型/紫外線効
果樹脂層/フィルム積層体のフィルム表面にスピンコー
タを用いて塗布し、乾燥した後、ストライプ状のパター
ン(パターンのピッチ43μm)を持ったフォトマスク
を介して高圧水銀灯によって紫外線を露光し、現像液に
よって未硬化部分を溶解除去した。
A commercially available black resist added with carbon black (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied to the film surface of the obtained mold / ultraviolet effect resin layer / film laminate using a spin coater and dried. Ultraviolet light was exposed by a high-pressure mercury lamp through a photomask having a striped pattern (pattern pitch: 43 μm), and an uncured portion was dissolved and removed by a developer.

【0080】この際、金型とフォトマスクに記されたア
ライメントマークを重ね合わせることで遮光層の開口部
の中心線が各単位レンズの稜線に一致するようにし、フ
ォトマスクは3種用意し開口幅10μm、13μm、2
3μmの遮光層を形成し、金型から取り外して種々のマ
イクロレンズアレイシートを作成した。
At this time, the center line of the opening of the light-shielding layer coincides with the ridge line of each unit lens by overlapping the mold with the alignment mark written on the photomask. 10 μm width, 13 μm, 2
A light-shielding layer having a thickness of 3 μm was formed and removed from the mold to produce various microlens array sheets.

【0081】また、一部は遮光層を形成しないマイクロ
レンズアレイシートも作成した。
Further, a microlens array sheet partially having no light-shielding layer was prepared.

【0082】次に、ここで得られたマイクロレンズアレ
イシートの遮光層側(遮光層を形成しなかったものは、
フィルム側)を厚さ0.8mmのアクリル平板(透明プラ
スティック基板)に貼り合わせた。
Next, the light shielding layer side of the microlens array sheet obtained here (the one without the light shielding layer is
The film side) was bonded to a 0.8 mm thick acrylic flat plate (transparent plastic substrate).

【0083】このようにして得られた種々のマイクロレ
ンズアレイシートの特性を表1にまとめて示した。表1
において、「遮光層配設位置」の「間隙」とは第1物質
層側の単位レンズ配列面と遮光層形成面の距離を示して
いる。また、同じく表1において「条件との対応」と
は、形成した遮光層が上述した条件(1)および条件
(2)に対して、それぞれ満足する場合に「○」、満足
しない場合「×」で示している。
The characteristics of the various microlens array sheets thus obtained are summarized in Table 1. Table 1
In the above, the "gap" of the "position of the light shielding layer" indicates the distance between the unit lens array surface on the first material layer side and the light shielding layer forming surface. Similarly, in Table 1, “correspondence to conditions” means “○” when the formed light-shielding layer satisfies the above-described conditions (1) and (2), and “x” when the formed light-shielding layer does not satisfy the above conditions (1) and (2), respectively. Indicated by.

【0084】実施例1に用いたマイクロレンズアレイシ
ートの凹凸面形状および遮光層配設位置は、図2に示し
た形状で、マイクロレンズアレイシートの法線方向から
入射する光線が一つの直線に集光するように6次式で表
される断面を持つ非円柱側面の一部分を一方向に配列し
た1次元マイクロレンズアレイである。また、このマイ
クロレンズアレイシートの単位レンズの集光点距離は2
9μmである。
The microlens array sheet used in Example 1 has the concavo-convex surface shape and the light-shielding layer disposing position shown in FIG. 2 in which the light incident from the normal direction of the microlens array sheet becomes one straight line. This is a one-dimensional microlens array in which a part of a non-cylindrical side surface having a cross section expressed by a 6th order equation is arranged in one direction so as to condense light. The focal point distance of the unit lens of this microlens array sheet is 2
9 μm.

【0085】(B)液晶表示装置の作成 市販のパーソナルコンピュータに搭載されたツイステッ
ドネマチック液晶TFTカラーディスプレイ(画面対角
9.5インチ、画素数縦480ドット×横640ドッ
ト、バックライト付き)を液晶セルとして用い、該液晶
セルの観察面側に上記(1)で作成したマイクロレンズ
アレイシートのレンズ形成面を液晶セル側にして装着し
て液晶表示装置を得た。このとき、マイクロレンズアレ
イシートの単位レンズ配列方向は、液晶セルの液晶配向
方向である画面上下方向とした。
(B) Preparation of Liquid Crystal Display Device A twisted nematic liquid crystal TFT color display (9.5 inches diagonal, 480 pixels in length × 640 dots in width, with backlight) mounted on a commercially available personal computer is liquid crystal. The microlens array sheet prepared in (1) was mounted on the observation surface side of the liquid crystal cell with the lens forming surface facing the liquid crystal cell to obtain a liquid crystal display device. At this time, the unit lens arrangement direction of the microlens array sheet was the screen vertical direction which is the liquid crystal alignment direction of the liquid crystal cell.

【0086】この液晶セルは、基板として厚さ1.10
mmのガラス板が用いられ、厚さ0.16mmの偏光素
子が貼着されているので、液晶層とマイクロレンズアレ
イシートの液晶セル側単位レンズ配列面との距離距離d
は1.26mmとなった。また、画素の配列ピッチp
は、0.30mmである。
This liquid crystal cell has a thickness of 1.10 as a substrate.
mm glass plate is used, and a polarizing element having a thickness of 0.16 mm is adhered. Therefore, the distance d between the liquid crystal layer and the unit lens array surface on the liquid crystal cell side of the microlens array sheet is d.
Became 1.26 mm. The pixel arrangement pitch p
Is 0.30 mm.

【0087】(C)評価 このようにして得た液晶表示装置に「白」、「50%グ
レイ」、「黒」の3色で構成されたテストパターンを表
示させ、視野角および正面から観察したときの画質を以
下の基準に従って評価した。評価は暗室内で行った。結
果を表1に併せて示す。
(C) Evaluation A test pattern composed of three colors “white”, “50% gray” and “black” was displayed on the liquid crystal display device thus obtained, and observed from the viewing angle and from the front. The image quality at the time was evaluated according to the following criteria. The evaluation was performed in a dark room. The results are shown in Table 1.

【0088】[特性の評価方法] (A)視野角 液晶表示装置の観察面の法線方向から画面上下方向に観
察方向を走査して表示面の輝度を測定していったとき、
「50%グレイ」が表示されている領域の輝度が「白」
が表示されている領域の輝度に対して20%〜80%の
範囲にある観察角度範囲を視野角とした。これは、「中
間調」の表示が「中間調」として観察される視角範囲を
示している。
[A method of evaluating characteristics] (A) Viewing angle When the luminance of the display surface was measured by scanning the observation direction in the vertical direction of the screen from the normal direction of the observation surface of the liquid crystal display device,
The brightness of the area where “50% gray” is displayed is “white”
The viewing angle range in the range of 20% to 80% with respect to the luminance of the region where is displayed was defined as the viewing angle. This indicates a viewing angle range in which the display of “halftone” is observed as “halftone”.

【0089】またこのとき、「白」表示領域の輝度が法
線方向での輝度に対して5%以下となる場合は、この観
察角までを視野角とする。
At this time, if the luminance of the "white" display area is 5% or less of the luminance in the normal direction, the viewing angle up to this observation angle is used.

【0090】(B)コントラスト比 液晶表示装置観察面の正面(法線方向)から観察したと
きの、コントラスト比(「黒」表示領域の輝度に対する
「白」表示領域の輝度)を示した。
(B) Contrast ratio The contrast ratio (the luminance of the “white” display area relative to the luminance of the “black” display area) when observed from the front (normal direction) of the observation surface of the liquid crystal display device is shown.

【0091】(C)にじみ 各画素が隣り合う画素に対して独立して観察できる場合
に「○」と評価し、他の画素と独立して観察できない場
合には「×」とした。
(C) Bleed When each pixel can be observed independently of adjacent pixels, it is evaluated as “「 ”. When it cannot be observed independently of other pixels, it is evaluated as“ X ”.

【0092】表からわかるように本発明の液晶表示装置
は、同じマイクロレンズ群を用いたマイクロレンズアレ
イシートであっても視野角が広くなると同時に画質劣化
(コントラスト比の低下)が少ないものとすることがで
きることがわかる。特に、遮光層を適切に配したもの
は、事実上いずれの方向からでも良好な画像が観察で
き、かつコントラスト比も高く、にじみのない広い視野
角と良好な画質が得られるものとなっていることがわか
る。
As can be seen from the table, in the liquid crystal display device of the present invention, even with a microlens array sheet using the same microlens group, the viewing angle is widened and the image quality deterioration (contrast ratio deterioration) is small. We can see that we can do it. In particular, those in which the light-shielding layer is appropriately arranged are such that a good image can be observed from virtually any direction, and the contrast ratio is high, and a wide viewing angle without blur and good image quality can be obtained. You can see that.

【0093】[0093]

【表1】 [Table 1]

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明によれば、マイクロレンズアレイ
シートを観察面に装着するという簡単な操作で、従来の
液晶表示装置が持っていた視野角が狭いという欠点を、
画質を維持したまま解消することができる。
According to the present invention, the disadvantage that the viewing angle of the conventional liquid crystal display device is narrow by the simple operation of mounting the microlens array sheet on the observation surface is obtained.
The problem can be solved while maintaining the image quality.

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

【図1】 本発明の液晶表示装置の構成の一例を説明す
る図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】 本発明に好ましく用いられるマイクロレンズ
アレイシートの断面の一例を示したものである。
FIG. 2 shows an example of a cross section of a microlens array sheet preferably used in the present invention.

【図3】 条件(1)を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a condition (1).

【図4】 条件(2)を説明する他の図である。FIG. 4 is another diagram illustrating the condition (2).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:第1物質層 2:第2物質層 3:第1物質層側単位レンズ配列面 4:第2物質層側単位レンズ配列面 5:凹凸面 6:遮光層 7:透明プラスティック基板 8:透明プラスティック基板の表面 10:単位レンズ配列面の法線 11:凹凸面の法線 12:屈折角がβ(度)になる光線 13:屈折角がα(度)になる光線 14:屈折角がα(度)になる別の光線 15:屈折角がα(度)未満の光線 21、21’:条件(1)を満足する領域 22:条件(2)を満足する領域 30:凹凸面における屈折角(β) 31:凹凸面における屈折角(α) 50:凹凸面上の点 51:凹凸面上の点 52:遮光層の端部 60:液晶セル 61:マイクロレンズアレイシート 62:背面光源 1: 1st material layer 2: 2nd material layer 3: 1st material layer side unit lens arrangement surface 4: 2nd material layer side unit lens arrangement surface 5: uneven surface 6: light shielding layer 7: transparent plastic substrate 8: transparent Surface of the plastic substrate 10: normal to the unit lens array surface 11: normal to the uneven surface 12: light beam with a refraction angle of β (degree) 13: light beam with a refraction angle of α (degree) 14: refraction angle of α Another light ray that becomes (degree) 15: a light ray whose refraction angle is less than α (degree) 21, 21 ′: a region that satisfies the condition (1) 22: a region that satisfies the condition (2) 30: a refraction angle on an uneven surface (Β) 31: Refraction angle (α) on uneven surface 50: Point on uneven surface 51: Point on uneven surface 52: Edge of light shielding layer 60: Liquid crystal cell 61: Microlens array sheet 62: Back light source

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくともマイクロレンズアレイシートを
観察面に装着した液晶表示装置であって、該マイクロレ
ンズアレイシートは、ある一方の面Aの法線方向から光
束を入射させた場合の拡散度が、その反対の面Bの法線
方向から光束を入射させた場合の拡散度より大きな拡散
度を持つものであり、該マイクロレンズアレイシートの
該面Aを液晶セル側に、該面Bを観察者側にして、液晶
セルの観察者側に装着したことを特徴とする液晶表示装
置。
1. A liquid crystal display device in which at least a microlens array sheet is mounted on an observation surface, wherein the microlens array sheet has a diffusivity when a light beam enters from a normal direction of one surface A. The micro lens array sheet has a diffusivity larger than that when a light beam is incident from the normal direction of the opposite surface B, and observes the surface B of the microlens array sheet on the liquid crystal cell side and the surface B. A liquid crystal display device, wherein the liquid crystal display device is mounted on a viewer side of a liquid crystal cell on a viewer side.
【請求項2】該面Bの法線方向から光束を入射させた場
合の拡散度φb(度)が、下記(1)式を満足する請求
項1記載の液晶表示装置。 tan φb ≦ 2p/d ・・・・・・(1) (ここで、p(mm)は液晶セルを構成する画素の配列ピ
ッチ、d(mm)は液晶セル内の液晶層とマイクロレンズ
アレイシートの液晶セル側単位レンズ配列面との距離を
表す)
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the degree of diffusion φb (degree) when a light beam is incident from the normal direction of the surface B satisfies the following expression (1). tan φb ≦ 2p / d (1) (where p (mm) is an array pitch of pixels constituting a liquid crystal cell, and d (mm) is a liquid crystal layer and a microlens array sheet in the liquid crystal cell) Represents the distance from the liquid crystal cell side unit lens array surface)
【請求項3】該面Aの法線方向から光束を入射させた場
合の拡散度φa(度)が、25度以上である請求項1ま
たは2記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a diffusion degree φa (degree) when a light beam is incident from the normal direction of the surface A is 25 degrees or more.
【請求項4】該マイクロレンズアレイシートが、第1物
質層と該第1物質層より屈折率の小さな第2物質層との
平行な2つの平面に挟まれ、かつ、該第1物質層と該第
2物質層の界面を周期的な凹凸形状とすることによって
光学的に凸形状の単位レンズが配列された層を有して構
成されているものである請求項1〜3のいずれかに記載
の液晶表示装置。
4. The microlens array sheet is sandwiched between two parallel planes of a first material layer and a second material layer having a smaller refractive index than the first material layer. 4. The method according to claim 1, wherein the second material layer has a layer in which unit lenses having an optically convex shape are arranged by forming a periodic uneven shape at the interface. The liquid crystal display device as described in the above.
【請求項5】該第1物質層側の単位レンズ配列面の法線
方向から光束を入射させたときのマイクロレンズアレイ
シートによる拡散度が、マイクロレンズアレイシート面
内方向において少なくとも単位レンズ凸部頂部が開口し
ている遮光層によって規制されるものである請求項4記
載の液晶表示装置。
5. The microlens array sheet having a degree of diffusion when a light beam is incident from the normal direction of the unit lens array surface on the first material layer side at least in the unit lens convex direction in the microlens array sheet plane direction. 5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the liquid crystal display device is regulated by a light shielding layer having an open top.
【請求項6】該遮光層は、該マイクロレンズアレイシー
トの凹凸面より第1物質層側に設けられたものである請
求項4〜5のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the light shielding layer is provided on the first material layer side with respect to the uneven surface of the microlens array sheet.
【請求項7】該マイクロレンズアレイシートの第1物質
層側を観察面側、第2物質層側を液晶セル側にして液晶
セル観察面に装着したものである請求項4〜6のいずれ
かに記載の液晶表示装置。
7. The microlens array sheet according to any one of claims 4 to 6, wherein the microlens array sheet is mounted on a liquid crystal cell observation surface with the first material layer side being the observation surface side and the second material layer side being the liquid crystal cell side. 3. The liquid crystal display device according to 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000007065A1 (en) * 1998-07-29 2000-02-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Scattering display and method for driving the same
JP2006220934A (en) * 2005-02-10 2006-08-24 Fuji Photo Film Co Ltd Prism lens film and planar light emitting device
JP2008090305A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Samsung Corning Co Ltd External light shielding film and display filter having the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000007065A1 (en) * 1998-07-29 2000-02-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Scattering display and method for driving the same
JP2006220934A (en) * 2005-02-10 2006-08-24 Fuji Photo Film Co Ltd Prism lens film and planar light emitting device
JP4677244B2 (en) * 2005-02-10 2011-04-27 富士フイルム株式会社 Prism lens film and planar light emitting device
JP2008090305A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Samsung Corning Co Ltd External light shielding film and display filter having the same

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