JPH11202311A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH11202311A
JPH11202311A JP10003679A JP367998A JPH11202311A JP H11202311 A JPH11202311 A JP H11202311A JP 10003679 A JP10003679 A JP 10003679A JP 367998 A JP367998 A JP 367998A JP H11202311 A JPH11202311 A JP H11202311A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
pixel
crystal display
display device
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP10003679A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuyuki Toyoda
泰之 豊田
Fumiaki Emoto
文昭 江本
Takehisa Kato
剛久 加藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置の開口効率を従来よりも向上さ
せる。 【解決手段】 対向基板1側より見て隣り合うマイクロ
レンズ6の間に形成されるデッドスペース16の中心と
画素の開口部13の中心とが一致するように、デッドス
ペース16と画素の開口部13とを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ、投
写型表示装置等の光学機器に用いられる液晶表示装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、直視型表示装置だけで
なく、プロジェクションテレビ等の投影型表示装置とし
ても需要が高まっている。液晶表示装置を投影型表示装
置として使用する場合、液晶表示装置の明るさが特に重
要となる。液晶表示装置の明るさを決める最大の因子
は、液晶表示装置の可視光に対する透過率すなわち液晶
表示装置の実効開口率である。
【0003】従来、液晶表示装置において、その可視光
に対する透過率を向上させるために、薄膜トランジスタ
を形成した素子基板と対向する対向基板上にマイクロレ
ンズを形成することが知られている(特開平1−281
426号公報等)。
【0004】すなわち、従来の液晶表示装置は、図6に
示すように、対向基板1、素子基板2、対向基板1と素
子基板2との間に封入された液晶層3およびシール材4
から構成されている。対向基板1は第1の透明基板5
と、この第1の透明基板5上に形成されたマイクロレン
ズ6と、カバーガラス7と、マイクロレンズ6の凸部と
カバーガラス7とを接着する接着層8とからなる。マイ
クロレンズ6は図7に示すように正方形を有している。
また、素子基板2は第2の透明基板9の、液晶層3を介
して対向基板1に向かい合う側に形成された薄膜トラン
ジスタ(以下TFTという)画素10と、絶縁層11
と、遮光層12とからなる。そして素子基板2にはTF
T画素10の開口部(以下、画素の開口部という)13
が形成されている。マイクロレンズ6の中心と画素の開
口部13の中心とは一致している。なお、図6中におい
て15は、TFT画素10のドレイン電極(不図示)に
接続されている導線(不図示)に接続されている透明電
極を示す。
【0005】このように構成された液晶表示装置におい
て、液晶表示装置に入射した光Aはマイクロレンズ6に
よって屈折され、画素の開口部13に集光されることに
より、透過する光Aの量が増えることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の液晶
表示装置において、マイクロレンズ6は半導体製造にお
ける露光技術等の微細化技術によって形成される。この
ためマイクロレンズ6間には、製造工程上、最小加工寸
法に相当する部分いわゆるデッドスペースが生じる。例
えば、0.8ミクロンプロセスにおいては、0.8ミク
ロンの隙間がマイクロレンズ6間に存在する。この結
果、従来の液晶表示装置では、図6に示すようにマイク
ロレンズ6間に、集光機能を有しないデッドスペース1
4が生じてしまう。このデッドスペース14を透過する
光Bは、直進し遮光層12によって遮られてしまい、液
晶表示装置を透過することができない。このため、従来
の液晶表示装置では、実効開口率が70〜80%にとど
まっていた。
【0007】本発明は従来よりも実効開口率を向上させ
た液晶表示装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタの近傍
に形成された開口部とを含む画素を複数個マトリクス状
に配列した第1の基板と、前記第1の基板と向かい合
い、かつマトリクス状に配列された複数の光学素子を含
む第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との
間に封入された液晶層とを有し、前記第2の基板側より
見て隣り合う前記光学素子の間に形成される部分、およ
び前記画素の開口部のうち、いずれかの面積の大きい方
が面積の小さい方を含む関係に、前記光学素子の間に形
成される部分と前記画素の開口部とを配置したものであ
る。
【0009】この構成により、各光学素子を透過する光
は屈折し、各光学素子の表面を反射する光はその進行方
向を変えて画素の開口部に入射し、また各光学素子間に
形成される部分を透過する光は直進して画素の開口部に
入射する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
【0011】図1および図2に示すように、本発明の第
1の実施の形態における液晶表示装置は、対向基板1、
この対向基板1と向かい合う素子基板2、対向基板1と
素子基板2との間に封入された液晶層3、および対向基
板1と素子基板2との両周辺部をシールするシール材4
を有する。対向基板1は第1の透明基板5と、この第1
の透明基板5上に形成されたマイクロレンズ6と、カバ
ーガラス7と、マイクロレンズ6の凹部とカバーガラス
7とを接着している接着層8とからなる。マイクロレン
ズ6はアクリル樹脂等の樹脂からなり、1辺が15μm
程度の正方形を有し、高さが5〜10μmの凹レンズか
らなる。その屈折率は凹レンズの効果をもたせて液晶表
示装置の実効開口率を上げるために接着層8を構成する
樹脂の屈折率より0.1以上大きい。隣り合うマイクロ
レンズ6の間には、製造上、デッドスペース16が形成
されている。また、素子基板2は第2の透明基板9の、
液晶層3を介して対向基板1に向かい合う側に形成され
たアモルファスシリコンよりなるTFT画素10と、絶
縁層11と、遮光層12とからなる。TFT画素10の
近傍には、画素の開口部13が形成されている。デッド
スペース16は正方形を有し、その中心が画素の開口部
13の中心に一致するように配置されている。TFT画
素10のソース電極、ドレイン電極およびゲート電極
(いずれも不図示)のそれぞれには導線(不図示)が接
続され、さらにドレイン電極に接続されている導線は透
明電極15に接続されている。TFT画素10を複数個
マトリクス状に配置することにより表示画面を形成す
る。
【0012】このように構成された液晶表示装置におい
て、液晶表示装置に入射した光Aはマイクロレンズ6に
よって屈折され、画素の開口部13に集光される。ま
た、対向基板1側より見てデッドスペース16が画素の
開口部13に含まれているために、デッドスペース16
上に入射した光は屈折されることなく画素の開口部13
を透過することができる。このため、画素の開口部13
を透過する光Aの量は従来よりもデッドスペース16の
面積分だけ増加し、その結果、従来よりも明るい液晶表
示装置を得る。本実施の形態における液晶表示装置の実
効開口率はほぼ100%である。
【0013】本発明の第2の実施の形態における液晶表
示装置は、図3に示すように第1の実施の形態における
マイクロレンズ6の代わりにマイクロプリズム17を用
いたものである。マイクロプリズム17は例えばアクリ
ル樹脂等の樹脂からなり、1辺が15μm程度の正方形
を有し、高さ10μmの三角形の断面形状を有する。そ
の屈折率は絶縁層11を構成する樹脂の屈折率より0.
1以上大きくしてある。その他の構成については第1の
実施の形態と同じである。
【0014】このように構成された液晶表示装置におい
て、液晶表示装置に入射した光Aはマイクロプリズム1
7によって曲げられ、画素の開口部13に集光される。
また、対向基板1側より見てデッドスペース16が画素
の開口部13に含まれているために、デッドスペース1
6上に入射した光Aは曲げられることなく画素の開口部
13を透過することができる。このため、画素の開口部
13を透過する光の量は従来よりもデッドスペース16
の面積分だけ増加し、その結果、従来よりも明るい液晶
表示装置を得る。本実施の形態における液晶表示装置の
実効開口率はほぼ100%である。
【0015】本発明の第3の実施の形態における液晶表
示装置は、図4に示すように、第1の実施の形態におけ
るマイクロレンズ6の代わりにマイクロミラー18を用
いたものである。マイクロミラー18は例えばアクリル
樹脂等の樹脂からなり、底面の1辺が15μm程度の正
方形を有し、かつ第1の透明基板5側に頂点が向いた高
さ10μmの二等辺三角形の断面形状を有し、その側面
をアルミニウムによって蒸着されている。その他の構成
については第1の実施の形態と同じである。また、第2
の透明基板9の、TFT画素10が存在する面とは反対
側の面から見たとき、マイクロミラー18のデッドスペ
ース16の中心は画素の開口部13の中心に一致してい
る。
【0016】このように構成された液晶表示装置におい
て、液晶表示装置に入射した光Aはマイクロミラー18
によって曲げられ、画素の開口部13に集光される。ま
た、対向基板1側より見てデッドスペース16が画素の
開口部13に含まれているために、デッドスペース16
上に入射した光は曲げられることなく画素の開口部13
を透過することができる。このため、画素の開口部13
を透過する光の量は従来よりもデッドスペース16の面
積分だけ増加し、その結果、従来よりも明るい液晶表示
装置を得ることができる。本実施の形態における液晶表
示装置の実効開口率はほぼ100%である。
【0017】本発明の第4の実施の形態における液晶表
示装置は、図5に示すように、マイクロレンズ6のデッ
ドスペース16が幅3μmの短冊状を有し、画素の開口
部13上を横切る形に配置されている。その他の構成に
ついては第1の実施の形態と同じである。また、第2の
透明基板9の、TFT画素10が存在する面とは反対側
の面から見たとき、マイクロレンズ6のデッドスペース
18の中心線は画素の開口部13の中心を通っている。
【0018】このように構成された液晶表示装置におい
て、液晶表示装置に入射した光Aはマイクロレンズ6に
よって屈折され、画素の開口部13に集光される。ま
た、対向基板1側より見てデッドスペース16の面積の
80%が画素の開口部13に含まれているために、デッ
ドスペース16の上に入射した光Aのほとんどは屈折さ
れることなく画素の開口部13を透過することができ
る。このため、画素の開口部13を透過する光Aの量
は、対向基板1側より見て画素の開口部13に含まれて
いるデッドスペース16の面積分だけ増加し、その結
果、従来よりも明るい液晶表示装置を得る。本実施の形
態における液晶表示装置の実効開口率は90%である。
【0019】なお、上記の各実施の形態においては、デ
ッドスペース16が正方形および短冊状の形状の場合に
ついて説明したが、デッドスペース16の形状は任意で
よい。また、デッドスペース16の中心が画素の開口部
13の中心に一致するか、あるいはデッドスペース16
の中心線が画素の開口部13の中心を通るようにその両
者を配置する必要はなく、デッドスペース16および画
素の開口部13のうち、いずれかの面積の大きい方が面
積の小さい方を含むように両者を配置すればよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の装置によ
れば、対向基板側より見て隣り合う光学素子の間に形成
される部分、およびTFT画素の開口部のうち、いずれ
かの面積の大きい方が面積の小さい方を含む関係に、光
学素子の間に形成される部分とTFT画素の開口部とを
配置したことにより、液晶表示装置への入射光を有効に
利用することができ、液晶表示装置の透過率を90%以
上ないしはほぼ100%近くに向上でき、投影画像の輝
度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における液晶表示装
置の断面図
【図2】同液晶表示装置の、画素の開口部に対するマイ
クロレンズの配置の状態を示す図
【図3】本発明の第2の実施の形態における液晶表示装
置の断面図
【図4】本発明の第3の実施の形態における液晶表示装
置の断面図
【図5】本発明の第4の実施の形態における液晶表示装
置の、画素の開口部に対するマイクロレンズの配置の状
態を示す図
【図6】従来の液晶表示装置の断面図
【図7】同液晶表示装置の、画素の開口部に対するマイ
クロレンズの配置の状態を示す図
【符号の説明】
1 対向基板 2 素子基板 3 液晶層 6 マイクロレンズ 10 薄膜トランジスタ(TFT)画素 12 遮光層 13 画素の開口部 16 デッドスペース 17 マイクロプリズム 18 マイクロミラー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジ
    スタの近傍に形成された開口部とを含む画素を複数個マ
    トリクス状に配列した第1の基板と、前記第1の基板と
    向かい合い、かつマトリクス状に配列された複数の光学
    素子を含む第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の
    基板との間に封入された液晶層とを有し、前記第2の基
    板側より見て隣り合う前記光学素子の間に形成される部
    分、および前記画素の開口部のうち、いずれかの面積の
    大きい方が面積の小さい方を含む関係に、前記光学素子
    の間に形成される部分と前記画素の開口部とを配置した
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記光学素子がマイクロレンズ、マイク
    ロプリズムまたはマイクロミラーからなることを特徴と
    する請求項1記載の液晶表示装置。
JP10003679A 1998-01-12 1998-01-12 液晶表示装置 Pending JPH11202311A (ja)

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JP10003679A JPH11202311A (ja) 1998-01-12 1998-01-12 液晶表示装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010015168A (ko) * 1999-07-06 2001-02-26 모리시타 요이찌 액정표시장치와 그 제조방법
JP2007256593A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Seiko Epson Corp 電気光学装置及びプロジェクタ
JP2016009047A (ja) * 2014-06-24 2016-01-18 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器

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