JP2000171813A - 液晶光スイッチング素子及び液晶光スイッチング素子の製造方法及び画像表示装置 - Google Patents
液晶光スイッチング素子及び液晶光スイッチング素子の製造方法及び画像表示装置Info
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- JP2000171813A JP2000171813A JP10344255A JP34425598A JP2000171813A JP 2000171813 A JP2000171813 A JP 2000171813A JP 10344255 A JP10344255 A JP 10344255A JP 34425598 A JP34425598 A JP 34425598A JP 2000171813 A JP2000171813 A JP 2000171813A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光の利用効率を向上する事が可能で、反射光の
方向を容易にコントロールできる液晶光スイッチング素
子及び製造方法を提供することを目的としている。 【解決手段】全反射により光を伝えているガラス板等の
導光体１０１に、液晶１０７を接触させ、電圧を印加す
る事により液晶分子の方向をコントロールする事によ
り、実効的な屈折率を変化させ、全反射条件を満たさな
いようにし、光をスイッチングし、かつ斜面を有する反
射膜により光の方向を変えて導光体１０１からほぼ垂直
方向に取り出す。
方向を容易にコントロールできる液晶光スイッチング素
子及び製造方法を提供することを目的としている。 【解決手段】全反射により光を伝えているガラス板等の
導光体１０１に、液晶１０７を接触させ、電圧を印加す
る事により液晶分子の方向をコントロールする事によ
り、実効的な屈折率を変化させ、全反射条件を満たさな
いようにし、光をスイッチングし、かつ斜面を有する反
射膜により光の方向を変えて導光体１０１からほぼ垂直
方向に取り出す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信、光演算、
光記憶装置、光プリンター、画像表示装置等に使用され
る液晶光スイッチング素子及び液晶光スイッチング素子
の製造方法及び画像表示装置に関するものであり、特に
投射型の画像表示装置に関する。
光記憶装置、光プリンター、画像表示装置等に使用され
る液晶光スイッチング素子及び液晶光スイッチング素子
の製造方法及び画像表示装置に関するものであり、特に
投射型の画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶光スイッチング素子は偏光板
を二枚用いたものが知られている。
を二枚用いたものが知られている。
【０００３】図６にその概略構成を示す。偏光板６０
１、６０８、ガラス板６０２、６０３、透明電極６０
４、６０５、液晶分子６０６、６０７より構成され、透
明電極間に電圧を印加することにより液晶分子の方向を
変えて偏光面を回転させ光スイッチングを行うものであ
った。従来の液晶光スイッチング素子の製造方法は平面
構造の電極が作成可能なものであり、透過型では透明電
極、反射型ではアルミ電極をスパッタ等の真空プロセス
により製造するものであった。
１、６０８、ガラス板６０２、６０３、透明電極６０
４、６０５、液晶分子６０６、６０７より構成され、透
明電極間に電圧を印加することにより液晶分子の方向を
変えて偏光面を回転させ光スイッチングを行うものであ
った。従来の液晶光スイッチング素子の製造方法は平面
構造の電極が作成可能なものであり、透過型では透明電
極、反射型ではアルミ電極をスパッタ等の真空プロセス
により製造するものであった。
【０００４】従来の画像表示装置は、偏光を液晶パネル
に透過あるいは反射するよう照射し、不要なＯＦＦの時
の光は偏光板が吸収するようにしたものであった。
に透過あるいは反射するよう照射し、不要なＯＦＦの時
の光は偏光板が吸収するようにしたものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶光スイッチング素子は偏光板を二枚使用する必要が
あるため透過率が悪く、光の利用効率を向上する事が難
しかった。
液晶光スイッチング素子は偏光板を二枚使用する必要が
あるため透過率が悪く、光の利用効率を向上する事が難
しかった。
【０００６】また従来の液晶光スイッチング素子の製造
方法では平面構造の電極しか造る事ができず、反射光の
方向をコントロールする事ができなかった。
方法では平面構造の電極しか造る事ができず、反射光の
方向をコントロールする事ができなかった。
【０００７】また従来の画像表示装置は、不要なＯＦＦ
の時の光を偏光板に吸収させるため偏光板の温度が上昇
し耐久性に課題があった。また常に光が液晶に照射され
るため、液晶の耐久性にも課題があった。またコントラ
ストをさらに向上させたいと言う課題があった。
の時の光を偏光板に吸収させるため偏光板の温度が上昇
し耐久性に課題があった。また常に光が液晶に照射され
るため、液晶の耐久性にも課題があった。またコントラ
ストをさらに向上させたいと言う課題があった。
【０００８】そこで本発明は、偏光板は一枚で良くした
がって光の利用効率を向上する事が可能な液晶光スイッ
チング素子を提供することを目的としている。
がって光の利用効率を向上する事が可能な液晶光スイッ
チング素子を提供することを目的としている。
【０００９】また本発明は、立体的な構造の電極を容易
につくる事ができ、反射光の方向をコントロールする事
が可能な液晶パネルが制作できる液晶光スイッチング素
子の製造方法を提供することを目的としている。
につくる事ができ、反射光の方向をコントロールする事
が可能な液晶パネルが制作できる液晶光スイッチング素
子の製造方法を提供することを目的としている。
【００１０】また本発明は、不要なＯＦＦの時の光を偏
光板に吸収させる事なく、またＯＦＦの時には液晶に光
が照射されず、信頼性の高い画像表示装置を提供するこ
とを目的としている。さらにコントラストの向上も目的
としている。
光板に吸収させる事なく、またＯＦＦの時には液晶に光
が照射されず、信頼性の高い画像表示装置を提供するこ
とを目的としている。さらにコントラストの向上も目的
としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の液晶光
スイッチング素子は、全反射により光を伝える導光体
と、導光体表面に設けた透明電極と、導光体に相対して
設置する回路基板と、回路基板表面に作成した斜面を有
する凹凸構造と、凹凸構造の表面に設けた反射膜及びア
ドレス電極とを有し、前記透明電極とアドレス電極の間
に液晶を封止し、前記透明電極とアドレス電極間に電圧
を印加する事により液晶の実効的な屈折率を異常光に対
する値と常光に対する値の間で変化させる事により、全
反射状態と、透過状態とを切替え、透過光を前記反射膜
により方向を変えて取り出すことを特徴とする。
スイッチング素子は、全反射により光を伝える導光体
と、導光体表面に設けた透明電極と、導光体に相対して
設置する回路基板と、回路基板表面に作成した斜面を有
する凹凸構造と、凹凸構造の表面に設けた反射膜及びア
ドレス電極とを有し、前記透明電極とアドレス電極の間
に液晶を封止し、前記透明電極とアドレス電極間に電圧
を印加する事により液晶の実効的な屈折率を異常光に対
する値と常光に対する値の間で変化させる事により、全
反射状態と、透過状態とを切替え、透過光を前記反射膜
により方向を変えて取り出すことを特徴とする。
【００１２】請求項２に記載の液晶光スイッチング素子
の製造方法は、回路基板上に樹脂の転写技術を用いて斜
面を有する凹凸構造を作成する第一の工程と、その後凹
凸構造を保持させたまま樹脂を僅かエッチングする事に
より回路基板上の電極端子を露出させる第二の工程と、
その後反射膜及びアドレス電極となる金属膜を作成する
第三の工程とを含む事を特徴とする。
の製造方法は、回路基板上に樹脂の転写技術を用いて斜
面を有する凹凸構造を作成する第一の工程と、その後凹
凸構造を保持させたまま樹脂を僅かエッチングする事に
より回路基板上の電極端子を露出させる第二の工程と、
その後反射膜及びアドレス電極となる金属膜を作成する
第三の工程とを含む事を特徴とする。
【００１３】請求項３に記載の画像表示装置は、請求項
１に記載の光スイッチング素子を二次元状に並べた画像
表示素子と、偏光を導光体表面に設けた透明電極で全反
射する角度で照射する照明手段と、投射レンズとを用い
て画像を表示することを特徴とする。
１に記載の光スイッチング素子を二次元状に並べた画像
表示素子と、偏光を導光体表面に設けた透明電極で全反
射する角度で照射する照明手段と、投射レンズとを用い
て画像を表示することを特徴とする。
【００１４】また請求項４に記載の液晶光スイッチング
素子は、前記回路基板表面に作成した斜面を有する凹凸
構造における斜面の角度は水平より約２０度から約４０
度であり、好ましくは３０度である事を特徴とする。
素子は、前記回路基板表面に作成した斜面を有する凹凸
構造における斜面の角度は水平より約２０度から約４０
度であり、好ましくは３０度である事を特徴とする。
【００１５】また請求項５に記載の液晶光スイッチング
素子は、前記透明電極と反射膜の間の最も近接している
個所の光路長は使用する波長の１／２波長より長く、好
ましくは１波長より長くした事を特徴とする。
素子は、前記透明電極と反射膜の間の最も近接している
個所の光路長は使用する波長の１／２波長より長く、好
ましくは１波長より長くした事を特徴とする。
【００１６】また請求項６に記載の液晶光スイッチング
素子の製造方法は、前記樹脂は紫外線硬化樹脂、あるい
は熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂である事を特徴と
する。
素子の製造方法は、前記樹脂は紫外線硬化樹脂、あるい
は熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂である事を特徴と
する。
【００１７】また請求項７に記載の画像表示装置は、請
求項１に記載の光スイッチング素子を二次元状に並べた
画像表示素子と、偏光を導光体表面に設けた透明電極で
全反射する角度で照射する偏光変換光学系を含む照明手
段と、投射レンズとを用いて画像を表示することを特徴
とする。
求項１に記載の光スイッチング素子を二次元状に並べた
画像表示素子と、偏光を導光体表面に設けた透明電極で
全反射する角度で照射する偏光変換光学系を含む照明手
段と、投射レンズとを用いて画像を表示することを特徴
とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。
の実施の形態を説明する。
【００１９】（実施例１）本発明の原理は、全反射によ
り光を伝えているガラス板等の導光体に、液晶を接触さ
せ、電圧を印加する事により液晶分子の方向をコントロ
ールする事により、実効的な屈折率を変化させ、全反射
条件を満たさないようにし、光をスイッチングし、かつ
斜面を有する反射膜により光の方向を変えて導光体から
ほぼ垂直方向に取り出すところにある。
り光を伝えているガラス板等の導光体に、液晶を接触さ
せ、電圧を印加する事により液晶分子の方向をコントロ
ールする事により、実効的な屈折率を変化させ、全反射
条件を満たさないようにし、光をスイッチングし、かつ
斜面を有する反射膜により光の方向を変えて導光体から
ほぼ垂直方向に取り出すところにある。
【００２０】図１に、本発明による液晶光スイッチング
素子の概略構成を示す。
素子の概略構成を示す。
【００２１】ガラス製あるいは透明プラスチック製の導
光体１０１には表面に透明電極１０２が設けてある。導
光体１０１に相対して設置したシリコン製の液晶駆動用
ＩＣ基板１０３の表面に、紫外線硬化樹脂を型転写する
事により作成した断面形状が山形の凹凸構造１０４が設
けてある。斜面の角度は水平から約２０度から約４０度
で好ましくは３０度近くが良い。本実施例ではシリコン
１１０面の異方性エッチングにより約３５度の斜面の多
数の溝を有する母型を造り、それを元にして紫外線を透
過する材料で型を作成し、これにより約３５度の斜面を
有する凹凸構造を作成した。他の角度を使用したい場合
は、母型をダイヤモンド工具を使用した超精密切削加工
により作成する事が可能である。
光体１０１には表面に透明電極１０２が設けてある。導
光体１０１に相対して設置したシリコン製の液晶駆動用
ＩＣ基板１０３の表面に、紫外線硬化樹脂を型転写する
事により作成した断面形状が山形の凹凸構造１０４が設
けてある。斜面の角度は水平から約２０度から約４０度
で好ましくは３０度近くが良い。本実施例ではシリコン
１１０面の異方性エッチングにより約３５度の斜面の多
数の溝を有する母型を造り、それを元にして紫外線を透
過する材料で型を作成し、これにより約３５度の斜面を
有する凹凸構造を作成した。他の角度を使用したい場合
は、母型をダイヤモンド工具を使用した超精密切削加工
により作成する事が可能である。
【００２２】凹凸構造１０４の表面には、反射膜及びア
ドレス電極の機能を有するアルミニュウム薄膜１０５を
設けてある。アルミニュウム薄膜１０５は電極端子１１
２により液晶駆動用ＩＣに接続されている。透明電極１
０２とアルミニュウム薄膜１０５の間に液晶を封止す
る。透明電極１０２とアルミニュウム薄膜１０５間の電
圧を変化させる事により液晶分子の向きを１０７、１０
８のように変化させ、実効的な屈折率を異常光に対する
値と常光に対する値の間で変化させる事により、全反射
状態と、透過状態とを切替える。直線偏光１０９を所定
の角度で入射させ、液晶の実効的な屈折率を導光体ある
いは透明電極の屈折率より低くした場合、光は界面で全
反射し不要光１１０となる。直線偏光を同じように所定
の角度で入射させ、液晶の実効的な屈折率を導光体ある
いは透明の屈折率とほぼ等しいか高くした場合、光は界
面を透過し、アルミニュウム薄膜１０５にまで至りそこ
で反射し方向を変えて出力光１１１となる。
ドレス電極の機能を有するアルミニュウム薄膜１０５を
設けてある。アルミニュウム薄膜１０５は電極端子１１
２により液晶駆動用ＩＣに接続されている。透明電極１
０２とアルミニュウム薄膜１０５の間に液晶を封止す
る。透明電極１０２とアルミニュウム薄膜１０５間の電
圧を変化させる事により液晶分子の向きを１０７、１０
８のように変化させ、実効的な屈折率を異常光に対する
値と常光に対する値の間で変化させる事により、全反射
状態と、透過状態とを切替える。直線偏光１０９を所定
の角度で入射させ、液晶の実効的な屈折率を導光体ある
いは透明電極の屈折率より低くした場合、光は界面で全
反射し不要光１１０となる。直線偏光を同じように所定
の角度で入射させ、液晶の実効的な屈折率を導光体ある
いは透明の屈折率とほぼ等しいか高くした場合、光は界
面を透過し、アルミニュウム薄膜１０５にまで至りそこ
で反射し方向を変えて出力光１１１となる。
【００２３】説明では液晶配向膜や、保護膜は省略した
が、もちろん必要により使用する事が可能である。
が、もちろん必要により使用する事が可能である。
【００２４】また上記の例とは逆に不要光１１０を利用
する構成とする事ももちろん可能である。
する構成とする事ももちろん可能である。
【００２５】また液晶分子の向きは図１に限らず例えば
逆の関係も、液晶材料特性の正負の選択により可能であ
る。
逆の関係も、液晶材料特性の正負の選択により可能であ
る。
【００２６】また、透明電極１０２とアルミニュウム薄
膜１０５の間の最も近接している所の光路長は使用する
波長の１／２波長より長く、好ましくは１波長より長く
する。このようにすれば、全反射時のエバネッセント波
がアルミニュウム薄膜１０５にほとんど届かないため、
高コントラストが得られる。
膜１０５の間の最も近接している所の光路長は使用する
波長の１／２波長より長く、好ましくは１波長より長く
する。このようにすれば、全反射時のエバネッセント波
がアルミニュウム薄膜１０５にほとんど届かないため、
高コントラストが得られる。
【００２７】（実施例２）図２に本発明の液晶光スイッ
チング素子の製造方法の例を示す。
チング素子の製造方法の例を示す。
【００２８】図２（ａ）において、電極端子２０４を有
し、表面をＣＭＰ技術により平坦化処理した液晶駆動用
ＩＣ基板２０１上に、紫外線硬化樹脂２０２を塗布す
る。そこにガラス等の紫外線を透過する物質で作成した
型２０３を押し付け、紫外線を照射する。型をはがすと
図２（ｂ）のごとく凹凸構造２０５が転写により作成さ
れる。その後図２（ｃ）のごとく凹凸形状を保持させた
まま樹脂を僅かにエッチングし、電極端子２０４を露出
させる。、その後反射膜及びアドレス電極となるアルミ
ニューム薄膜２０６を蒸着により作成する。さらにアル
ミニューム薄膜２０６を部分的にエッチングし、各画素
ごとにアドレス電極を分離するための分離帯２０７を碁
盤目状に作成する。
し、表面をＣＭＰ技術により平坦化処理した液晶駆動用
ＩＣ基板２０１上に、紫外線硬化樹脂２０２を塗布す
る。そこにガラス等の紫外線を透過する物質で作成した
型２０３を押し付け、紫外線を照射する。型をはがすと
図２（ｂ）のごとく凹凸構造２０５が転写により作成さ
れる。その後図２（ｃ）のごとく凹凸形状を保持させた
まま樹脂を僅かにエッチングし、電極端子２０４を露出
させる。、その後反射膜及びアドレス電極となるアルミ
ニューム薄膜２０６を蒸着により作成する。さらにアル
ミニューム薄膜２０６を部分的にエッチングし、各画素
ごとにアドレス電極を分離するための分離帯２０７を碁
盤目状に作成する。
【００２９】（実施例３）図３に本発明の液晶光スイッ
チング素子の製造方法の他の例を示す。
チング素子の製造方法の他の例を示す。
【００３０】図３（ａ）において、電極端子２０４を有
し、表面をＣＭＰ技術により平坦化処理した液晶駆動用
ＩＣ基板２０１上に、熱硬化性樹脂３０２を塗布する。
そこに金型３０１を押し付け加熱する。型をはがすと図
３（ｂ）のごとく凹凸構造３０３が転写により作成され
る。その後図３（ｃ）のごとく凹凸形状を保持させたま
ま樹脂を部分的に僅かにエッチングし、電極端子２０４
を露出させる。、その後反射膜及びアドレス電極となる
アルミニューム膜３０４を蒸着により作成する。さらに
アルミニューム膜３０４を部分的にエッチングし、各画
素ごとにアドレス電極を分離するための分離帯３０５を
碁盤目状に作成する。
し、表面をＣＭＰ技術により平坦化処理した液晶駆動用
ＩＣ基板２０１上に、熱硬化性樹脂３０２を塗布する。
そこに金型３０１を押し付け加熱する。型をはがすと図
３（ｂ）のごとく凹凸構造３０３が転写により作成され
る。その後図３（ｃ）のごとく凹凸形状を保持させたま
ま樹脂を部分的に僅かにエッチングし、電極端子２０４
を露出させる。、その後反射膜及びアドレス電極となる
アルミニューム膜３０４を蒸着により作成する。さらに
アルミニューム膜３０４を部分的にエッチングし、各画
素ごとにアドレス電極を分離するための分離帯３０５を
碁盤目状に作成する。
【００３１】ここでは耐熱特性を重視して熱硬化性樹脂
を用いたが、特に高温で使用しない用途であれば熱過疎
性樹脂を利用する事も可能である。
を用いたが、特に高温で使用しない用途であれば熱過疎
性樹脂を利用する事も可能である。
【００３２】（実施例４）図４に、本発明の液晶光スイ
ッチング素子の製造方法の他の例を示す。
ッチング素子の製造方法の他の例を示す。
【００３３】この例は、画素ごとに反射面の傾きを所定
の角度に変化させ、マイクロレンズ４０１から入射した
光を再びもとのマイクロレンズに戻すために使用する凹
凸構造を作成するものである。
の角度に変化させ、マイクロレンズ４０１から入射した
光を再びもとのマイクロレンズに戻すために使用する凹
凸構造を作成するものである。
【００３４】図４において、４０２、４０３、４０４は
電極端子で表面をＣＭＰ技術により表面を平坦化する。
凹凸構造４０５は紫外線硬化樹脂に型転写により作成す
る。凹凸構造４０５を僅かにエッチングし、電極端子を
露出させる。、その後反射膜及びアドレス電極となるア
ルミニューム薄膜４０６、４０７、４０８を蒸着により
作成する。さらにアルミニューム薄膜を部分的にエッチ
ングし、各画素ごとにアドレス電極を分離するための分
離帯を作成する。
電極端子で表面をＣＭＰ技術により表面を平坦化する。
凹凸構造４０５は紫外線硬化樹脂に型転写により作成す
る。凹凸構造４０５を僅かにエッチングし、電極端子を
露出させる。、その後反射膜及びアドレス電極となるア
ルミニューム薄膜４０６、４０７、４０８を蒸着により
作成する。さらにアルミニューム薄膜を部分的にエッチ
ングし、各画素ごとにアドレス電極を分離するための分
離帯を作成する。
【００３５】アルミニューム薄膜とマイクロレンズ４０
１との間に透明電極を介して液晶を封止して使用する。
１との間に透明電極を介して液晶を封止して使用する。
【００３６】上記の応用以外にも例えば、携帯用反射液
晶パネルの視角特性改善用の四角錘状の凹凸構造を作成
する事も本発明の液晶光スイッチング素子の製造方法を
用いる事により可能である。
晶パネルの視角特性改善用の四角錘状の凹凸構造を作成
する事も本発明の液晶光スイッチング素子の製造方法を
用いる事により可能である。
【００３７】（実施例５）図５に、本発明の画像表示装
置に使用する他の光学系を示す。メタルハライドランプ
のアーク５０１より発した光は放物面鏡５０２によりほ
ぼ平行光とされ、偏光変換光学系５０３によりほぼ直線
偏光となる。コンデンサーレンズ５０４により回転カラ
ーフィルタ５０５近傍へ集光され、角柱のロッドレンズ
５０６により光量むらを低減し、再びコリメータレンズ
５０７によりほぼ平行光あるいは若干の収束光として偏
光板５０８により完全な直線偏光となり、台形プリズム
５０９に入射し、本発明の実施例１に示した液晶光スイ
ッチング素子５１０にいたる。液晶光スイッチング素子
がＯＮしている場合、光は投射レンズ５１１によりスク
リーン５１２に結像する。ＯＦＦの場合は全反射し、ス
クリーン５１２に至らない。ＯＦＦの場合の光は例えば
台形プリズム５０９の工夫により再び光源に戻す事によ
り再利用可能である。
置に使用する他の光学系を示す。メタルハライドランプ
のアーク５０１より発した光は放物面鏡５０２によりほ
ぼ平行光とされ、偏光変換光学系５０３によりほぼ直線
偏光となる。コンデンサーレンズ５０４により回転カラ
ーフィルタ５０５近傍へ集光され、角柱のロッドレンズ
５０６により光量むらを低減し、再びコリメータレンズ
５０７によりほぼ平行光あるいは若干の収束光として偏
光板５０８により完全な直線偏光となり、台形プリズム
５０９に入射し、本発明の実施例１に示した液晶光スイ
ッチング素子５１０にいたる。液晶光スイッチング素子
がＯＮしている場合、光は投射レンズ５１１によりスク
リーン５１２に結像する。ＯＦＦの場合は全反射し、ス
クリーン５１２に至らない。ＯＦＦの場合の光は例えば
台形プリズム５０９の工夫により再び光源に戻す事によ
り再利用可能である。
【００３８】偏光変換光学系５０３の位置は上記の例以
外に例えばコリメータレンズ５０７を透過した後の位置
でも良い。またロッドレンズ５０６の位置は上記の例以
外に例えば回転カラーフィルタ５０５に入射する前の位
置でも良い。
外に例えばコリメータレンズ５０７を透過した後の位置
でも良い。またロッドレンズ５０６の位置は上記の例以
外に例えば回転カラーフィルタ５０５に入射する前の位
置でも良い。
【００３９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の請求項
１の構成によれば、全反射状態と、透過状態とを切替え
るため、理論的にほぼ無限大に近い高コントラストが得
られ、しかも回路基板表面に作成した斜面によって方向
を変えて導光体の上部より光を取り出すことができるた
め駆動回路の上部に反射液晶光スイッチング素子が構成
でき、開口率を９０％以上とする事が可能である。
１の構成によれば、全反射状態と、透過状態とを切替え
るため、理論的にほぼ無限大に近い高コントラストが得
られ、しかも回路基板表面に作成した斜面によって方向
を変えて導光体の上部より光を取り出すことができるた
め駆動回路の上部に反射液晶光スイッチング素子が構成
でき、開口率を９０％以上とする事が可能である。
【００４０】またＯＦＦの時には液晶に光が照射され
ず、液晶や配向膜等の信頼性を高める事ができる。
ず、液晶や配向膜等の信頼性を高める事ができる。
【００４１】また本発明の請求項２の方法によれば、回
路基板上に任意の立体構造が簡単に作成可能となるた
め、特に反射タイプの液晶の反射光の方向制御が自在に
できるようになる。
路基板上に任意の立体構造が簡単に作成可能となるた
め、特に反射タイプの液晶の反射光の方向制御が自在に
できるようになる。
【００４２】また本発明の請求項３の構成によれば、偏
光板を一枚だけ使用して、高コントラストな明るい画像
が表示可能な画像表示装置を実現できる。偏光板一枚の
削減により約３０％のエネルギーが節約できる。また不
要なＯＦＦの時の光を偏光板に吸収させる事がないため
偏光板の劣化を少なくする事ができる。
光板を一枚だけ使用して、高コントラストな明るい画像
が表示可能な画像表示装置を実現できる。偏光板一枚の
削減により約３０％のエネルギーが節約できる。また不
要なＯＦＦの時の光を偏光板に吸収させる事がないため
偏光板の劣化を少なくする事ができる。
【００４３】また本発明の請求項４の構成によれば、斜
面を水平より約３０度程度とする事により、斜めより液
晶光スイッチング素子に入射した光をほほ導光体に対し
て垂直方向に反射させる事が可能となり、その時斜面に
影ができにくくする事が可能となる。
面を水平より約３０度程度とする事により、斜めより液
晶光スイッチング素子に入射した光をほほ導光体に対し
て垂直方向に反射させる事が可能となり、その時斜面に
影ができにくくする事が可能となる。
【００４４】また本発明の請求項５の構成によれば、全
反射時のエバネッセント波が反射膜にほとんど届かない
ため、ＯＦＦの時の投射レンズに入る光量を減らす事が
でき、高コントラストが得られる。
反射時のエバネッセント波が反射膜にほとんど届かない
ため、ＯＦＦの時の投射レンズに入る光量を減らす事が
でき、高コントラストが得られる。
【００４５】また本発明の請求項６の方法によれば、紫
外線硬化あるいは熱硬化等による容易な型転写を行う事
が可能となる。
外線硬化あるいは熱硬化等による容易な型転写を行う事
が可能となる。
【００４６】また本発明の請求項７の構成によれば、通
常の透過型の液晶プロジャクターで使用されている偏光
変換光学系と同様に、利用できない偏光方向の光を利用
可能とする事ができる。
常の透過型の液晶プロジャクターで使用されている偏光
変換光学系と同様に、利用できない偏光方向の光を利用
可能とする事ができる。
【図１】本発明の実施の形態、実施例１に係る液晶光ス
イッチング素子の概略構成を示す図である。
イッチング素子の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態、実施例２に係る液晶光ス
イッチング素子の製造方法を示す図である。
イッチング素子の製造方法を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態、実施例３に係る液晶光ス
イッチング素子の製造方法を示す図である。
イッチング素子の製造方法を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態、実施例４に係る液晶光ス
イッチング素子の製造方法を示す説明図である。
イッチング素子の製造方法を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態、実施例５に係る画像表示
装置の概略構成を示す図である。
装置の概略構成を示す図である。
【図６】従来の液晶を用いた光スイッチング素子を示す
図である。
図である。
１０１・・導光体 １０２・・透明電極 １０３、２０１・・液晶駆動用ＩＣ基板 １０４、２０５、４０５・・凹凸構造 １０５、２０６、３０４、４０６、４０７、４０８・・
アルミニュウム薄膜 １０７、１０８・・液晶分子 １０９・・直線偏光 １１０・・不要光 １１１・・出力光 １１２、２０４、４０２、４０３、４０４・・電極端子 ２０２・・紫外線硬化樹脂 ２０３、３０１・・型 ２０７、３０５・・分離帯 ３０２・・熱硬化性樹脂 ４０１・・マイクロレンズ ５０１・・アーク ５０２・・放物面鏡 ５０３・・偏光変換光学系 ５０４・・コンデンサーレンズ ５０５・・回転カラーフィルタ ５０６・・ロッドレンズ ５０７・・コリメータレンズ ５０８・・偏光板 ５０９・・台形プリズム ５１０・・液晶光スイッチング素子 ５１１・・投射レンズ ５１２・・スクリーン ６０１、６０８・・偏光板 ６０２、６０３・・ガラス板 ６０４、６０５・・透明電極 ６０６、６０７・・液晶分子
アルミニュウム薄膜 １０７、１０８・・液晶分子 １０９・・直線偏光 １１０・・不要光 １１１・・出力光 １１２、２０４、４０２、４０３、４０４・・電極端子 ２０２・・紫外線硬化樹脂 ２０３、３０１・・型 ２０７、３０５・・分離帯 ３０２・・熱硬化性樹脂 ４０１・・マイクロレンズ ５０１・・アーク ５０２・・放物面鏡 ５０３・・偏光変換光学系 ５０４・・コンデンサーレンズ ５０５・・回転カラーフィルタ ５０６・・ロッドレンズ ５０７・・コリメータレンズ ５０８・・偏光板 ５０９・・台形プリズム ５１０・・液晶光スイッチング素子 ５１１・・投射レンズ ５１２・・スクリーン ６０１、６０８・・偏光板 ６０２、６０３・・ガラス板 ６０４、６０５・・透明電極 ６０６、６０７・・液晶分子
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA13 HA01 HA12 HA18 HA21 HA25 HA28 HA30 MA02 2H091 FA02Z FA14Z FA23Z FA29Y FA41Z FB08 FC23 FC26 FD07 FD26 LA12 LA15 LA17 MA07 2H092 JB58 MA04 MA10 MA17 MA37 NA07 NA19 NA27 PA01 PA06 PA07 PA08 PA11 PA12 PA13 RA05
Claims (7)
- 【請求項１】全反射により光を伝える導光体と、該導光
体表面に設けた透明電極と、前記導光体に相対して設置
する回路基板と、該回路基板表面に作成した斜面を有す
る凹凸構造と、該凹凸構造の表面に設けた反射膜及びア
ドレス電極とを有し、前記透明電極と前記アドレス電極
の間に液晶を封止し、前記透明電極と前記アドレス電極
間に電圧を印加する事により前記液晶の実効的な屈折率
を異常光に対する値と常光に対する値の間で変化させる
事により、全反射状態と透過状態とを切替え、透過光を
前記反射膜により方向を変えて取り出すことを特徴とす
る液晶光スイッチング素子。 - 【請求項２】回路基板上に樹脂の転写技術を用いて斜面
を有する凹凸構造を作成する第一の工程と、その後前記
凹凸構造を保持させたまま樹脂を僅かエッチングする事
により前記回路基板上の電極端子を露出させる第二の工
程と、その後反射膜及びアドレス電極となる金属膜を作
成する第三の工程とを含む事を特徴とする液晶光スイッ
チング素子の製造方法。 - 【請求項３】請求項１に記載の光スイッチング素子を二
次元状に並べた画像表示素子と、偏光を前記導光体表面
に設けた前記透明電極で全反射する角度で照射する照明
手段と、投射レンズとを用いて画像を表示することを特
徴とする画像表示装置。 - 【請求項４】前記回路基板表面に作成した斜面を有する
凹凸構造における斜面の角度は水平より約２０度から約
４０度であり、好ましくは３０度である事を特徴とする
請求項１に記載の液晶光スイッチング素子。 - 【請求項５】前記透明電極と前記反射膜の間の最も近接
している個所の光路長は使用する波長の１／２波長より
長く、好ましくは１波長より長くした事を特徴とする請
求項１に記載の液晶光スイッチング素子。 - 【請求項６】前記樹脂は紫外線硬化樹脂、あるいは熱硬
化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂である事を特徴とする請
求項２に記載の液晶光スイッチング素子の製造方法。 - 【請求項７】請求項１に記載の光スイッチング素子を二
次元状に並べた画像表示素子と、偏光を前記導光体表面
に設けた前記透明電極で全反射する角度で照射する偏光
変換光学系を含む照明手段と、投射レンズとを用いて画
像を表示することを特徴とする請求項３に記載の画像表
示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344255A JP2000171813A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 液晶光スイッチング素子及び液晶光スイッチング素子の製造方法及び画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344255A JP2000171813A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 液晶光スイッチング素子及び液晶光スイッチング素子の製造方法及び画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000171813A true JP2000171813A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18367840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10344255A Withdrawn JP2000171813A (ja) | 1998-12-03 | 1998-12-03 | 液晶光スイッチング素子及び液晶光スイッチング素子の製造方法及び画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000171813A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350795A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-12-04 | Ricoh Co Ltd | 光路素子、空間光変調器および画像表示装置 |
| JP2003098522A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Ricoh Co Ltd | 光路切替素子、空間光変調器、及び画像表示装置 |
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| US7586559B2 (en) | 2005-03-29 | 2009-09-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display unit |
| CN106200198A (zh) * | 2016-09-29 | 2016-12-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 电子纸及其制备方法 |
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| US10295728B2 (en) | 2014-10-23 | 2019-05-21 | Corning Incorporated | Light diffusing component and a method of manufacturing a light diffusing component |
-
1998
- 1998-12-03 JP JP10344255A patent/JP2000171813A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8107025B2 (en) | 2005-03-29 | 2012-01-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display unit having illuminator and liquid crystal layer capable of forming intermediate layer |
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| WO2018076669A1 (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及其驱动和制作方法以及显示装置 |
| US10509246B2 (en) | 2016-10-31 | 2019-12-17 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Display panel and driving and manufacturing method thereof, and display device |
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050812 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050817 |
|
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