JP2999208B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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秀樹 今西
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液晶ディスプレイ、液晶シャッタアレイ、
液晶テレビ等に使用される液晶パネル光学系に関し、特
に液晶プロジェクタに好適な光学系に関する。
[従来の技術] 液晶テレビ等に使用されている液晶マトリクスアレイ
は、厚み数μm程度の液晶層を2枚のガラス基板で挟み
込み、これに電極、信号線、TFT等を成膜、パターンニ
ングして製作される。
一般的な構成は第2図に示されるようなものである。
図中1,2はガラス基板、3は液晶層、4は透明電極、5
は液晶窓、6は配線パターン、TFT等の不透光部分、7
は照明光である。
各画素のスイッチングのためのTFTは、α−Si又はpol
y Siで作製されることが多く、このためガラス基板1,2
としては、無アルカリのもの、即ちα−Siに対しては例
えばコーニング社製ガラス#7059、poly Siに対しては
石英ガラス等が使用されることが多い。
また、具体的な先行技術としては、特開昭61−208080
号公報、特開昭57−157215号公報及び特開昭50−23799
号公報が挙げられる。
特開昭61−208080号公報には紫外線硬化型樹脂を用い
た液晶カラーイメージ表示装置が開示され、特開昭57−
157215号公報には光を集光するためのモザイクレンズシ
ートを用いたマトリックス表示装置が開示され、特開昭
50−23799号公報にはガラス板とレンズとの間に、蒸留
水等の低屈折誘電体を介在させた構成が開示されてい
る。
[発明が解決しようとする課題] 上述した何れの先行技術にあっても、レンズ群とこの
レンズ群に対向するガラス板とをどのように接着するか
は記載されていないが、一般的にはレンズ群を避けるよ
うにして周縁部を止着している。
尚、本願の出願後に出願公開された特願平1−74221
号(特開平2−251902号)には、レンズ群の上に樹脂層
を設けて平坦化し、この平坦化した面と対向するガラス
板とを接着剤で接着することが開示されている。
[発明が解決しようとする課題] レンズ群を形成したガラス板とこれと対向するガラス
板を重ね、周縁部のみを止着した場合には、中央部で膨
れてしまう。また樹脂層を設けて平坦化した後に接着す
れば、中央部が膨れる等の不具合はないが、接着層を設
けなければならず、この接着層の部分で屈折が生じ、光
学特性が劣化する不利がある。
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決すべく本発明は、液晶表示装置の液晶
窓に発光源からの光を集光して入射せしめるための構成
として、第1ガラス基板と、この第1ガラス基板に対向
するとともに対向面にレンズとして機能する多数の微小
凸部を形成した第2ガラス基板と、この第2ガラス基板
の微小凸部側面と第1ガラス基板表面との間に介在する
低屈折率媒質とを含んだ構成とし、特に、前記低屈折率
媒質を紫外線硬化型樹脂を硬化したものとし、この紫外
線硬化型樹脂にて第2ガラス基板の微小凸部と第1ガラ
ス基板とを接着せしめるようにした。
[実施例] 以下に本発明を第1図に示した実施例に基づいて説明
する。
第1図において、包括的に参照番号20で示す液晶表示
パネルの部分は、第2図の従来構造と同じであってよ
い。
本発明では、従来液晶表示パネル20を構成する一対の
ガラス基板1,2のうち照明光源30側に位置する基板1
(第1ガラス基板)の外側面に密接して、第2ガラス基
板8を固定配置する。この第2ガラス基板8の、第1ガ
ラス基板1に対向する側の面上には、略球面形状の多数
個の微小凸部9が形成されている。
このような微小凸部9を備えた第2ガラス基板8は、
各微小凸部9の位置が各液晶窓5の位置に対向するよう
にして、低屈折率媒質10を介して、第1ガラス基板1に
密接固定されている。
低屈折率媒質10としては紫外線硬化型樹脂材料を選択
する。これにより第1ガラス基板1と、微小凸部9を備
えた第2ガラス基板8との接着が行われる。
接着は、未硬化の紫外線硬化型樹脂材料を第1ガラス
基板1と第2ガラス基板8との間に充填し、外側から紫
外線を照射し硬化せしめる。
この場合、第2ガラス基板8の接合面には微小凸部9
が形成されているが、第1ガラス基板1については予め
液晶パネル20を構成していても、或いは未だ液晶パネル
となっていない状態、つまりガラス板単独でもよい。
上記構造の液晶表示装置において、光源30から出た照
明光7は、各微小凸部9で屈折して各凸部に対向する各
液晶窓5に集光入射し透過する。この結果、これまで、
液晶パネル20の配線パターニング、TFT部等の不透光部
6によって遮光されていた照明光も液晶窓5を通して後
方に伝達することができ、照明の利用効率の高い、明る
い液晶表示装置を実現できる。
ここで、各微小凸部9が曲率半径Rなる球面形状を持
ち、屈折率n1なる材料で作製され、また低屈折率媒質10
の屈折率がn2であるとする。さらに第1ガラス基板1の
厚みをt、屈折率をn3とする。この時微小凸部9が曲率
半径Rを、 R=(n2−n1)t/n3 のごとく設定すれば、微小凸部9は、液晶窓5の存在す
る面を焦点面とする凸レンズとして作用し、上記のよう
な照明光の伝達効率の向上が実現できる。
なお、低屈折率媒質10、透明電極4、液晶層3の各厚
みは極めて小さいため無視できる。
[発明の効果] 本発明によれば、ガラス基板の微小凸部を形成した面
と他のガラス基板とを、紫外線効果型の樹脂で全面接着
するため、中間部が膨れたり凹んだりすることがなく、
しかも別途接着層を設けないため、材料費用の低減が図
れるだけでなく、接着層の部分で屈折が起きる等の不具
合も発生しない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は従来
の液晶表示パネルを示す断面図である。 1,2……液晶パネルガラス基板 4……透明電極 5……液晶窓 6……不透光部 7……照明光 8……第2ガラス基板 9……集光用微小凸部 10……低屈折率媒質 20……液晶表示パネル 30……照明光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−208080(JP,A) 特開 昭57−157215(JP,A) 特開 平2−251902(JP,A) 特開 平2−244123(JP,A) 実開 昭50−23799(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 G02B 3/00 G09F 9/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1ガラス基板と、この第1ガラス基板に
    対向するとともに対向面にレンズとして機能する多数の
    微小凸部を形成した第2ガラス基板と、この第2ガラス
    基板の微小凸部側面と第1ガラス基板表面との間に介在
    する低屈折率媒質とを含んだ液晶表示装置であって、前
    記低屈折率媒質は紫外線硬化型樹脂を硬化したもので第
    2ガラス基板のレンズとして機能する多数の微小凸部と
    第1ガラス基板とを接着していることを特徴とする液晶
    表示装置。
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