JPH05188364A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH05188364A
JPH05188364A JP4003320A JP332092A JPH05188364A JP H05188364 A JPH05188364 A JP H05188364A JP 4003320 A JP4003320 A JP 4003320A JP 332092 A JP332092 A JP 332092A JP H05188364 A JPH05188364 A JP H05188364A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
light
polarizer
display panel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4003320A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiichi Takahashi
栄一 高橋
Hiroshi Hamada
浩 浜田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH05188364A publication Critical patent/JPH05188364A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent deterioration of the contrast, in the liquid crystal display device. CONSTITUTION:A polarizer 12 is provided between a microlens array 8 and a liquid crystal display panel 20, therefore, after becoming to a state that an incident light is condensed to a picture element electrode 3 by the microlens array 8, the polarizer 12 exists. Accordingly, by providing an analyzer 13 so that it is orthogonal to the polarizer 12, light passing through the polarizer 12 can be shielded almost completely, and at the time of black display, a light leakage is eliminated.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、投影型あるいは透過型
のアクティブマトリクス型液晶表示パネルの一方の面に
マイクロレンズアレイを備えた液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having a microlens array on one surface of a projection type or transmission type active matrix type liquid crystal display panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記アクティブマトリクス型液晶表示パ
ネルは、液晶層を間に挟む一対の基板の一方に多数の絵
素電極がマトリクス状に設けられ、隣合う絵素電極の間
に、その絵素電極に駆動電圧を供給するための信号電極
線が形成されると共に、駆動電圧を制御する薄膜トラン
ジスタ(以下「TFT」と略称する)やMIM(Met
al−Insulator−Metal)などのスイッ
チング素子が形成された基本構造をとる。
2. Description of the Related Art In the above active matrix type liquid crystal display panel, a large number of picture element electrodes are provided in a matrix on one of a pair of substrates sandwiching a liquid crystal layer therebetween, and the picture element electrodes are arranged between adjacent picture element electrodes. A signal electrode line for supplying a drive voltage to the electrodes is formed, and a thin film transistor (hereinafter abbreviated as “TFT”) or MIM (Met) that controls the drive voltage is formed.
It has a basic structure in which a switching element such as an al-insulator-metal) is formed.

【0003】したがって、かかる液晶表示パネルにおい
ては、信号電極線との位置関係などにより規制されて表
示を行う絵素電極を大きく形成することができず、パネ
ル画面中の絵素領域の占める割合、いわゆる開口率が小
さくなっていた。また、電圧非印加時に透過、印加時に
非透過となる、いわゆるノーマリホワイトモードにより
表示を行う場合、表示コントラスト及び色再現性を向上
させるために絵素電極と信号電極線との間の光漏れを防
止する必要がある。そのために、アクティブマトリクス
基板に対向する基板上のTFT及び信号電極線に向き合
う部分に金属などからなる遮光マスクを増設し、表示に
寄与しない光を吸収または反射させるようにしている。
Therefore, in such a liquid crystal display panel, it is not possible to form a large pixel electrode for displaying by being restricted by the positional relationship with the signal electrode line, etc., and the proportion of the pixel area in the panel screen, The so-called aperture ratio was small. In addition, when displaying in a so-called normally white mode, which is transparent when voltage is not applied and non-transparent when voltage is applied, light leakage between the pixel electrode and the signal electrode line in order to improve display contrast and color reproducibility. Need to be prevented. Therefore, a light-shielding mask made of metal or the like is added to a portion facing the TFT and the signal electrode line on the substrate facing the active matrix substrate to absorb or reflect light that does not contribute to display.

【0004】しかし、この遮光マスクは、対向する両基
板の貼り合わせ精度を考慮してマージンを含んだ大きさ
で形成する必要があり、そのために前述の原因により小
さくされた開口率は更に小さくなり、表示画面が暗くな
るという問題があった。
However, this light-shielding mask needs to be formed in a size including a margin in consideration of the bonding accuracy of the two substrates facing each other, and therefore the aperture ratio reduced due to the above-mentioned cause is further reduced. There was a problem that the display screen became dark.

【0005】このような問題点を解決するために、表示
パネルを構成する2枚の基板のうち光源側に位置する基
板の表面に、各絵素のそれぞれに対応する位置に複数の
マイクロレンズをマトリクス状に配列して形成したり、
或は表示パネルの光源側に別に透明板を設け、その透明
板の片面に同じく各絵素のそれぞれに対応する位置に複
数のマイクロレンズをマトリクス状に配列したりして、
光源から照射される光を各マイクロレンズで絵素領域に
それぞれ集光し、それによって表示画面を明るくする方
法が提案されている(特開昭60−165621〜16
5624)。
In order to solve such a problem, a plurality of microlenses are provided at positions corresponding to respective picture elements on the surface of the substrate located on the light source side of the two substrates constituting the display panel. Formed by arranging in a matrix,
Alternatively, a transparent plate may be separately provided on the light source side of the display panel, and a plurality of microlenses may be arranged in a matrix on one surface of the transparent plate at positions corresponding to the respective picture elements.
A method has been proposed in which light emitted from a light source is condensed by each microlens in a pixel area, thereby brightening a display screen (Japanese Patent Laid-Open No. 60-165621-16).
5624).

【0006】上記マイクロレンズを備えた液晶表示装置
としては、従来、図2に示す構成のものが知られてい
る。この装置は、ガラス等の透明基板1と透明対向電極
(図示せず)を形成した対向基板6との間に液晶層4が
挟持されてなるアクティブマトリクス型液晶表示パネル
20と、この液晶パネル20の対向基板6側に設けられ
たマイクロレンズアレイ8と、前記液晶表示パネル20
の周端部を覆う保護ケース11とを備える。
As a liquid crystal display device provided with the above microlens, one having a structure shown in FIG. 2 is conventionally known. This device is an active matrix type liquid crystal display panel 20 in which a liquid crystal layer 4 is sandwiched between a transparent substrate 1 made of glass or the like and a counter substrate 6 having a transparent counter electrode (not shown), and the liquid crystal panel 20. Of the microlens array 8 provided on the counter substrate 6 side of the liquid crystal display panel 20.
And a protective case 11 that covers the peripheral end portion of the.

【0007】上記透明基板1の上には、マトリクス状に
複数の絵素電極3が配設され、隣合う絵素電極3と3の
間には、走査線としてのゲート電極線、信号線としての
ソース電極線(共に図示せず)及びスイッチング素子と
してのTFT2が形成されている。一方、対向基板6に
は、ゲート電極線、ソース電極線及びスイッチング素子
2を覆い、TFT2に光が入射するのを防止すべく遮光
膜5が形成されている。これら両基板1と6との間に
は、両基板1、6を貼り合わせて液晶層4を保持する樹
脂製のシール部材7が設けられている。また、対向基板
6側から入射する光が、マイクロレンズアレイ8を介し
て各絵素領域に集光するようになっている。
A plurality of picture element electrodes 3 are arranged in a matrix on the transparent substrate 1, and a gate electrode line as a scanning line and a signal line as a signal line are provided between adjacent picture element electrodes 3 and 3. Source electrode lines (both not shown) and TFT 2 as a switching element are formed. On the other hand, a light shielding film 5 is formed on the counter substrate 6 so as to cover the gate electrode lines, the source electrode lines and the switching element 2 and prevent light from entering the TFT 2. A resin seal member 7 for holding the liquid crystal layer 4 by bonding the two substrates 1 and 6 is provided between the two substrates 1 and 6. Light incident from the counter substrate 6 side is focused on each pixel area via the microlens array 8.

【0008】透明基板1の周辺部には、ゲート電極線の
電極端子およびソース電極線の電極端子が画面内から引
き出されており、これらの信号線に駆動回路からの電気
信号を伝えるためにLSIを搭載したフレキシブル基板
9が接続され、これが更にコントロール基板10に接続
されて外部からの信号が入力される。これらの液晶表示
パネル20およびコントロール基板10を保護する目的
で金属からなる保護ケース11によって表示部を除いた
領域が囲まれている。
In the peripheral portion of the transparent substrate 1, the electrode terminals of the gate electrode lines and the electrode terminals of the source electrode lines are drawn out from the inside of the screen, and an LSI is provided for transmitting electric signals from the drive circuit to these signal lines. Is connected to the flexible substrate 9, which is further connected to the control substrate 10 to input a signal from the outside. In order to protect the liquid crystal display panel 20 and the control board 10, a protective case 11 made of metal surrounds the area excluding the display section.

【0009】更に、マイクロレンズアレイ8の光入射側
には、入射光を直線偏光に変えるための偏光子12が設
けられ、液晶表示パネル20のマイクロレンズアレイ8
とは反対側には検光子13が設けられている。よって、
これら偏光子12と検光子13により、90°捻れて配
向された液晶層4に電圧を印加したとき、黒を表示する
いわゆるノーマリホワイトモードの場合、検光子13を
前記偏光子12とは直線偏光方向を直交させる状態に方
向を決めて配設していると、黒を表示できることにな
る。
Further, a polarizer 12 for converting the incident light into linearly polarized light is provided on the light incident side of the microlens array 8, and the microlens array 8 of the liquid crystal display panel 20 is provided.
An analyzer 13 is provided on the side opposite to. Therefore,
In the case of a so-called normally white mode in which black is displayed when a voltage is applied to the liquid crystal layer 4 which is twisted and oriented by 90 ° by the polarizer 12 and the analyzer 13, the analyzer 13 is linear with the polarizer 12. By arranging the polarization directions so that they are orthogonal to each other, black can be displayed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイク
ロレンズアレイ8においてマイクロレンズ8aの境界面
で光吸収がない場合、P波の振幅透過率TPとS波の振
幅透過率TSとが異なる。ゆえに、図3に示すように入
射光の振動面がマイクロレンズ8aの表面上の入射面に
対してθだけ傾いているとき、透過光の振動面は前記入
射面に対してθ1にわずかに回転した状態となる。実際
のマイクロレンズ8aは半球状をしているため、θ1
値はマイクロレンズ8aの表面上の場所によって異なっ
ている。
However, when there is no light absorption at the boundary surface of the microlens 8a in the microlens array 8, the P wave amplitude transmittance T P and the S wave amplitude transmittance T S are different. Therefore, as shown in FIG. 3, when the oscillating surface of the incident light is inclined by θ with respect to the incident surface on the surface of the microlens 8a, the oscillating surface of the transmitted light is slightly at θ 1 with respect to the incident surface. It will be in a rotated state. Since the actual microlens 8a has a hemispherical shape, the value of θ 1 varies depending on the location on the surface of the microlens 8a.

【0011】このため、偏光子12により直線偏光され
た光に種々の角度をもつ光が存在することになる。よっ
て、例えばノーマリホワイトモードの液晶表示パネルに
電圧が印加され、黒表示を行うとき、偏光子と検光子を
直交させていても光が漏れるため、コントラストが低下
するという問題点があった。
Therefore, light having various angles exists in the light linearly polarized by the polarizer 12. Therefore, for example, when a voltage is applied to the normally white mode liquid crystal display panel and black display is performed, light leaks even if the polarizer and the analyzer are orthogonal to each other, so that there is a problem that the contrast is lowered.

【0012】本発明は、かかる課題を解決すべくなされ
たものであり、コントラストの低下を防止できる液晶表
示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of preventing a decrease in contrast.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、マトリクス状に絵素が配設されて成る液晶表示パネ
ルと、該液晶表示パネルの光入射側に設けられた偏光手
段と、該偏光手段の光入射側に設けられ、該液晶表示パ
ネルの絵素のそれぞれに対応する位置にマイクロレンズ
を有するマイクロレンズアレイと、を具備しており、そ
のことにより上記目的を達成することができる。
A liquid crystal display device according to the present invention comprises a liquid crystal display panel in which picture elements are arranged in a matrix, a polarizing means provided on the light incident side of the liquid crystal display panel, And a microlens array provided on the light-incident side of the polarizing means and having microlenses at positions corresponding to respective picture elements of the liquid crystal display panel, whereby the above object can be achieved. ..

【0014】[0014]

【作用】本発明にあっては、マイクロレンズアレイと液
晶表示パネルとの間に偏光子を設けているので、マイク
ロレンズアレイで入射光を絵素電極へ集光させる状態と
なった後に、偏光子が存在する。よって、偏光子とは直
交させて検光子を設けることにより、偏光子を経た光を
ほぼ完全に遮光させることができ、黒表示の際に光漏れ
がなくなる。
In the present invention, since the polarizer is provided between the microlens array and the liquid crystal display panel, after the incident light is focused on the pixel electrode by the microlens array, There is a child. Therefore, by providing the analyzer orthogonal to the polarizer, the light passing through the polarizer can be almost completely blocked, and light leakage does not occur during black display.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき具体的
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】図1は本実施例における液晶表示装置の断
面を示している。この液晶表示装置は、ガラス等の透明
基板1と透明対向電極(図示せず)を形成した対向基板
6との間に液晶層4が挟持されてなるアクティブマトリ
クス型液晶表示パネル20と、この液晶パネル20の対
向基板6側に設けられたマイクロレンズアレイ8と、前
記液晶表示パネル20の周端部を覆う保護ケース11と
を備える。
FIG. 1 shows a cross section of a liquid crystal display device in this embodiment. This liquid crystal display device includes an active matrix liquid crystal display panel 20 in which a liquid crystal layer 4 is sandwiched between a transparent substrate 1 made of glass or the like and a counter substrate 6 having a transparent counter electrode (not shown), and the liquid crystal display panel 20. A microlens array 8 provided on the counter substrate 6 side of the panel 20 and a protective case 11 for covering the peripheral edge of the liquid crystal display panel 20 are provided.

【0017】上記透明基板1の上には、マトリクス状に
複数の絵素電極3が配設され、隣合う絵素電極3と3の
間には、走査線としてのゲート電極線、信号線としての
ソース電極線(共に図示せず)及びスイッチング素子と
してのTFT2が形成されている。一方、対向基板6に
は、ゲート電極線、ソース電極線及びスイッチング素子
2を覆い、TFT2に光が入射するのを防止すべく遮光
膜5が形成されている。これら両基板1と6との間に
は、両基板1、6を貼り合わせて液晶層4を保持する樹
脂製のシール部材7が設けられている。また、対向基板
6側から入射する光が、マイクロレンズアレイ8に備わ
ったマイクロレンズ8aを介して各絵素領域に集光する
ようになっている。
A plurality of picture element electrodes 3 are arranged in a matrix on the transparent substrate 1, and gate electrode lines as scanning lines and signal lines as signal lines are provided between adjacent picture element electrodes 3 and 3. Source electrode lines (both not shown) and TFT 2 as a switching element are formed. On the other hand, a light shielding film 5 is formed on the counter substrate 6 so as to cover the gate electrode lines, the source electrode lines and the switching element 2 and prevent light from entering the TFT 2. A resin seal member 7 for holding the liquid crystal layer 4 by bonding the two substrates 1 and 6 is provided between the two substrates 1 and 6. Further, the light incident from the side of the counter substrate 6 is focused on each picture element region via the microlens 8a provided in the microlens array 8.

【0018】透明基板1の周辺部には、ゲート電極線の
電極端子およびソース電極線の電極端子が画面内から引
き出されており、これらの信号線に駆動回路からの電気
信号を伝えるためにLSIを搭載したフレキシブル基板
9が接続され、これが更にコントロール基板10に接続
されて外部からの信号が入力される。これらの液晶表示
パネル20およびコントロール基板10を保護する目的
で金属からなる保護ケース11によって表示部を除いた
領域が囲まれている。
At the peripheral portion of the transparent substrate 1, electrode terminals for gate electrode lines and electrode terminals for source electrode lines are drawn out from the inside of the screen, and an LSI is provided for transmitting electric signals from the drive circuit to these signal lines. Is connected to the flexible substrate 9, which is further connected to the control substrate 10 to input a signal from the outside. In order to protect the liquid crystal display panel 20 and the control board 10, a protective case 11 made of metal surrounds the area excluding the display section.

【0019】上記液晶表示パネル20とマイクロレンズ
アレイ8との間には偏光子12が設けられており、液晶
表示パネル20のマイクロレンズアレイ8と反対側には
検光子13が設けられている。
A polarizer 12 is provided between the liquid crystal display panel 20 and the microlens array 8, and an analyzer 13 is provided on the opposite side of the liquid crystal display panel 20 from the microlens array 8.

【0020】したがって、かかる構成の液晶表示装置に
は、マイクロレンズアレイ8にまず光が入射する。そし
て、マイクロレンズ8aにて絵素電極3へ集光された光
は、偏光子12を通る。このとき、光は直線偏光され
る。直線偏光された光は、絵素電極3へ集光される状態
のまま進み、絵素電極3を経た後に検光子13を通る。
この検光子13は、偏光子12とは90°異なる状態の
直線偏光を通すように方向を定めて設置しておく。よっ
て、偏光子12を経て検光子13に入射した光は、検光
子13にて遮光される。すなわち、本発明の液晶表示装
置においては、光がマイクロレンズ8aにて集光される
状態となった後に偏光子12を通るため、その偏光子1
2を経た光が、従来のように種々の角度をもつことがな
く、確実に検光子13にて遮光される。
Therefore, in the liquid crystal display device having such a structure, light first enters the microlens array 8. Then, the light focused on the pixel electrode 3 by the microlens 8 a passes through the polarizer 12. At this time, the light is linearly polarized. The linearly polarized light travels in a state of being focused on the pixel electrode 3, passes through the pixel electrode 3, and then passes through the analyzer 13.
This analyzer 13 is installed so that its direction is determined so that linearly polarized light in a state different from that of the polarizer 12 by 90 ° is transmitted. Therefore, the light that has entered the analyzer 13 via the polarizer 12 is blocked by the analyzer 13. That is, in the liquid crystal display device of the present invention, since the light passes through the polarizer 12 after the light is condensed by the microlens 8a, the polarizer 1
The light passing through 2 does not have various angles as in the conventional case, and is reliably shielded by the analyzer 13.

【0021】なお、上記各実施例ではスイッチング素子
にTFTを使用した構成に本発明を適用しているが、本
発明はこれに限らず、MIM等の他のスイッチング素子
を使用する場合、あるいはスイッチング素子を用いない
強誘電性液晶等を利用した表示装置にも適用できること
はもちろんである。
Although the present invention is applied to the configuration in which the TFT is used as the switching element in each of the above-described embodiments, the present invention is not limited to this, and when other switching elements such as MIM are used or switching is performed. Of course, it can be applied to a display device using a ferroelectric liquid crystal or the like that does not use an element.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶表示
パネルとマイクロレンズアレイとの間に偏光子を設けて
いるので、偏光子を経た光としては、種々の角度を持た
ないものとなる。よって、検光子との組合せにより不要
な光を十分に遮断することができ、コントラストの向上
を図ることが可能となる。
As described above, according to the present invention, since the polarizer is provided between the liquid crystal display panel and the microlens array, the light passing through the polarizer does not have various angles. Become. Therefore, unnecessary light can be sufficiently blocked by the combination with the analyzer, and the contrast can be improved.

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

【図1】本実施例の液晶表示装置を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device of this embodiment.

【図2】従来の液晶表示装置を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional liquid crystal display device.

【図3】マイクロレンズアレイ8における入射光と出射
光との間での角度の関係を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship of angles between incident light and emitted light in the microlens array 8.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 TFT(薄膜トランジスタ) 3 絵素電極 4 液晶層 5 遮光膜 6 対向基板 7 シール部材 8 マイクロレンズアレイ 9 フレキシブル基板 10 コントロール基板 11 保護ケース 12 偏光子 13 検光子 20 液晶表示パネル 1 Transparent Substrate 2 TFT (Thin Film Transistor) 3 Pixel Electrode 4 Liquid Crystal Layer 5 Light-shielding Film 6 Counter Substrate 7 Sealing Member 8 Microlens Array 9 Flexible Substrate 10 Control Board 11 Protective Case 12 Polarizer 13 Analyzer 20 Liquid Crystal Display Panel

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マトリクス状に絵素が配設されて成る液晶
表示パネルと、 該液晶表示パネルの光入射側に設けられた偏光手段と、 該偏光手段の光入射側に設けられ、該液晶表示パネルの
絵素のそれぞれに対応する位置にマイクロレンズを有す
るマイクロレンズアレイと、 を具備する投影型又は透過型の液晶表示装置。
1. A liquid crystal display panel in which picture elements are arranged in a matrix, a polarizing means provided on a light incident side of the liquid crystal display panel, and a liquid crystal provided on a light incident side of the polarizing means. A projection type or transmission type liquid crystal display device comprising: a microlens array having microlenses at positions corresponding to respective picture elements of a display panel.
JP4003320A 1992-01-10 1992-01-10 Liquid crystal display device Withdrawn JPH05188364A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4003320A JPH05188364A (en) 1992-01-10 1992-01-10 Liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4003320A JPH05188364A (en) 1992-01-10 1992-01-10 Liquid crystal display device

Publications (1)

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ID=11554064

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JP4003320A Withdrawn JPH05188364A (en) 1992-01-10 1992-01-10 Liquid crystal display device

Country Status (1)

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JP (1) JPH05188364A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7995167B2 (en) 2006-10-18 2011-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7995167B2 (en) 2006-10-18 2011-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990408