JPH06258637A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH06258637A
JPH06258637A JP5069464A JP6946493A JPH06258637A JP H06258637 A JPH06258637 A JP H06258637A JP 5069464 A JP5069464 A JP 5069464A JP 6946493 A JP6946493 A JP 6946493A JP H06258637 A JPH06258637 A JP H06258637A
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liquid crystal
transparent cover
crystal cell
display device
crystal display
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JP5069464A
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Naoki Yamada
直木 山田
Keiji Kato
慶二 加藤
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Sony Corp
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Publication date
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    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 偏光板に付着した異物により液晶表示装置の
画質が悪影響を受ける事を防止する。 【構成】 液晶表示装置は、液晶セル１と、該液晶セル
１の外面に装着された透明カバー部材６，７と、該透明
部材に貼着された偏光板８，９とを備えている。偏光板
８，９は、液晶セル１の液晶層５から十分離間した距離
をおいて透明カバー部材６，７の表面に貼着されてい
る。従って、拡大レンズ系の焦点面を液晶層５に合わせ
た場合、偏光板８，９は焦点深度外に位置する為、付着
した異物の影響を取り除ける。場合によっては、透明カ
バー部材６，７を利用して、画素アレイに対面整合する
マイクロレンズアレイを一体成形する事もできる。さら
には、透明カバー部材６，７に液晶セルの非有効画面領
域を遮閉する遮光膜を設ける事も可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置の外回りの
構造に関する。例えば、液晶セルに対する偏光板の貼着
方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の背景を明らかにする為、図７を
参照して従来の液晶表示装置の一例を簡潔に説明する。
一方の基板１０１の内面にはマトリクス状の画素アレイ
が形成されている。個々の画素は透明導電膜をパタニン
グして得られた画素電極１０２と駆動用の薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）１０３とから構成されている。各ＴＦＴ
５３のドレイン電極は対応する画素電極１０２に接続さ
れ、ソース電極はデータ線１０４に接続され、ゲート電
極は走査線１０５に接続されている。この様にＴＦＴ等
が集積的に形成された基板１０１を以下ＴＦＴ基板と呼
ぶ事にする。他方の基板１０６の内面にはＲＧＢ三原色
セグメントからなるカラーフィルタ（ＣＦ）１０７及び
対向電極１０８が積層して形成されている。個々のカラ
ーフィルタセグメントは画素に整合している。この様
に、カラーフィルタ等が形成された基板を以下ＣＦ基板
と呼ぶ事にする。ＴＦＴ基板１０１及びＣＦ基板１０６
の間隙内には液晶層１０９が充填されている。さらに、
両基板１０１，１０６の外面には各々偏光板１１０，１
１１が直接貼着されている。走査線１０５を介して行毎
にＴＦＴ１０３を導通させると、データ線１０４から供
給される画像信号が各画素電極１０２に書き込まれる。
書き込まれた画像信号に応じて画素電極１０２と対向電
極１０８との間に電圧が印加され液晶層１０９の分子配
列が変化する。この変化は一対の偏光板１１０，１１１
を介して透過率の変化として取り出され画像表示が行な
われる。かかる構造を有する液晶表示装置はアクティブ
マトリクス型と呼ばれる。なお、本発明の対象となる液
晶表示装置はこの構造に限られるものではなく、単に例
示にすぎない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図８を参照して発明が
解決しようとする課題を簡潔に説明する。液晶セル２０
１はＴＦＴ基板２０２とＣＦ基板２０３をシール材２０
４により互いに接合した構造を有しており、両基板間隙
内には液晶層２０５が保持されている。両基板の外面に
は各々偏光板２０６，２０７が直接貼着されている。偏
光板の貼着作業時ごみやケバ等の異物が付着すると表示
品位を損なうという課題がある。特に、偏光板と基板の
接合界面に介在する異物は偏光板を交換しない限り除去
できない。異物による表示品位の低下は、特に液晶表示
装置をビューファンダやプロジェクタに応用した場合顕
著である。かかる応用例では液晶セル２０１の背面に配
置された光源２０８で照明するとともに、拡大レンズ系
２０９を用いて照明された画面を前方に拡大投影する。
一般に、拡大レンズ系２０９の焦点面はＣＦ基板２０３
に形成されたカラーフィルタの層に合わせられる。しか
しながら、各基板の厚みは約１mm程度であり拡大レンズ
系２０９の焦点深度内に入る場合が多い。従って、基板
と偏光板の界面に付着した異物も比較的明瞭な輪郭をも
って投影され、画像品位を著しく損なう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は偏光板にごみやケバ等の異物が付着
した状態で組み込まれた場合でも、画像品位に影響を与
える事のないパネル構造を提供する事を目的とする。か
かる目的を達成する為に以下の手段を講じた。即ち、本
発明にかかる液晶表示装置は液晶セルと、該液晶セルの
外面に装着された透明カバー部材と、該透明カバー部材
に貼着された偏光板とを備えている。前記偏光板は液晶
セルの外面から十分な距離を介して透明カバー部材の表
面に貼着される。あるいは、液晶セルの外面から十分離
間して透明カバー部材の裏面に貼着しても良い。この場
合、透明カバー部材は断面凹形状を有する事になる。本
発明では上述した透明カバー部材に他の機能を付与する
事もできる。例えば、液晶セルが画素アレイを有するも
のである場合には、前記透明カバー部材に画素アレイと
対面整合するマイクロレンズアレイを形成する事ができ
る。あるいは、前記液晶セルが中央の有効画面領域と周
辺の非有効画面領域を有するものである場合には、透明
カバー部材に該非有効画面領域を選択的に遮閉する遮光
膜を形成する事ができる。
【０００５】
【作用】本発明の第１面によれば、透明カバー部材を介
して偏光板を液晶セルの液晶層から十分離間した位置に
配置している。従って、液晶セルの画像を拡大レンズ系
で投影する場合であっても、偏光板に付着した異物は拡
大レンズ系の焦点深度外となる為、実質的に画像品位を
損なう事がない。本発明の第２面によれば、透明カバー
部材にマイクロレンズアレイを一体的に形成している。
このマイクロレンズアレイは液晶セルの画素アレイと整
合し、個々の画素毎に照明光を集光して光の利用効率を
高めるものである。基板自体にマイクロレンズアレイを
形成する従来構造に比べ、透明カバー部材を利用する場
合には一体成形が可能であり製造コスト的に有利とな
る。本発明の第３面によれば、液晶セルの非有効画面領
域を被覆する様に透明カバー部材に遮光膜を形成する。
従来の様に、遮光の為に別体部品を設ける必要がなく、
且つ液晶セルに対する位置合わせも高精度で簡便に行な
える。
【０００６】
【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかる液晶表示装置の
第一実施例を示す模式的な断面図である。この液晶表示
装置はアクティブマトリクス型であり、液晶セル１はＴ
ＦＴ基板２とＣＦ基板３からなる。両基板はシール材４
により互いに接合され、間隙内には液晶層５が保持され
ている。なお、本発明はアクティブマトリクス型液晶表
示装置に限られるものではなく、単純マトリクス型等種
々の構造に適用可能である。液晶セル１の外面には一対
の透明カバー部材６，７が装着されている。透明カバー
部材は所定の形状に成形されており、本例では略偏平形
状を有し液晶セル１に当接する周辺土手部と中央凹部と
を有している。一対の透明カバー部材６，７には夫々偏
光板８，９が貼着されている。本例では、偏光板は透明
カバー部材の表面に貼着されている。従来と異なり、偏
光板８，９は夫々透明カバー部材６，７を介して液晶セ
ル１から十分な距離を隔てて配置されている。従って、
本液晶表示装置をビューファインダやプロジェクタ等に
応用した場合、拡大レンズ系の焦点面を例えば液晶層５
に合わせた時、偏光板８，９にごみやケバ等の異物が付
着していても焦点深度外となる為画像品位に悪影響を及
ぼす事がない。なお、透明カバー部材６，７は液晶セル
１の外枠を兼ねる事ができる。
【０００７】図２は、図１に示した第一実施例の変形を
示す。基本的には第一実施例と同一の構造を有してお
り、対応する部分には対応する参照番号を付して理解を
容易にしている。異なる点は、一対の偏光板８，９が各
々透明カバー部材６，７の裏面に貼着されている事であ
る。この場合にも各透明カバー部材６，７の内部には十
分なスペースが確保されており、仮に偏光板８，９に異
物が付着していても画質に悪影響を及ぼさない。さら
に、この変形例では透明カバー部材６，７の表面に付着
している異物等が拭き取り易くなり、液晶表示装置の実
装等でより扱いが容易になる。
【０００８】図３は本発明にかかる液晶表示装置の第二
実施例を示す模式的な部分断面図である。基本的には図
１に示した第一実施例と同一の構造を有しており、対応
する部分には対応する参照番号を付して理解を容易にし
ている。ＴＦＴ基板２の内表面にはマトリクス状に配列
した画素電極２１と個々の画素電極２１を駆動するＴＦ
Ｔ２２とが形成されており、画素アレイを構成する。一
方ＣＦ基板３の内表面にはカラーフィルタ３１と対向電
極３２が積層されている。カラーフィルタ３１はＲＧＢ
三原色のセグメントに分割されており、画素電極２１と
対応している。さらに、個々のＴＦＴ２２を遮光する様
にブラックマスク３３が形成されている。ブラックマス
ク３３により囲まれた部分が画素開口を規定する。
【０００９】本実施例の特徴事項は、各透明カバー部材
６，７の裏面にマイクロレンズアレイが形成されている
事である。このマイクロレンズアレイは前述した画素ア
レイに対面整合している。即ち、個々のマイクロレンズ
６１，７１は各画素に対応して配置されている。入射側
のマイクロレンズ６１により集光された照明光は対応す
る画素の開口部のみを選択的に照明した後、出射側のマ
イクロレンズ７１により前方に投光される。かかる構造
は液晶プロジェクタ等に好適であり、実質的な光透過率
を改善でき照明光の効率的な利用が可能になる。本実施
例によれば、マイクロレンズアレイは液晶セル１から分
離配置されており、後から取り付ける構造となってい
る。従って、製造段階では液晶セル１単体での検査を行
なった後、良品のみにマイクロレンズアレイを取り付け
る事ができる。従って、部品の効率的な利用が可能にな
る。又、マイクロレンズアレイは透明カバー部材の内側
裏面に形成される為外部から保護されており、透明カバ
ー部材の表面に付着した異物の影響を受ける事が構造上
ない。さらに、透明カバー部材はガラスやプラスチック
等材質的には種々のものが採用可能である。例えば、プ
ラスチック等成形加工材料を使用した場合、マイクロレ
ンズアレイは透明カバー部材と一体となって型成形する
事ができ精密で且つ安価なマイクロレンズアレイを作成
する事が可能になる。マイクロレンズアレイと画素アレ
イのアライメントは、例えばＴＦＴ基板とＣＦ基板の重
ね合わせマークを使用して透明カバー部材を位置合わせ
する事ができ、精度的な問題は生じない。さらに、本発
明によればマイクロレンズアレイはＴＦＴ基板とＣＦ基
板の両側に設ける事ができ、片側に設けた場合に比べ約
２倍の効率改善となる。但し、片側のみに設けても良い
事は勿論である。
【００１０】図４は、比較の為従来構造の一例を示す。
理解を容易にする為、図３に示した第二実施例と対応す
る部分には対応する参照番号を付してある。従来構造に
おいては、マイクロレンズ２３は例えばＴＦＴ基板２の
外側表面に形成されていた。なお、場合によってはＣＦ
基板３に形成しても良い。何れにしても、ＴＦＴ基板あ
るいはＣＦ基板そのものをエッチング等でレンズ状に加
工する為、非常に工程が複雑で高度な技術が必要であっ
た。又、組み立てられた液晶セル１の表面は、マイクロ
レンズの谷間に異物等が残り易く、取り扱いに細心の注
意が必要であった。従って、液晶表示装置を実装する場
合に不良が発生し易い難点がある。又、マイクロレンズ
アレイは液晶セル１の製造プロセスで作り込む必要があ
る為、完成段階で検査の結果不良となった場合には、マ
イクロレンズアレイが無駄なものとなり、製造コスト上
大きな損失になる。
【００１１】図５は本発明にかかる液晶表示装置の第三
実施例を示す模式的な断面図である。基本的には図１に
示した第一実施例と同一の構造を有しており、対応する
部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしてい
る。本実施例の特徴事項として、各透明カバー部材６，
７の内側裏面に遮光膜６２，７２が所定の形状でパタニ
ング形成されている。この遮光膜６２，７２は、例えば
めっき又は塗装で形成する事ができる。なお、本実施例
では透明カバー部材の裏面に遮光膜を設けているが、場
合によっては表面に設ける様にしても良い。遮光膜６
２，７２は液晶セル１の非有効画面領域のみを選択的に
遮閉する様に配置されている。遮光膜と非有効画面領域
のアライメントは、透明カバー部材６，７を液晶セル１
に位置決め装着する際自動的に行なわれる。
【００１２】比較の為、図６に従来の遮光構造の一例を
示す。理解を容易にする為、図５に示した第三実施例と
対応する部分には対応する参照番号を付してある。従
来、液晶セル１の非有効画面領域を遮閉する為に専用部
品として一対の遮光板１６，１７を用いていた。各遮光
板１６，１７の周囲には遮光領域１６２，１７２が枠状
に設けられている。液晶セル１に対する遮光板１６，１
７のアライメントを高精度で行なう必要があり組み立て
上煩雑である。又、遮光の為専用部品を設けなければな
らない為部品点数の増加につながる。
【００１３】図９は本発明にかかる液晶表示装置の第四
実施例を示す模式的な断面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）で
ある。基本的には図１に示した第一実施例と同一の構造
を有しており、対応する部分には対応する参照番号を付
して理解を容易にしている。本実施例の特徴事項とし
て、各透明カバー部材６，７は外枠を兼ねており、夫々
ＴＦＴ基板２、ＣＦ基板３の外端面には係合可能な形状
寸法を有している。又、各透明カバー部材６，７の外表
面四角には位置決め用凹穴６５，７５が夫々形成されて
いる。さらに、ＴＦＴ基板２の露出した周辺表面部には
外部電気接続用のフレキシブルケーブル６７が接合して
おり、全体としてモジュールを構成する。外枠を兼ねた
透明カバー部材６，７でＴＦＴ基板２及びＣＦ基板３の
露出したガラス面を全体的に取り囲む事により、ガラス
基板の破損を防止でき取り扱いが容易になる。又、位置
決め用凹穴６５，７５を設ける事により、液晶モジュー
ルの実装時における組み込みが容易になる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、液
晶セルに透明カバー部材を装着し、この透明カバー部材
に偏光板を貼着している。従って、液晶セルの液晶層と
偏光板の間の距離を十分確保する事ができ、偏光板に付
着した異物による画質の劣化を抑制する事ができるとい
う効果がある。又、液晶セルに透明カバー部材を装着
し、その内側にマイクロレンズアレイを形成して、画素
アレイに光を集光し実質的な光透過率を改善する事がで
きる。透明カバー部材を樹脂等で作る事により、マイク
ロレンズアレイは型成形可能となり製造コストの低減効
果が得られる。さらに、液晶セルに装着される透明カバ
ー部材の有効画面領域外に遮光膜を形成する事により、
遮光用部品が不要となり部品点数の削減効果がある。透
明カバー部材を液晶セルに装着すると遮光膜も自動的に
位置合わせできるのでより簡便な組み立て実装が可能に
なるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる液晶表示装置の第一実施例を示
す模式的な断面図である。
【図２】第一実施例の変形を示す模式的な断面図であ
る。
【図３】本発明にかかる液晶表示装置の第二実施例を示
す部分断面図である。
【図４】従来の液晶表示装置の一例を示す部分断面図で
ある。
【図５】本発明にかかる液晶表示装置の第三実施例を示
す模式的な断面図である。
【図６】従来の液晶表示装置の他の例を示す断面図であ
る。
【図７】従来の液晶表示装置の一般的な構造例を示す模
式的な斜視図である。
【図８】従来の液晶表示装置の課題を説明する為の模式
図である。
【図９】本発明にかかる液晶表示装置の第四実施例を示
す模式的な断面図及び平面図である。
【符号の説明】
１ 液晶セル ２ ＴＦＴ基板 ３ ＣＦ基板 ５ 液晶層 ６ 透明カバー部材 ７ 透明カバー部材 ８ 偏光板 ９ 偏光板 ６１ マイクロレンズ ６２ 遮光膜 ７１ マイクロレンズ ７２ 遮光膜

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液晶セルと、該液晶セルの外面に装着さ
    れた透明カバー部材と、該透明カバー部材に貼着された
    偏光板とを備えた液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 前記偏光板は、該透明カバー部材の表面
    に貼着されている請求項１記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記偏光板は、該液晶セルの外面から離
    間して該透明カバー部材の裏面に貼着されている請求項
    １記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 前記液晶セルは画素アレイを有するとと
    もに、前記透明カバー部材には該画素アレイに対面整合
    するマイクロレンズアレイが形成されている請求項１記
    載の液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 前記液晶セルは中央の有効画面領域と周
    辺の非有効画面領域を有するとともに、前記透明カバー
    部材には、該非有効画面領域を選択的に遮閉する遮光膜
    が形成されている請求項１記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 画素アレイを有する液晶セルと、該液晶
    セルに装着され且つ該画素アレイに対面整合するマイク
    ロレンズアレイの形成された透明カバー部材とを備えた
    液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 マイクロレンズアレイの形成された一対
    の透明カバー部材が該液晶セルの両面に装着されている
    請求項６記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項８】 有効画面領域及び非有効画面領域を含む
    液晶セルと、該液晶セルに装着され且つ該非有効画面領
    域を選択的に遮閉する遮光膜の形成された透明カバー部
    材とを備えた液晶表示装置。
JP5069464A 1993-03-04 1993-03-04 液晶表示装置 Pending JPH06258637A (ja)

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JP5069464A JPH06258637A (ja) 1993-03-04 1993-03-04 液晶表示装置
KR1019940004063A KR100295955B1 (ko) 1993-03-04 1994-03-03 액정표시장치
US08/205,243 US5508834A (en) 1993-03-04 1994-03-03 Liquid crystal display device having polarizers and microlens arrays attached to transparent cover members

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JP5069464A JPH06258637A (ja) 1993-03-04 1993-03-04 液晶表示装置

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