JPS61208080A - Liquid crystal color image display unit - Google Patents
Liquid crystal color image display unitInfo
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- JPS61208080A JPS61208080A JP60048538A JP4853885A JPS61208080A JP S61208080 A JPS61208080 A JP S61208080A JP 60048538 A JP60048538 A JP 60048538A JP 4853885 A JP4853885 A JP 4853885A JP S61208080 A JPS61208080 A JP S61208080A
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- image display
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はアクティブマ) IJクヌ型の液晶カラーイ
メージ表示装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to an active material (IJ) type liquid crystal color image display device.
第8図は例えば特開昭59−87491号公報に示され
た従来の液晶カラーイメージ表示装置を示す断面図であ
り、図において、1は下ガラス基板、2はこの基板1上
に形成されたアモルファスシリコン等の材料よりなる薄
膜トランジスタ(TFT)、3は下ガラス基板l上に形
成されたITQ等の材料よシなる透光性の画素電極、4
は上ガラス基板、5はこの基板4上に形成された赤、緑
、青のカラーフィルター、6はカラーフィルター5の上
層に形成されたITQ等よりなる共通電極、7は上ガラ
ス基板4、下ガラス基板1上に偏光軸が同方向になるよ
うに貼付けられた偏光膜、8け下ガラス基板1.上ガラ
ヌ基板4間に充填されたネマティックの液晶層、9は上
記の液晶セルへ入射または透過する光を示す。FIG. 8 is a sectional view showing a conventional liquid crystal color image display device disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-87491. A thin film transistor (TFT) made of a material such as amorphous silicon, 3 a transparent pixel electrode made of a material such as ITQ formed on a lower glass substrate l, 4
5 is an upper glass substrate, 5 is a red, green, and blue color filter formed on this substrate 4, 6 is a common electrode made of ITQ, etc. formed on the upper layer of the color filter 5, 7 is an upper glass substrate 4, a lower A polarizing film pasted on a glass substrate 1 so that the polarization axes are in the same direction, a glass substrate 1. A nematic liquid crystal layer 9 filled between the upper glass substrates 4 represents light incident on or transmitted through the liquid crystal cell.
上記液晶セルの表示方式けTNモードと呼ばれ、動作原
理を説明すると、画素電極3と共通電極6との間に電圧
が印加されていない場合は液晶層8中の液晶分子はガラ
ス基板面と平行に配向し、これらが螺旋状に配列するた
め液晶層8を通過する光の偏波面は900回転する。一
方、画素電極3と共通電極6との間に電圧が印加された
場合、液晶層8中の液晶分子はガラス基板面と垂直に配
向するため、液晶層8を通過する光の偏波面は変化しな
い。上、下の偏光膜7け偏光軸が同方向になるように配
置されているので画素電極3と共通電極6間に電圧が印
加されていない時はこの画素に入射した光は液晶セルを
透過せず、電圧が印加されている時は液晶セルを透過す
る。各画素ごとに赤。The display method of the above-mentioned liquid crystal cell is called TN mode, and to explain the operating principle, when no voltage is applied between the pixel electrode 3 and the common electrode 6, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 8 touch the glass substrate surface. The polarization plane of the light passing through the liquid crystal layer 8 rotates by 900 rotations because they are oriented in parallel and arranged in a spiral manner. On the other hand, when a voltage is applied between the pixel electrode 3 and the common electrode 6, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 8 are aligned perpendicular to the glass substrate surface, so the polarization plane of the light passing through the liquid crystal layer 8 changes. do not. The upper and lower polarizing films 7 are arranged so that their polarization axes are in the same direction, so when no voltage is applied between the pixel electrode 3 and the common electrode 6, the light incident on this pixel passes through the liquid crystal cell. It does not pass through the liquid crystal cell when a voltage is applied. Red for each pixel.
緑、fのカラーフィルター5が配置しであるので並置加
法混色によシこの液晶セルはカラーイメージを表示する
。トランジスタ2は各画素に印加される電圧を制御する
。Since green and f color filters 5 are arranged, juxtaposed additive color mixture is performed, and this liquid crystal cell displays a color image. Transistor 2 controls the voltage applied to each pixel.
従来の表示装置は以上のように構成されているので、薄
膜トランジスタ2が入射光を遮断するので開口率が70
〜80%程度となって表示画像品質を低下させる。また
表示セルを斜め方向から見た場合に画素電極3とカラー
フィルター5の位置ずれが生じて視野が狭くなる等の問
題点があった。Since the conventional display device is configured as described above, the aperture ratio is 70 because the thin film transistor 2 blocks the incident light.
~80%, deteriorating the display image quality. Further, when the display cell is viewed from an oblique direction, there is a problem in that the pixel electrode 3 and the color filter 5 are misaligned, resulting in a narrow field of view.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、表示セルの開口率を大きくして表示画像品質
を高くでき、かつ視野の広い液晶カラーイメージ表示装
置を得ることを目的とする。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to obtain a liquid crystal color image display device that can increase the aperture ratio of the display cell to improve the display image quality and has a wide field of view. do.
この発明に係る液晶カラーイメージ表示装fk、Vi、
赤、緑、青に着色したマイクロレンズを各画素ごとに配
置したものである。Liquid crystal color image display device fk, Vi,
Microlenses colored red, green, and blue are arranged for each pixel.
この発明における液晶カラーイメージ表示装置は、マイ
クロレンズがカラーフィルターとして一定波長の光を透
過すると共に、画素電極に透過光を集光するレンズ作用
によシ、入射光の開口率を高くし画像品質を向上させる
ことができる。In the liquid crystal color image display device of the present invention, the microlens acts as a color filter to transmit light of a certain wavelength, and also has a lens action that focuses the transmitted light on the pixel electrode, thereby increasing the aperture ratio of the incident light and improving image quality. can be improved.
以下、この発明の実施例全図について説明する。 Hereinafter, all the drawings of the embodiments of this invention will be explained.
第1図において、1は下ガラス基板、2はこの基板1上
に形成されたアモルファスシリコン等の材料よpなる薄
膜トランジスタ、3は下ガラス基板面上に形成されたI
TQ等よシなる透光性の画素電極、4は上ガラス基板、
6は共通電極、7は上ガラス基板4に貼付けた偏光膜、
7aは偏光膜7と偏光軸とが同方向になるように配置さ
れた偏光板、8けネマティックの液晶層、9aけ平行な
入射光、9bは液晶セルから出た透過光、1oは赤。In FIG. 1, 1 is a lower glass substrate, 2 is a thin film transistor made of material such as amorphous silicon formed on this substrate 1, and 3 is an I formed on the surface of the lower glass substrate.
A transparent pixel electrode such as TQ, 4 is an upper glass substrate,
6 is a common electrode, 7 is a polarizing film attached to the upper glass substrate 4,
7a is a polarizing plate arranged so that the polarizing film 7 and the polarization axis are in the same direction; 8-channel nematic liquid crystal layer; 9a is parallel incident light; 9b is transmitted light from the liquid crystal cell; 1o is red.
緑、青に着色したカラーイメ−ヲ兼ねるマイクロレンズ
であり、このレンズは各画素電極3が焦点位置になるよ
うに配置されている。This is a microlens colored green and blue that also serves as a color image, and this lens is arranged so that each pixel electrode 3 is at the focal point.
次に動作について説明する。液晶層8を通過する光の偏
波面は画素電極3と共通電極6の間に電圧が印加されな
い場合は90’回転し、電圧が印加された場合は変化し
ない。偏光膜7と偏光板7aの偏光軸は同方向であるの
で電圧が印加されていない画素に入射した光9aは液晶
セル全透過して出ることはなく、電圧が印加されている
画素に入射した光9aは液晶セルを透過する。液晶セル
への入射光9aは平行光を用い、マイクロレンズ10の
焦点は画素電極3に設定しであるので、マイクロレンズ
10t−透過した赤、緑、青の光は画素電極3に集光さ
れ通過する。したがってトランジスタ3で遮断される光
はなく入射光9aは全て画素電極3t−通過し、実質上
の開口率は100%近くなる。また通過光は上ガラス基
板4に垂直なもの以外斜め方向の透過光9bも存在する
ため視野が広くなる。Next, the operation will be explained. The plane of polarization of light passing through the liquid crystal layer 8 rotates by 90' when no voltage is applied between the pixel electrode 3 and the common electrode 6, and remains unchanged when a voltage is applied. Since the polarization axes of the polarizing film 7 and the polarizing plate 7a are in the same direction, the light 9a that has entered a pixel to which no voltage is applied is not transmitted through the entire liquid crystal cell and exits, but instead enters a pixel to which a voltage is applied. Light 9a passes through the liquid crystal cell. The incident light 9a to the liquid crystal cell uses parallel light, and the focus of the microlens 10 is set on the pixel electrode 3, so the red, green, and blue light transmitted through the microlens 10t is focused on the pixel electrode 3. pass. Therefore, no light is blocked by the transistor 3, and all of the incident light 9a passes through the pixel electrode 3t, so that the actual aperture ratio is close to 100%. In addition, since the transmitted light includes transmitted light 9b in an oblique direction other than that perpendicular to the upper glass substrate 4, the field of view becomes wider.
次に上記マイクロレンズ10のいくつかの製作例につい
て説明する。Next, some manufacturing examples of the microlens 10 will be described.
〈製作例1〉
重クロム酸アンモニウムを加えて感光性をもたせたゼラ
チンを用いて第2図に示す形状のマイクロレンズ素体1
0ai作る。これを窒素中150℃で30分熱処理させ
てゼラチンにダレを生じさせ第3図に示すマイクロレン
ズ10bt−作製する。<Production example 1> Microlens element 1 having the shape shown in Fig. 2 is made using gelatin made photosensitive by adding ammonium dichromate.
Make 0ai. This was heat-treated in nitrogen at 150° C. for 30 minutes to cause the gelatin to sag, thereby producing the microlens 10b shown in FIG. 3.
次に酸性染料を用いて順次にホトレジストでマスクパタ
ーン化した開口部のマイクロレンズを各々赤、緑、fに
染色する。なお、カゼインやニカワについても同様の工
程でマイクロレンズ全製作し7t。Next, the microlenses of the openings formed into a mask pattern with photoresist are sequentially dyed red, green, and f using an acidic dye. All microlenses for casein and glue were manufactured using the same process and weighed 7 tons.
〈製作例2〉
紫外線硬化型スピロアセクール樹脂(昭和高分子膜、T
502)Th下ガラス基板1にスピンコードしたのち、
所定部分に紫外線を照射して硬化させ、未硬化部分の樹
脂ヲトリクロルエチレンで除去することにより@2図に
示す形状のマイクロレンズ素体10aを炸裂する。その
後これを窒素中180℃で30分熱処理して樹脂のダレ
を生じさせ、第3図に示すマイクロレンズ10bを裏作
する。次にアントラキノン系の合成繊維用染料を用い製
作例1と同様にマイクロレンズを赤、緑、青に染色する
。なお、紫外線硬化型アクリル樹脂についても同様の工
程でヤイクロレンズを製作した0〈製作例3〉
透光性のポリイミド樹脂(日立化成製、PIX−240
0)t−用いてヒドラジン系エッチャント全便った写真
製版法により第4図に示すような形状のマイクロレンズ
素体10ct=作製し、こしt−窒素中250℃で1時
間硬化させる。同様の工程全くシ返して第5図に示すよ
うに素体を積層したのち、窒素中350℃で1時間熱処
理することにより第3図に示すマイクロレンズ10bが
製作できる。次にクロル) IJアジン系等の反応染料
を用いて製作例1と同様にマイクロレンズ10b’t−
各々赤、緑、青に染色する。なお、ポリアミド樹脂につ
いても同様の工程でマイクロレンズ全製作した0
上記の例ではマイクロレンズ1OTh下ガラス基板1の
光入射側に設けた場合について示したが、第6図および
第7図に示すように上ガラス基板4側に設けてもよい。<Production example 2> Ultraviolet curing type spiroacecool resin (Showa Kobunshi Membrane, T
502) After spin-coding on the Th lower glass substrate 1,
A predetermined portion is irradiated with ultraviolet rays to cure it, and the uncured portion of the resin is removed with trichloroethylene, thereby exploding the microlens body 10a having the shape shown in Fig. @2. Thereafter, this is heat-treated in nitrogen at 180° C. for 30 minutes to cause the resin to sag, and the microlens 10b shown in FIG. 3 is fabricated. Next, the microlenses are dyed red, green, and blue in the same manner as in Production Example 1 using an anthraquinone dye for synthetic fibers. Incidentally, using UV-curable acrylic resin, a yakuro lens was manufactured using the same process.
0) A microlens element having a shape as shown in FIG. 4 (10 ct) was prepared by photolithography using a hydrazine-based etchant, and was hardened for 1 hour at 250° C. in strained nitrogen. The microlens 10b shown in FIG. 3 can be manufactured by repeating the same process and stacking the element bodies as shown in FIG. 5, followed by heat treatment at 350° C. for 1 hour in nitrogen. Next, use a reactive dye such as IJ azine to make a microlens 10b't-
They are dyed red, green, and blue, respectively. All microlenses were manufactured using the same process using polyamide resin. In the above example, the microlens 1OTH was provided on the light incident side of the lower glass substrate 1, but as shown in FIGS. 6 and 7, It may also be provided on the upper glass substrate 4 side.
この場合は開口率が従来のものと変らないが視野は広く
なり、特にマイクロレンズを上ガラス基板4の下側(液
晶セルの内面側)に設けると視野はさらに拡大すること
ができる。In this case, the aperture ratio remains the same as in the conventional case, but the field of view becomes wider. In particular, if the microlens is provided below the upper glass substrate 4 (on the inner surface of the liquid crystal cell), the field of view can be further expanded.
以上のようにこの発明によれば、赤、緑、青に着色した
マイクロレンズを各画素ごとに配置したことにより、光
の開口率が高まシ表示画像品質が向上し、かつ視野の広
い液晶カラーイメージ表示装置が得られる効果がある。As described above, according to the present invention, by arranging microlenses colored in red, green, and blue for each pixel, the aperture ratio of light is increased, the display image quality is improved, and the liquid crystal display with a wide field of view is This has the effect of providing a color image display device.
第1図はこの発明の一実施例を示す液晶カラーイメージ
表示装置の断面図、第2図〜M5図はマイクロレンズ製
作の工程を示す断面図、第6囚および第7図は他の実施
例を示す各々の断面図、第8図は従来の液晶カラーイメ
ージ表示装置の断面図である。
1・・・下ガラス基板、2・・・薄膜トランジスタ、3
・・・画素電極、4・・・上ガラス基板、6・・・共通
電極、8・・・液晶層、10・・・カラーフィルターを
兼ねるマイクロレンズ。
なお、図中、同一符号は同−又は相描部分を示す0FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal color image display device showing one embodiment of the present invention, FIGS. 2 to M5 are sectional views showing the process of manufacturing a microlens, and FIGS. FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal color image display device. 1... Lower glass substrate, 2... Thin film transistor, 3
. . . Pixel electrode, 4. Upper glass substrate, 6. Common electrode, 8. Liquid crystal layer, 10. Microlens that also serves as a color filter. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or similar parts.
Claims (4)
ィブマトリクス型液晶平面ディスプレイにおいて、赤、
緑、青に着色したマイクロレンズを各画素ごとに配置し
たことを特徴とする液晶カラーイメージ表示装置。(1) In an active matrix type liquid crystal flat display with a built-in thin film transistor for each pixel, red,
A liquid crystal color image display device characterized by green and blue colored microlenses arranged for each pixel.
るいはニカワを染色したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の液晶カラーイメージ表示装置。(2) The liquid crystal color image display device according to claim 1, wherein the microlenses are made of dyed gelatin, casein, or glue.
または紫外線硬化型スピロアセタール樹脂を染色したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶カラー
イメージ表示装置。(3) The liquid crystal color image display device according to claim 1, wherein the microlenses are made of dyed ultraviolet curing acrylic resin or ultraviolet curing spiroacetal resin.
アミド樹脂を染色したことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の液晶カラーイメージ表示装置。(4) The liquid crystal color image display device according to claim 1, wherein the microlenses are made of dyed polyimide resin or polyamide resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60048538A JPS61208080A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Liquid crystal color image display unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60048538A JPS61208080A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Liquid crystal color image display unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61208080A true JPS61208080A (en) | 1986-09-16 |
Family
ID=12806141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60048538A Pending JPS61208080A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Liquid crystal color image display unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61208080A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62267791A (en) * | 1986-05-15 | 1987-11-20 | 大日本印刷株式会社 | Electrode substrate for multicolor electrooptic display unit |
JPH02181781A (en) * | 1989-01-06 | 1990-07-16 | Mitsubishi Electric Corp | Display element |
US5161042A (en) * | 1990-06-28 | 1992-11-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color liquid crystal display device using dichroic mirrors for focusing different colors in different directions |
JPH05206429A (en) * | 1992-01-27 | 1993-08-13 | Toshiba Corp | Colored microlens array and its manufacture |
US5715022A (en) * | 1989-07-19 | 1998-02-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
WO2009081534A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display panel, liquid crystal display device and manufacturing method of liquid crystal display panel |
-
1985
- 1985-03-11 JP JP60048538A patent/JPS61208080A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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