JPH04372928A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
- Publication number
- JPH04372928A JPH04372928A JP3151519A JP15151991A JPH04372928A JP H04372928 A JPH04372928 A JP H04372928A JP 3151519 A JP3151519 A JP 3151519A JP 15151991 A JP15151991 A JP 15151991A JP H04372928 A JPH04372928 A JP H04372928A
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- JP
- Japan
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- prism
- liquid crystal
- width
- pitch
- crystal display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012466 permeate Substances 0.000 abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関する
。
。
【０００２】
【従来の技術】投写型液晶表示素子の解決すべき課題に
投写画像の輝度が低いという課題がある。上記課題に対
し、液晶表示素子にレンズアレイ体を形成し、入射光を
液晶画素開口部に集めることにより輝度の改善を図ると
いう提案がなされてきた。（例えば特開昭５７−１５７
２１５、特開昭６０−１６５６２４。）
投写画像の輝度が低いという課題がある。上記課題に対
し、液晶表示素子にレンズアレイ体を形成し、入射光を
液晶画素開口部に集めることにより輝度の改善を図ると
いう提案がなされてきた。（例えば特開昭５７−１５７
２１５、特開昭６０−１６５６２４。）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術に見
られる提案は光源を含めた一連の光学系の特性をほとん
ど考慮していないため、いずれも効果的であるとは言い
難い。その理由を図３を用いて説明する。投写形液晶表
示素子においては、投写レンズの画角、ランプの大きさ
を考慮すると（Ａ）に示すような照明光学系を設定する
必要がある。ここで３０１はランプ、３０２はコンデン
サーレンズ、３０３は液晶パネルである。このような照
明系では液晶パネル３０３に入射する光線のほとんどの
ものは３０４に示すようなものとなる。従って、液晶パ
ネル３０３の光線入射面における入射光の角度成分分布
は、（Ｂ）のようなものとなり、５°以上の角度を持っ
た入射光の強度が非常に強い。その一方で、通常レンズ
アレイの形成してある基板の厚さは１ｍｍ程度あるため
、仮に表示画素の大きさが１００μｍ×１００μｍ程度
とするとＦナンバーが６〜８程度の焦点距離の長いレン
ズ体を形成することになる。焦点距離の長いレンズ体、
つまり開口数（ＮＡ値）が小さいレンズ体は画角が小さ
く、レンズの光軸に対して比較的大きな角度を持って入
射する光を、効率よく液晶画素開口部に導くことが出来
ない。この様子を図４に示す。大きな入射角度を有する
光線４０７、４０８はマイクロレンズ４０５により集光
されるが、そのほとんどは遮光部４０３によって遮られ
てしまう。
られる提案は光源を含めた一連の光学系の特性をほとん
ど考慮していないため、いずれも効果的であるとは言い
難い。その理由を図３を用いて説明する。投写形液晶表
示素子においては、投写レンズの画角、ランプの大きさ
を考慮すると（Ａ）に示すような照明光学系を設定する
必要がある。ここで３０１はランプ、３０２はコンデン
サーレンズ、３０３は液晶パネルである。このような照
明系では液晶パネル３０３に入射する光線のほとんどの
ものは３０４に示すようなものとなる。従って、液晶パ
ネル３０３の光線入射面における入射光の角度成分分布
は、（Ｂ）のようなものとなり、５°以上の角度を持っ
た入射光の強度が非常に強い。その一方で、通常レンズ
アレイの形成してある基板の厚さは１ｍｍ程度あるため
、仮に表示画素の大きさが１００μｍ×１００μｍ程度
とするとＦナンバーが６〜８程度の焦点距離の長いレン
ズ体を形成することになる。焦点距離の長いレンズ体、
つまり開口数（ＮＡ値）が小さいレンズ体は画角が小さ
く、レンズの光軸に対して比較的大きな角度を持って入
射する光を、効率よく液晶画素開口部に導くことが出来
ない。この様子を図４に示す。大きな入射角度を有する
光線４０７、４０８はマイクロレンズ４０５により集光
されるが、そのほとんどは遮光部４０３によって遮られ
てしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示素子は、表示画素に対応するよう
にプリズム要素のアレイが設けられており、かつ前記プ
リズム要素の幅が前記プリズム要素のピッチよりも小さ
いことを特徴とする。また、前記プリズム要素が２つの
プリズムの組合せからなることを特徴とする。また、前
記液晶表示素子の画素開口部のピッチをＰ、遮光部の幅
をＷとしたときに、前記プリズム要素の幅が Ｐ−Ｗ
以下であることを特徴とする。
に、本発明の液晶表示素子は、表示画素に対応するよう
にプリズム要素のアレイが設けられており、かつ前記プ
リズム要素の幅が前記プリズム要素のピッチよりも小さ
いことを特徴とする。また、前記プリズム要素が２つの
プリズムの組合せからなることを特徴とする。また、前
記液晶表示素子の画素開口部のピッチをＰ、遮光部の幅
をＷとしたときに、前記プリズム要素の幅が Ｐ−Ｗ
以下であることを特徴とする。
【０００５】
【実施例】（実施例１）実施例で使用したプリズムアレ
イの概要を図１に示す。入射光線１０７〜１１０は図２
（Ｂ）で示した最大強度を示す入射角度成分の一方を示
してある。もう一方の入射角度成分についてもこれから
述べる議論が成り立つのは言うまでもない。まずプリズ
ム要素１０５がない場合について考えてみる。入射光線
１０７〜１１０のうち１０７は、画素開口部１１４を透
過するが１０８（１０９及び１１０）は遮光部１０３お
よび薄膜トランジスタ１０２で遮られてしまうのは図か
ら明かであろう。次にプリズム要素１０５を配置した場
合について考えてみる。ここでプリズム要素の幅１１２
はプリズム要素のピッチ１１１より狭く、かつプリズム
要素の幅１１２は画素ピッチ１１３から画素開口部の幅
１１４を引いたも値より小さい。また、プリズム要素１
０５は２つのプリズムからなり、この２つのプリズムの
断面形状は鏡像対称である。プリズム要素がない場合で
も画素開口部を透過していた１０７はプリズム要素を配
置しても画素開口部を透過する。一方で、遮光膜、薄膜
トランジスタに遮られていた入射光線１０８のうち、１
０９はプリズム要素により屈折され画素開口部を透過す
るようになり、従って画像表示面の輝度を向上させるこ
とが可能になった。
イの概要を図１に示す。入射光線１０７〜１１０は図２
（Ｂ）で示した最大強度を示す入射角度成分の一方を示
してある。もう一方の入射角度成分についてもこれから
述べる議論が成り立つのは言うまでもない。まずプリズ
ム要素１０５がない場合について考えてみる。入射光線
１０７〜１１０のうち１０７は、画素開口部１１４を透
過するが１０８（１０９及び１１０）は遮光部１０３お
よび薄膜トランジスタ１０２で遮られてしまうのは図か
ら明かであろう。次にプリズム要素１０５を配置した場
合について考えてみる。ここでプリズム要素の幅１１２
はプリズム要素のピッチ１１１より狭く、かつプリズム
要素の幅１１２は画素ピッチ１１３から画素開口部の幅
１１４を引いたも値より小さい。また、プリズム要素１
０５は２つのプリズムからなり、この２つのプリズムの
断面形状は鏡像対称である。プリズム要素がない場合で
も画素開口部を透過していた１０７はプリズム要素を配
置しても画素開口部を透過する。一方で、遮光膜、薄膜
トランジスタに遮られていた入射光線１０８のうち、１
０９はプリズム要素により屈折され画素開口部を透過す
るようになり、従って画像表示面の輝度を向上させるこ
とが可能になった。
【０００６】（実施例２）図２に示すようなプリズム要
素を作製した。ここで、画素ピッチ２０６は５６μｍ、
画素開口部幅２０８は３０μｍ、遮光部幅２０７は２６
μｍ、対向基板２０４の下面からプリズムアレイ基板上
面までの距離２１２は３５μｍである。このプリズムア
レイへの入射光の最大角度成分は＋７°、−７°であっ
た。従ってこれに合わせてプリズム要素２０３を設計し
た。プリズム要素の片側のプリズムの底角は２１０が８
３°、２１１が１９°、プリズム要素の幅２０９は２６
μｍである。これは、７０５９ガラス基板２０５をエッ
チングすることにより作製した。このプリズム要素を使
用した場合の投写画像の明るさは１８７ｌｍで、プリズ
ム要素を使用しない場合に比べて１．４８倍の明るさで
あった。本特許では実施例を述べるのはここまでとする
が、例えば投写レンズの主光線傾角に合わせてプリズム
アレイ面内でプリズム要素の形状、ピッチを変化させる
ことによりさらなる投写画像の輝度向上および輝度の均
一化がはかれる。
素を作製した。ここで、画素ピッチ２０６は５６μｍ、
画素開口部幅２０８は３０μｍ、遮光部幅２０７は２６
μｍ、対向基板２０４の下面からプリズムアレイ基板上
面までの距離２１２は３５μｍである。このプリズムア
レイへの入射光の最大角度成分は＋７°、−７°であっ
た。従ってこれに合わせてプリズム要素２０３を設計し
た。プリズム要素の片側のプリズムの底角は２１０が８
３°、２１１が１９°、プリズム要素の幅２０９は２６
μｍである。これは、７０５９ガラス基板２０５をエッ
チングすることにより作製した。このプリズム要素を使
用した場合の投写画像の明るさは１８７ｌｍで、プリズ
ム要素を使用しない場合に比べて１．４８倍の明るさで
あった。本特許では実施例を述べるのはここまでとする
が、例えば投写レンズの主光線傾角に合わせてプリズム
アレイ面内でプリズム要素の形状、ピッチを変化させる
ことによりさらなる投写画像の輝度向上および輝度の均
一化がはかれる。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
素な構成のプリズムアレイを用いることにより、液晶パ
ネルへ傾きを持って入射する光線を効率よく画素開口部
へ導くことが出来る。従って、本発明のプリズムアレイ
を液晶表示素子の光源側に配置することにより、投写型
液晶表示素子の輝度向上を図ることが可能となる。
素な構成のプリズムアレイを用いることにより、液晶パ
ネルへ傾きを持って入射する光線を効率よく画素開口部
へ導くことが出来る。従って、本発明のプリズムアレイ
を液晶表示素子の光源側に配置することにより、投写型
液晶表示素子の輝度向上を図ることが可能となる。
【図１】 本発明の実施例１の説明図。
【図２】 本発明の実施例２の説明図。
【図３】 従来の技術の説明図。
【図４】 従来の技術の説明図。
１０１ 薄膜トランジスタ基板
１０２ 薄膜トランジスタ
１０３ 遮光部
１０４ 対向基板
１０５ プリズム要素
１０６ プリズムアレイ基板
１０７、１０８、１０９、１１０ 入射光線１１１
プリズム要素のピッチ １１２ プリズム要素の幅 １１３ 画素ピッチ １１４ 画素開口部の幅 ２０１ 遮光部 ２０２ 画素開口部 ２０３ プリズム要素 ２０４ 対向基板 ２０５ ７０５９ガラス基板 ２０６ 画素ピッチ ２０７ 遮光部幅 ２０８ 画素開口部幅 ２０９ プリズム要素の幅 ２１０、２１１ プリズムの底角 ２１２ 対向基板の下面からプリズムアレイ基板の上
面までの距離 ３０１ ランプ ３０２ コンデンサーレンズ ３０３ 液晶パネル ３０４ 液晶パネルに入射する光線 ４０１ 薄膜トランジスタ基板 ４０２ 薄膜トランジスタ ４０３ 遮光部 ４０４ 対向基板 ４０５ マイクロレンズ ４０６ マイクロレンズ基板
プリズム要素のピッチ １１２ プリズム要素の幅 １１３ 画素ピッチ １１４ 画素開口部の幅 ２０１ 遮光部 ２０２ 画素開口部 ２０３ プリズム要素 ２０４ 対向基板 ２０５ ７０５９ガラス基板 ２０６ 画素ピッチ ２０７ 遮光部幅 ２０８ 画素開口部幅 ２０９ プリズム要素の幅 ２１０、２１１ プリズムの底角 ２１２ 対向基板の下面からプリズムアレイ基板の上
面までの距離 ３０１ ランプ ３０２ コンデンサーレンズ ３０３ 液晶パネル ３０４ 液晶パネルに入射する光線 ４０１ 薄膜トランジスタ基板 ４０２ 薄膜トランジスタ ４０３ 遮光部 ４０４ 対向基板 ４０５ マイクロレンズ ４０６ マイクロレンズ基板
Claims (3)
- 【請求項１】 表示画素に対応するようにプリズム要
素のアレイが設けられており、かつ前記プリズム要素の
幅が前記プリズム要素のピッチよりも小さいことを特徴
とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 前記プリズム要素が２つのプリズムの
組合せからなることを特徴とする請求項１記載の液晶表
示素子。 - 【請求項３】 前記液晶表示素子の画素開口部のピッ
チをＰ、遮光部の幅をＷとしたときに、前記プリズム要
素の幅が Ｐ−Ｗ 以下であることを特徴とする請
求項１記載の液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151519A JPH04372928A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3151519A JPH04372928A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04372928A true JPH04372928A (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=15520292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3151519A Pending JPH04372928A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04372928A (ja) |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP3151519A patent/JPH04372928A/ja active Pending
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