JPS60241024A - 透過型カラ−液晶表示装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の技術分野〉 本発明け、広範々視野で、鮮明かつ高輝度な画像表示を
可能とした透過型フルカラー液晶表示装置に関するもの
である。

〈従来技術〉 従来例について第５図を用いて説明する。

まず、第５図左側より照射された光束は、１の下偏光板
を通り、この際、特定方向に偏光された光とガリ、２の
下板ガラスを通って３（コモン電極）４（液晶）６（デ
ータ電極）で構成されたシャッタ一部を通って光束制御
される。更に７（上板ガラス）を通り、８（色フイルタ
−）を介し特定色（フィルター波長）になシ、９（上偏
光板）を通過してイロハで示す、見る人の目に到達する
。

なお、図中５は、液晶封止用のシール材テある。

ここで、１〜９の各層を通過する際、光束は特に３，４
．６で構成されたシャッタ一部に於いて、シャッタ一部
、すなわち３と６の対向部具外を通過する事ができない
。よって、見る人の側からは、イロハの各角度から見た
いずれの場合に於いても、無効部分（図中、イ・２１口
・２．ハ・２．イ・４゜口・４．ハ・４）を含めた表示
面を見る事になる。

この場合、有効面積との割合にょシ開ロ率が決定される
が、現在よく用いられる多重マトリクス構造等の電極配
線部、すなわち無効部面積の広い構造に於いては、非常
に開口率が圓下し、画像の輝度及び鮮明度が低下する欠
点を有した。

又、６と８の面積が等しい為、製造工程でのズレや、７
の板厚みによりシャッタ一部と色フィルター層にズレが
生じ、色ムラ、色調異常、輝度ムラ等の欠点があった。

〈目　的〉 本発明は、これらの欠点を除去したもので、その目的は
、表示面から見た開口率の向上による画像の鮮明度及び
輝度の向上及び視野角の拡大にある。

又、色フィルターのズレ防止による色ムラ防止。

色調の安定化、輝度ムラの防止を目的とする。

〈発明の構成〉 本発明は、前記の目的を達成するために、通常の透過型
液晶パネル、すガわち上下偏光板及びコモン電極データ
電極を有する上下板ガラスと、上！ 下板ガラスにはさまれた液晶とで構成されたノくネルに
、データ電極面積より大きな面積を持つ赤緑青の色フィ
ルターと、表示面の一番外側に個々のデーター電極（即
ち表示電極画素）に対応した凸型マイクロレンズ又は多
角錐で成るプリズムを密着させた構造を付加したもので
ある。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例につき図面を参照しながら説明す
る。

第１図、第３図は、本発明の実施例Ｉであって、第１図
の１は下偏光板、２は下板ガラス、３はコモン電極、４
は液晶、５は液晶封止用シール材、６はデータ電極、７
は上板ガラス、８ａは色フイルタ−，９け上偏光板、１
０は凸型マイクロレンズである。又、第３図は、第１図
の構成に於ける光の通路説明図であって、１〜１０は第
１図に共通なものを示し、付．イ・２．イ・６．イ・４
゜イ・５は、イの方向から見た時の光路を表わす。

口・１１口・２２口・３．ロー４．ロー５は、口の方向
から見た時の光路を表わす。ノ・・１．ノ・・２゜ハ・
５．ハ・４は、ノ・の方向から見た時の光路を表わす。

まず、第３図左側よりの通過光を右側イの方向より見た
時について説明する。ここで、液晶表示装置とイの目と
の距離は、画像視認に十分な距離であるものとする。し
たがって、凸型マイクロレンズ面を見た付〜イ・５まで
光路はほぼ平行である事を前提とする。これは、以下説
明する口の方向、ハの方向についても同様である。

さて、付の光路は、まず凸型マイクロレンズへ入射の際
、境界面で屈折により上方に曲げられる。そして、９，
８ａを通過するが、実際上層厚が薄いので、説明の簡略
化のためここでの屈折は無視する。更に上板ガラスの境
界面で上方に曲げられ、６に達する。以上が付の光路で
あるが、光が目に入る考えでは、この逆の方向となる事
は言うまでもない。イ・２についても、同様で目から１
０．９，８ａ、７を経て６に達する。この際、１０．７
に於いて上方に屈折がおこり、光路は曲げられる。イ・
３．イ・４の光路も、同様に第３図の如く決定される。

又、イ・５は、１０で下方に７で上方に屈折し、やはシ
ロに達する。

以下、口・１〜口・５．ハ・１〜ハ・４について＝　５
− も第３図の如く同様である。こうして、１０のレンズ効
果によりあらゆる方向からの光路のほとんどが、６すな
わちシャッタ一部である有効表示面に到達するのである
。

第２図、第４図は実施例■であり、第２図の１〜９は第
１図と同一物である。１１は多角錐（この場合は四角錐
）よシ成るプリズムを表わす。又、第４図の１〜９も第
１図と同一物を示し、１１は多角錐より成るプリズムを
表わしている。ここで第４固在よりの透過光をイロハの
各方向より見た場合の光路を、付〜イ・５２口・１〜口
・５゜ハ・１〜ハ・４でそれぞれ示すが、実施例Ｉの時
と同様に液晶表示装置と目までの距離は、画像視認に十
分な距離であるものとする。さて、付の光路は目よシ１
１に到達し、空気とプリズム（この場合四角錐であるが
、底辺の数は４〜ｃｏまで任意である。ただし、どの場
合についても構成角度を適正値に設計する必要がある。

）の境界面に於いて下方へ屈折し、９．８ａを経て７の
境界面で上方に屈折し６に至る。

　６− 以下同様に、イ・２〜イ・５１口・１〜口・５゜ハ・１
〜ハ・４の光路も、第４図に示す通りである。ここでも
実施例Ｉと同様、１１のプリズム効果により、あらゆる
方向からの光路のほとんどが６を経て通過する結果とな
る。

また、実施例Ｉ・■を通して、図面の都合上、光路を図
面の上下方向イ〜ハについて説明したが、第１図、第２
図でもわかる通り、構造上、左右方向に於いても同一の
結果が得られる事を付記しておく。更に又、目の方向か
らの光路中６に到達する光は、８ａを通過する際、８ａ
の各色光（Ｒ）。

緑（Ｇ）、青（Ｂ）が６より面積的に犬のため、必ず所
定の色に着色（％、定波長に限定）される。

なお、１０．１１の形状については、材料の屈折率、１
０及び１１から６″ｉ！での距離、７，８ａ。

９の屈折率及び層厚を考慮すると共に、それぞれの境界
面に於ける反射防止のため、各材料の臨界角をも加味し
た最適設計が必要である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、液晶表示装置に凸型マイクロレン
ズ又は多角錐を配する事により、あらゆる明視方向から
の光（光路）のほとんどが液晶表示装置の有効表示部（
シャッター形成電極部分）のみに到達する事が可能とな
り、明視方向からの見かけ上の開口率が向上する結果と
なり、画像の輝度及び竺明７度の向上また視野角の拡大
に、大きな効果をもたらしめるものである。更に、色フ
ィルター面積の改′良によシ色ムラ、輝ムラの防止。

色調の安定化゛を図り、液晶表示装置製造上の歩留シ向
上にもｌ犬゛５きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本・発明の実施例Ｉを表わす概略断面図、第２
図は実施例■を表わす概略断面図、第３図は実施例Ｉに
於ける光路説明図、第４図は実施例■に於ける光路説明
図、第５図は従来例を表わす概略断面及び光路説明図で
ある。 なお、各符号は １・・・・・・下偏向板　２・・・・・・下板ガラス５
・・・・・・コモン電極　４・・・・・・液　晶５・・
・・・・液晶封止材　６・・・・・・データ電極７・・
・・・・上板ガラス　８・・・・・・旧色フィルタ８ａ
・・・新色フィルタ　９・・・・・・上偏光板１０・・
・・・・凸型マイクロレンズ １１・・・・・・四角錐（多角錐）プリズム４９ロ、ハ
・・・・・・観測方向 付〜イ・５・・・イの観測方向からの説明用光路口・１
〜口・５・・・口の観測方向からの説明用光路ハ・１〜
ハ・４・・・ハの観測方向からの説明用光路をそれぞれ
表わす。 以　上 出願人　エプソン株式会社 代理人　弁理士　最上　務 　９− 第２図 （６）ｔ１７ノ へ＼川 一イ３ ＼ハ・２ □１ 一イ・５ ゝゝＮ／ｌ、／ １４７ １・２ １・４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 色素フィルターを用い、透過光によりカラー表示を行々
   う液晶表示装置で、透過光量制御′用の液晶及び制御電
   極からなるシャッターと、前記制御電極に一色ずつ対応
   した制御電極よシ大きい面積の色フイルタ−（赤緑青）
   と、前記シャッター用制御電椿の一つ一つに対応し７た
   凸型マイクロレンズもしくは多角錐より成るプリズムと
   を順次配置した事を特徴とする透過型カラー液晶表示装
   置。