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JPH0627453A - Optical element for liquid crystal display - Google Patents

Optical element for liquid crystal display

Info

Publication number
JPH0627453A
JPH0627453A JP4180074A JP18007492A JPH0627453A JP H0627453 A JPH0627453 A JP H0627453A JP 4180074 A JP4180074 A JP 4180074A JP 18007492 A JP18007492 A JP 18007492A JP H0627453 A JPH0627453 A JP H0627453A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
mla
lens
display
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
Application number
JP4180074A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoyuki Suzuki
基之 鈴木
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.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP4180074A priority Critical patent/JPH0627453A/en
Publication of JPH0627453A publication Critical patent/JPH0627453A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve a visual field angle enlargement effect by constituting the optical element of a micro-lens array (MLA) in which minute lenses are arranged like a plane and a polarized light element layer, and providing the polarized light element layer on the observation surface side of a liquid crystal display from the MLA layer. CONSTITUTION:An MLA layer 3 is constituted by arraying minute unit parts having many lens functions having a convex lens function and/or a concave lens function, like a plane in a certain period. In this MLA layer, there are a one-dimensional MLA in which a columnar solid in which one side face of a semicolumn, etc., is a plane is arrayed in one direction by allowing its plane side to coincide with the array surface, and a two-dimensional MLA in which a solid having the plane bottom face of a rectangle, a triangle, a hexagon, etc., is arrayed vertically and horizontally. When this MLA layer 3 is combined with a polarized light element layer 1 provided on its observation surface side, an external light is absorbed by the polarized light element layer 1 and does not reach the lens function surface, therefore, an external light scattering reflection is suppressed, and on the other hand, a light beam from a liquid crystal cell is not influenced even if there is the polarized light element layer 1, and deterioration of a contrast ratio is suppressed.

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、液晶ディスプレイ用光
学素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element for liquid crystal display.

【0002】[0002]

【従来の技術】直視型の液晶ディスプレイの視野角(後
述)を拡大するために、液晶ディスプレイとマイクロレ
ンズアレイなどの光学素子を組み合わせることが提案さ
れている。
2. Description of the Related Art It has been proposed to combine a liquid crystal display with an optical element such as a microlens array in order to expand the viewing angle (described later) of a direct view type liquid crystal display.

【0003】液晶ディスプレイの観察面側にレンズなど
の光線透過方向を制御する光学素子を組み合わせて視野
角を拡大する方法としては、平凹レンズ群を配する方法
(特開昭53−25399公報)、多面体レンズを配す
る方法(特開昭56−65175公報)、プリズム状突
起透明板を配する方法(特開昭61−148430公
報)、液晶セルの表示単位にそれぞれレンズを設ける方
法(特開昭62−56930公報、特開平2−1080
93公報)などがあり、さらにこれらに加え透過型ディ
スプレイの場合に背面光源の光線出射方向を制御する手
段を付加するもの(特開昭58−169132公報、特
開昭60−202464公報、特開昭63−25332
9公報)などがある。
As a method of expanding the viewing angle by combining an optical element such as a lens for controlling the light transmission direction on the viewing surface side of a liquid crystal display, a method of arranging a plano-concave lens group (JP-A-53-25399), A method of disposing a polyhedral lens (JP-A-56-65175), a method of disposing a prism-shaped projection transparent plate (JP-A-61-148430), and a method of disposing a lens in each display unit of a liquid crystal cell (JP-A-SHO). 62-56930, JP-A-2-1080.
In addition to these, in the case of a transmissive display, means for controlling the light emission direction of the back light source is added (JP-A-58-169132, JP-A-60-202464, JP-A-60-202464, JP-A-60-202464, etc.). Sho 63-25332
9 gazette).

【0004】液晶ディスプレイにマイクロレンズアレイ
を組み合わせた際に、レンズ面に於ける直接反射によっ
て表示像が見えにくくなる欠点を解消する技術としては
該レンズ表面に反射防止多層膜などによる無反射コート
膜を設けることが提案されている(特開昭56−651
75公報)。
When a microlens array is combined with a liquid crystal display, a technique for eliminating the drawback that the display image is difficult to see due to direct reflection on the lens surface is a non-reflection coating film such as an antireflection multilayer film on the lens surface. Is proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 56-651).
75 publication).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】液晶ディスプレイは、
観察方向によって表示品位が変化するという欠点を持っ
ている。一般的には表示面の法線方向から観察した時に
最も良好な表示品位が得られるように設定されているの
で、表示面の法線方向と観察方向のなす角度が大きくな
るほど表示品位が低下し、ある角度を超えると観察者が
容認できる範囲を超えてしまうという欠点、すなわち良
好な表示品位の得られる視野角が小さい(以下、単に
「視野角が狭い」ということがある)という欠点を持っ
ている。
The liquid crystal display is
It has the drawback that the display quality changes depending on the viewing direction. Generally, it is set so that the best display quality can be obtained when observing from the normal direction of the display surface, so the display quality deteriorates as the angle between the normal direction of the display surface and the observation direction increases. , It has a drawback that if it exceeds a certain angle, it will exceed the range that the observer can accept, that is, the viewing angle at which good display quality can be obtained is small (hereinafter, it may be simply referred to as "the viewing angle is narrow"). ing.

【0006】視野角が狭いという欠点は、比較的単純な
構成で生産性に優れ大容量表示が可能という優れた特長
を持つためパーソナルワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータなどに多用されるスーパーツイステッドネマ
チックモードにおいて特に顕著で、ディスプレイ表示面
の法線方向から20度から50度(表示面に対して上下
方向、左右方向などによって異なる)の方向から観察し
た場合、表示内容が殆ど判読できなくなることが多い。
このため、事実上複数人で観察することができず、液晶
ディスプレイの応用展開の妨げとなっている。
The disadvantage of a narrow viewing angle is particularly noticeable in the super twisted nematic mode, which is widely used in personal word processors, personal computers, etc., because it has a relatively simple structure and is excellent in productivity and capable of displaying a large capacity. When viewed from a direction of 20 ° to 50 ° from the normal line direction of the display surface (depending on the vertical direction, the horizontal direction, etc. with respect to the display surface), the displayed contents are often almost unreadable.
For this reason, it cannot be observed by a plurality of people, which hinders the application and development of the liquid crystal display.

【0007】この欠点を解消するために、液晶ディスプ
レイの観察面にマイクロレンズアレイ等の光学素子を設
けることが提案されているが、いずれも実用性に乏しく
視野角の問題を解消するに至っていない。
In order to solve this drawback, it has been proposed to provide an optical element such as a microlens array on the observation surface of the liquid crystal display, but none of them is practical and has not solved the problem of the viewing angle. .

【0008】この理由は、本発明者の検討によれば、従
来提案されてきた方法では液晶ディスプレイの表示品位
を著しく低下してしまうという欠点があったためであ
る。すなわち、従来提案されている平凹レンズ群、平板
マイクロレンズアレイ、多面体レンズ群、レンチキュラ
ーレンズ、プリズム板を配する方法では、液晶ディスプ
レイの外部から入射する光線を強く散乱反射するので、
通常の室内照明などの外部からの入射光(以下、単に
「外光」ということがある)がある場合には画面全体が
白っぽくなり、最明色表示部分と最暗色表示部分のコン
トラスト比が低下し表示が見にくくなるという欠点があ
る。すなわち、液晶ディスプレイを正面(表示面の法線
方向)から観察した時の表示品位が低下するとともに、
表示面の法線方向と観察方向のなす角度が大きくなるほ
ど顕著になり、ある角度以上では殆ど表示内容が判読で
きなくなるもので、結果的に当初の目的である視野角を
拡大することができていなかった。さらにこの欠点は、
マイクロレンズアレイの視野角拡大効果が大きいほど顕
著となるという相関があり、液晶ディスプレイの視野角
を拡大することをさらに困難なものにしていた。
The reason for this is that, according to the study by the present inventors, the conventionally proposed method has a drawback that the display quality of the liquid crystal display is remarkably deteriorated. That is, in the method of arranging the plano-concave lens group, the flat plate microlens array, the polyhedral lens group, the lenticular lens, and the prism plate that have been conventionally proposed, since the light rays incident from the outside of the liquid crystal display are strongly scattered and reflected,
When there is incident light from outside such as normal room lighting (hereinafter sometimes simply referred to as “external light”), the entire screen becomes whitish, and the contrast ratio between the brightest color display part and the darkest color display part decreases. However, there is a drawback that the display is difficult to see. That is, when the liquid crystal display is observed from the front (the direction normal to the display surface), the display quality deteriorates, and
The larger the angle between the normal direction of the display surface and the viewing direction becomes, the more remarkable it becomes, and the display content becomes almost unreadable at a certain angle or more, and as a result, the viewing angle, which is the original purpose, can be expanded. There wasn't. Furthermore, this drawback is
There is a correlation that the greater the effect of enlarging the viewing angle of the microlens array, the more prominent it becomes, making it more difficult to increase the viewing angle of the liquid crystal display.

【0009】原理的には液晶ディスプレイの背面光源の
輝度を増大することによって、表示品位を低下させる外
光よりも圧倒的に強い光量を背面から照射することによ
って、外光の反射による悪影響を無視できるレベルにす
ることはできるが、この場合、背面光源の出力を大きな
ものにする必要があり、液晶ディスプレイの小型、軽
量、薄型、低消費電力という大きな特徴が失われるた
め、実用性がなくなる。
In principle, by increasing the brightness of the back light source of the liquid crystal display, by irradiating from the back with a light amount that is overwhelmingly stronger than the outside light that deteriorates the display quality, the adverse effect of reflection of outside light is ignored. Although it can be made as high as possible, in this case, it is necessary to increase the output of the back light source, and the large features of the liquid crystal display such as small size, light weight, thin shape, and low power consumption are lost, and thus it becomes impractical.

【0010】本発明者の検討によれば、レンズ面に無反
射コート層を設ける方法によっても、この欠点は殆ど解
消されない。これは、無反射コート層は原理的にある特
定の一方向からの入射光に対してのみ有効に働くので、
観察角度を変えると無反射化効果が減少あるいは消滅す
るという特性を持っており、液晶ディスプレイなどあら
ゆる角度から観察されるものに適用するのには無理があ
るためである。
According to the study by the present inventor, this defect is hardly eliminated even by the method of providing the antireflection coating layer on the lens surface. This is because the non-reflective coating layer basically works effectively only for incident light from one specific direction.
This is because the antireflection effect decreases or disappears when the observation angle is changed, and it is impossible to apply it to things that are observed from any angle such as a liquid crystal display.

【0011】反射防止コートと呼ばれているものの中に
は、表面にランダムな微細な凹凸を設けるいわゆるノン
グレア処理(マット処理)も含まれることがあるが、こ
の方法は正反射を抑える効果しかないので、レンズ表面
に適用しても効果がないことは言うまでもない。
What is called an antireflection coat may include so-called non-glare treatment (matte treatment) in which random fine irregularities are formed on the surface, but this method has only the effect of suppressing regular reflection. Therefore, it goes without saying that it is not effective when applied to the lens surface.

【0012】なお液晶ディスプレイの視野角が狭いとい
う欠点は、液晶ディスプレイの原理的な問題であるた
め、液晶セル内部の改良によって視野角を拡大すること
は限界があり充分な効果は得られていない。
Since the drawback that the viewing angle of the liquid crystal display is narrow is a principle problem of the liquid crystal display, there is a limit to expanding the viewing angle by improving the inside of the liquid crystal cell, and a sufficient effect is not obtained. .

【0013】本発明の目的は、上記の欠点を解消し、外
光がある通常の使用環境下においても充分な視野角拡大
効果のある液晶ディスプレイ用光学素子を提供すること
にある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to provide an optical element for a liquid crystal display, which has a sufficient effect of enlarging the viewing angle even under a normal use environment where there is external light.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の欠点を
解消するため、液晶ディスプレイの液晶層よりも観察面
側に用いられる光学素子であって、該光学素子は少なく
とも微小単位レンズを面状に配列したマイクロレンズア
レイ層と偏光素子層からなり、該偏光素子層は該マイク
ロレンズアレイ層より液晶ディスプレイの観察面側に設
けられるものであることを特徴とする液晶ディスプレイ
用光学素子としたものである。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, the present invention is an optical element used on the observation surface side of a liquid crystal layer of a liquid crystal display, wherein the optical element has at least a minute unit lens as a surface. An optical element for a liquid crystal display comprising a microlens array layer and a polarizing element layer, which are arranged in a line, and the polarizing element layer is provided on the observation surface side of the liquid crystal display with respect to the microlens array layer. It is a thing.

【0015】本発明に於いて、液晶ディスプレイとは液
晶分子の電気光学効果、すなわち光学異方性(屈折率異
方性)、配向性、流動性および誘電異方性などを利用
し、任意の表示単位に電界印加あるいは通電して液晶の
配向状態を変化させるようにした液晶層と該液晶層の前
後に配された偏光素子を組み合わせて光線透過率や反射
率を変化させる光シャッタを配列した液晶セルを用いて
表示を行うものをいう。さらにここでは、該液晶セルに
表示される表示像を直接観察する形式の、いわゆる直視
型液晶ディスプレイのことを言うものとする。
In the present invention, the liquid crystal display means an electro-optical effect of liquid crystal molecules, that is, optical anisotropy (refractive index anisotropy), orientation, fluidity, dielectric anisotropy, etc. An optical shutter for changing the light transmittance or reflectance is arranged by combining a liquid crystal layer, which is adapted to change the alignment state of the liquid crystal by applying an electric field or energizing the display unit, and polarizing elements arranged before and after the liquid crystal layer. A liquid crystal cell is used for display. Further, here, a so-called direct-viewing type liquid crystal display of a type in which a display image displayed on the liquid crystal cell is directly observed is referred to.

【0016】本発明に於いてマイクロレンズアレイ(以
下、MLAということがある)とは、凸レンズ機能およ
び/または凹レンズ機能を有する多数のレンズ機能を持
つ微小な単位部分を、ある周期をもって面状に配列した
ものである。これには、半円柱などの1側面が平面の柱
状立体を、該平面側面を配列面と一致させて一方向に配
列した1次元MLAと、矩型、三角形、六角形などの平
面低面をもつ立体を縦横に配列した2次元MLAがあ
る。
In the present invention, a microlens array (hereinafter sometimes referred to as MLA) means a minute unit portion having a large number of lens functions having a convex lens function and / or a concave lens function, formed into a plane shape with a certain period. It is arranged. This includes a one-dimensional MLA in which one side surface is a flat surface such as a semi-cylindrical column, the planar side surface is aligned with the array surface in one direction, and a planar low surface such as a rectangular shape, a triangle, or a hexagon. There is a two-dimensional MLA in which the solids are arranged vertically and horizontally.

【0017】従来のレンチキュラーレンズ、平板マイク
ロレンズアレイなどのマイクロレンズアレイだけでは、
上述したように液晶ディスプレイの表面に装着して視野
角を拡大しようとしても、外光の反射によって画面全体
が白っぽくなり、特に斜め方向から観察すると殆ど表示
内容が判読できなくなってしまう。
With conventional microlens arrays such as lenticular lenses and flat plate microlens arrays,
As described above, even if it is mounted on the surface of a liquid crystal display and the viewing angle is expanded, the entire screen becomes whitish due to the reflection of external light, and the display content becomes almost unreadable especially when viewed from an oblique direction.

【0018】本発明者は上記の欠点に鑑み詳細な検討を
行った結果、該マイクロレンズアレイの観察面側に設け
た偏光素子と組み合わせることによって解消できること
を発見し、本発明を完成したものである。
As a result of a detailed study in view of the above-mentioned drawbacks, the present inventor has found that it can be solved by combining with a polarizing element provided on the observation surface side of the microlens array, and completed the present invention. is there.

【0019】本発明の光学素子の断面を見た構成模式図
の一例を図1に示す。また、本発明の光学素子を用いた
液晶ディスプレイの断面を見た構成模式図の一例を図2
に示す。なお、図1中、透明プラスチック基材1及び透
明粘着剤層4は本発明の光学素子にとって必須ではな
い。
FIG. 1 shows an example of a schematic diagram of a cross section of the optical element of the present invention. In addition, an example of a schematic configuration view of a cross section of a liquid crystal display using the optical element of the present invention is shown in FIG.
Shown in. In addition, in FIG. 1, the transparent plastic substrate 1 and the transparent adhesive layer 4 are not essential for the optical element of the present invention.

【0020】本発明の光学素子の液晶ディスプレイへの
適用に於いて、その態様には大別して二つの態様があ
る。すなわち、一つは光シャッタ機能を持つ液晶セルの
観察面側に本発明の光学素子を設ける態様であり、もう
一つは液晶セルの観察面側の偏光素子の代わりに本発明
の光学素子を用いる態様である。これらのうち、視野角
を拡大する効果が大きい点では前者の態様が好ましい
が、部品点数を少なく抑えながら実用的な視野角拡大効
果が得られる点では後者の態様も好ましいことがある。
In the application of the optical element of the present invention to a liquid crystal display, there are roughly two modes. That is, one is a mode in which the optical element of the present invention is provided on the observation surface side of a liquid crystal cell having an optical shutter function, and the other is the optical element of the present invention instead of the polarizing element on the observation surface side of the liquid crystal cell. This is the mode used. Among these, the former mode is preferable in that the effect of enlarging the viewing angle is large, but the latter mode is also preferable in that a practical effect of enlarging the viewing angle can be obtained while suppressing the number of parts.

【0021】本発明の光学素子を液晶セルの観察面側に
設ける場合には、本発明の光学素子の偏光素子の偏光方
向は、液晶セルを最も透過率の高い状態にしたときに、
最も透過率が高くなるような方向に配置することが好ま
しい。この方向は、液晶セルの観察面側の偏光素子と本
発明の光学素子の偏光素子に挟まれるマイクロレンズア
レイなどの素子に全体として実質的に旋光性がないもの
である場合は、液晶セルの観察面側の偏光素子の偏光軸
方向と一致する。
When the optical element of the present invention is provided on the observation surface side of the liquid crystal cell, the polarization direction of the polarizing element of the optical element of the present invention is such that when the liquid crystal cell is set to the highest transmittance state,
It is preferable to arrange in a direction that maximizes the transmittance. In the case where the polarizing element on the observation surface side of the liquid crystal cell and an element such as a microlens array sandwiched between the polarizing elements of the optical element of the present invention have substantially no optical rotatory power as a whole, this direction is It coincides with the polarization axis direction of the polarizing element on the observation surface side.

【0022】本発明に於いてマイクロレンズアレイ(以
下、MLAということがある)とは、レンズ機能を持つ
微小な単位部分を、ある周期をもって面状に配列したも
のである。これには、半円柱などの1側面が平面の柱状
立体を、該平面側面を配列面と一致させて一方向に配列
した1次元MLAと、矩型、三角形、六角形などの平面
低面をもつ立体を縦横に配列した2次元MLAがある。
In the present invention, the microlens array (hereinafter sometimes referred to as MLA) is an array of minute unit portions having a lens function arranged in a plane with a certain period. This includes a one-dimensional MLA in which one side surface is a flat surface such as a semi-cylindrical column, the planar side surface is aligned with the array surface in one direction, and a planar low surface such as a rectangular shape, a triangle, or a hexagon. There is a two-dimensional MLA in which the solids are arranged vertically and horizontally.

【0023】ここで「微小な」単位部分とは、単位部分
(単位レンズ)の大きさに対して配列体(MLA)が充
分に大きいことをいい、ここでは配列体が100以上の
単位部分からなる時に、単位部分が微小であるというも
のとする。
Here, the "minute" unit portion means that the array body (MLA) is sufficiently large with respect to the size of the unit portion (unit lens). When, it is assumed that the unit portion is minute.

【0024】さらにここで「レンズ機能を持つ」とは、
通常の単凸レンズ、単凹レンズなどのように、ある決ま
った焦点を有する必要はなく、入射する光線を制御され
た任意の方向へ屈折させる機能があれば良い。
Further, "having a lens function" as used herein means
Unlike a normal single-convex lens or a single-concave lens, it does not need to have a fixed focus, and may have a function of refracting an incident light ray in an arbitrary controlled direction.

【0025】本発明に於いてMLAの機能面は実質的に
1つの連続曲面で形成されることが好ましい。面の連続
性については、製造時あるいは使用時に形成された表面
の傷や微細な突起、段差などによって不連続な面となっ
ていても、ディスプレイに装着して観察する状態に於い
て表示品位の欠陥とならないものであれば良い。
In the present invention, the functional surface of the MLA is preferably formed by substantially one continuous curved surface. Regarding the continuity of the surface, even if it is a discontinuous surface due to scratches, fine protrusions, steps, etc. on the surface formed at the time of manufacture or use, it is Anything that does not become a defect will do.

【0026】ここで連続曲面とは、2つ以上の曲面が交
差する交線が存在しないことをいうが、この交線部分も
曲率半径がゼロの曲面ということもできるので、混乱を
避けるため、ここでは単位レンズ配列周期の5%以下の
曲率半径をもつ部分のないものと定義する。
Here, the continuous curved surface means that there is no intersection line where two or more curved surfaces intersect. However, since this intersection line portion can also be a curved surface having a radius of curvature of zero, in order to avoid confusion, Here, it is defined as having no portion having a radius of curvature of 5% or less of the unit lens array period.

【0027】さらにここで機能面とは、レンズ機能を発
現せしめている屈折率の変化する点の集合として定義さ
れ、レンズ群が均一な屈折率をもつ物質で作られている
場合は該レンズ群の表面形状が機能面となり、ガラス平
板内部など透過性の平面状基板内部に屈折率分布を持た
せることによってレンズ機能を発現させる平板MLAな
どに於いては、レンズ機能部分と基材部分の境界面とな
る。
Further, here, the functional surface is defined as a set of points where the refractive index changes, which expresses the lens function, and when the lens group is made of a substance having a uniform refractive index, the lens group. The surface shape of the plate becomes a functional surface, and in the flat plate MLA that develops the lens function by giving the refractive index distribution inside the transparent flat substrate such as the glass flat plate, the boundary between the lens functional portion and the base material portion It becomes a face.

【0028】このようなレンズ機能面とするために、1
つの微小単位レンズ部分には、レンズ機能面のレンズ側
に曲率中心を持つ凸レンズ機能部分と、反対側に曲率中
心を持つ凹レンズ機能部分を合わせ持ち、かつそれらの
レンズ機能面が1つの曲面で連続していることが好まし
い。なお、1つの連続曲面を形成していれば一部に平面
が含まれることは差し支えないことは言うまでもない。
In order to have such a lens function surface, 1
The two minute unit lens parts have a convex lens function part with the center of curvature on the lens side of the lens function surface and a concave lens function part with the center of curvature on the opposite side, and these lens function surfaces are continuous on one curved surface. It is preferable that Needless to say, if one continuous curved surface is formed, a plane may be partially included.

【0029】図3ないし図12に、本発明に於けるML
Aのレンズ面形状の例を示す。図3ないし図5は、六角
形の低面を持つ微小単位レンズをハニカム状に配列した
2次元MLAの例である。また図6及び図7は、円柱側
面の一部分を配列した1次元MLAの例である。また、
図8ないし図12は機能面が実質的に1つの連続曲面で
形成されたMLAの例である。
FIGS. 3 to 12 show the ML according to the present invention.
The example of the lens surface shape of A is shown. 3 to 5 are examples of a two-dimensional MLA in which minute unit lenses having a hexagonal lower surface are arranged in a honeycomb shape. 6 and 7 are examples of one-dimensional MLA in which a part of the side surface of a cylinder is arranged. Also,
8 to 12 are examples of the MLA in which the functional surface is substantially formed by one continuous curved surface.

【0030】MLAの単位レンズ部分(以下、単にレン
ズということがある)の機能は、該単位レンズ部分の配
列された面に対して、垂直な方向から単位レンズ部分に
入射する平行光線を、制御された散乱角度をもって拡大
出射する機能が必要である。
The function of the unit lens portion (hereinafter sometimes simply referred to as a lens) of the MLA is to control parallel rays incident on the unit lens portion from a direction perpendicular to the surface where the unit lens portion is arranged. It is necessary to have a function of expanding and emitting with the scattered angle.

【0031】ここで「制御された散乱角度を持つ」と
は、MLAの配列面法線方向から入射する平行光線の単
位レンズ部分を透過して散乱しながら進行する透過光の
強度分布を、単位レンズの大きさに対して充分大きい距
離をもって測定した時、法線方向からの角度の増加に対
して90度未満のある角度(これを「散乱角度」とい
う)に於いて明確に強度が減少する角度が存在すること
を言う。
Here, "having a controlled scattering angle" means the intensity distribution of the transmitted light that propagates while being scattered through the unit lens portion of the parallel light rays incident from the normal direction of the array surface of the MLA. When measured at a distance large enough to the size of the lens, the intensity clearly decreases at an angle of less than 90 degrees (this is called "scattering angle") with an increase in the angle from the normal direction. Says that there is an angle.

【0032】すなわち、単位レンズの凹レンズ機能部分
では、レンズ部分を透過した平行光束は、レンズ形状に
従った散乱角度をもって拡大されるし、凸レンズ機能部
分では一旦焦点に集束された後、拡大される。微小単位
レンズが凹レンズ機能部分と凸レンズ機能部分の双方を
備える場合、両者の散乱角度は同一である必要はない
が、できるだけ近似させることが好ましい。
That is, in the concave lens function part of the unit lens, the parallel light flux transmitted through the lens part is expanded with a scattering angle according to the lens shape, and in the convex lens function part, it is once focused on the focus and then expanded. . When the minute unit lens includes both the concave lens function portion and the convex lens function portion, the scattering angles of the both do not have to be the same, but it is preferable to approximate them as much as possible.

【0033】一般に、液晶セルの観察方向による表示品
位の変化は、観察方向とセル観察面の法線方向がなす角
度が一定であっても、観察方向が該法線を軸として回転
することによっても発生する。すなわち、セルの正面か
ら観察方向を移動する方向によって(表示面に対した時
の左方向、右方向、上方向、下方向など)、視野角は異
なるのが一般的である。あるいは、液晶ディスプレイの
使用目的によっては左右方向の視野角を拡大したいなど
優先的に一方向の視野角を拡大すべき場合もある。この
ような場合、レンズの機能を、液晶セルの各方向の視野
角特性、あるいは求める視野角拡大方向について、各方
向によって異なる散乱角度を持つように設計することに
よって、さらに高い表示品位を持つ液晶ディスプレイと
することができる。
In general, the display quality changes depending on the viewing direction of a liquid crystal cell by rotating the viewing direction about the normal line even if the angle between the viewing direction and the normal line direction of the cell viewing surface is constant. Also occurs. That is, the viewing angle is generally different depending on the direction in which the observation direction moves from the front of the cell (left direction when viewed from the display surface, right direction, upward direction, downward direction, etc.). Alternatively, depending on the purpose of use of the liquid crystal display, there is a case in which the viewing angle in one direction should be preferentially expanded, for example, the viewing angle in the left and right directions should be expanded. In such a case, by designing the function of the lens so that the viewing angle characteristics of each direction of the liquid crystal cell or the desired viewing angle expansion direction have different scattering angles depending on each direction, the liquid crystal having higher display quality can be obtained. It can be a display.

【0034】例えば、図3および図8に示したような2
次元MLAでは、液晶ディスプレイに装着した時、上下
左右各方向について視野角が拡大されるが、図6および
図11に示したような1次元MLAによれば、配列方向
(図2左上正面図では紙面左右方向)にのみ視野角を拡
大することができる。
For example, as shown in FIG. 3 and FIG.
In the dimensional MLA, when mounted on a liquid crystal display, the viewing angle is expanded in the up, down, left, and right directions, but according to the one-dimensional MLA as shown in FIGS. 6 and 11, the array direction (in the upper left front view of FIG. 2, The viewing angle can be expanded only in the horizontal direction of the paper.

【0035】本発明に用いられるMLAの単位レンズの
大きさと位置は、液晶セルの表示単位の大きさによって
選ぶことができる。液晶ディスプレイがドットマトリク
ス方式である場合、1つの表示単位と単位レンズの対応
関係には2つの好ましい態様がある。ひとつは、液晶セ
ルの1表示単位にそれぞれ1つの単位レンズが正確に対
応しているもので、もうひとつは1表示単位に対して、
2つ以上のレンズが対応しているものである。これによ
って、MLAのレンズ配列ピッチとセルの表示単位ピッ
チの干渉によるモアレの発生を抑えることができる。こ
れらのうち後者の態様が、精密な位置合わせが不要であ
り、かつ何種類かのドットサイズを持つセルに対して同
一のMLAが使えるようになることから生産性が向上す
る点で好ましい。さらに好ましくは1ドットに対して4
つ以上の単位レンズが対応しているこのが好ましく、さ
らには1表示単位に対して8つ以上の単位レンズが対応
していることが好ましい。ここで、1表示単位に対する
単位レンズの個数nの定義は1次元MLAの場合は下記
(2)式で、2次元MLAの場合は下記(3)式で定義
される。
The size and position of the unit lens of the MLA used in the present invention can be selected according to the size of the display unit of the liquid crystal cell. When the liquid crystal display is a dot matrix type, there are two preferable modes for the correspondence between one display unit and the unit lens. One is that one unit lens exactly corresponds to one display unit of the liquid crystal cell, and the other is for one display unit,
Two or more lenses are compatible. With this, it is possible to suppress the occurrence of moire due to the interference between the lens array pitch of the MLA and the display unit pitch of the cell. Of these, the latter mode is preferable from the viewpoint that productivity is improved because precise alignment is unnecessary and the same MLA can be used for cells having several kinds of dot sizes. More preferably 4 for 1 dot
It is preferable that one or more unit lenses correspond, and it is more preferable that eight or more unit lenses correspond to one display unit. Here, the number n of unit lenses for one display unit is defined by the following equation (2) in the case of one-dimensional MLA, and by the following equation (3) in the case of two-dimensional MLA.

【0036】 n=N/(L/l) ・・・・・・(2) n=N/(A/a) ・・・・・・(3) ここで、NはLCD表示面上にある単位レンズの総数、
Lは液晶セルの1次元MLA単位レンズ配列方向の長
さ、lは液晶セルの1表示単位のうち表示に寄与する部
分のレンズ配列方向の長さ、AはLCD表示面の面積、
aは液晶セルの1表示単位のうち表示に寄与する部分の
面積である。これらの式は、LCD表示面の配線スペー
スなどの表示には直接寄与しない部分を除いた表示単位
部分に対応しているレンズの、平均の個数を示すもので
ある。
N = N / (L / l) (2) n = N / (A / a) (3) Here, N is on the LCD display surface. Total number of unit lenses,
L is the length of the liquid crystal cell in the one-dimensional MLA unit lens array direction, l is the length of the lens array direction of one display unit of the liquid crystal cell that contributes to display, and A is the area of the LCD display surface.
“A” is an area of a portion that contributes to display in one display unit of the liquid crystal cell. These expressions show the average number of lenses corresponding to the display unit portion excluding the portion that does not directly contribute to the display such as the wiring space on the LCD display surface.

【0037】本発明の光学素子は、上記のようなMLA
と偏光素子を複合化したものである。
The optical element of the present invention has the above MLA.
And a polarizing element are combined.

【0038】本発明に於いて、偏光素子とは一方向の偏
光成分のみを透過する光学素子であり、一般に偏光板、
偏光フィルム、偏光フィルターなどとも呼ばれる。
In the present invention, the polarizing element is an optical element which transmits only a polarized component in one direction, and is generally a polarizing plate,
It is also called a polarizing film or polarizing filter.

【0039】本発明の光学素子は、液晶ディスプレイに
用いられる際にはMLA側の面を液晶層側に、偏光素子
側を観察面側にして用いる。このように配置することに
よって、液晶ディスプレイの視野角を拡大しながら、M
LAに於ける外光の散乱反射を抑えコントラスト比の低
下を最小限に抑えることができる。
When the optical element of the present invention is used in a liquid crystal display, the surface on the MLA side is used as the liquid crystal layer side and the polarizing element side is used as the observation surface side. By arranging in this way, the M
It is possible to suppress the scattering and reflection of external light in the LA and minimize the decrease in the contrast ratio.

【0040】本発明の光学素子に用いるマイクロレンズ
アレイは、従来のレンチキュラーレンズやフレネルレン
ズの製造方法を応用することによって得ることができ
る。
The microlens array used in the optical element of the present invention can be obtained by applying a conventional method for manufacturing a lenticular lens or a Fresnel lens.

【0041】すなわち、あらかじめ求めるレンズ形状が
刻印された雌金型を用意し、樹脂などを充填してシート
表面上に転写する方法、同様の金型を用意し樹脂を注入
して基材部分とレンズ群部分を同時に成形する方法、紫
外線硬化樹脂などの光硬化樹脂をプラスティックフィル
ムなどの基材上に均一に塗布し求める部位のみに光線を
照射して硬化させた後、不要部分を除去する方法、プラ
スティックフィルム表面を機械的に切削してレンズ形状
を作成する方法、およびこれらを組合せた方法などが挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
That is, a method of preparing a female die in which a desired lens shape is engraved in advance and filling it with resin or the like and transferring it onto the surface of the sheet, preparing a similar die and injecting the resin into the base material portion A method of molding lens group parts at the same time, a method of uniformly applying a photo-curable resin such as an ultraviolet curable resin on a substrate such as a plastic film, irradiating only the desired part with a light beam to cure it, and then removing the unnecessary part Examples of the method include, but are not limited to, a method of mechanically cutting the surface of a plastic film to form a lens shape, and a method of combining these.

【0042】これらのうち、連続的な製造でき生産性が
良く精密な加工ができる点で、金型に紫外線硬化樹脂を
充填し基材上に転写しながら紫外線を照射して硬化せし
める方法が好ましい。
Among these, the method of filling the mold with an ultraviolet curable resin and irradiating it with ultraviolet rays to cure it while transferring it onto the substrate is preferable from the viewpoint of continuous production, good productivity and precise processing. .

【0043】MLAが作られる基材としては、透明なガ
ラス、プラスティックフィルムなどを用いることができ
るが、透明なプラスティックフィルムを基材とすること
が好ましい。このとき、該フィルムはできるだけ複屈折
が小さいものを用いることが好ましい。また、液晶セル
表面に直接形成することもできるし、偏光フィルムにM
LAを作り込むこともできる。特に、偏光子に保護フィ
ルムを重ね合わせた構造の偏光フィルムにMLAを直接
形成することが、最も効率が高く好ましい。
As the base material on which the MLA is made, transparent glass, plastic film or the like can be used, but it is preferable to use a transparent plastic film as the base material. At this time, it is preferable to use a film having a birefringence as small as possible. It can also be formed directly on the surface of the liquid crystal cell, or M
You can also build LA. In particular, it is most efficient and preferable to directly form MLA on a polarizing film having a structure in which a protective film is laminated on a polarizer.

【0044】本発明の光学素子が適用される液晶ディス
プレイとしては、ドット状の表示単位を縦横に配列した
液晶セルによって大容量の情報を表示できるドットマト
リクス方式のものが、視野角を拡大することによる複数
人での観察を可能にすることによって得られる効果が大
きい点で好ましい。
The liquid crystal display to which the optical element of the present invention is applied is a dot matrix type liquid crystal display in which a large amount of information can be displayed by a liquid crystal cell in which dot-shaped display units are arranged vertically and horizontally, and the viewing angle is enlarged. This is preferable in that the effect obtained by allowing observation by a plurality of people is large.

【0045】本発明の光学素子を用いた液晶ディスプレ
イを、背面光源をもつ透過型とする場合、背面光源の光
束出射方向は、蛍光管などの光源から出射された光束を
レンズ、プリズムなどの手段を用いた指向性を持つもの
であることが、光源から出射される光束の有効利用の点
と、さらに広い視野角を確保できる点で好ましい。すな
わち、本発明は、MLAの個々の単位レンズによって、
液晶セルの表示品位の悪い方向に透過してきた光束を屈
折させて観察に影響がでないようにすると同時に、良好
な表示を示す方向に透過してきた光束を、種々の方向か
ら観察できるようにしているので、従来より一般的に用
いられている指向性のない背面光源では表示面の法線方
向に対し大きな角度で出射された光束は利用していな
い。このため、あらかじめレンズ、プリズムなどによっ
て、背面光源からの出射光束に指向性をもたせることに
よって、光源から出射される光束を有効に利用できるこ
とになる。光ファイバーシートやルーバーなどによって
も指向性の光束を得ることが出来るが、これらの方法
は、不要な光束を吸収することによって指向性を得てい
るため、光源出射光束の有効利用にはならず、好ましく
ない。
When the liquid crystal display using the optical element of the present invention is of a transmissive type having a back light source, the light emission direction of the back light source is such that the light flux emitted from a light source such as a fluorescent tube is a means such as a lens or a prism. It is preferable that the light beam emitted from the light source is used effectively and a wider viewing angle can be secured. That is, the present invention allows the individual unit lenses of the MLA to
The light flux transmitted in the direction of poor display quality of the liquid crystal cell is refracted so as not to affect the observation, and at the same time, the light flux transmitted in the direction of good display can be observed from various directions. Therefore, the back light source having no directivity which has been generally used conventionally does not utilize the light flux emitted at a large angle with respect to the normal direction of the display surface. Therefore, the light flux emitted from the light source can be effectively used by previously providing the light flux emitted from the back light source with directivity by a lens, a prism, or the like. Although it is possible to obtain a directional light flux with an optical fiber sheet or a louver, these methods do not effectively use the light flux emitted from the light source because the directivity is obtained by absorbing unnecessary light flux. Not preferable.

【0046】背面光源に指向性の光源を用いる場合、そ
の指向性は、背面光源から出射される光束の60%以
上、より好ましくは80%以上が、組み合わされる液晶
セルの視野角範囲に出射されていることが好ましい。
When a directional light source is used as the back light source, the directivity of the light flux emitted from the back light source is 60% or more, more preferably 80% or more, in the viewing angle range of the liquid crystal cell to be combined. Preferably.

【0047】本発明の光学素子を液晶ディスプレイに組
み込む方法としては、最終的に液晶ディスプレイとなっ
た時点で本発明の構成要件を満足する形に組み込まれて
いれば良いので、MLAと偏光素子の複合体を予め用意
しておき液晶セルに組み付ける方法のほか、別々に用意
されたMLAと偏光素子を液晶セルに順番に組み付ける
方法、あるいは液晶セルの観察面側の偏光素子に予め本
発明の光学素子を組み込んでおき、従来の液晶ディスプ
レイの製造工程に全く変更を加えることなく本発明の光
学素子を組み込む方法など、いくつかの方法が考えら
れ、いずれであっても構わない。
As a method for incorporating the optical element of the present invention into a liquid crystal display, it is sufficient that the optical element of the present invention is incorporated into the liquid crystal display so as to satisfy the constituent requirements of the present invention at the time of finally becoming a liquid crystal display. In addition to the method of preparing the composite in advance and assembling it in the liquid crystal cell, the method of sequentially assembling the separately prepared MLA and the polarizing element in the liquid crystal cell, or the optical element of the present invention in advance in the polarizing element on the observation surface side of the liquid crystal cell Several methods are conceivable, such as a method of incorporating the element and incorporating the optical element of the present invention without making any changes to the conventional manufacturing process of the liquid crystal display, and any method may be used.

【0048】また、液晶ディスプレイの見やすさを改良
するために従来より行われている各種の方法、例えば液
晶ディスプレイ観察面の表面粗面化による防眩処理(ノ
ングレア処理)などを本発明の光学素子に組み合わせて
用いることは好ましいものである。
Further, various methods conventionally used for improving the visibility of the liquid crystal display, for example, antiglare treatment (non-glare treatment) by roughening the observation surface of the liquid crystal display are applied to the optical element of the present invention. It is preferable to use them in combination.

【0049】[0049]

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明
する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【0050】実施例 (1)光学素子の作成 波板状表面に刻印された金型をつくり、この金型に紫外
線硬化樹脂(硬化後の屈折率1.5)を充填し、さらに
この上に透明なアセテートフィルム(厚さ80μm)を
重ね合わせて、高圧水銀灯によって紫外線を照射して樹
脂を仮硬化せしめたのち金型よりとりはずし、再度、レ
ンズ形成面より紫外線を照射して本硬化させて、図6に
示した形状の本発明の1次元MLAをもつMLA付きフ
ィルムを作成した。
Example (1) Fabrication of optical element A die stamped on a corrugated plate surface was prepared, and this die was filled with an ultraviolet curable resin (refractive index 1.5 after curing), and further on this. Superimpose transparent acetate films (80 μm thick), irradiate ultraviolet rays from a high pressure mercury lamp to temporarily cure the resin, then remove from the mold, and again irradiate ultraviolet rays from the lens forming surface to fully cure, A film with MLA having the one-dimensional MLA of the present invention having the shape shown in FIG. 6 was prepared.

【0051】このMLAの断面形状は凸状の円弧が連続
したもので、配列周期は50μm、最低点と最高点の差
(山の高さ)15μmとした。また、単位レンズの配列
方向は液晶ディスプレイとして組み上がった時に表示面
の左右方向となるようにした。
The cross-sectional shape of this MLA was such that convex arcs were continuous, the array period was 50 μm, and the difference between the lowest point and the highest point (peak height) was 15 μm. Further, the arrangement direction of the unit lenses is set to be the horizontal direction of the display surface when assembled as a liquid crystal display.

【0052】このMLA付きフィルムのMLAを形成し
た反対の面に液晶ディスプレイ用偏光フィルム(表面ノ
ングレア処理付き)を貼り合わせ、本発明の光学素子を
作成した。このとき、偏光フィルムの偏光軸は、装着す
る液晶セルの観察面側の偏光フィルムの偏光軸方向と一
致させた。
A polarizing film for a liquid crystal display (with a surface non-glare treatment) was attached to the surface of the film with MLA opposite to the surface on which the MLA was formed to prepare an optical element of the present invention. At this time, the polarization axis of the polarizing film was made to coincide with the polarization axis direction of the polarizing film on the observation surface side of the mounted liquid crystal cell.

【0053】(2)液晶ディスプレイの作成および評価 市販のパーソナルコンピュータに搭載されたスーパーツ
イステッド液晶モノクロディスプレイ(表示色ブルーモ
ード、画面サイズ対角約10インチ、画素数縦400×
横640、ドットピッチ290μm、バックライト付
き)を液晶セルとして用意し、この液晶セルの観察面側
に(1)で作成した本発明の光学素子を、レンズ形成面
を内側(液晶セル側)にして取り付けた。
(2) Preparation and evaluation of liquid crystal display Super twisted liquid crystal monochrome display mounted on a commercially available personal computer (display color blue mode, screen size diagonal of about 10 inches, number of pixels 400 × vertical)
A liquid crystal cell having a width of 640, a dot pitch of 290 μm, and a backlight) is prepared, and the optical element of the present invention prepared in (1) is placed on the observation surface side of the liquid crystal cell with the lens formation surface inside (the liquid crystal cell side). I attached it.

【0054】このようにして得た本発明の光学素子を装
着した液晶ディスプレイ(これをディスプレイ1とす
る)を、該光学素子を装着する前の従来の液晶ディスプ
レイ(これをディスプレイ2とする)、および(1)で
作成した偏光フィルムを貼り合わせる前のMLA付きフ
ィルムを同じ液晶セルに装着した液晶ディスプレイ(こ
れをディスプレイ3とする)を比較対象として評価し
た。
The thus obtained liquid crystal display equipped with the optical element of the present invention (this is referred to as display 1) is the conventional liquid crystal display before mounting the optical element (referred to as display 2), And a liquid crystal display (this is referred to as display 3) in which the film with MLA before laminating the polarizing film prepared in (1) was attached to the same liquid crystal cell was evaluated for comparison.

【0055】評価方法はディスプレイ表示面の法線方向
(正面)および左60度から観察し表示品位を観察して
行った。評価は、通常の使用環境である室内照明下およ
び暗室内で行った。結果は表1にまとめて示した。
The evaluation method was carried out by observing the display quality by observing from the direction normal to the display surface of the display (front) and 60 ° to the left. The evaluation was carried out under room lighting, which is a normal use environment, and in a dark room. The results are summarized in Table 1.

【0056】[0056]

【表1】 以上のように、本発明の光学素子は、液晶ディスプレイ
の正面からの表示品位を低下させることなく視野角を拡
大することができ、この素子によって液晶ディスプレイ
は、従来にない広い視野角をもった液晶ディスプレイと
なっていることがわかる。
[Table 1] As described above, the optical element of the present invention can widen the viewing angle without deteriorating the display quality from the front of the liquid crystal display, and the liquid crystal display has a wide viewing angle which has never been obtained by this element. You can see that it is a liquid crystal display.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明のマイクロレンズアレイによって
液晶ディスプレイの良好な表示が観察される角度、すな
わち視野角が、飛躍的に拡大される。
With the microlens array of the present invention, the angle at which a good display of a liquid crystal display is observed, that is, the viewing angle is dramatically expanded.

【0058】すなわち単純な構成で、液晶ディスプレイ
の視野角が狭いという欠点が解消されることによって、
広い範囲の観察方向に於いて良好な表示品位が得られる
ようになり、表示を複数人で観察する場合や観察角度が
制限されている場合などに於いても、全く不都合なく表
示を観察することが出来るようになり、CRT方式など
の他の表示方式に対しても全く遜色ない表示品位が得ら
れるようになる。
That is, with the simple structure, by eliminating the drawback that the viewing angle of the liquid crystal display is narrow,
Good display quality can be obtained in a wide range of viewing directions, and the display can be viewed without any inconvenience even when the display is viewed by multiple people or the viewing angle is limited. Therefore, it becomes possible to obtain a display quality that is comparable to other display systems such as CRT system.

【0059】これにより、液晶ディスプレイの本来持っ
ている薄型、軽量、低消費電力などの優れた利点を更に
活かすことができるようになり、従来より問題であった
表示品位に対する不満、不都合を解消するとともに、従
来不可能であった新しい用途にも展開することが可能と
なる。
As a result, the excellent advantages of the liquid crystal display such as thinness, light weight, and low power consumption can be further utilized, and the dissatisfaction and inconvenience with respect to the display quality, which has been a problem in the past, can be eliminated. At the same time, it will be possible to develop new applications that were previously impossible.

【0060】[0060]

【作用】液晶ディスプレイの液晶セルは観察方向によっ
て光線透過率や表示色が変化し、表示面の法線方向から
ある角度(セルの臨界視野角)を超えると観察者が容認
できる範囲を超えてしまう。
[Function] In the liquid crystal cell of the liquid crystal display, the light transmittance and the display color change depending on the viewing direction, and if it exceeds a certain angle (the critical viewing angle of the cell) from the normal direction of the display surface, it exceeds the range that the observer can accept. I will end up.

【0061】従来のマイクロレンズアレイを用いて液晶
ディスプレイの視野角を拡大する方法では、レンズ機能
面で強く外光を拡散反射するので、液晶ディスプレイの
コントラスト比が低下するという問題があった。
In the conventional method of enlarging the viewing angle of the liquid crystal display using the microlens array, there is a problem that the contrast ratio of the liquid crystal display is lowered because external light is strongly diffused and reflected by the lens function surface.

【0062】一方、本発明の光学素子はマイクロレンズ
アレイの更に観察面側に偏光素子が配されているため、
大部分の外光はこの偏光素子で吸収されレンズ機能面に
到達しないので外光散乱反射は最小限に抑えられ、一方
で液晶セルから出射される光線は該偏光素子があっても
影響を受けないのでコントラスト比の低下が最小限に抑
えられる。
On the other hand, in the optical element of the present invention, since the polarizing element is arranged further on the observation surface side of the microlens array,
Since most of the external light is absorbed by this polarizing element and does not reach the lens function surface, the scattering reflection of external light is minimized, while the light beam emitted from the liquid crystal cell is not affected by the polarizing element. Since it does not exist, the deterioration of the contrast ratio can be minimized.

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

【図1】本発明の光学素子の一例を示した模式的断面図
である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical element of the present invention.

【図2】本発明の光学素子を用いた液晶ディスプレイの
一例を示した模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display using the optical element of the present invention.

【図3】本発明の光学素子に用いられるマイクロレンズ
アレイの形状の一例を示した平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an example of the shape of a microlens array used in the optical element of the present invention.

【図4】図3に示したマイクロレンズアレイのV方向矢
視図である。
FIG. 4 is a view of the microlens array shown in FIG.

【図5】図3に示したマイクロレンズアレイのVI方向矢
視図である。
5 is a view in the direction of arrow VI of the microlens array shown in FIG.

【図6】本発明の光学素子に用いられるマイクロレンズ
アレイの形状の別の一例を示した平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing another example of the shape of the microlens array used in the optical element of the present invention.

【図7】図6に示したマイクロレンズアレイのVII 方向
矢視図である。
7 is a VII direction arrow view of the microlens array shown in FIG.

【図8】本発明の光学素子に用いられるマイクロレンズ
アレイの形状の別の一例を示した平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing another example of the shape of the microlens array used in the optical element of the present invention.

【図9】図8に示したマイクロレンズアレイのVIII方向
矢視図である。
9 is a VIII direction arrow view of the microlens array shown in FIG.

【図10】図8に示したマイクロレンズアレイのIX方向
矢視図である。
10 is a view in the IX direction of the microlens array shown in FIG.

【図11】本発明の光学素子に用いられるマイクロレン
ズアレイの形状の別の一例を示した平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing another example of the shape of the microlens array used in the optical element of the present invention.

【図12】図11に示したマイクロレンズアレイのX方
向矢視図である。
12 is a view in the X direction of the microlens array shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・・偏光素子層 2・・・・・・透明プラスティック基材 3・・・・・・マイクロレンズアレイ層 4・・・・・・透明粘着剤層 5・・・・・・本発明の光学素子 6・・・・・・偏光フィルム 7・・・・・・透明ガラス基板 8・・・・・・透明電極 9・・・・・・液晶層 10・・・・・・観察方向例 11・・・・・・マイクロレンズ 12・・・・・・マイクロレンズアレイ 1 ··· Polarizing element layer 2 ··· Transparent plastic substrate 3 ··· Micro lens array layer 4 ··· Transparent adhesive layer 5 ··· Optical element of the present invention 6 ··· Polarizing film 7 ··· Transparent glass substrate 8 ··· Transparent electrode 9 ··· Liquid crystal layer 10 ··· Observation Direction example 11 ... Micro lens 12 Micro lens array

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液晶ディスプレイの液晶層よりも観察面
側に用いられる光学素子であって、該光学素子は少なく
とも微小単位レンズを面状に配列したマイクロレンズア
レイ層と偏光素子層からなり、該偏光素子層は該マイク
ロレンズアレイ層より液晶ディスプレイの観察面側に設
けられるものであることを特徴とする液晶ディスプレイ
用光学素子。
1. An optical element used on the viewing surface side of a liquid crystal layer of a liquid crystal display, the optical element comprising a microlens array layer in which at least minute unit lenses are arranged in a plane and a polarizing element layer, An optical element for a liquid crystal display, wherein the polarizing element layer is provided closer to the viewing surface side of the liquid crystal display than the microlens array layer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH0876120A (en) * 1994-09-01 1996-03-22 Nec Corp Transmission type liquid crystal display device
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