JPH07318914A - 液晶表示装置または液晶表示装置用観察者側透明基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置または液晶表示装置用観察者側
透明基板に関するものであり、液晶画面の像を良好に読
み取ることができる視野角を拡大することが可能なるよ
うにする改良である。 【構成】 透明電極が設けられた観察者側透明基板と、
この観察者側透明基板に対向して配置され、透明電極と
の間で画素毎に電圧を印加する電極が設けられた背面側
基板と、これら両基板の間に封入された液晶物質とを備
え、両電極間に電圧を印加して画素毎に光の透過・不透
過を制御する液晶表示装置において、観察者側透明基板
の内面側表面が各画素毎に曲面状に食刻されている液晶
表示装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置または液
晶表示装置用観察者側透明基板に関する。特に、液晶画
面の像を良好に読み取ることができる視野角を拡大する
ことが可能なるようにする改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、液晶表示装置は至るところに実用
されており、電卓に始まり、カメラや、洗濯機等の家庭
電化製品から、小型ＴＶまたはコンピュータの表示装置
等広範囲に使用されている。この液晶表示装置は、対向
共通電極を有する透明基板と画素電極を有する透明基板
とをそれぞれの電極が対向するように配置し、この２枚
の透明基板の間に液晶を密封して板状体となし、この板
状体の両側に偏光板を配置した透過型か、または、片側
に偏光板を反対側に反射板を配置した反射型の構成とし
ている。いずれの場合も、対向共通電極と画素電極との
間の電圧を液晶の閾値電圧以上にオンオフさせると、液
晶分子の配向が変化し、画素電極に対応する画素を通過
する光が遮断あるいは透過される。そこで、必要な画素
電極のみに電圧を印加することにより、液晶表示装置の
正面より表示された情報を読み取ることができる。通
常、画素と画素との間には遮光膜を設け光透過を防止し
ている。また、必要に応じて、各画素毎にＲ（赤）Ｂ
（青）Ｇ（緑）等のカラーフィルターを設け、カラー画
像を表示することができるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示装
置に表示される画像は、画像がカラー、モノクロのいず
れであっても、画像を良好に観察できる視野角が狭く、
斜め方向からは見難い。そして、この視野角の狭さが液
晶表示装置の大きな問題点になっている。特に、主流で
あるＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型液晶ではこの
傾向が強い。

【０００４】本発明の目的は、この問題を解消すること
にあり、広い視野角を有する液晶表示装置または液晶表
示装置用観察者側透明基板を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、透明電極が設けられた観察
者側透明基板と、この観察者側透明基板に対向して配置
され、前記透明電極との間で画素毎に電圧を印加する電
極が設けられた背面側基板と、これら両基板の間に封入
された液晶物質とを備え、前記両電極間に電圧を印加し
て画素毎に光の透過・不透過を制御する液晶表示装置に
おいて、前記観察者側透明基板の内面側表面が前記各画
素毎に曲面状に食刻されていることを特徴とする液晶表
示装置を提供する。

【０００６】また、請求項２に係る発明は、透明電極が
設けられた観察者側透明基板と、この観察者側透明基板
に対向して配置され、前記透明電極との間で画素毎に電
圧を印加する電極が設けられた背面側基板と、これら両
基板の間に封入された液晶物質とを備え、前記両電極間
に電圧を印加して画素毎に光の透過・不透過を制御する
液晶表示装置の前記観察者側透明基板において、その内
面側表面が前記各画素毎に曲面状に食刻されていること
を特徴とする液晶表示装置用観察者側透明基板を提供す
る。

【０００７】

【作用】本発明に係る液晶表示装置または液晶表示装置
用観察者側透明基板は、各画素毎に曲面状に食刻され、
この結果、各画素毎に凹部３が形成されている。そし
て、この凹部の形成された各画素部位は凹レンズの作用
を生じるため、この凹レンズの作用により、視野角が広
がり、斜め方向からでも十分画像を読み取ることができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の１実施例に
係る液晶表示装置または液晶表示装置用観察者側透明基
板についてさらに詳細に説明する。

【０００９】図１参照 図１は本発明の１実施例に係る透過型液晶表示装置の断
面の要部を示す図である。図１において、１は観察者側
透明基板であり、２は遮光膜であり、３は観察者側透明
基板１の内面に食刻されて形成された凹部である。これ
らは以下のようにして製作される。先ず、米国コーニン
グ社のガラス７０５９（硼硅酸塩ガラス）で厚さ１．１
ｍｍの透明基板を用意し、この透明基板の表面全面に金
属クロームをスパッタ蒸着して厚さ０．１２μｍのクロ
ーム膜を形成し、その上に、感光性レジストＯＦＰＲ東
京応化（株）製をコートし、マスク露光・現像して格子
状のレジスト膜を形成した。次に、クロームのエッチン
グ液である硝酸セリウムアンモニウム液にて露出してい
るクロームをエッチングし、幅３６μｍ、１画素の開口
部１５０μｍ角の格子状パターンの遮光膜２とした。さ
らに、この観察者側透明基板１の遮光膜２を形成した面
を１０〜３０重量％のフッ酸水溶液による浸漬エッチン
グにより３分間エッチングを行った。その結果、１５０
μｍ角の各開口部は食刻され、凹レンズ状の凹部３が形
成された。液晶表示装置を構成する際、この透明基板を
観察者に近い側に配置することにより観察者側透明基板
１としている。また製造工程において、遮光膜２の材質
としてクローム／酸化クロームの二層膜としてもよく、
遮光膜２を形成するためのエッチング液は熱アルカリ液
としてもよい。

【００１０】４はカラーフィルター層であり、各画素毎
にＲ（赤）Ｂ（青）Ｇ（緑）のカラーフィルターとして
いる。５はフィルター保護膜であり、６はＩＴＯででき
た透明の対向共通電極である。これらは通常の製造工程
に従い製作される。すなわち、カラーフィルター層４は
顔料分散法や染色法または印刷法等が用いられる。フィ
ルター保護膜５は透明樹脂をスピンコートにより形成さ
れる。対向共通電極６はスパッタリング後ホトリソグラ
フィにより形成される。

【００１１】７は薄膜トランジスタ８と透明の画素電極
９とを形成した透明基板である。透明基板７は図示して
いないスペーサを介して観察者側透明基板１に貼り合わ
される。このとき、遮光膜２によって囲まれている凹部
３に対応する位置に画素電極９が配置されるように透明
基板７が位置決めされる。そして、観察者側透明基板１
と透明基板７との間には液晶１０が封入される。図示し
ていないが、対向共通電極６と画素電極９との上には配
向膜が置かれ、観察者側透明基板１と透明基板７との外
側には偏光板がクロスニコル状に設置される。１１で示
す矢印は液晶表示装置の背面に設置される光源より入射
されるバックライト光である。

【００１２】このように観察者側透明基板１に凹部３が
形成されている液晶表示装置を使用して画像を表示さ
せ、観察者側透明基板１側より画像を観察すると、凹部
３が凹レンズとして作用し、従来技術に係る液晶表示装
置と比較して、角度にして約１０度の視野角の広がりが
認められた。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、元来は視野角の小
さい液晶表示装置においても、各画素毎に設けられてい
る凹レンズにより光が拡散されるので、表示された画像
を斜め方向から観察しても十分読み取ることができる。
そして、特に視野角の小さいＴＮ型の液晶表示装置であ
っても、実用度の高い表示装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置または液晶表示装置
用観察者側透明基板の断面図である。

【符号の説明】

１ 観察者側透明基板 ２ 遮光膜 ３ 凹部 ４ カラーフィルター層 ５ フィルター保護膜 ６ 対向共通電極 ７ 透明基板 ８ 薄膜トランジスタ ９ 画素電極 １０ 液晶 １１ バックライト光

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明電極が設けられた観察者側透明基板
   と、この観察者側透明基板に対向して配置され、前記透
   明電極との間で画素毎に電圧を印加する電極が設けられ
   た背面側基板と、これら両基板の間に封入された液晶物
   質とを備え、前記両電極間に電圧を印加して画素毎に光
   の透過・不透過を制御する液晶表示装置において、 前記観察者側透明基板の内面側表面が前記各画素毎に曲
   面状に食刻されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 透明電極が設けられた観察者側透明基板
   と、この観察者側透明基板に対向して配置され、前記透
   明電極との間で画素毎に電圧を印加する電極が設けられ
   た背面側基板と、これら両基板の間に封入された液晶物
   質とを備え、前記両電極間に電圧を印加して画素毎に光
   の透過・不透過を制御する液晶表示装置の前記観察者側
   透明基板において、 その内面側表面が前記各画素毎に曲面状に食刻されてい
   ることを特徴とする液晶表示装置用観察者側透明基板。