JPH08190089A

JPH08190089A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH08190089A
Application number: JP7002088A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Sawa; 靖澤
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1995-01-10
Filing date: 1995-01-10
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示パネルを何個も並べて大型画面を構
成する際に液晶表示パネルの継目のデッドスペースを目
立たなくし、表示品位の優れた大型画面の液晶表示装置
を提供する。【構成】画素を形成する電極がそれぞれ設けられた２
枚の絶縁性透明基板１１、１２と該２枚の絶縁性透明基
板により挟持された液晶層と前記２枚の絶縁性透明基板
の外面に設けられた偏光板とからなる液晶表示パネル１
がアレー状またはマトリクス状に配列され、その一方の
面側に光源２が設けられてなる大型画面の液晶表示装置
であって、前記液晶表示パネル１の前記光源２と反対側
の表面に、球面状凹レンズ３ａが前記液晶表示パネルの
画素ごとに形成された透明な光拡散板３が設けられてい
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に関する。
さらに詳しくは、駅の行先表示などに用いられる大画面
表示を可能にする液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、ＬＥＤを使用した表示
ボードに比べて低電力消費、ローコストであり、さらに
最近の技術向上に伴い広視角化が可能となり、駅の行先
表示などの屋外用の表示ボードに使用することが検討さ
れている。

【０００３】液晶表示装置は、図４に示すように、たと
えばガラスなどからなる透明基板３１、３２にそれぞれ
ＩＴＯ膜やＳｎＯ₂膜などからなる電極膜３３、３４お
よびポリイミドなどからなる配向膜３５、３６が設けら
れ、シール剤３７で両透明基板３１、３２が一定間隙に
貼着され、その間隙に液晶材料が充填されて液晶層３８
が形成され、この２枚の透明基板３１、３２の両側にそ
れぞれ偏光板３９、４０が設けられることにより、液晶
表示パネル１が形成され、さらに裏面側にバックライト
として、たとえば小型蛍光灯や電灯などからなる光源２
が配置されている。

【０００４】電極膜３３、３４のあいだに電圧を印加す
ることによって、液晶層の光の透過率を変化させて表示
を行う。たとえば、光源が白色光源のばあい、各画素ご
とに光源からの光を選択的に透過、遮断させることによ
り、液晶表示パネル上に光が遮断された暗色の背景色に
白色の文字（ノーマリブラック）またはその逆の表示を
行うことができる。

【０００５】この液晶表示装置を、たとえば４０ｃｍ×
４０ｃｍ以上の大型画面で形成するばあい、１組の透明
基板で形成しようとすると、製造工程での取扱いが困難
であるとともに、基板の平面度がえられないことや、画
素数が増えて配線やスイッチング用の薄膜トランジスタ
などの増加に伴ない、１〜２個の素子不良により全体が
不良になるため、歩留りが極端に低下することなどの点
から、１０ｃｍ角〜２０ｃｍ角程度の液晶表示パネル１
をアレー状またはマトリクス状に配列して大型画面を形
成することが試みられている。

【０００６】このばあい、液晶表示パネル１の周縁部は
前述のようにシール剤３７により貼着された部分があ
り、その部分は貼着強度の面から少なくとも１．０ｍｍ
以上必要であり、２個の液晶表示パネル１の継目では両
方のシール剤３７部により２〜３ｍｍ以上の幅の表示に
寄与しないデッドスペースができる。そのため、図５に
示されるように、液晶表示パネル１の表示面側の表面か
ら数ｍｍ程度離間して拡散シート（投影シート）４３を
設け、継目のデッドスペースが目立たないようにしてい
る。なお、図５で４４は光源２の光を均等にするための
拡散板である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の拡散シ
ートを液晶表示パネルの前面におくと、拡散シートは光
拡散層と基材からなっており、光が透過する際に減衰す
る。そのため拡散シートを透過した光による表示画像の
視認性をよくするためにはバックライトである光源の輝
度を上げなければならず、消費電力が増大するという問
題がある。また、拡散シートは液晶表示パネルの表面か
ら数ｍｍ程度離間して配置しないと光の拡がりによる液
晶表示パネル間のデッドスペースを目立たなくする効果
を発揮できず、液晶表示装置の厚さが厚くなるという問
題がある。

【０００８】一方、特開平５−２８１５３６号公報に
は、カラー液晶表示パネルの画素間隔である画素枠を目
立たなくするため、液晶表示パネルを構成するガラス基
板の表示面側の基板に凹レンズなどのビーム拡大光学系
を埋め込み、バックライト側の基板に凸レンズなどのビ
ーム幅収束光学系を埋め込む構成が開示され、具体的に
はガラス基板の各画素電極に対応する部分の屈折率を変
化させる方法が開示されている。しかし、この方法では
ガラス基板の画素電極に対応する部分にあらかじめレン
ズ構成材料を埋め込んでおかなければならず、組立後に
位置ずれが生じ易いこと、画素を透過した光が直ちにレ
ンズ部分に入射し、画素枠である画素間隔上にはレンズ
部分がないため、画素枠を完全に消し去ることができな
い。とくに液晶表示パネルを何個も並べたときの液晶表
示パネルの継目部分を覆い隠すという目的には使用でき
ないという問題がある。

【０００９】本発明はこのような問題を解決し、液晶表
示パネルを何個も並べて大型画面を構成する際に液晶表
示パネルの継目のデッドスペースを目立たなくし、表示
品位の優れた大型画面の液晶表示装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、画素を形成する電極がそれぞれ設けられた２枚の絶
縁性透明基板と該２枚の絶縁性透明基板により挟持され
た液晶層と前記２枚の絶縁性透明基板の外面に設けられ
た偏光板とからなる液晶表示パネルがアレー状またはマ
トリクス状に配列され、その一方の面側に光源が設けら
れてなる大型画面の液晶表示装置であって、前記液晶表
示パネルの前記光源と反対側の表面に、球面状凹レンズ
が前記液晶表示パネルの画素ごとに形成された透明な光
拡散板が設けられている。

【００１１】前記球面状凹レンズの球面状部が少なくと
も前記画素の全表面上を覆うように形成されていること
が、画素間隔の非表示領域上までレンズ部分が形成さ
れ、画素間や表示パネル間のデッドスペースを目立たな
くすることができるため好ましい。

【００１２】前記液晶表示パネルの前記光源側表面に前
記画素ごとに凸レンズが形成された集光板が設けられて
いることが、各画素にとり入れる光量が多くなり、輝度
が向上するため好ましい。

【００１３】隣接する前記液晶表示パネルの継目を挟む
画素間隔と前記液晶表示パネル内の画素間隔とが等しく
なるように前記液晶表示パネルが形成されていること
が、均一にレンズが配設された透明な基板を設ければよ
いため、製造が容易であり、また大きな表示画面で画素
の間隔が全て均一になるため、表示品位の優れた画像が
えられるので、好ましい。

【００１４】

【作用】本発明によれば、液晶表示パネルの表示面側の
表面に球面状凹レンズが画素ごとに形成された透明な光
拡散板が設けられているので、画素部を斜め方向に透過
した光は液晶表示パネルの絶縁性透明基板を進むあいだ
にさらに斜め方向に広がり、それから凹レンズ部に入射
される。そのため、画素間のデッドスペース上に充分に
画素を透過した光を拡散させることができる。しかも表
示パネルの継目上にも同様に凹レンズが形成された透明
な光拡散板が設けられているため、表示パネルの継目も
各画素の間隔と同様に目立たなく表示することができ
る。

【００１５】前記液晶表示パネルの光源側に前記画素ご
とに凸レンズが形成された集光板が設けられることによ
り、各画素部に光が集光され、各画素の液晶層を透過し
た光が斜めに出射し易いため、とくに画素の間隙にも光
が進み易くなり、非表示部が目立たなくなる。

【００１６】

【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の液晶表示
装置について説明する。

【００１７】図１は本発明の液晶表示装置の一実施例の
概略断面説明図、図２はその１画素部分の拡大説明図、
図３は画素と球面状凹レンズとの位置関係の一例を説明
する図である。

【００１８】図１で１は液晶表示パネルでその構造は図
４で説明した従来の構造と同じ構造であるが、簡略化し
て示してあり、２枚の絶縁性透明基板１１、１２と図４
の画素電極３４で構成される画素部１３と図４のシール
剤３７であるシール部１４のみが図示されている。液晶
表示パネル１の光源２と反対側表面には球面状凹レンズ
３ａが図１に示されるように画素ごとに形成された透明
な光拡散板３が設けられていることに特徴がある。

【００１９】本実施例では液晶表示パネル１の光源２側
には、やはり画素ごとに凸レンズ４ａが形成された集光
板４が設けられている。

【００２０】また、液晶表示パネル１の画素部１３の間
隔Ａと液晶表示パネル１の継目１ａを挟んだ画素部１３
の間隔Ｂとが等しくなるように形成されている。液晶表
示パネルを形成するばあい、シール部１４はシール剤に
よる貼着部とガラス基板などの切断部が必要となるた
め、通常は液晶表示パネル１内の画素間隔Ａより広くな
る。しかし、シール部をできるだけ狭く形成するととも
に、通常の画素間隔Ａを広くしてでも液晶表示パネル１
内の画素間隔Ａと継目１ａを挟んだ画素の間隔Ｂとが等
しくなるように液晶表示パネル１が形成されていること
が、光拡散板３や集光板４にレンズ３ａ、４ａを均一間
隔で設けることができ、光拡散板３や集光板４を液晶表
示パネル１に取りつけるのが容易であるため好ましい。
さらに、画素間ピッチが継目を問わず一定間隔で設けら
れていることにより部分的に表示画像が間延びすること
がなく、表示特性も優れる。

【００２１】本発明の凹レンズ３ａを有する光拡散板お
よび凸レンズ４ａを有する集光板４の作用について図２
を参照しながら説明する。

【００２２】光源２から出た光５は凸レンズ４ａの集光
作用により液晶表示パネル１の画素部１３の中心部に集
まるように集光作用を営む。実際には完全に焦点を合わ
せた凸レンズ４ａではなく、さらに入射光も平行光線で
はなく周囲のあらゆる方向から入射されるため、画素部
１３の一点に集まる訳ではないが、凸レンズ４ａの作用
により中心部に光路を曲げる作用をする。画素部１３に
曲げられた光は画素部１３が光通過状態にあるときはそ
の画素部１３をそのまま通過し、絶縁性透明基板１１に
おいても斜め方向に直進し、光拡散板３の凹レンズ３ａ
に到達する。凹レンズ３ａにより直進してきた光はさら
に外方に屈折され観察者側に進む。そのため、大型の液
晶表示装置を斜め方向から見ても視認性がよくなる。

【００２３】凹レンズ３ａは、頂部の肉厚が薄く端部側
の肉厚が厚く形成されておれば図１〜２に示されるよう
な構造でもよく、通常の凹レンズの形状でもよい。本発
明では凹レンズ３ａが設けられた光拡散板３が液晶表示
パネル１の表面に設けられているため、この凹レンズ３
ａの端部が画素部１３の間隙部で重なるように形成する
ことができ、前述のように斜めから入射してきた光が凹
レンズ３ａを経て画素間の非表示領域の上からも光が放
射され、画素間の非表示領域が目立たなくなる。

【００２４】各画素部１３は四角形状に形成され、凹レ
ンズ３ａは球面状に形成されるため、球面状凹レンズ３
ａが重ならないように形成されると画素部１３の対角線
方向が凹レンズ３ａで覆われないことになり、また画素
部１３の間隙が凹レンズ３ａで覆われる範囲も狭くな
る。そのため、図３に示されるように、対角線部分も含
めて少なくとも画素部１３の全表面上を覆うように球面
状部が形成されることが好ましい。

【００２５】光拡散板３や集光板４はガラスやプラスチ
ックスなどの透明材料を型成形により作製することがで
き、４０ｃｍ×４０ｃｍ程度の大型のものでも１枚で作
製することができるし、１０ｃｍ×１０ｃｍ程度のもの
を液晶表示パネル１の表面に並べて配列してもよい。

【００２６】前述の図１〜２に示された実施例では、光
源２からの光を集光する集光板４を設けたが、集光板４
を設けることにより光源２からの光を有効に集めて輝度
を向上させることができるとともに、画素部１３を経て
光を斜め方向に進めるため、凹レンズ３ａの端部にも光
を送り易くて好ましいが、集光板４がなくても散乱光が
あらゆる方向から入射し、斜め方向にも進むため、凹レ
ンズ３ａを有する光拡散板３を設けることにより画素部
１３の間隙や液晶表示パネル１の継目部１ａの非表示領
域を目立たなくすることができ、表示品位の優れた大き
な表示画面の液晶表示装置がえられる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、画素部
を透過した光が画素部の間隙からも出ているように見え
るため、液晶表示パネルをアレー状またはマトリクス状
に配列して液晶表示パネルの周縁部の非表示領域があっ
ても目立たなくすることができる。その結果、画素間や
表示パネル間の継目による画素の途切れがなく、表示品
位の優れた大型画面の液晶表示装置がえられ、駅や空港
などの行先表示や街頭の表示ボード、大型画面のテレビ
画面などに利用することができる。

【００２８】また、本発明によれば、光が減衰する拡散
シートを使用しないため、バックライトとしての光源の
輝度を向上させる必要がなく、少ない消費電力で優れた
表示がえられる。

【００２９】さらに、配列された液晶表示パネルの表面
に画素ごとに設けられたレンズつきの透明な光拡散板を
設けるだけでよいため、簡単に製造することができ、コ
ストアップにはならないとともに、拡散シートのように
液晶表示パネルの表面から離間して配設する必要がな
く、小型にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の一実施例を説明する図
である。

【図２】図１の１画素部の拡大説明図である。

【図３】画素部とレンズ部の関係を説明する図である。

【図４】液晶表示パネルの説明図である。

【図５】従来の液晶表示パネルを並べた大型画面の液晶
表示装置の一例の説明図である。

【符号の説明】

１液晶表示パネル２光源３光拡散板３ａ凹レンズ４集光板４ａ凸レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素を形成する電極がそれぞれ設けられ
た２枚の絶縁性透明基板と該２枚の絶縁性透明基板によ
り挟持された液晶層と前記２枚の絶縁性透明基板の外面
に設けられた偏光板とからなる液晶表示パネルがアレー
状またはマトリクス状に配列され、その一方の面側に光
源が設けられてなる大型画面の液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルの前記光源と反対側の表面に、球面
状凹レンズが前記液晶表示パネルの画素ごとに形成され
た透明な光拡散板が設けられてなる液晶表示装置。
【請求項２】前記球面状凹レンズの球面状部が少なく
とも前記画素の全表面上を覆うように形成されてなる請
求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記液晶表示パネルの前記光源側表面に
前記画素ごとに凸レンズが形成された集光板が設けられ
てなる請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】隣接する前記液晶表示パネルの継目を挟
む画素間隔と前記液晶表示パネル内の画素間隔とが等し
くなるように前記液晶表示パネルが形成されてなる請求
項１、２または３記載の液晶表示装置。