JPH03113427A - Simple matrix type liquid crystal display device - Google Patents

Simple matrix type liquid crystal display device

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JPH03113427A
JPH03113427A JP25158189A JP25158189A JPH03113427A JP H03113427 A JPH03113427 A JP H03113427A JP 25158189 A JP25158189 A JP 25158189A JP 25158189 A JP25158189 A JP 25158189A JP H03113427 A JPH03113427 A JP H03113427A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal panel
light
display device
contrast
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Application number
JP25158189A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Tamaru
田丸 英司
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH03113427A publication Critical patent/JPH03113427A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain picture element information having a high contrast by constituting the device so that plural liquid crystal panels of the same structure are laminated, and these plural liquid crystal panels can be driven simultaneously by projecting parallel rays from the back. CONSTITUTION:The device is constituted so that plural liquid crystal panels A, B of the same structure are laminated, and can be driven simultaneously by projecting parallel rays 26 from the back. When the contrast obtained by each one liquid crystal of them is denoted as N : 1, the contrast of a total of picture element information which transmits successively through plural (n pieces of) liquid crystal panels and displayed in the end becomes N<n> : 1, and the contrast increases. In such a way, a plane display device having high contrast and high resolution is obtained, and for instance, a simple matrix type liquid crystal display device for reproducing a high vision image can be manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、平面表示装置として用いられる単純マトリッ
クス型液晶表示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a simple matrix liquid crystal display device used as a flat display device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、単純マトリックス型液晶表示装置において、
同一構造の複数の液晶パネルを積層し、背面から平行光
線を投射して該複数の液晶パネルを同時駆動するように
構成することにより、絵素情報の高コントラスト化を図
るようにしたものである。
The present invention provides a simple matrix type liquid crystal display device including:
A plurality of liquid crystal panels having the same structure are stacked and parallel light is projected from the back to drive the plurality of liquid crystal panels simultaneously, thereby achieving high contrast of pixel information. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、平面表示装置に応用される液晶パネルとして、単
純マトリックス型液晶パネル例えばTN(ツイストネマ
ティック)型液晶を用いた単純マトリックス型液晶パネ
ルが知られている。第10図及び第11図は一般的な単
純マトリックス型液晶パネル(1)の構成図である。こ
の単純マトリックス型液晶パネル(1)は、前面ガラス
基板(2)の内面に複数の帯状の走査電極(40(4,
)〜(45)・・・・〕を平行配列するように形成し、
これと対向する背面ガラス基板(3)の内面に走査電極
(4)と直交するように複数の帯状の絵素電極(5)(
(51)〜(54)・・・・〕を平行配列するように形
成し、両ガラス基板(2)及び(3)間に絶縁膜(6)
を介して液晶層(7)を配して構成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a simple matrix type liquid crystal panel, for example, a simple matrix type liquid crystal panel using a TN (twisted nematic) type liquid crystal, is known as a liquid crystal panel applied to a flat display device. FIGS. 10 and 11 are configuration diagrams of a general simple matrix type liquid crystal panel (1). This simple matrix type liquid crystal panel (1) has a plurality of strip-shaped scanning electrodes (40 (4,
) to (45)...] are arranged in parallel,
On the inner surface of the rear glass substrate (3) facing this, there are a plurality of strip-shaped picture element electrodes (5) (
(51) to (54)...] are arranged in parallel, and an insulating film (6) is formed between both glass substrates (2) and (3).
A liquid crystal layer (7) is disposed therebetween.

(8)は前面ガラス基板(2)及び背面ガラス基板(3
)間に配されたスペーサ、(9)及び(10)は夫々偏
光板である。そして、背面ガラス基板(3)側にバンク
ライト(11)を配して透過型液晶パネルとして構成・
される。
(8) is the front glass substrate (2) and the rear glass substrate (3).
) The spacers (9) and (10) arranged between the two are polarizing plates, respectively. Then, a bank light (11) is arranged on the rear glass substrate (3) side to form a transmissive liquid crystal panel.
be done.

この液晶パネル(1)では絵素電極(5)と走査電極(
4)の交点(12)が絵素として構成されるもので、絵
素電極(5)に画像信号が印加され、走査電極(4)に
選択信号が印加されると両電極(5)及び(4)の交点
(12)に対応する部分の液晶が電気光学効果を起し光
学的性質が変化することによって画像が表示されるもの
である。
This liquid crystal panel (1) has picture element electrodes (5) and scanning electrodes (
The intersection (12) of 4) is configured as a picture element, and when an image signal is applied to the picture element electrode (5) and a selection signal is applied to the scanning electrode (4), both electrodes (5) and ( An image is displayed when the liquid crystal in the portion corresponding to the intersection point (12) of 4) causes an electro-optical effect and its optical properties change.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、TN型液晶を用いる単純マトリックス型液晶
パネル(1)の最大の問題は、コントラストが低いこと
である。即ち、高解像度の単純マトリックス型液晶パネ
ルを形成するに際して、垂直方向(或はY軸方向)の解
像度を高めるために、走査電極(4)の数を増やすと、
駆動条件との関係で液晶パネルのコントラストが低下す
る。
By the way, the biggest problem with the simple matrix type liquid crystal panel (1) using TN type liquid crystal is that the contrast is low. That is, when forming a high-resolution simple matrix liquid crystal panel, if the number of scanning electrodes (4) is increased in order to increase the resolution in the vertical direction (or Y-axis direction),
The contrast of the liquid crystal panel decreases depending on the driving conditions.

本発明は、上述の点に鑑み、高いコントラストをもつ単
純マトリックス型液晶表示装置を提供するものである。
In view of the above points, the present invention provides a simple matrix type liquid crystal display device with high contrast.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の単純マトリックス型液晶表示装置は、走査電極
(SEA、5EB)と絵素電極(PEA、PEB)間に
液晶層(29)を配し、両電極の交点を夫々絵素として
構成してなる複数の同一構造の液晶パネル(A)及び(
B)を積層し、背面から平行光線を投射して複数の液晶
パネル(A)及び(B)を同時駆動するように構成する
In the simple matrix liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal layer (29) is disposed between a scanning electrode (SEA, 5EB) and a picture element electrode (PEA, PEB), and each intersection of both electrodes is configured as a picture element. A plurality of liquid crystal panels (A) and (
B) are stacked, and a plurality of liquid crystal panels (A) and (B) are simultaneously driven by projecting parallel light rays from the back side.

〔作用〕[Effect]

単純マトリックス型の液晶パネル(例えばTN型液晶を
用いた場合)では、これに入射される光線が偏光板で旋
光方向が規制され、液晶オフ状態では90度旋光し、液
晶オン状態では旋光せず、高いコントラスト比を示すが
、実際には走査電極(SEA 、 5EB)の数が多く
なると、実効的旋光が液晶オフ状態では90度以下(例
えば75度)、液晶オン状態では0度以上(例えば15
度)となり、コントラスト比が低下する。
In a simple matrix type liquid crystal panel (for example, when using a TN type liquid crystal), the direction of optical rotation of the incident light beam is regulated by a polarizing plate, and when the liquid crystal is off, the light rotates 90 degrees, and when the liquid crystal is on, there is no optical rotation. , exhibits a high contrast ratio, but in reality, as the number of scanning electrodes (SEA, 5EB) increases, the effective optical rotation becomes less than 90 degrees (e.g., 75 degrees) in the liquid crystal off state, and more than 0 degrees (e.g., in the liquid crystal on state). 15
degree), and the contrast ratio decreases.

これに対して、上述の本発明の構成では、同一構造の複
数の液晶パネル(A)(B)を積層し、背面から平行光
線を投射して同時駆動するように構成するので、各1の
液晶パネルで得られるコントラストがN:1とすると、
複数(n枚)の液晶パネルを順次透過して最終的に表示
される絵素情報の合計のコントラストはN’:1となり
、コントラストが増大する。
In contrast, in the configuration of the present invention described above, a plurality of liquid crystal panels (A) and (B) having the same structure are stacked and are configured to be driven simultaneously by projecting parallel light from the back. Assuming that the contrast obtained with the liquid crystal panel is N:1,
The total contrast of the picture element information that is sequentially transmitted through a plurality of (n) liquid crystal panels and finally displayed is N':1, and the contrast increases.

従って、高い解像度を有する単純マトリックス型液晶表
示装置を高いコントラストで動作させることができる。
Therefore, a simple matrix liquid crystal display device with high resolution can be operated with high contrast.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明による単純マトリックス型
液晶表示装置の一例を説明する。
Hereinafter, an example of a simple matrix type liquid crystal display device according to the present invention will be explained with reference to the drawings.

本例においては、第1図乃至第3図に示すように、第1
の液晶パネルAと第2の液晶パネルBを互に重ね合わせ
て成る単純マトリックス型の液晶パネル体(液晶パネル
の複合体という意味で液晶パネル体と呼ぶ) (21)
を設ける。第1の液晶パネルAの上面に第1の偏光板(
22)を配置し、第1の液晶パネルAと第2の液晶パネ
ルBとの間に第2の偏光板(23)を配置し、さらに第
2の液晶パネルBの下面に第3の偏光板(24)を配置
する。ここで、第1の偏光板(22)と第2の偏光板(
23)が液晶パネルAにたいする偏光板となり、第2の
偏光板(23)と第3の偏光板(24)が液晶パネルB
に対する偏光板となる。つまり、第2の偏光板(23)
は2つの液晶パネルAとBに共用されている。第3の偏
光板(24)の下方に整光板(25)を配置し、バック
ライト(26)の拡散光を実効的に平行光線として第2
の液晶パネルB及び第1の液晶パネルAに導くようにな
す。第1の偏光板(22)の上方にはスクリーンとなる
拡散板(27)を配置する。
In this example, as shown in FIGS. 1 to 3, the first
A simple matrix type liquid crystal panel body (called a liquid crystal panel body in the sense of a composite of liquid crystal panels) consisting of a liquid crystal panel A and a second liquid crystal panel B stacked on top of each other (21)
will be established. A first polarizing plate (
22), a second polarizing plate (23) is placed between the first liquid crystal panel A and the second liquid crystal panel B, and a third polarizing plate (23) is placed on the bottom surface of the second liquid crystal panel B. Place (24). Here, the first polarizing plate (22) and the second polarizing plate (
23) is a polarizing plate for liquid crystal panel A, and the second polarizing plate (23) and third polarizing plate (24) are for liquid crystal panel B.
It becomes a polarizing plate for. In other words, the second polarizing plate (23)
is shared by two liquid crystal panels A and B. A light regulating plate (25) is arranged below the third polarizing plate (24) to effectively convert the diffused light of the backlight (26) into parallel light beams.
liquid crystal panel B and the first liquid crystal panel A. A diffuser plate (27) serving as a screen is arranged above the first polarizing plate (22).

第1の液晶パネルA及び第2の液晶パネルBは第4図に
示すように互に同一構造の単純マトリックス型液晶パネ
ルとして構成される。即ち、第1の液晶パネルAは背面
ガラス基板(31)の内面にX方向に平行配列する64
0本(カラー表示の場合は320X3本)の帯状の絵素
電極(PEA) ((PE八−1)〜(PEA −64
0) )が形成され、之と対向する前面ガラ大基板(3
2)の内面にY方向に平行配列する480本ノ帯状の走
査電極(SEA) ((SEA−1) 〜(SEA −
480) )が形成され、これら前面ガラス基+yi、
(32)及び背面ガラス基板(31)の間に絶縁膜(図
示せず)を介して液晶層例えばTN型液晶層(29) 
(第1図参照)が配されて成る。
As shown in FIG. 4, the first liquid crystal panel A and the second liquid crystal panel B are constructed as simple matrix liquid crystal panels having the same structure. That is, the first liquid crystal panel A has 64 panels arranged in parallel in the X direction on the inner surface of the rear glass substrate (31).
0 (320×3 for color display) strip-shaped picture element electrodes (PEA) ((PE8-1) to (PEA-64)
0) ) is formed, and the front glass large substrate (3
2) 480 strip-shaped scanning electrodes (SEA) arranged in parallel in the Y direction on the inner surface ((SEA-1) ~ (SEA −
480)) are formed, and these front glass groups +yi,
(32) and the rear glass substrate (31) with an insulating film (not shown) interposed therebetween, and a liquid crystal layer, for example, a TN type liquid crystal layer (29).
(See Figure 1) are arranged.

第2の液晶パネルBも、第1の液晶パネルAと同様に、
背面ガラス基板(33)の内面にX方向に平行配列する
640本(カラー表示の場合は320X3本)の帯状の
絵素電極(PEB) ((FEB−1)〜(FEB −
640) )が形成され、前面ガラス基板(34)の内
面にY方向に平行配列する480本の帯状の走査電極(
SEB) [(SEB−1)〜(SEB −480) 
)が形成され、これら前面ガラス基板(34)及び背面
ガラス基板(33)の間に絶縁膜(図示せず)を介して
液晶層例えばTN型液晶層(29) (第1図参照)が
配されて成る。
Similarly to the first liquid crystal panel A, the second liquid crystal panel B also has
On the inner surface of the rear glass substrate (33), 640 (320 x 3 in case of color display) band-shaped picture element electrodes (PEB) ((FEB-1) to (FEB -) are arranged in parallel in the X direction.
640) ) are formed, and 480 strip-shaped scanning electrodes (
SEB) [(SEB-1) ~ (SEB -480)
) is formed, and a liquid crystal layer such as a TN type liquid crystal layer (29) (see FIG. 1) is arranged between the front glass substrate (34) and the rear glass substrate (33) with an insulating film (not shown) interposed therebetween. It consists of being done.

各前面ガラス基板(32) (34)、背面ガラス基板
(31) (33)は透明ガラス板で形成され、また各
走査電極(SEA) (SEB)、各絵素電極(PEA
) (FEB)は透明電極で形成される。ここで、第1
の液晶パネルA及び第2の液晶パネルBは夫々走査電極
と絵素電極の各交点が絵素として構成され、従って、液
晶パネルAと液晶パネルBを積層したとき、同一構造で
あるので互の絵素は重なるようになる。
Each front glass substrate (32) (34) and rear glass substrate (31) (33) are formed of transparent glass plates, and each scanning electrode (SEA) (SEB) and each pixel electrode (PEA) are formed of transparent glass plates.
) (FEB) is formed of a transparent electrode. Here, the first
In the liquid crystal panel A and the second liquid crystal panel B, each intersection of the scanning electrode and the picture element electrode is configured as a picture element. Therefore, when the liquid crystal panel A and the liquid crystal panel B are stacked, they have the same structure, so they cannot be mutually separated. The picture elements begin to overlap.

また本例では液晶パネルAの上面と液晶パネルBの下面
に配置する第1及び第3の偏光板(22)及び(24)
の偏光方向を同一とし、第1及び第2の液晶パネルA及
びB間に配置する第2の偏光板(23)の偏光方向を第
1及び第3の偏光板(22)及び(24)のそれと直交
するようにし、走査電極(SEA) (SEB)を非表
示駆動としたときにはその走査電極に対応する絵素が透
明(明)となり、走査電極(SEA) (SEB)を表
示駆動したときにはその走査電極に対応する絵素が不透
明(暗)となるように構成される。
In addition, in this example, first and third polarizing plates (22) and (24) are arranged on the upper surface of liquid crystal panel A and the lower surface of liquid crystal panel B.
The polarization direction of the second polarizing plate (23) placed between the first and second liquid crystal panels A and B is the same as that of the first and third polarizing plates (22) and (24). When the scanning electrodes (SEA) (SEB) are driven to non-display, the picture element corresponding to the scanning electrode becomes transparent (bright), and when the scanning electrode (SEA) (SEB) is driven to display, the picture element corresponding to the scanning electrode (SEA) (SEB) becomes transparent (bright). The picture element corresponding to the scanning electrode is configured to be opaque (dark).

整光板(25)は例えばアクリル樹脂からなる多数の光
透過柱体(25a)を遮光性(光吸収性)接着剤で積層
接着して構成することができる。但し、光透過柱体(2
5a)が中空体の場合、接着剤層に当る部分が光吸収壁
になる。
The light regulating plate (25) can be constructed by laminating and bonding a large number of light-transmitting columns (25a) made of, for example, acrylic resin with a light-shielding (light-absorbing) adhesive. However, the light transmitting column (2
When 5a) is a hollow body, the portion that contacts the adhesive layer becomes a light absorption wall.

拡散板(スクリーン) (27)は、液晶パネルA及び
Bの絵素部を透過してきた絵素情報を結像させいわゆる
視差により異なった位置の絵素情報を見る事がないよう
に、さらに目的の視野角で絵素情報を見るようするもの
である。
The diffuser plate (screen) (27) is designed to form an image of the pixel information that has passed through the pixel sections of LCD panels A and B, and to prevent the pixel information from being viewed at different positions due to so-called parallax. The pixel information is viewed at a viewing angle of .

次に、上述の構成による単純マトリックス型液晶表示装
置(36)の動作を第3図及び第5図を参照して説明す
る。この装置では、走査電極を並列駆動して、即ち液晶
パネルへの走査電極(SEA)及び液晶パネルBの走査
電極(SEB)を同時に駆動して絵素情報を表示するよ
うになす。いま例えば液晶パネルAの 走査電極(SEA−10)と絵素電極(PEA−1)〜
(PEA −640)、 液晶パネルBの 走査電極(SIEB−1)と絵素電極(PH8−1)〜
(PH8−640) が同時に駆動(表示駆動)されると、これにより上記選
択された各走査電極(SE八−10) 、 (SEB−
10)と絵素電極PE八−(1〜640) 、 FEB
 −(1〜640)の交点に目的の絵素情報が表示され
る。この駆動による絵素情報は不透明(暗)である。
Next, the operation of the simple matrix type liquid crystal display device (36) having the above-described configuration will be explained with reference to FIGS. 3 and 5. In this device, the scan electrodes are driven in parallel, that is, the scan electrode (SEA) to the liquid crystal panel and the scan electrode (SEB) of the liquid crystal panel B are simultaneously driven to display pixel information. For example, the scanning electrode (SEA-10) and picture element electrode (PEA-1) of liquid crystal panel A.
(PEA-640), scanning electrode (SIEB-1) and picture element electrode (PH8-1) of liquid crystal panel B
(PH8-640) are simultaneously driven (display driven), this causes each of the selected scanning electrodes (SE8-10) and (SEB-
10) and picture element electrode PE8-(1-640), FEB
The target picture element information is displayed at the intersection of -(1 to 640). The pixel information generated by this drive is opaque (dark).

そして、上記走査電極(SEA−10) 、 (SEB
−10)が選択されたときの、それ以外の他の走査電極
(SEA)(SEB)と絵素電極(PEA) (FEB
)の駆動は非表示駆動となりその走査電極に対応する絵
素部は透明(明)となる。かかる情報は上記の走査電極
(SEA、5EB)と絵素電極(PEA 、 FEB)
が繰り返し駆動(累積駆動方式)されることにより表示
される。
Then, the scanning electrode (SEA-10), (SEB
-10) is selected, other scanning electrodes (SEA) (SEB) and picture element electrodes (PEA) (FEB) are selected.
) is a non-display drive, and the picture element portion corresponding to the scanning electrode becomes transparent (bright). Such information is obtained from the above-mentioned scanning electrodes (SEA, 5EB) and picture element electrodes (PEA, FEB).
is displayed by being driven repeatedly (cumulative driving method).

しかして、1の液晶パネルはその走査電極、絵素電極及
び図示しないが駆動回路により、コントラスト(明部:
暗部)がN:1で表示されるが、この液晶パネルを複数
(n枚)積層した液晶パネル体はコントラストがN’:
1となる。本装置(36)では、2つの液晶パネルA及
びBを積層して液晶パネル体(21)を構成しているの
で、コントラストがN2:1となる。
However, the liquid crystal panel No. 1 has contrast (bright areas:
Dark areas) are displayed at a ratio of N:1, but a liquid crystal panel body made by stacking multiple (n) liquid crystal panels has a contrast of N':
It becomes 1. In this device (36), the liquid crystal panel body (21) is constructed by stacking two liquid crystal panels A and B, so the contrast is N2:1.

即ち、第5図に示すように、液晶パネルBの下面の第3
の偏光板(24)によりその旋光方向が規制された光線
(38)は、液晶パネルBに入射し、液晶オフ状態では
90度旋光し、液晶オン状態では旋光せず(0度)、高
いコントラスト比を示す筈であるが、実際には単純マト
リックス構造でその走査電極の数(例えば480本)が
多いと、実効的旋光は、液晶オフ時は90度以下(例え
ば75度)、液晶オン時は0度以上(例えば15度)と
なり、第2の偏光板(23)を透過する。この結果、液
晶パネルBのオフ状態では入射光の0.966が透過し
、オン状態では入射光の0.259が透過する。
That is, as shown in FIG.
The light beam (38) whose optical rotation direction is regulated by the polarizing plate (24) enters the liquid crystal panel B, and when the liquid crystal is off, the light beam (38) is rotated by 90 degrees, and when the liquid crystal is on, there is no optical rotation (0 degrees), resulting in a high contrast. However, in reality, if a simple matrix structure has a large number of scanning electrodes (for example, 480), the effective optical rotation will be less than 90 degrees (for example, 75 degrees) when the liquid crystal is off, and less than 90 degrees (for example, 75 degrees) when the liquid crystal is on. is 0 degrees or more (for example, 15 degrees) and is transmitted through the second polarizing plate (23). As a result, 0.966 of the incident light is transmitted when the liquid crystal panel B is in the off state, and 0.259 of the incident light is transmitted when the liquid crystal panel B is in the on state.

従って、その場合のコントラスト比はCR=0.966
10.259=3.73である。このコントラストを持
つ光線が液晶パネルBと全く相似的に駆動されている液
晶パネルA及び第2の偏光板(この偏光板は2つの液晶
パネルA及びBに共用されている)に入射される。この
液晶パネルAにおいて再び液晶オフ状態では75度の旋
光が生じ、液晶オン状態では15度の旋光が生じて第1
の偏光板(22)を透過する。
Therefore, the contrast ratio in that case is CR=0.966
10.259=3.73. This contrasting light beam is incident on liquid crystal panel A and a second polarizing plate (this polarizing plate is shared by two liquid crystal panels A and B), which are driven in a completely similar manner to liquid crystal panel B. In this liquid crystal panel A, optical rotation of 75 degrees occurs again when the liquid crystal is off, and optical rotation of 15 degrees occurs when the liquid crystal is on.
The light passes through the polarizing plate (22).

即ちここでも、液晶オフ状態では入射光の0.966が
透過し、液晶オン状態では入射光の0.259が透過す
ることとなる。その結果、液晶パネルB及び液晶パネル
Aによる合計のコントラスト比はCR=(0,9661
0,259) 2−(3,73) ” = 13.9に
なり1枚の液晶パネルの場合よりも絵素情報のコントラ
ストが向上する。なお、第5図において、矢印(40)
は偏光板の偏光方向を示し、矢印(41)の長さは透過
光量を示す。第3図では模式的に透過する光線(38)
の減少を本数で示して最終的に拡散仮に表示される絵素
情報のコントラストの状態を示している。
That is, here too, 0.966 of the incident light is transmitted when the liquid crystal is off, and 0.259 of the incident light is transmitted when the liquid crystal is on. As a result, the total contrast ratio of LCD panel B and LCD panel A is CR=(0,9661
0,259) 2-(3,73)'' = 13.9, and the contrast of pixel information is improved compared to the case of a single liquid crystal panel.In addition, in Fig. 5, the arrow (40)
indicates the polarization direction of the polarizing plate, and the length of the arrow (41) indicates the amount of transmitted light. In Figure 3, the transmitted light ray (38)
This shows the decrease in the number of lines, indicating the state of the contrast of the picture element information that is finally displayed in a diffused manner.

上述の単純マトリックス型液晶表示装置(36)によれ
ば、同一構造の複数の液晶パネルA及びBを積層し、背
面から平行光線を投射して複数の液晶パネルA及びBを
同時駆動することにより、高い解像度を持った液晶パネ
ル体(21)を高いコントラストで動作させることがで
きる。このことはハイビジョン映像を再生する液晶パネ
ルを製造する場合に有利である。
According to the above-mentioned simple matrix type liquid crystal display device (36), by stacking a plurality of liquid crystal panels A and B having the same structure and simultaneously driving the plurality of liquid crystal panels A and B by projecting parallel light rays from the back side. , the liquid crystal panel body (21) with high resolution can be operated with high contrast. This is advantageous when manufacturing a liquid crystal panel for reproducing high-definition video.

一方、前述の液晶パネル体においては、離間した複数の
液晶パネルの対応する絵素部(走査電極と絵素電極が重
なった部分)を光線即ちハシクライトが重なって投射さ
れ、その影がクロストークを起すことなくスクリーンで
ある拡散板(27)に投影されなければならない。その
ためには、バックライトからの光線を前述したように整
光板(25)で実効的な平行光線として、これを投射す
る。従って、バックライトを実効的に平行光とする整光
板としては、実施例に示した整光板(25)に限るもの
ではない。ただし、この整光板(25)を用いる場合は
、その全体の厚さが薄く構成でき、その平面デイスプレ
ィとしての特質をより発揮できる。
On the other hand, in the above-mentioned liquid crystal panel body, light beams, that is, hassycrite, are projected in an overlapping manner onto the corresponding pixel portions (portions where scanning electrodes and pixel electrodes overlap) of a plurality of spaced apart liquid crystal panels, and their shadows prevent crosstalk. It must be projected onto the diffuser plate (27), which is a screen, without causing any interference. For this purpose, the light beam from the backlight is projected as an effective parallel light beam by the light regulating plate (25) as described above. Therefore, the light regulating plate that effectively converts the backlight into parallel light is not limited to the light regulating plate (25) shown in the embodiment. However, when this light regulating plate (25) is used, its overall thickness can be made thinner, and its characteristics as a flat display can be more fully exhibited.

ところで、例えば本発明に係る単純マトリックス型液晶
表示装置を次のように設定する。
By the way, for example, the simple matrix type liquid crystal display device according to the present invention is set as follows.

表示エリア:  768mm X 576mm絵素数 
:  640X480個 (絵素サイズ1.2mm X 1 、2mm)構成(第
6図の概略図参照) :マトリックス型液晶パネル2枚、 上面の液晶パネルAの厚さ3mm、 下面の液晶パネルBの前面ガラス の厚さ1mm :拡散板(27) (厚さ1 mm) =1絵素の周辺には0.2mmのガードハンド(71)
で囲繞される(従って、実効絵素開口エリアは0.8m
mX 0.8mm)。
Display area: 768mm x 576mm pixels
: 640 x 480 pieces (pixel size 1.2 mm x 1, 2 mm) Configuration (see schematic diagram in Figure 6): 2 matrix type liquid crystal panels, top liquid crystal panel A 3 mm thick, bottom liquid crystal panel B front side Glass thickness 1mm: Diffusion plate (27) (thickness 1mm) = 0.2mm guard hand (71) around 1 pixel
(Therefore, the effective pixel aperture area is 0.8m)
mX 0.8mm).

このように設定すると、下面の液晶パネルBの絵素情報
が液晶パネルAの絵素情報と重なりクロストークが生ず
る事がないような、最大許容変位角(第7図参照)は 最大許容変位角θ−0,2mm/ 3 mm=3.8度
となる。
With this setting, the maximum allowable displacement angle (see Figure 7) is the maximum allowable displacement angle so that the pixel information on the lower LCD panel B does not overlap with the pixel information on the LCD panel A, causing crosstalk. θ-0.2mm/3mm=3.8 degrees.

ところで、第2図に示したような例えば2mm角のアク
リル樹脂を、その境界(接合面)を遮光性(光吸収性)
接着剤で積層接着(接着剤の厚さは無視する)したよう
な整光板(25)の場合、即ち光透過柱体(25a)の
場合(角柱体の対角方向距離は無視する)、その液晶パ
ネルに対して垂直方向の厚さは30mmである。先に記
した角柱体(25a)の対角方向の距離、またガートバ
ンドの透明表示電極に対する位置ずれ、2つの液晶パネ
ルA及びBの相対的な位置ずれなどを勘案しても例えば
35〜50mmの厚さである。なお、この整光板(25
)は平行光が平均化して液晶パネルに投射されるよう、
下面の液晶パネルBより多少離間して配置される。
By the way, for example, a 2 mm square piece of acrylic resin as shown in Figure 2 has a boundary (joint surface) that is light-shielding (light-absorbing).
In the case of a light regulating plate (25) that is laminated with adhesive (ignoring the thickness of the adhesive), that is, in the case of a light-transmitting column (25a) (ignoring the diagonal distance of the prism), The thickness in the direction perpendicular to the liquid crystal panel is 30 mm. Even taking into consideration the diagonal distance of the prismatic body (25a) described above, the positional deviation of the guard band with respect to the transparent display electrode, the relative positional deviation of the two liquid crystal panels A and B, etc., the distance is, for example, 35 to 50 mm. The thickness is . In addition, this light regulating plate (25
) so that the parallel light is averaged and projected onto the liquid crystal panel.
It is arranged somewhat apart from the liquid crystal panel B on the lower surface.

第7図は整光板(25)の拡大図を示すもので、導光体
となる複数の角柱体(25a)が遮光性接着剤(43)
で積層されてなる整光板(25)は透明のスペーサ(4
4)を介して液晶パネルB2従って、第3の偏光板(2
4)に接着される。整光板(25)の下面にはバックラ
イト拡散板(45)が接着される。バックライト拡散光
(46)は整光板の角柱体(25a)に入射され平均化
された平行光線(38)となって液晶パネルに入射され
る。
FIG. 7 shows an enlarged view of the light regulating plate (25), in which a plurality of prismatic bodies (25a) serving as light guides are bonded with light-shielding adhesive (43).
The light regulating plate (25) is laminated with transparent spacers (4).
4) through the liquid crystal panel B2, and therefore the third polarizing plate (2).
4). A backlight diffusion plate (45) is adhered to the lower surface of the light regulating plate (25). The backlight diffused light (46) enters the prismatic body (25a) of the light regulating plate, becomes an averaged parallel light beam (38), and enters the liquid crystal panel.

ところで、この整光板(25)に入射する光線を形成す
るバックライトは次の様な機能を持つことが求められて
いる。現在めざしているバックライトは面内の輝度分布
をいかに均一にするかということである。前述のバック
ライトは、その指向特性をできるだけバックライト拡散
板(45)の法線方向に鋭くすることが要求される。第
9図はその一例を示すもので、光源(51)の上側に反
射面(52)を有する複数の四角錐台(53)を所定ピ
ッチをもって配列し、隣り合う四角錐台(53)間に透
光部(54)を形成して成る反射アレイ体(55)を配
し、この反射アレイ体(55)の上面に例えばすりガラ
ス、乳白ガラス等からなるバックライト拡散板(45)
を配すると共に、光源(51)の下面に反射板(56)
を配してバ・ンクライト(26)を構成する。このバッ
クライト(25)によれば光源の指向特性としてバック
ライト板(45)の法線方向に鋭い指向特性(57)が
得られる。
By the way, the backlight that forms the light beam that enters the light regulating plate (25) is required to have the following functions. The current goal of backlighting is how to make the luminance distribution uniform within the plane. The above-mentioned backlight is required to have its directional characteristics as sharp as possible in the normal direction of the backlight diffusion plate (45). FIG. 9 shows an example of this, in which a plurality of truncated square pyramids (53) having reflective surfaces (52) are arranged above a light source (51) at a predetermined pitch, and between adjacent truncated square pyramids (53). A reflective array (55) formed with a transparent portion (54) is disposed, and a backlight diffusion plate (45) made of, for example, frosted glass or opalescent glass is disposed on the upper surface of the reflective array (55).
At the same time, a reflector (56) is placed on the bottom surface of the light source (51).
A bank light (26) is constructed by arranging the following. According to this backlight (25), a sharp directional characteristic (57) in the normal direction of the backlight plate (45) can be obtained as a directional characteristic of the light source.

前述の所定範囲角度以外の光線を吸収除去する整光板(
25)は光線の利用効率が悪い。第8図に効率の高い整
光板の一例を示す。例えば640mm X 480mm
スクリーン(表示エリア)に対して、−辺40mmの光
源ブロック(61)を16X12=129個配置し、各
光源ブロック(61) ((61,)、(61□)・・
・・〕からの光線をフレネルレンズ(62)で最大開き
角α=3.8度で投射する。スクリーン(図示せず)に
表示される液晶パネルの投影像に輝度むらが生じないよ
う、光源ブロック(61)の径りの7.5倍の距離りに
液晶パネルBを置き、互に隣の光源ブロック(61)か
らの投射光(63)が重なるようにする。図示では光源
ブロック(61,)の投射エリア(63,)と光源ブロ
ック(61□)の投射エリア(63□)が重なる様子を
示している。光源ブロックの径をD=40mmとすると
全長は約400mm程度になる。
A light regulating plate (
25) has poor light utilization efficiency. FIG. 8 shows an example of a highly efficient light regulating plate. For example, 640mm x 480mm
16x12=129 light source blocks (61) with -side 40 mm are arranged on the screen (display area), and each light source block (61) ((61,), (61□)...
...] is projected by the Fresnel lens (62) at a maximum aperture angle α=3.8 degrees. In order to prevent uneven brightness from occurring in the projected image of the liquid crystal panel displayed on a screen (not shown), liquid crystal panels B are placed at a distance of 7.5 times the diameter of the light source block (61), and placed next to each other. The projection lights (63) from the light source blocks (61) are made to overlap. The illustration shows that the projection area (63,) of the light source block (61,) and the projection area (63□) of the light source block (61□) overlap. If the diameter of the light source block is D=40 mm, the total length will be about 400 mm.

尚、上側では90度旋光する液晶材(TN液晶材)を用
いて説明したが、180度、または270度旋光するい
わゆるSTN液晶材を基板とするゲストホスト方式液晶
パネル、又はOM I (optical modei
nterfearence :通常240度旋光)方式
液晶パネルにおいても実施しうる事は容易に理解される
Although the above explanation uses a liquid crystal material (TN liquid crystal material) that rotates light by 90 degrees, it is also possible to use a guest-host type liquid crystal panel or OMI (optical mode
It is easily understood that the present invention can also be implemented in a liquid crystal panel of the interference (normally 240 degree optical rotation) type.

(発明の効果〕 本発明の単純マトリックス型液晶表示装置によれば、同
一構造の複数の液晶パネルを積層し、背面から平行光線
を投射して複数の液晶パネルを同時駆動するように構成
することより、液晶表示装置のコントラストを増大する
ことができる。
(Effects of the Invention) According to the simple matrix type liquid crystal display device of the present invention, a plurality of liquid crystal panels having the same structure are stacked, and a plurality of liquid crystal panels can be driven simultaneously by projecting parallel light rays from the back side. Therefore, the contrast of the liquid crystal display device can be increased.

従って、高いコントラストをもち、且つ高解像度の平面
表示装置を提供できるものであり、例えば、ハイビジョ
ン映像を再生する単純マトリックス型液晶表示装置の製
造を可能とするものである。
Therefore, it is possible to provide a flat display device with high contrast and high resolution, and for example, it is possible to manufacture a simple matrix type liquid crystal display device for reproducing high-definition video.

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

第1図は本発明に係る単純マトリックス型液晶表示装置
の一例を示す断面図、第2図はその斜視図、第3図はそ
の要部の拡大断面図、第4図は液晶パネルA及びBの走
査電極及び絵素電極の構成を示す要部の斜視図、第5図
は本発明に係る動作説明図、第6図は本発明単純マトリ
ックス型液晶表示装置の説明に供する要部の概略的断面
図、第7図は本発明に係る整光板の一例を示す要部の構
成図、第8図は本発明に係る整光板の他の例を示す要部
の構成図、第9図は本発明に係るバックライトの一例を
示す構成図、第10図及び第11図は従来の単純マトリ
ックス型液晶パネルの断面図及びその走査電極及び絵素
電極の構成を示す平面図である。 (A)(B) は液晶パネル、(21)は液晶パネル体
、(22) (23) (24)は偏光板、(25)は
整光板、(27)はスクリーンとなる拡散板である。 J6隼粍マトソ・y2ス″2ま晶茨ホ装置A、B  ・
・−5&5−バカし 21−−−;rlJlllIハ>ル’に22.2j、2
4−僑兄根 25−・−贅九級 27−・−鉱散訊 29− ・−液^1 SEA、 SEB  、・L丑雪馬 PEA、 PEB・−紛紮雪糧 、I11日月1−係る@子見14 第2図 第6 図 液晶off時 !L&10n時 唆た林 平行丸線 、a化性4を1創 バ・1クライトJ広歓1反 ノでツクライト4rL、散九 に大許各童4tL山 第 ハ゛ツクライト1広鮎l長 ′fE;屏 反身1面 四色多住台 、を九@p 反身1アレイイネ 反射根 1F向特性 第 図
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a simple matrix type liquid crystal display device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view thereof, FIG. 3 is an enlarged sectional view of the main parts thereof, and FIG. 4 is a liquid crystal panel A and B. FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation according to the present invention, and FIG. 6 is a schematic diagram of the main parts for explaining the simple matrix type liquid crystal display device of the present invention. 7 is a configuration diagram of a main part showing an example of a light regulating plate according to the present invention, FIG. 8 is a diagram showing a main part of another example of a light regulating plate according to the present invention, and FIG. FIGS. 10 and 11 are a block diagram showing an example of a backlight according to the invention, and are a cross-sectional view of a conventional simple matrix liquid crystal panel and a plan view showing the structure of its scan electrodes and picture element electrodes. (A) and (B) are liquid crystal panels, (21) is a liquid crystal panel body, (22), (23), and (24) are polarizing plates, (25) is a light regulating plate, and (27) is a diffuser plate that becomes a screen. J6 Hayamatoso・Y2S″2 crystal thorns device A, B・
・-5&5-Bakasashi 21---; rlJllllI Hall'ni 22.2j, 2
4-Children's roots 25--・-Fukukyu-kyu 27--・-Kousanken 29- ・-Liquid ^1 SEA, SEB ,・L Ushisekuma PEA, PEB・-I11 Sun/Month 1- Related @Komi 14 Figure 2 Figure 6 When the LCD is off! Hayashi Parallel Maru line that was suggested at L & 10n, A-based 4, 1 creation base, 1 crite J Hirokan 1 anti-no, Tsukuraito 4rL, Sankyu, Taiho each child 4tL Yama No. 1 Hitsukurite 1 Hiro Ayu l length'fE; Reverse body 1 side four-color multi-base, 9@p Reverse body 1 array rice reflection root 1F direction characteristic diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 走査電極と絵素電極間に液晶層が配され該両電極の交点
が夫々絵素として構成されてなる複数の同一構造の液晶
パネルを積層し、 背面から平行光線を投射して上記複数の液晶パネルを同
時駆動して成る単純マトリックス型液晶表示装置。
[Claims of Claims] A plurality of liquid crystal panels having the same structure are stacked, in which a liquid crystal layer is disposed between a scanning electrode and a picture element electrode, and each intersection of these two electrodes is constituted as a picture element, and parallel light rays are projected from the back side. A simple matrix type liquid crystal display device which simultaneously drives the plurality of liquid crystal panels described above.
JP25158189A 1989-09-27 1989-09-27 Simple matrix type liquid crystal display device Pending JPH03113427A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051912A (en) * 2006-08-23 2008-03-06 Sharp Corp Liquid crystal display
US8248555B2 (en) 2008-07-24 2012-08-21 Sony Corporation Display apparatus comprises three polarizers and a polarization control element whose orientation of a transmission axis changes according to a control signal

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