JPH0355592A - 単純マトリックス型液晶表示装置 - Google Patents

単純マトリックス型液晶表示装置

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JPH0355592A
JPH0355592A JP19187989A JP19187989A JPH0355592A JP H0355592 A JPH0355592 A JP H0355592A JP 19187989 A JP19187989 A JP 19187989A JP 19187989 A JP19187989 A JP 19187989A JP H0355592 A JPH0355592 A JP H0355592A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal panel
electrodes
picture element
simple matrix
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JP19187989A
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Eiji Tamaru
田丸 英司
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔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。
〔発明の概要〕
本発明は、単純マトリックス型液晶表示装置において、
複数の液晶パネルを、各液晶パネルの相互間で走査電極
が順次に配列されるように(即ち走査電極が重ならず、
所謂入れ子構造となるように)重ね合せて構戒すること
により、絵素情報の低下を来すことなく、コントラスト
の向上を図るようにしたものである。
〔従来の技術〕
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、特にTN(ツイストマネ
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8図及び第9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は、前面ガラス基板(2)
の内面に複数の帯状の走査電極(4)((41)〜(4
,)・・・・〕を平行配列するように形或し、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威し、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。(8)は前面ガラス
基板(2)及び背面ガラス基vi(3)間に配されたス
ペーサ、(9)及び(10)は夫々偏光板である。
この例では背面ガラス基板(3)側にバックライト(l
1)を配して透過型液晶パネルとして構成される。
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こし
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。
〔発明が解決しようとする課題〕
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
ルを形或するに際して、縦方向(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(なお、例えば帯状の絵素電極(4)を長手方向に
関して2分割して夫々上下2方向より絵素電極の取り出
しを行い、走査電極(4)を2並列駆動するように構成
したとしても)、一つの絵素(12)の駆動デューティ
(所謂表示期間)が小さくなり、また液晶層(7)をオ
ン又はオフさせる電圧Von/Voffの差が小さくな
り、その結果、液晶パネルのコントラストが低下する。
また、STN (スーパーツイストネマティック)型液
晶材を用いれば、同一構造でもTN型液晶材を用いる場
合に比してコントラストは改善される。
しかし、この場合でも例えばハイビジョン映像の再生に
応用する表示装置を製造する場合には、コントラストの
低下は免れない。
本発明は、上述の点に鑑み、新規な液晶パネル構造を提
案し、高いコ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。
〔課題を解決するための手段〕
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) (SEB)と絵素電極(PE^) (FE
B)間に液晶層(28)を配し、両電極(SEA) (
SEB)及び(PEA) (FEB)の交点を夫々絵素
として構成してなる複数の液晶パネル(A,B)を設け
、この複数の液晶パネル(A,B)を各液晶パネル(A
,B)の相互間で走査電極(SE^’) (SEB)が
順次に配列されるように、即ち走査電極(SE^)と(
SEB)が重ならず所謂互いに入れ子構造となるように
、重ね合せて構或する。
[作用〕 上述の構戒においては、各液晶パネル(A,B)を夫々
同時に駆動走査し、各液晶パネル(A,B)の走査電極
(SEA) (SEB)に沿った絵素情報を順次に表示
するようになす。
本発明では、複数の液晶パネル(A,B)を各液晶パネ
ル(A,B)の相互間で走査電極(SEA)と(SEB
)が順次に配列されるように、積層配置して構或するの
で、1つの液晶パネルの走査電極(SEA) (又は(
SEB))の数は積層する液晶パネルの数p(実施例で
はP=2)に対して1/pになり、従って絵素数一定と
した場合、各液晶パネル(A,B)での走査電極(Sl
l!A) (SEB)の数は減少する。このため、各液
晶パネル(A,B)における駆動デューティは小さくな
り、また液晶をオン、オフさせる電圧Von/Voff
の差も大きくなり、その結果、コントラストが増大する
すなわち、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
〔実施例〕
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。
本例においては、第1図乃至第3図に示すように、第l
の液晶バネルAと第2の液晶バネルBを接着剤(33)
を介して互いに重ね合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。この液晶パネル体(
21)の一方の面即ち第1の液晶パネルAの上面に第1
の偏光板(22)を配置すると共に、他方の面即ち液晶
バネルBの下面に第2の偏光板(23)を配置する。ま
た第2の偏光板(23)の下方に整光板(24〉を配置
し、バックライト(20)の拡散光を実効的に平行光線
として第2の液晶バネルB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(25
)を配置する。
第1の液晶パネルAは、第4図に示すように、背面ガラ
ス基板(26)の内面にY方向に関して2分割されて夫
々X方向に平行配列する夫々640本(カラー表示の場
合は320X3本)の帯状の絵素電極(PEA) 、即
ち640本の上部絵素電極(PEAU)((PEAU−
1)〜(PE八〇−640) )と640本の下部絵素
電極(PEAL) ( (PEAL−1)〜(PEAL
−640) )が形威され、之と対向する前面ガラス基
板(27)の内面にY方向に平行配列する240本(1
20 + 120本)の帯状の走査電極(SEA) 、
即ち上部絵素電極(PEAυ)に対応する120本の上
部走査電極(SEAU) ((SEAU−1) 〜(S
EAII−120) )と下部絵素電極(PEAL)に
対応する120本の下部走査電極(SEAL) ( (
SEAL−1)〜(St!AL−120) )が形威さ
れ、これら前面ガラス基板(27)及び背面ガラス板(
26)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(ES5) (第3図参照)が配されて成
る。
第2の液晶バネルBも、第1の表示バネルAと同様の構
造をもって構成される。即ち第5図に示すように、背面
ガラス基板(28)の内面にY方向に関して2分割され
て夫々X方向に平行配列する夫々640本(カラー表示
の場合は320X3本)の帯状の絵素電極(FEB) 
、即ち640本の上部絵素電極(PEBU) ( (P
EBU−1)〜(PEBU−640) )と640本の
下部絵素電極(PEBL) ( (PEBL−1)〜(
PEBL−640) :lが形威され、前面ガラス基板
(29)の内面にY方向に平行配列する240本(12
0 + 120本)の帯状の走査電極(SEB) 、即
ち上部絵素電極(PEBU)に対応する120本の上部
走査電極(SEBU) ( (SEBU−1)〜(SE
BU−120) )と、下部絵素電極(PEBL)に対
応する120本の下部走査電極(SEBL) ( (S
EBL−1)〜(SEBL−120) )が形威され、
これら前面ガラス基板(29)及び背面ガラス基板(2
8)の間に絶縁V<図示せず)を介して液晶層例えばT
N型液晶層(35) (第3図参照)が配されて威る。
各前面ガラス基板(27) (29)、背面ガラス基板
(26) (28)は透明ガラス板で形威され、また各
走査電極(SEAU) (SEAL) , (SEBU
) (SEBL) 、各絵素電極(PEAU) (PE
AL) , (PEBU) (PEBL)は透明電極で
形威される。
ここで、第1図及び第6図に示すように第lの液晶パネ
ルA(7)走査電極(SEAU−1) 〜(SHAD−
120) .(SEAL−1)〜(SEAL−120)
と、第2の液晶パネルBの走査電極(SEBU−1)〜
(SEBU−120) . (SEBL−1)〜(SE
BL−120)は、夫々2絵素ビッチ置きに形威されて
両液晶パネルA及びB間では互いにY方向にl絵素ピッ
チずれるように形威され、従って、液晶バネルAと液晶
パネルBを重ね合せたときに、絵素を構或する絵素電極
(PEA)及び走査電極(SEA)の交点と、絵素電極
(FEB)及び走査電極(SEB)の交点とは1絵素ピ
ッチずれる。即ち、液晶パネルAの絵素位置には液晶バ
ネルBの絵素が位置せず液晶パネル八〇絵素と液晶パネ
ルBの絵素がY方向に関して交互に配列されるような構
造(所謂入れ子構造)となる。なお、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2の偏光板(22)及び(23)の偏光方向を同一と
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となり、
走査電極(SE^)(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となるように構或
される。
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
接着して構戊することができる。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。
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(30)の動作、特にその光学的動作について第1図
を参照して説明する。この装置(30)では、走査電極
を4並列駆動して、即ち液晶パネルAの上部走査電極(
SEAU)及び下部走査電極(SEAL)と、液晶バネ
ルBの上部走査電極(SEBU)及び下部走査電極(S
EBL)を同時に駆動して絵素情報を表示するようにな
す。即ち、いま例えば、 液晶パネルAの 走査電極(SEAU−2)と絵素電極(PEAIJ−1
)〜(PEAIJ−640). 走査電極(SEAL−2)と絵素電極(PEAL−1)
〜(PEAL−640) . 液晶パネルBの 走査電極(SEBtl−2)と絵素電極(PIliB[
!−1)〜(PEBU−640) . 走査電極(SEBL−2)と絵素電極(PEBL−1)
〜(PEBL−640) . が同時に駆動(表示駆動)される。これにより上記選択
された各走査電極と絵素電極の交点に目的の 絵素情報(PTAU−2) ( (PIAU−2+)〜
(PIAU−2in。)〕,(P4AL−2) ((P
IAL−2,) 〜(PI^L−2i。) ) ,絵素
情報(PIAU−2) ((PIBυ−2,)〜(PI
Bυ−264。)),(PIBL−2) ( (PIB
L−2+)〜(PIBL−264。)が表示される。こ
の駆動にょる絵素情報は不透明である。
なお、上記走査電極(SEAU−2) . (SEAL
−2) . (SEBtl2)及び(SEBL−2)が
選択されるとき、他の液晶パネルAの走査電極 SEAU−1,  SEAU−3,  SEAU−4,
 ・・−・SEAU−120,SEAL−1,  SE
AL−3. SEAL−4, ・−  ・SEAL−1
20.液晶バネルBの走査電極 SEBU−1. SEBU−3. SEBU−4.・・
・・SEBU− 120.SEBL−1, SEBL−
3, SEBL−4, −− ・−SEBL−120,
と絵素電極PEAU. PEAL, PEBU, PE
BLによる駆動は非表示駆動となり、その走査電極部は
透明となる。
しかして、かかる情報は上記の走査電極(SEA,SE
B)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。
ここで本装置(30)の特徴、即ち液晶パネルAの走査
電極(換言すれば走査電極と絵素電極の交点の絵素) 
SEAU. SEALと、液晶バネルBの走査電極(換
言すれば走査電極と絵素電極の交点の絵素)SEBU,
 SEBLが互いに入れ子構造であるために、液晶パネ
ルAの走査電極(SEA)間の間隙部分即ち液晶バネル
Bの走査電極(SEB)の上部に位置する部分と、液晶
バネルBの走査電極(SEB)間の間隙部分即ち液晶パ
ネルAの走査電極(SEA)の下部に位置する部分は、
液晶層(35)が走査電極及び絵素電極に扶持されてお
らず、透明である。従って、第1図に示す液晶パネルA
の走査電極(SEAU−2) (SEAL2)に対して
は、液晶パネルBの走査電極の間隙部分(透明部)を通
じて平行放射されるバックライト光が投射されて不透明
の絵素情報(PIAU−2) .(PIAL−2)が、
また液晶バネルBの走査電極(SEBU−2) , (
SEBL−2)に投射されたバックライト光により形威
された不透明の絵素情報(PIBU−2) , (PI
BL−2)が液晶パネルAの走査電極の間隙部分(透明
部)を通じて、夫々スクリーンとなる拡散Fi(25)
に投影される。この投影され拡散された絵素情報は、広
い視野角で観察される。
なお、ここで説明した走査電極(即ち走査電極と絵素電
極の交点)以外の走査電極にかかわる絵素情報も、その
情報の持続時間において、上記と同じように拡散板(2
5)に投影表示される事は容易に理解される。
上述の単純マトリックス型液晶表示装置によれば、複数
の液晶パネルをその各液晶パネルの走査電極を互いに入
れ子構造となるように積層して液晶パネル体(21)を
構成することにより、各液晶パネルの走査電極の数は積
層する液晶パネルの数Pに対して1/Pとなり、即ち本
実施例では1/2となり、この事はとりもなおさず、液
晶パネル体(21)のコントラストを向上することにな
る。
即ち、640 X 480の絵素をもつ液晶パネル体の
動作について考える。今、従来の構造をもつ単純マトリ
ックス型液晶パネル(1つの液晶パネルに640 X 
480の絵素が形威され、TN型液晶材を用いた液晶パ
ネル)において、絵素電極をY方向に2分割して上下2
方向より取り出し、走査電極を2並列駆動するとすると
、1の走査電極(絵素)の駆動デューティは1/240
となり、コントラスト(明/暗比)におよそ3:1であ
る。
これに対し、本実施例の液晶パネル体(21)の場合は
夫々640 X 240個の絵素により構成された2枚
の液晶パネルA及びBで1個の液晶パネル体が作られる
。従って、各液晶バネルA及びBの走査電極(即ち絵素
)の駆動テユーティは1/120となり、液晶パネル体
(21)のコントラストはおよそ4.5:1である。
即ち、本実施例による単純マトリックス型液晶表示装置
(30)は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STN
型液晶材を用いて製造する場合にも有利である。
尚、上例では液晶パネル体(21)を2枚の液晶パネル
A及びBを積層して構成したが、その他3枚以上の複数
の液晶パネルをその各パネルの走査電極が入れ子構造と
なるように積層して構或することも可能であり、この場
合には、よりコントラストの向上を図ることができる。
一方、前述の単純マトリックス型液晶表示装置において
、バックライト光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(24)に限るものではない。
ただし、この整光板(24)を用いる場合は、その全体
の厚さが薄く構戒でき、その平面ディスプレイとしての
特質をより発揮できる.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
表示エリア:  76Bmm X 576+nm絵素数
: 640x480個 (絵素サイズ1.2mmX1.2mm)横 rli.(
第7図の概略図参照) :単純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 下面の液晶バネルBの前面ガラス の厚さ1IIII1 :拡散板(25) (厚さ1間) :1絵素の周辺には0.2n+mのガードバンド(31
)で囲繞される(従って、実効絵素開ロエリアは0.8
mmX O.8問)。
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は 最大許容変位角= 0.2mm/3mmとなる。
ところで第2図に示したような例えば21111角の÷
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(24)の場合、即ち光透過柱体(24a)
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30問である。先に記
した角柱体(24a)の対角方向の距離、またガートバ
ンド(31)の透明表示電極に対する位置ずれ、2つの
液晶バネル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問〜50+++mの厚さである。なお、実
際は接着剤は無視できないので、この整光板(24)は
、平行光が平均化して液晶パネルに投射されるように下
面の液晶バネルBより多少離して配置される。
上述の単純マトリックス型液晶表示装置(30)は、液
晶パネルAと液晶パネルB1液晶パネルBと偏光板(2
3)と整光板(24)、液晶バネルAと偏光板(22)
と拡散板(25)等が夫々積層されて構戒される.とこ
ろで、その積層境界に空気層が介在すると、境界面反射
、さらにニュートリングの発生がある。
表示される映像の品位を高めるために、その境界は透明
接着材で充填するのが良い。この透明接着剤には例えば
、紫外線硬化樹脂が用いられる。紫外線硬化樹脂を境界
面に塗布充填し、泡の形或がない事をfI認した後、硬
化接着される。なお、液晶パネルBと整光板(24)を
所定距離離間して積層接着する場合は、間に柔軟性透明
樹脂層(例えば層厚10mm〜30n+o+)を介在し
て接着するのが良い。
この場合、ガラス(液晶パネルの基板;熱膨張率− 9
 XIO−b)とアクリル樹脂(熱膨張率=7xlO−
’)の熱膨張率の差による膨張長さの差は最大3mmと
なる。先の設定の場合1度(゜C)当り0 . 05m
m =768n+m X ( 70 − 9) ppm
/ ’C従って、60度の変化で3n++a=o.05
X60゜C (20 〜80゜C)(左右配分されて1
 . 5mm)になるが、その膨張長さの差による破損
、または剥離は阻止される。この整光板(24)と液晶
バネルBの積層接着は位置合せの労が不要なことは、容
易に理解される。
先に、整光Fi(24)は光透過柱体(24a)を束ね
たものとして示したが、例えばアクリル平板を積層して
ルーバ状に形威した板を2段、その積層方向が互いに直
行するがごとくに重ねたもので良い。
なお、散乱・拡散するバックライト光を整光板により限
られた範囲に投射する平行光とするため、また液晶パネ
ルを透過し、拡散板で再度拡散する表示光の輝度は当然
低下する。目的の輝度を得るためには、バックライトの
輝度を大きくする。因みに、上下、左右、約60度の視
野を得る場合、従来と同じ輝度にするには約60倍のバ
ックライト強度(輝度)が必要である。
〔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、複
数の液晶パネルを、その各液晶パネルの相互間で走査電
極が順次に配列されるように構或することにより、各液
晶パネルの走査電極の数を減らすことができ、従って各
液晶パネルの駆動デューティが小さくなり、またVon
/Voffの差が小さくなり、液晶表示装置のコントラ
ストを増大することができる。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
【図面の簡単な説明】
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図は液晶パネル八の走査電極
及び絵素電極の構戒を示す要部の斜視図、第5図は液晶
パネルBの走査電極及び絵素電極の構戒を示す要部の斜
視図、第6図は液晶パネル体の走査電極及び絵素電極の
構或を示す要部の斜視図、第7図は本発明単純マトリッ
ク型液晶表示装置の説明に供する要部の概略的断面図、
第8図及び第9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或を示す
平面図である。 (A)(B)は液晶パネル、ク20)はバックライト、
(21)は液晶パネル体、(22) (23)は偏光板
、(24)は整光板、 (25)は拡散板、 SEAU, SEAL. SEBU,SEBL は走査電極、 PEAU, PEAL. PEBU, PEBLは絵素電極 である。 代 理 人 松 隈 秀 盛 第 3 図 24・・・・・I九J反 SEA.SEB・・・・乏棄電梅 25・・・・・拡1(ふ乙Aマ巨,(スクリーンンPE
A. PEB・・−・紋禾電極

Claims (1)

  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液晶パネル
    を有し、 上記複数の液晶パネルは、該各液晶パネルの相互間で前
    記走査電極が順次に配列されるように、重ね合されて成
    る単純マトリックス型液晶表示装置。
JP19187989A 1989-07-25 1989-07-25 単純マトリックス型液晶表示装置 Pending JPH0355592A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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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