JPH07128652A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の液晶表示装置を結合して大型の表示装置
を構成する際に、これらの液晶表示装置が与える複数の
像の間に隙間が開かないようにする。 【構成】液晶表示装置３０２、３０４のフェースプレー
ト３０８、３１０を斜めになった光ファイバの束３１
３、３２０で構成する。これにより、液晶の画素３１
６、３２４による像をフェースプレートの表側から見え
る位置を両表示装置の境界に向かってずらす。かくし
て、これらの画像のつなぎ目には両表示装置間のギャッ
プ３２８が現れないようにできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は広義には液晶表示（LC
D）システムに関し、より詳細にはLCDからの画像をLCD
に対して横方向にずらすための特殊なファイバ光学系フ
ェースプレートを有するLCDシステムに関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】LCDの主要な利点には構造
が小型で強度があり軽量なことが挙げられる。このよう
な利点によって、LCDシステムはポータブルコンピュー
タ（PC）やテレビ等のアプリケーションに広く用いられ
るようになっている。市場で広く用いられるようになる
にともない、LCDに対する期待や要望も大きくなってき
た。PCやTV製品の顧客は、読みやすく、フルカラー表示
能力を持つ表示装置を求めている。コンピュータの分野
では、表示装置の規格によって、それぞれが完全に機能
する307,200（640×480）個あるいはもっと多くの以上
の画素を生成することのできるLCDが要求される。つま
り、市場ではさらに複雑で大型のLCDが求められてい
る。

【０００３】LCDは集積回路（IC）と同様の技術を用い
て製造されるため、LCDの製造はICの製造の場合と同様
な制約を多く受ける。両者に共通する制約のうちの重要
なものとして、物理的なサイズの大きい装置の製造コス
トがある。コスト対物理的サイズは一次関数ではなく、
サイズが少し大きくなるとコストは大幅に増大する。こ
のコストの増大の多くは、装置が大きくなるにつれて製
造の歩どまりが低下することによる。

【０００４】大きな表示サイズを実現しまた単一の大型
のLCDを製造するコストを回避するための方法の１つと
して、多数の小型の個別LCDを用いることがある。この
構成では、それぞれのLCDが表示全体のうちの一部分を
表示する。しかし、LCDはその周辺部で物理的取り付け
と電気的接続を行うため、２つあるいはもっと多くのLC
Dを組み合わせるとき、表示装置には大きなギャップが
でき、これは商品として許容できない。

【０００５】

【目的】本発明は、複数の小型のLCDを組み合わせてこ
のようなギャップのない大型の表示装置としたLCD表示
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【発明の概要】本発明では複数の小型のLCDを組み合わ
せて上述のギャップの問題のない単一の大型の解像度の
高いLCDを構成する。個々のLCDはそれぞれオフセット付
きファイバ光学系フェースプレートを有する。これらの
ファイバ光学系フェースプレートはLCDによって生成さ
れた像をオフセットさせてギャップのない単一の大きな
表示を生成する。

【０００７】本発明の一実施例においては、２つのLCD
を組み合わせて単一の表示装置を構成する。個々のLCD
はそれぞれオフセット付きファイバ光学系フェースプレ
ートを有する。このフェースプレートは、LCDによって
生成された２つの像を、これら２つの像の間にほとんど
ギャップのない状態で単一の像が形成されるようにオフ
セットをかける。したがって、大きな製造コストをかけ
ることなく単一の大型LCDが構成される。

【０００８】本発明の他の実施例では、４つのLCDを組
み合わせて単一の表示装置が構成される。これら４つの
LCDのそれぞれがオフセット付きファイバ光学系フェー
スプレートを有する。個々のLCDによって生成された像
がファイバ光学系によってオフセットをかけられ、単一
の大きな表示装置が形成される。それぞれのファイバ光
学系フェースプレートを互いに位置合わせすることによ
って、個々の像の間のギャップがほとんど除去され、多
大な製造コストをかけることなく単一の大型LCDが構成
される。また、小型のLCDを組み合わせることによって
非常に解像度の高い単一の大型LCDが得られる。

【０００９】本発明において説明する新しい方法で比較
的小型のLCDを組み合わせて大型の単一の表示装置を形
成することによって、折り畳み式表示装置を内蔵する新
しい携帯式装置の提供が可能になる。個々の表示装置を
折り畳むことによって、この持ち運びのさいに折り畳ま
れる携帯式装置の幅と長さは、装置を広げた場合の幅及
び長さより短い。

【００１０】

【実施例】当該技術分野において、ファイバ光学系フェ
ースプレートをLCDシステムに組み合わせることが知ら
れている。このような組み合わせの一例が Laurence Hu
bby, Jr. の米国特許5,035,490号（以下、Hubby特許と
称する）に説明されている。しかし、従来の技術はLCD
を組み合わせて大きな表示装置を形成するさいの問題点
には対処しておらず、したがって本発明の結果を達成す
るには適していない。

【００１１】図１には大型のLCDシステム102を示す。LC
Dシステム102はフレーム108によって一体に保持された
２つのLCD104及び106からなる。LCD104と106はそれぞれ
ファイバ光学系フェースプレート110と112を有する。フ
ァイバ光学系フェースプレート110はLCD104によって形
成された像を線114に示すようにLCD106に向かってオフ
セットをかける、つまり偏らせる。同様に、ファイバ光
学系フェースプレート112はLCD106によって形成された
像を線116に示すようにLCD104に向かってオフセットを
かける。これらの２つのオフセットをかけられた像は線
118に沿ってぴったりつながり、それによって単一の大
きな表示像が形成される。これらのオフセット付きファ
イバ光学系フェースプレートの端部は線118に沿って当
接するため、それによって形成される大きな表示には線
118に沿ってギャップが発生することがない。

【００１２】２つのLCDを組み合わせることによって、
大型の表示装置をその表示装置と等しい大きさの単一の
LCDを製造するさいのような費用を要せずに形成するこ
とができるという利点がある。また、通常のLCDには視
差の問題がある。これは、LCDの画素はLCDのガラスある
いはプラスティックのトッププレートの下方に位置する
ためである。このトッププレートの厚みによって、観察
者の位置の変化により観察される画素の見かけ上の変位
が発生する。本発明では、LCDによって形成される像
は、フェースプレート中の個々の光ファイバの周知の光
パイプ特性によってファイバフェースプレートの上面に
存在する。LCDからファイバの上面への像の投映によっ
て視差の問題が解決される。

【００１３】図２において、４つのLCD204、206、208及
び210を結合することによって大型のLCD表示装置202が
形成される。これら４つのLCDはフレーム212によって一
体に保持される。４つのLCDはそれぞれLCDによって形成
された像を全体表示領域214の中心に向かってずらすた
めのオフセット付きファイバ光学系フェースプレートを
内蔵している。たとえば、LCD204のファイバフェースプ
レート216はLCD204によって生成された像を線218に沿っ
て点214に向かってオフセットする。同様に、LCD206、2
08及び210の像はそれぞれ線220、222及び224に沿ってオ
フセットがかけられる。個々の像をずらす結果、大きな
単一の表示領域226が構成される。

【００１４】その動作に当たって、４つのLCDはそれぞ
れLCD表示装置202上に表示されるデータの４分の１を表
示する。LCD204はLCD表示装置202の上左半分のデータを
表示し、LCD206はLCD表示装置202の上右半分を表示す
る。LCD208と210が組み合わされてLCD表示装置202の下
半分のデータを表示する。このLCDの構成は大きなカラ
ーの薄膜トランジスタ（TFT）LCDシステムの製作に特に
有効である。TFT表示装置で得られる鮮明な色は非常に
望ましいものではあるが、TFT LCDの歩どまりはLCDの大
きさが増すにつれて急速に低下する。オフセット付きフ
ァイバ光学系フェースプレートを用いることによって、
他の方法で必要とされるような多大なコストをかけるこ
となく大型のカラー表示装置の提供が可能になる。

【００１５】図3Aは単一の大きな表示装置306を形成す
るために結合された２つのLCD302及び304を示す。LCD30
2によって形成された像は線310に沿ってファイバ光学系
フェースプレート308によってオフセットをかけられ
る。同様に、LCD304によって形成された像は線312に沿
って光ファイバフェースプレート310によってオフセッ
トをかけられる。

【００１６】図3Bは図3Aに示す線に沿って見た表示装置
306の断面図である。ファイバ光学系フェースプレート3
08は複数のほぼ同じ光ファイバを束ねた光ファイバ束31
3を有しており、光ファイバ314はそのような光ファイバ
の一例である。また、従来技術及びその問題点の項で述
べたように、LCDは通常それぞれが全体像の生成に寄与
する何千もの画素からなる。画素“A”316はLCD302の単
一の画素であり、LCD302の他のすべての画素とほぼ同じ
である。光ファイバ314は45゜の角度で傾斜しており、
画素“A”の像を線318に向かってオフセットをかけるは
たらきをし、そのため画素“A”は見る人にとっては位
置320に現われる。

【００１７】LCD304のファイバ光学系フェースプレート
310は複数の光ファイバを束ねた光ファイバ束320を有し
ており、光ファイバ322はそのような光ファイバの一例
である。画素“B”324はLCD304の他の画素を代表してい
る。光ファイバ322は−45゜の角度で傾斜しており、画
素“B”の像を線318に向かってオフセットをかけるはた
らきをする。したがって画素“B”は見る人には位置326
に現われる。したがって、オフセット付きファイバ光学
系フェースプレートの動作によって画素“A”と画素
“B”の像は互いに隣り合って現われ、２つの画素の間
のギャップ328が除去される。両方のLCDの他の画素は線
318に向かって同様にオフセットがかかっており、それ
によって大きな単一の表示装置306が形成される。光フ
ァイバの傾斜角は組み合わせられるLCDの形状によって
決まり、常に45゜であるわけではない。

【００１８】図４はヒンジ406によって結合され、部分
的に折り畳まれた２つのLCD402及び404を示す。LCD402
と404はそれぞれオフセット付きファイバ光学系フェー
スプレート408と410を有する。フェースプレート408の
下には多くの画素412がある。フェースプレート408は折
り畳まれていない動作状態では画素412の像をLCD410の
位置する場所に向かってオフセットをかける。同様に、
LCD402と404が折り畳まれていない動作状態であると
き、画素414の像がLCD402に向かってオフセットをかけ
られ、単一の大きな像が形成される。

【００１９】この新しいLCDの構成により、２つあるい
はもっと多くのLCDを組み合わせて大型の単一の表示装
置を形成し、同時にLCDを小型の携帯可能な形態に折り
畳むことができるようになる。折り畳みLCDの使用は大
型の表示装置と持ち運びの容易さが望まれるポータブル
コンピュータやポータブルテレビにおいて非常に有効で
ある。

【００２０】図５は単一の大きな表示装置506を形成す
るために結合される２つのLCD502と504の詳細な断面図
である。各LCDは同様に鏡面反射器508、反射器508の上
に配置された偏光器510、偏光器510の上に配置されたガ
ラス板512、ガラス板512と第２の偏光器516の間に配置
された液晶材料514及び第２の偏光器516の上に配置され
たオフセット付きファイバ光学系フェースプレート518
で構成される。

【００２１】LCD502及び504の基本的な動作はHubby特許
で詳細に説明されている。オフセット付きファイバ光学
系フェースプレートをHubby特許で教示されている種類
のLCDと組み合わせることによって、従来のLCDの場合よ
りはるかに幅広い入射角の周囲光がLCDを照射すること
ができる新しい大型の単一のLCDシステムを得ることが
できる。また、この組み合わせによって、照明状態が劣
悪な状況下でも、見る者が前面のギラ付きを避けなおか
つ表示を明るく照射された状態で見ることができるよう
な位置を取ることができるようになる。

【００２２】この実施例及び上述した他の実施例におい
て、２つあるいはそれ以上のフェースプレートを結合し
て単一の表示装置を形成するとき、フェースプレート中
の光ファイバの心間距離はほぼ維持される。すなわち、
夫々が別の隣り合うフェースプレートに属している２本
の隣接したファイバの間の見掛け上の心間距離は同一の
フェースプレートに属している隣接した２本のファイバ
の心間距離とほぼ同じである。隣り合うフェースプレー
トの間でこのようなファイバ間隔の均一性が維持される
ことによって、個々の像の間にギャップを形成すること
なく、大きな表示装置を形成することができるようにな
る。

【００２３】上述の実施例ではLCDシステムと一体にな
ったオフセット付きファイバ光学系フェースプレートを
示したが、当業者には他の構成によっても有益な結果を
得ることができることが理解されるであろう。たとえ
ば、オフセット付きファイバ光学系フェースプレートを
従来のLCDのガラスあるいはプラスティックのフェース
プレートの上に配置して、下のLCDによって生成された
像がLCD画素の位置からずれて現われるようにすること
ができる。このようにして、２つあるいはもっと多くの
LCDを一体に結合することによって単一の大きな表示装
置を得ることができる。

【００２４】また、このオフセット付きファイバ光学系
フェースプレートはLCDの１画素あたり１本の光ファイ
バを有する光ファイバ束で構成されるものとして説明し
たが、他の構成も可能である。１画素あたりに複数本の
光ファイバを有するオフセット付きファイバ光学系フェ
ースプレートもまた画素像をオフセットするが、１画素
に対して複数本の光ファイバを用いるのは最適な構成で
はないかもしれない。また、この光ファイバは被覆のな
いものを示したが、被覆を施したファイバを用いても良
好な結果を得ることができる。本願特許請求の範囲に定
義する本発明の精神と範囲から逸脱することなく他のさ
まざまな変更及び修正を行うことができる。

【００２５】

【効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、
低価格で大型のLCD表示装置を作成できるとともに、折
り畳むことのできる表示装置を極めて簡単に構成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単一の大型表示装置を形成するためにオフセッ
トのかかった２つのLCDによって生成された２つの表示
を示す図。

【図２】単一の大型表示装置を形成するためにオフセッ
トのかかった４つのLCDによって生成された４つの表示
を示す図。

【図３Ａ】大型の単一の表示装置を形成するために結合
された２つのLCDを示す図。

【図３Ｂ】図３Ａに示すLCDの断面図。

【図４】単一の表示装置を形成するために結合された２
つのLCDの詳細断面図。

【図５】表示装置の折り畳みを可能にするためにヒンジ
止めされた２つのLCDの断面図。

【符号の説明】

102：LCDシステム 104、106：LCD 108：フレーム 110、112：ファイバ光学系フェースプレート 202：LCD表示装置 204、206、208、210：LCD 212：フレーム 214：全体表示領域 216：ファイバフェースプレート 226：表示領域 302、304：LCD 306：表示装置 308、310：光ファイバフェースプレート 313：光ファイバ束 314：光ファイバ 316：画素“A” 320：光ファイバ束 324：画素“B” 328：ギャップ 402、404：LCD 406：ヒンジ 408、410：オフセット付きファイバ光学系フェースプレ
ート 412、414：画素 502、504：LCD 506：表示装置 508：鏡面反射器 510：偏光器 512：ガラス板 514：液晶材料 516：第２の偏光器 518：オフセット付きファイバ光学系フェースプレート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】夫々が複数の画素を有する少なくとも第１
   及び第２の液晶表示装置を有し、 前記液晶表示装置の各々はその上に配置され上面と下面
   を有するファイバ光学系フェースプレートを有し、 前記ファイバ光学系フェースプレートの各々は複数の剛
   性の光ファイバを有し、 前記フェースプレートの各々の中の各光ファイバは、そ
   の下にある液晶と協同して当該液晶の画素による像が対
   応するフェースプレートの上面に投映されるように形成
   され、 フェースプレート中の実質的に全ての前記光ファイバが
   当該フェースプレートの上面と下面に垂直な線に対して
   ある角度だけ離れており、 前記第１の液晶表示装置上のファイバ光学系フェースプ
   レートが前記第１の液晶表示装置の画素の像の見掛け上
   の位置をずらし、前記第２の液晶表示装置上のファイバ
   光学系フェースプレートが前記第２の液晶表示装置の画
   素の像の見掛けの位置をずらすことにより、前記ずらさ
   れた像が単一の大きな表示を形成することを特徴とする
   液晶表示装置。
2. 【請求項２】前記第１及び第２の液晶表示装置はヒンジ
   によって結合されていることを特徴とする請求項１記載
   の液晶表示装置。