JPH0746908Y2 - 小型液晶表示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、一般の投影機に挿入して用い、画像の投影表
示を行う小型液晶表示装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の投影を目的とした液晶表示装置を分類すると、大
別して次のグループに分けられる。すなわち、 〔Ｉ〕光源、拡大のためのレンズ系とともに液晶パネル
を組み込んで一体化して液晶投影装置としたもの、 〔II〕光源、拡大のためのレンズ系を有する投影機に液
晶表示装置を着脱できるようにしたもの、 に分けられる。

さらに、〔II〕の方式は、 〔II-1〕投影機としてOHP（オーバー・ヘッド・プロジ
ェクタ）を用い、原稿の代わりに液晶表示装置を置く方
式、 〔II-2〕投影機としてスライド映写機を用い、スライド
の代わりに液晶表示装置を装着する方式、 に分類される。

〔Ｉ〕の方式の液晶投影装置と〔II-1〕の方式の液晶表
示装置は、現在製品化されている。しかし、〔II-2〕の
方式はまだ実用化されていない。

〔II-2〕の方式に属する提案としては、公開実用新案公
報の昭61-119145号、同昭62-12147号を挙げることがで
きる。

第９図は、従来例として公開実用新案の昭61-119145号
を示したものである。第９図において、液晶パネルモジ
ュール606はコネクタ607と604を介して投影機たる表示
装置本体と機械的、電気的に接続するように構成されて
いる。液晶パネルモジュール606は光源603で照射され、
レンズ601によって拡大されてスクリーン610上に映し出
される。

また、第10図（ａ）および（ｂ）は、従来例として公開
実用新案の昭62-12147号を示したものである。これは、
光源702とレンズ系704との間にホルダ706を配する投射
装置において、ホルダ706にスライドフィルム707と液晶
表示板703とを装着できるようにし、ホルダ706を摺動す
ることによってスライドフィルム707と液晶表示板703と
を選択的にスクリーン705へ投射できるようにしたもの
である。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来用いられてきた液晶パネルの表示モードとしては、
ゲスト・ホストモード、TN（ツイステッド・ネマティッ
ク）モード、STN（スーパー・ツイステッド・ネマティ
ック）モードなどがある。しかし、投射用として液晶パ
ネルを使う場合には、拡大表示を行なうのでコントラス
トの高いことが要求されるが、ゲスト・ホストモードや
TNモードではコントラストが不十分である。イエロー型
のSTNモードは、コントラストの点ではゲスト・ホスト
モードやTNモードよりよいものの、表示が色づいて見栄
えがよくない。また一般の投影機には、光源としてハロ
ゲンランプが用いられており、光源に波長770nm以上の
赤外線が含まれているが、特に50μｍ以下の近赤外線の
吸収によって物質内の熱運動が励起されて温度が上昇す
る。通常、投影機は熱線吸収フィルタを配置して、赤外
部の光を遮断するように構成されるが、必ずしもこれで
十分ではない。液晶パネルに及ぼす光線の影響が大きい
と、表示面に温度分布を持つようになる。液晶には同じ
実効電圧をかけても温度によって透過率が異なる温度依
存性があるので、液晶パネル表示面の中心部と周辺部に
温度差があると表示むらが現われることになる。従っ
て、液晶はVthの温度係数が小さいものを用いて表示む
らを防ぐようにする必要があるが、従来例はこれらの点
について言及していない。従来から使用されているTNモ
ードやイエロー型のSTNモードは、STNモードに位相補償
パネルを併用して白黒型にしたものよりも温度係数が大
きいので、TNモードでは表示面の中心部だけ淡い表示に
なり、イエロー型のSTNモードでは中心部の色あいが変
わってしまう。

本考案の目的は、コントラスト、色あいを含めた画像品
質を高め、光源による熱の影響を防いだ表示むらのない
小型液晶表示装置を提給することにある。

〔課題を解決するための手段〕

以上の問題を解決するには、液晶の表示モードも含めて
考えなければならない。本考案では、液晶パネルに位相
補償パネルを併用した白黒型のSTNモードを用い、さら
に位相補償パネルのガラス基板の少なくとも一方に透明
電極を設けた構造をも提案する。

〔作用〕

位相補償パネルを併用した白黒型のSTNモードを採用す
ることにより、液晶のVthの温度係数が下がるととも
に、位相補償パネルに透明被膜を設けることにより熱線
反射フィルタ機能をも持たせられる。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。第１図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ本考案
による小型液晶表示装置の実施例の正面図、平面図、右
側面図および下面図である。第１図（ａ）において、主
要構成部品である液晶パネル300と制御回路400を破線で
示してある。なお、位相補償パネルは液晶パネル300と
平面的に重なるように配置されている。第１図におい
て、100はハウジングであり、上枠110と下枠130とによ
って構成されているが、これらはそれぞれ金属（例えば
アルミニウム）によって作成されている。上枠110およ
び下枠130の下半分の領域にそれぞれ液晶パネル300と位
相補償パネルを収納、保持するパネル収納部111および1
31を設け、上枠110および下枠130の上半分の領域にそれ
ぞれ液晶パネルを駆動する制御回路400を収納した回路
収納部112および132を設ける。150は電源スイッチツマ
ミであり、160は外部信号を取り入れるための外部コネ
クタである。また、170は液晶パネルの輝度を調整する
ための輝度ボリュームのツマミである。

上枠のパネル収納部111の左側と右側にそれぞれ保持部1
13、114を設け、下枠のパネル収納部131の左側と右側に
それぞれ保持部133、134を設ける。本装置をスライド映
写機に挿入して固定できるように、これらの保持部は構
成されている。上枠のパネル収納部111の左側の保持部1
13と下枠のパネル収納部131の左側の保持部133とが組み
合わされて形成される厚みｔと、上枠のパネル収納部11
1の右側の保持部114と下枠のパネル収納部131の右側の
保持部134とが組み合わされて形成される厚みｔは、そ
れぞれハウジング100の保持部の厚みとなり、この部分
においてスライド映写機に保持される。

第２図は、第１図の断面AAを示したものであり、これを
用いて、本考案の小型液晶表示装置を構成する各部品相
互の関係を説明する。120および140はそれぞれ風防であ
り、透明アクリル板で構成されている。125および145は
偏光板であり、それぞれ風防120および140に貼り付けら
れている。液晶パネル300と位相補償パネル350とは、粘
着テープ195を介して一体化され、上枠110のパネル収納
部111と下枠130のパネル収納部131との間に収納され
る。液晶パネル300の構成については第３図を用い、位
相補正パネルについては第４図を用いてそれぞれ後述す
る。液晶パネル300と位相補償パネル350は、ともにSTN
方式をとっている。この方式は液晶の急峻性が大きいと
いう利点がある反面、液晶パネル300を１枚用いただけ
であると表示が色付くという問題があるので、位相補償
パネル350を併用して白黒表示を行なっている。投影機
の光源501（本装置と光源の関係については、第５図で
詳述する）から放たれた光は、偏光板145を通過して直
線偏光になり、位相補償パネル350を通過した後にだ円
偏光になる。さらに液晶パネル300を通過すると直線偏
光に戻り、偏光板125を通過した後に表示が得られる。
このように、位相補償パネル350は光源側に、液晶パネ
ルはレンズ系側にそれぞれ配置されている。

一方、制御基板400は、上枠110の回路収納部112と下枠1
30の回路収納部132との間に配置されている。200はパネ
ル接続基板であって、FPC（フレキシブル・プリント基
板）で構成され、制御回路400の内部コネクタ404と液晶
パネル300を接続している。

第３図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本考案の小型液
晶表示装置を構成する液晶パネル300をそれぞれ正面
図、平面図および右側面図で示したものである。301は
走査側ガラスであり、302は信号側ガラスであるが、こ
れらはそれぞれガラス上に蒸着されたITO（インジウム
・スズ酸化物）をパターニングして透明電極を形成して
いる。液晶パネル300は、第２図で前述したとおりSTNモ
ードを用いている。本考案の小型液晶表示装置において
は、特にコントラストを上げるべく、ツイスト角を270
°に設定した。そのために、信号側ガラス301は、SiOの
斜方蒸着によって配向処理を施した。一方、走査側ガラ
ス302は、有機膜を塗布した後、ラビングによって配向
させた。各ガラス基板が完成した後、走査側ガラス301
と信号側ガラス302の間に液晶を封入する。表示のため
の駆動回路はCOG（チップ・オン・ガラス）方式をとっ
ており、走査回路チップ303は走査側ガラス301上に、信
号回路チップ304は信号側ガラス302上にそれぞれペース
トによって接続され、搭載されている。305は走査回路
チップへ信号を入力するための入力端子であり、306は
信号回路チップへ信号を入力するための入力端子であ
る。なお、307は液晶を注入したあとで閉じる封止孔で
あり、308で示す二点鎖線内は実際に画像が表示される
領域である。

第４図（ａ）および（ｂ）は、本考案の小型液晶表示装
置を構成する位相補償パネル350をそれぞれ正面図およ
び平面図で示したものである。351および352はガラス基
板であり、ITO（インジウム・スズ酸化物）を蒸着して
透明電極を構成している。位相補償パネル350は、第３
図で前述した液晶パネルと反対向きに液晶分子が回転す
るように配向させる。位相補償パネルは、電圧印加され
ないので、分子がほぼ一定の状態で保たれている。それ
ゆえ、ガラス基板351および352は、有機膜を塗布した
後、ラビングで配向処理をすることにより、ツイスト角
を270°に設定する。なお、357は位相補償パネル350の
封止孔である。

第５図は、本考案の小型液晶表示装置を用いて投射像を
得る場合の構成図を示したものである。500は一般の投
影機であり、縦方向にスライドフィルムを挿入するタイ
プのスライド映写機である。スライドフィルムの代わり
に本考案の小型液晶表示装置のハウジング100を投影機5
00に挿入するとともに、ケーブル520を介して装置の外
部コネクタ160をコンピュータ510のコネクタ511と接続
する。コンピュータ510より画像信号を液晶表示装置へ
入れ、液晶パネルに画像を表示させる。投影機500の光
源501とレンズ系502である拡大レンズによって、液晶パ
ネルの像がスクリーン503の上に投影される。例えば、
画像のデータを作成して、フロッピーディスクに記録し
ておけば、随時読み出すことによって、拡大表示が可能
となる。

第６図（ａ）および（ｂ）は、本考案の小型液晶表示装
置が一般の投影機に挿入されて、固定された状態を右側
面図と下面図でそれぞれ示したものである。第６図
（ａ）および（ｂ）において、251および252はそれぞれ
投影機の支持板であり、261および262はそれぞれ投影機
のバネ押さえ部である。上枠110の保持部113および下枠
130の保持部133とで構成されるハウジングの保持部の厚
みｔの部分が支持板251とバネ押さえ部261の間にはさま
れて固定される。同様に、上枠110の保持部114および下
枠130の保持部134とで構成されるハウジングの保持部の
厚みｔの部分が支持板252とバネ押さえ部262の間にはさ
まれて固定される。

第７図（ａ）および（ｂ）は、本考案の小型液晶表示装
置の液晶パネルブロックを、それぞれ正面図と下面図で
示したものである。液晶パネル300と位相補償パネル350
とパネル接続基板200とが一体化して構成されている。
異方性導電接着剤を介して、液晶パネル300の入力端子
（第３図の305、306）とパネル接続基板とを接続した
後、粘着テープ195によって液晶パネル300と位相補償パ
ネル350を一体化することによって、液晶パネルブロッ
クが完成される。

第８図は、本考案の小型液晶表示装置を構成する制御回
路400を示したものである。401は制御回路基板であり、
制御回路を構成するすべての部品が取り付けられてい
る。160は第１図で示した外部コネクタであり、外部よ
り画像信号を取り入れるためのものである。外部コネク
タ160はネジ406とナット（図示していない）によって、
制御回路基板401に止められている。402は電源スイッチ
であり、第１図で示した電源スイッチツマミ150と係合
して機能を果たす。170は第１図で説明した輝度ボリュ
ームのツマミであり、ボリュームに固定されている。40
3は制御回路チップであり、外部コネクタ160から取り込
んだ信号を処理して、走査回路チップ303および信号回
路チップ304を駆動するために必要な信号に変換する役
割を果たしている。404は第２図で説明した内部コネク
タであり、制御回路チップ403の出力をパネル接続基板2
00に与えるためのものである。制御回路基板401の上に
は、この他に図示していないが、チップ抵抗、チップト
ランジスタ、チップコンデンサ等が搭載されている。制
御回路基板401の上にすべての部品が取り付けられ、制
御回路400が完成され、ハウジング100の回路収納部に収
納される。

〔考案の効果〕

以上の説明で明らかなように、本考案によれば液晶パネ
ルとともに位相補償パネルを用いているので、コントラ
ストが高く、色付きのない白黒表示が得られる。スクリ
ーン上に、見栄えの良い表示を映し出すことができる。

また、本装置の白黒STNモードの液晶のVthの温度係数は
約−0.0013/℃であり、イエロー型のSTNモードの約1/
3、TNモードの約1/5の値となっているので、本考案の装
置においては、表示面の温度差が液晶表示に与える影響
を小さく抑えることができる。

さらに、位相補償パネルは電圧が印加されず、液晶分子
がほぼ一定の状態を保っているので、温度依存性が少な
いということを利用して、位相補償パネルを光源側に配
置することによって、液晶パネルの中心部と周辺部の温
度差に起因する表示むらの発生を防ぐことができる。

また位相補償パネルは電圧無印加の状態で使用するの
で、ガラス基板上に直接配向処理を施しただけで光学的
な機能は果たすが、さらに、ガラス基板上に適切な厚み
のITOを蒸着した後に配向処理を施して製作すれば、光
源から発する熱線を反射する熱線反射フィルタの機能も
合わせ持つようになり、表示むらを解消することがで
き、かつ液晶パネルの温度上昇を抑えることにも役立
つ。

このようにして、TNモードの液晶パネルのときに現れた
表示面の濃淡の差や、イエロー型のSTNモードの液晶パ
ネルのときに現れた表示面の色あいの差が、本考案の装
置においては解消されることになった。

一方、本考案の小型液晶表示装置は、COG方式の液晶パ
ネルを用いており、ペーストによって回路チップとガラ
ス上の透明電極とを接続している。そこで、液晶パネル
面の温度上昇を抑えて均一な温度にすることによって、
ガラス上の透明電極と回路チップとの接続状態を安定に
保つことができるという効果があり、衝撃などで両者の
接続が不安定になることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ
本考案に係る小型液晶表示装置の実施例の正面図、平面
図、右側面図および下面図、第２図は第１図（ａ）のAA
断面図、第３図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ
本考案の小型液晶表示装置の実施例を構成する液晶パネ
ルの正面図、平面図および右側面図、第４図（ａ）およ
び（ｂ）はそれぞれ本考案の小型液晶表示装置の実施例
を構成する位相補償パネルの正面図および平面図、第５
図は本考案の小型液晶表示装置を用いて投射像を得る場
合の構成図、第６図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本考
案の小型液晶表示装置が一般の投影機に挿入された状態
の右側面図と下面図、第７図（ａ）および（ｂ）はそれ
ぞれ本考案の液晶表示装置を構成する液晶パネルブロッ
クの正面図および下面図、第８図は本考案の小型液晶表
示装置の実施例を構成する制御回路部分の外観、第９図
および第10図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来例の説明図
である。 100……ハウジング、111、131……パネル収納部、112、
132……制御回路収納部、300……液晶パネル、303……
走査回路チップ、304……信号回路チップ、350……位相
補償パネル、400……制御回路、500……投影機、501…
…光源、502……レンズ系。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回路チップ（303、304）をガラス基板（30
   1、302）上に搭載したSTNモードの液晶パネル（300）
   と、該液晶パネル（300）に平面的に重ねて配置されたS
   TNモードの位相補償用液晶パネル（350）と、前記液晶
   パネル（300）を駆動する制御回路（400）と、前記液晶
   パネル（300）を収納するパネル収納部（111、131）と
   前記制御回路（400）を収納する回路収納部（112、13
   2）とからなる一体のハウジング（100）と、前記液晶パ
   ネル（300）と空隙をもって対向し前記パネル収納部（1
   11、131）と一部が係合する一対の風防（120、140）
   と、該一対の風防（120、140）にそれぞれ接着された偏
   光板（125、145）とを備え、前記パネル収納部（111、1
   31）を、スライド映写機（500）の光源（501）とレンズ
   （502）との間に挿入して投影表示を行なう小型液晶表
   示装置であって、前記位相補償用液晶パネル（350）は
   光源側に配置され、前記位相補償用液晶パネル（350）
   のガラス基板（351、352）上には透明反射膜が設けら
   れ、前記位相補償用液晶パネル（350）の熱線反射フィ
   ルタとしての機能を向上させ、前記光源（501）から発
   する熱線を前記位相補償用液晶パネル（350）で反射さ
   せて前記液晶パネル（300）の温度上昇を回避するよう
   に構成されることを特徴とする小型液晶表示装置。