JPH09211411A - Liquid crystal display method and device therefor - Google Patents

Liquid crystal display method and device therefor

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JPH09211411A
JPH09211411A JP8015153A JP1515396A JPH09211411A JP H09211411 A JPH09211411 A JP H09211411A JP 8015153 A JP8015153 A JP 8015153A JP 1515396 A JP1515396 A JP 1515396A JP H09211411 A JPH09211411 A JP H09211411A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
lens
panel
crystal display
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Application number
JP8015153A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Takeuchi
敏 武内
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display method and device to display in a large scale in parallel without losing resolution and being conspicuous by its boundary lines of plural liquid crystal panels. SOLUTION: Each of plural liquid crystal panel faces uses one consisting of a light source of parallel light illumination to illuminate the panel face from the back by making the parallel light or its approximate light incident on the panel face nearly vertically, a liquid crystal panel 1, and a lens array 4 of converging lenses placed on the panel face in each cell or pixel of the liquid crystal panel 1, and in front of the plural liquid crystal display panel 1, concave lenses 9 and a projection screen 5 are arranged in the order and the concave lenses 9 are arranged in a corn-shaped light flux of the transmission light formed by the converging lens by cell or pixel of the liquid crystal panel 1. Also, a length between the liquid crystal panel 1 and the projection screen 5 is made to be such one as the exit light passing through the converging lens and the concave lens 9 by cell or pixel forms a luminescent point onto the projection screen.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示方法及び
液晶表示装置に関し、特に、複数の液晶パネルを並列さ
せてより大型の1個の液晶表示装置としたものにおい
て、液晶セル又はピクセルからの透過光束を個別にスク
リーン面に投影することによって複数の液晶パネルの境
界を目立たなくして一体画像が得られるようにした薄型
の大型液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display method and a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device in which a plurality of liquid crystal panels are arranged in parallel to form a larger liquid crystal display device. The present invention relates to a thin large-sized liquid crystal display device in which a boundary between a plurality of liquid crystal panels is made inconspicuous by individually projecting a transmitted light flux onto a screen surface to obtain an integrated image.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般の液晶表示装置は、画素電極を形成
した2枚の平面基板間に液晶を充填し、その間の電圧の
印加によって液晶分子の配向を制御して光のスイッチン
グを行わせ、画像表示を行う装置である。この技術は精
細緻密であり、大型の表示装置を単一液晶パネルで構成
することは、技術的にも経済的にも困難であることが知
られている。その解決法として、小型液晶表示装置をレ
ンズ光学系によって投影スクリーン面に拡大投影する方
法が採用され、市販される段階に至っている。
2. Description of the Related Art In a general liquid crystal display device, liquid crystal is filled between two flat substrates on which pixel electrodes are formed, and by applying a voltage between them, the alignment of liquid crystal molecules is controlled to switch light. This is a device for displaying an image. This technique is fine and precise, and it is known that it is technically and economically difficult to form a large-sized display device with a single liquid crystal panel. As a solution to this problem, a method of enlarging and projecting a small liquid crystal display device onto a projection screen surface by a lens optical system is adopted, and it has reached the stage of being commercially available.

【0003】この拡大投影法に対し、近年、複数の小型
液晶パネルを継ぎ合わせて大面積表示体を得ようとする
方法が発表されている。これには2種あり、1つは、液
晶パネルの端面を精密に研磨し、互いに正確に繋ぎ合わ
せてその繋ぎ目を判別できなくしつつ1枚の大型パネル
を作製する方法であり、他は、複数の小型パネルを適当
な狭い間隔で並列し、平行光を用いて液晶パネル背面か
ら照明し、各液晶パネルが表示した画像を多数の小型レ
ンズを配列させたレンズアレーを用いて等倍投影し、そ
れを凹型フレネルレンズを用いて若干の拡大率でスクリ
ーン面に投影して表示する方法であり、拡大することに
よって各液晶パネルの端面が正確に重なるように調整で
きるので、各パネルの繋ぎ目を目立たなくできる特徴を
持っている(前者は、Asia Display’9
5,proceedings−p.201:Large
Area Liqid Cristal Displ
ayRealized by Tilling of
Four Back Panelsに、後者は、同pr
oceedings−p.197:LCD Multi
−Panel Display−1995,10,16
〜18開催−に記載されている。)。
In contrast to the magnifying projection method, recently, a method of joining a plurality of small liquid crystal panels to obtain a large-area display body has been announced. There are two types, one is a method of precisely polishing the end faces of the liquid crystal panel and joining them accurately to make one large panel while making it impossible to distinguish the joints, and the other is Multiple small panels are arranged side by side at an appropriate narrow interval, illuminated from the back of the liquid crystal panel using parallel light, and the image displayed by each liquid crystal panel is projected at equal size using a lens array in which a large number of small lenses are arranged. , It is a method of displaying it by projecting it on the screen surface with a slight magnification using a concave Fresnel lens, and by enlarging it, it is possible to adjust so that the end faces of each liquid crystal panel can exactly overlap. Has a feature that makes it inconspicuous (the former is Asia Display '9
5, processingings-p. 201: Large
Area Liquid Crystal Displ
ayRealized by Tilling of
Four Back Panels, the latter is the same pr
ocedings-p. 197: LCD Multi
-Panel Display-1995, 10, 16
~ 18 held-. ).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置の表示画
像は、直視型で見る限り、次第に高品質化し、CRTと
同レベルに達するにようになってきた。しかし、直視型
で大型化できれば、薄型なので高品質壁掛けテレビ等の
用途は広いが、前述したように、大型化が困難である。
したがって、拡大投影方式のものが製作されたのである
が、レンズ系で拡大投影する場合、特に高倍率拡大投影
では、解像性が低下し、画質が劣化せざるを得ない問題
点を保有する。
The display image of a liquid crystal display device is gradually becoming higher in quality as far as it is viewed by a direct view type, and reaches the same level as that of a CRT. However, if it is a direct-view type and can be upsized, it is thin and thus has a wide range of applications such as a high-quality wall-mounted television, but as described above, it is difficult to upsize.
Therefore, the magnifying projection type was manufactured, but when magnifying and projecting with a lens system, especially in high-magnification magnifying projection, the resolution is lowered and the image quality is inevitably deteriorated. .

【0005】一方、液晶パネル端面を正確に付け合わせ
て1枚の大型パネルとする方法では、液晶表示装置が直
視型であるので、画質そのものは一般表示体と同様に高
品質に保持できるのであるが、製造に精細な技術を要
し、生産性が低く高価となる欠点がある。
On the other hand, in the method of accurately attaching the end faces of the liquid crystal panel to form one large panel, since the liquid crystal display device is a direct view type, the image quality itself can be kept as high as that of a general display body. However, there is a drawback in that precise manufacturing is required for manufacturing, productivity is low, and the cost is high.

【0006】また、複数枚の液晶パネルを並列させレン
ズアレーで画像投影する方法では、若干の拡大率はある
ものの略等倍投影されており、その点では上記高倍率拡
大投影法よりも有利である。しかし、各単位パネルに形
成されている画像をレンズアレーで投影する方法は、レ
ンズアレーの単位レンズで小分割投影された画像を再合
成して全画像を表示する方法なので、レンズアレーの各
レンズは正確に同一焦点距離を持ち正確に配列されてい
る必要があるから、その製造は自ずと難しいものとな
る。もし構成レンズに不均一なものがあれば、そのレン
ズによる投影像は他のレンズの投影像と異なった結像と
なって全体の画像を乱すことになる。
Further, in the method of juxtaposing a plurality of liquid crystal panels side by side and projecting an image with a lens array, although the image is slightly magnified, it is projected at substantially the same magnification, which is advantageous in comparison with the high magnification magnifying projection method. is there. However, the method of projecting the image formed on each unit panel with the lens array is the method of recombining the images that are projected in small divisions with the unit lenses of the lens array to display the entire image, so each lens of the lens array is displayed. Must be precisely aligned with the same focal length, which makes it difficult to manufacture. If the constituent lenses are non-uniform, the projected image by that lens will be different from the projected images of the other lenses and will disturb the entire image.

【0007】また、この方法では、原理的に拡大投影法
と同じように、レンズによる画像の結像光学系を用いて
いるので、表示画像から投影画像に到る光路長はレンズ
の焦点距離によって理論的に定まり、その光路長を変化
させることができないので、装置全体として厚い構造を
とらざるを得ない。すなわち、薄型化が不可能である。
Further, in this method, as in the case of the magnifying projection method, in principle, an image forming optical system of a lens is used, so that the optical path length from the display image to the projection image depends on the focal length of the lens. Since it is theoretically determined and its optical path length cannot be changed, the device as a whole must be thick. That is, it is impossible to reduce the thickness.

【0008】以上のように、従来のものは、現在最も要
望されている安価でかつ高品質画像を得る薄型の大型液
晶表示装置として何れも不十分なもので、この要望を満
足させ得るものではない。
As described above, the conventional ones are insufficient as thin and large-sized liquid crystal display devices which are currently most demanded and which are inexpensive and can obtain high-quality images, and are not capable of satisfying this demand. Absent.

【0009】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、複数の液晶パネ
ルを解像性を低下させずに境界を目立たなく並列させて
大型表示を行う液晶表示方法及び液晶表示装置を提供す
ることである。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to arrange a plurality of liquid crystal panels inconspicuously in parallel without deteriorating the resolution and to display a large display. A liquid crystal display method and a liquid crystal display device are provided.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の液晶表示方法は、複数の液晶表示パネルを並列して
より大型の1つの液晶表示装置とする方法において、複
数の液晶表示パネル各々として、液晶表示パネルの背面
から平行光又はその近似光をパネル面に略垂直に入射し
て照明する平行光照明光源と、液晶パネルと、該液晶パ
ネルの液晶セル又は液晶ピクセル毎にパネル面に直接又
は接近して配置された収束レンズからなるレンズアレー
とからなるものを用い、前記の並列された複数の液晶表
示パネルの前面に、凹レンズ、投影スクリーンの順で配
置し、前記収束レンズによって前記液晶パネルの液晶セ
ル又は液晶ピクセル単位で形成された透過光のコーン状
光束内に前記凹レンズを配置し、また、前記液晶パネル
と前記投影スクリーンとの距離を、液晶セル又は液晶ピ
クセル毎の前記収束レンズ及び前記凹レンズを透過した
射出光が前記投影スクリーンに対して輝点となる距離と
することを特徴とする方法である。
A liquid crystal display method of the present invention which achieves the above object is a method of arranging a plurality of liquid crystal display panels in parallel to form a larger liquid crystal display device. As a parallel light illumination light source for illuminating parallel light or its approximate light from the back surface of the liquid crystal display panel substantially perpendicularly to the panel surface, a liquid crystal panel, and a liquid crystal cell or liquid crystal pixel of the liquid crystal panel on the panel surface. A lens array composed of converging lenses arranged directly or close to each other is used, and a concave lens and a projection screen are arranged in this order on the front surface of the plurality of liquid crystal display panels arranged in parallel, and the converging lens is used to The concave lens is arranged in a cone-shaped light flux of transmitted light formed in a liquid crystal cell or a liquid crystal pixel unit of a liquid crystal panel, and the liquid crystal panel and the projection screen are arranged. The distance between the emission is a method which is characterized in that the emitted light transmitted through the convergent lens and the concave lens of each liquid crystal cell or liquid crystal pixel is the distance at which the bright spot with respect to the projection screen.

【0011】また、本発明による液晶表示装置は、複数
の液晶表示パネルを並列合成してなる液晶表示装置にお
いて、複数の液晶表示パネル各々を、液晶表示パネルの
背面から平行光又はその近似光をパネル面に略垂直に入
射して照明する平行光照明光源と、液晶パネルと、該液
晶パネルの液晶セル又は液晶ピクセル毎にパネル面に直
接又は接近して配置された収束レンズからなるレンズア
レーとから構成し、前記の並列合成された複数の液晶表
示パネルの前面に、凹レンズ、投影スクリーンの順で配
置され、前記収束レンズによって前記液晶パネルの液晶
セル又は液晶ピクセル単位で形成された透過光のコーン
状光束内に前記凹レンズが配置され、また、前記液晶パ
ネルと前記投影スクリーンとの距離が、液晶セル又は液
晶ピクセル毎の前記収束レンズ及び前記凹レンズを透過
した射出光が前記投影スクリーンに対して輝点となる距
離となっていることを特徴とするものである。
Further, the liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device in which a plurality of liquid crystal display panels are combined in parallel, and each of the plurality of liquid crystal display panels receives parallel light or its approximate light from the back surface of the liquid crystal display panel. A collimated illumination light source that illuminates a panel surface by being incident substantially perpendicularly thereto, a liquid crystal panel, and a lens array including a converging lens arranged directly or close to the panel surface for each liquid crystal cell or liquid crystal pixel of the liquid crystal panel. The concave lens and the projection screen are arranged in this order on the front surface of the plurality of liquid crystal display panels that are composed in parallel, and the transmitted light formed by the converging lens in the liquid crystal cell or the liquid crystal pixel unit of the liquid crystal panel. The concave lens is arranged in the cone-shaped light beam, and the distance between the liquid crystal panel and the projection screen is set in front of each liquid crystal cell or liquid crystal pixel. It is characterized in that the converging lens and emitted light transmitted through the concave lens has a distance to be a bright spot with respect to the projection screen.

【0012】この場合、投影スクリーンは、液晶セル又
は液晶ピクセル単位からの光束を横切る面が光拡散性で
あることが望ましい。
In this case, it is desirable that the surface of the projection screen which intersects the light flux from the liquid crystal cell or liquid crystal pixel unit is light diffusive.

【0013】また、投影スクリーンをグレー色とするこ
とが望ましい。
It is also desirable that the projection screen be gray.

【0014】また、投影スクリーンの投影面に投影され
た液晶セル又は液晶ピクセルの隣接部に光束を阻害しな
い範囲で黒色境界線を設けることが望ましい。
Further, it is desirable that a black boundary line is provided in a portion adjacent to the liquid crystal cell or the liquid crystal pixel projected on the projection surface of the projection screen in a range that does not obstruct the light flux.

【0015】また、液晶セル又は液晶ピクセル単位に存
在する収束レンズは、液晶セル又はピクセルを透過した
光をレンズアレーの焦点位置に略均一に集光させるよう
に構成されていることが望ましい。
Further, it is desirable that the converging lens existing in the unit of the liquid crystal cell or the liquid crystal pixel is configured to condense the light transmitted through the liquid crystal cell or the pixel substantially uniformly at the focal position of the lens array.

【0016】さらに、レンズアレーが液晶セル又は液晶
ピクセルの列単位で、レンチキュラーレンズ状に形成さ
れていてもよい。
Further, the lens array may be formed in a lenticular lens shape in units of columns of liquid crystal cells or liquid crystal pixels.

【0017】また、凹レンズを連続面を持つレンズある
いはフレネルレンズとして構成することができる。
Further, the concave lens can be constructed as a lens having a continuous surface or a Fresnel lens.

【0018】また、平行光照明光源は、照明光源を液晶
パネル背面に並列配置させるか、又は、導光板の端部に
設置して平行光又はその近似光を得るような構成になっ
ていることが望ましい。
Further, the parallel light illumination light source is arranged such that the illumination light sources are arranged in parallel on the back surface of the liquid crystal panel or installed at the end of the light guide plate to obtain parallel light or its approximate light. Is desirable.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】前記した従来の方法の中、複数の
液晶パネルを並列させ投影する方法において、原理的に
結像レンズ光学系の光路長は一定であるから、同一レン
ズを使用する限り、光路長を変化させることができな
い。実用的に表示装置の厚さをできる限り薄くすること
が望ましいが、前記の文献によると、最小光路長(最も
薄型の装置)は、実用的に1:1投影がよいとの結論を
得ている。しかし、この投影法は、元画像をスクリーン
面に結像投影するものであるので、この光路長を更に短
くしてより薄型の装置とすることはできない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Among the above-mentioned conventional methods, in the method of projecting a plurality of liquid crystal panels in parallel, in principle, the optical path length of the imaging lens optical system is constant, so long as the same lens is used. , The optical path length cannot be changed. Although it is practically desirable to make the thickness of the display device as thin as possible, it is concluded from the above-mentioned literature that the minimum optical path length (the thinnest device) is practically 1: 1 projection. There is. However, since this projection method images and projects the original image on the screen surface, it is not possible to further shorten the optical path length to form a thinner device.

【0020】本発明は、以下に説明する原理に基づき、
上記のような結像レンズ系を用いずに、液晶パネルのセ
ル又はピクセルからの光をそれぞれ独立に集光し、その
集光光束の中に投影スクリーンを配置することによっ
て、著しく薄型の液晶表示装置を作製することができる
ことを見出し、新規な原理に基づく薄型の液晶表示装置
を発明したものである。
The present invention is based on the principle described below.
Without using the above-mentioned imaging lens system, the light from the cells or pixels of the liquid crystal panel is independently condensed, and the projection screen is placed in the condensed light flux, whereby a remarkably thin liquid crystal display is obtained. The inventors have found that a device can be manufactured, and have invented a thin liquid crystal display device based on a novel principle.

【0021】以下、本発明の液晶表示装置の構成原理を
図を参照にして説明する。図1は、本発明の集光光束を
利用する方法において、液晶パネルのR,G,B各セル
毎に集光レンズを設けて得られた光束群の集光前の光路
内に投影スクリーンを配置した光路図である。R,G,
Bセル2が規則的に配置されてなる液晶パネル1の背面
から平行光3を用いて透過照明を行う。図1の場合、平
行光3は、前記のLCD Multi−Panel D
isplayに記載されているように、平行配置の蛍光
管6と透明なコーン状の導光部を持つ導光管シート7と
を用いて得ている。液晶パネル1内に形成されている3
原色セル2、すなわち、赤色セル(R)、緑色セル
(G)、青色セル(B)は、各セルに該当する3原色の
カラーフィルターの何れかを設けることによって形成さ
れる。したがって、各カラーセルR,G,Bは、一般の
セル構成要素を全て含んだものである。カラー画像を液
晶パネル1に表示するためには、各セル2に電圧を印加
したときの液晶分子の配向変化を利用し、液晶層の両側
に配置した偏光板(用いない場合もある)との協働作用
による光スイッチング機能により、平行照明光3を透過
又は遮蔽する作用を電気的に制御して行うことは周知で
ある。
The principle of construction of the liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a projection screen in the optical path before condensing of a luminous flux group obtained by providing a condenser lens for each R, G, B cell of the liquid crystal panel in the method of utilizing the condensed luminous flux of the present invention. It is the optical-path figure arrange | positioned. R, G,
Transmission illumination is performed from the back surface of the liquid crystal panel 1 in which the B cells 2 are regularly arranged by using parallel light 3. In the case of FIG. 1, the parallel light 3 corresponds to the LCD Multi-Panel D described above.
As described in “isplay”, it is obtained by using the fluorescent tubes 6 arranged in parallel and the light guide tube sheet 7 having a transparent cone-shaped light guide section. 3 formed in the liquid crystal panel 1
The primary color cells 2, that is, the red cells (R), the green cells (G), and the blue cells (B) are formed by providing any of the three primary color filters corresponding to each cell. Therefore, each color cell R, G, B includes all general cell components. In order to display a color image on the liquid crystal panel 1, a change in the orientation of liquid crystal molecules when a voltage is applied to each cell 2 is used, and a polarizing plate (may not be used) arranged on both sides of the liquid crystal layer is used. It is well known that the function of transmitting or blocking the parallel illumination light 3 is electrically controlled by the light switching function by the cooperative action.

【0022】平行照明光3は液晶パネル1の構成要素で
ある各原色セル2を透過し、該当する色光となる。例え
ば、赤色セル(R)の透過光は赤色光となる。平行透過
光に乱れがなければ、各原色セル2の透過光は液晶パネ
ル1のR,G,Bセルの配列を乱すことはないから、全
く同じ配列でかつ明確に分離した状態のR,G,B光束
としてパネル1外に射出される。
The parallel illumination light 3 passes through each of the primary color cells 2 which are the constituent elements of the liquid crystal panel 1 and becomes a corresponding color light. For example, the transmitted light of the red cell (R) becomes red light. If the parallel transmitted light is not disturbed, the transmitted light of each primary color cell 2 does not disturb the arrangement of the R, G, B cells of the liquid crystal panel 1, so that the R, G in the exactly same arrangement and in a clearly separated state. , B light flux is emitted outside the panel 1.

【0023】この光束を遮る位置に液晶パネル1と平行
に投影スクリーン5を置くと、そのスクリーン5面上に
光束が輝点として投影され、投影面の反対側から明るい
光束投影像を見ることができる。この場合、完全平行光
が透過してくるとすれば、理論的にスクリーン5と液晶
パネル1との距離(スクリーン距離)が任意の位置であ
っても、常に液晶パネル1と同一の投影像が得られるこ
とになる。
When the projection screen 5 is placed parallel to the liquid crystal panel 1 at a position where the light flux is blocked, the light flux is projected as a bright spot on the screen 5 surface, and a bright light flux projection image can be seen from the opposite side of the projection surface. it can. In this case, if perfectly parallel light is transmitted, theoretically, even if the distance between the screen 5 and the liquid crystal panel 1 (screen distance) is an arbitrary position, the same projected image as the liquid crystal panel 1 is always obtained. Will be obtained.

【0024】しかし、実際には完全な平行光照明は不可
能であるし、液晶パネル1も若干の光拡散性があるか
ら、透過光束は乱れ、隣接セルと影響し合って光の加色
混合を生じると共に、互いのセル境界が不鮮明になる。
ここで、液晶パネル1から投影スクリーン5までの距離
が大きいと、光束の乱れのためにセル境界が乱され、液
晶パネル1のセル配列は再現できなくなる。そのため、
液晶パネル1で電気的光スイッチングを行っても、スク
リーン5の投影面では解像性が劣化し、その作用が明確
に現れないことも生じる。この状態では、最早液晶パネ
ル1に表示した画像は再現できず、投影像が不鮮明にな
って実用に供することができなくなる。
However, in reality, perfect parallel light illumination is impossible, and since the liquid crystal panel 1 also has a slight light diffusing property, the transmitted light flux is disturbed and the adjacent cells are affected to add and mix lights. And the cell boundaries of each other become unclear.
Here, if the distance from the liquid crystal panel 1 to the projection screen 5 is large, the cell boundaries are disturbed due to the disturbance of the light flux, and the cell array of the liquid crystal panel 1 cannot be reproduced. for that reason,
Even if the liquid crystal panel 1 is electrically switched, the resolution is deteriorated on the projection surface of the screen 5, and the action may not be apparent. In this state, the image displayed on the liquid crystal panel 1 can no longer be reproduced, the projected image becomes unclear, and the image cannot be put to practical use.

【0025】そこで、本発明により、各原色セル2の射
出面に1個の収束レンズが位置するように収束レンズ群
4を配置し、各収束レンズの特性を射出光を再度平行光
にするコリメートレンズとするか、又は、正屈折力によ
り特定の焦点に集光するようにすることで、上記の問題
点を容易に解決できる。
Therefore, according to the present invention, the converging lens group 4 is arranged such that one converging lens is positioned on the exit surface of each primary color cell 2, and the characteristics of each converging lens are collimated to make the exit light parallel light again. The above problem can be easily solved by using a lens or condensing light at a specific focal point by positive refracting power.

【0026】図1では、平行光を得るよりも製造上容易
な方法として、R,G,B各セル2面に凸レンズを配置
し、その各レンズ毎に同一距離にある焦点Pに集光させ
るように設計し、光束の射出形状を円錐(コーン)状に
して、その集光コーン内の適当な位置に投影スクリーン
5を液晶パネル1と平行に配置する。
In FIG. 1, as a method that is easier to manufacture than to obtain parallel light, a convex lens is arranged on each of the two surfaces of the R, G, and B cells, and each lens is focused at a focal point P at the same distance. The projection screen 5 is arranged in parallel with the liquid crystal panel 1 at an appropriate position in the condensing cone.

【0027】スクリーン5は光束を横切り透過散乱する
ので、光束の投影面積部の明るい像が各セル毎に得られ
る。光束は集光型のコーン状であるから、隣接するセル
間には光が達せず、したがって暗部となるので、明るい
像間の境界は明確に分離される。この状態は、液晶パネ
ル1の各構成セル2を光スイッチングすると、その効果
がスクリーン5面上に完全に再現できることを意味す
る。すなわち、液晶パネル1に表示された画像が1:1
の大きさで投影スクリーン5面上に再現できることを意
味する。スクリーン5の位置を液晶パネル1により近付
けた位置(スクリーン−3)又はより離した位置(スク
リーン−1)においても、スクリーン5の面に形成され
る光束の明るい投影部面積は変化するが、隣接セルの境
界は明確に区別されており、表示効果は全く同一であ
る。
Since the screen 5 traverses and scatters the light flux, a bright image of the projected area of the light flux can be obtained for each cell. Since the light flux has a conical cone shape, the light does not reach between the adjacent cells and thus becomes a dark portion, so that the boundary between the bright images is clearly separated. This state means that when each of the constituent cells 2 of the liquid crystal panel 1 is optically switched, the effect can be completely reproduced on the screen 5 surface. That is, the image displayed on the liquid crystal panel 1 is 1: 1.
It means that it can be reproduced on the surface of the projection screen 5 with the size of. Even if the position of the screen 5 is closer to the liquid crystal panel 1 (screen-3) or further away (screen-1), the bright projection area of the light flux formed on the surface of the screen 5 changes, but The cell boundaries are clearly distinguished and the display effect is exactly the same.

【0028】図1から分かるように、光束コーン内のス
クリーン5の位置によってスクリーン面に明るく投影さ
れる個々のセル2の光束の面積が異なってくる。スクリ
ーン5の位置がレンズ焦点Pに近い程個々の光束の面積
が小さく、液晶パネル1に近い程大きくなり、原セル2
の面積に近付く。一方、光の強度は投影面積が小さい程
集光されて強くなり、投影面積が大きい程弱くなるのは
当然である。しかし、セル2の光量(光の強さ×面積)
は、スクリーン5の位置が(スクリーン−1)でも(ス
クリーン−2)でも(スクリーン−3)でも同じである
と言える。これは、投影スクリーン5を目視する一般的
なマクロ的観察では、スクリーン5の位置(投影輝点の
大きさ)によって表示画像の明るさに変化がないことを
意味する。
As can be seen from FIG. 1, the area of the light flux of each cell 2 brightly projected on the screen surface varies depending on the position of the screen 5 in the light flux cone. The closer the position of the screen 5 is to the lens focal point P, the smaller the area of each light beam, and the closer it is to the liquid crystal panel 1, the larger the area of the individual light beams.
Approach the area of. On the other hand, it is natural that the light intensity is condensed and becomes stronger as the projection area is smaller, and becomes weaker as the projection area is larger. However, the light intensity of cell 2 (light intensity x area)
Can be said to be the same whether the position of the screen 5 is (screen-1), (screen-2) or (screen-3). This means that the brightness of the display image does not change depending on the position of the screen 5 (size of the projected bright spot) in a general macroscopic observation of visually observing the projection screen 5.

【0029】また、表示はセル2単位の合成によって行
われるのであるから、スクリーン5面上で明確にセル分
離がされた投影画像は、液晶パネル1に表示された原画
像と全く同等であると言える。すなわち、従来の画像投
影方式の画像は必ず解像性の低下を伴うが、本発明の場
合には、解像性が原画像と同じであると言う大きな特徴
を有している。したがって、本発明の光束投影方式を用
いれば、液晶パネル1と投影スクリーン5の距離を小さ
くでき、得られる投影画像は原表示画像の解像性を低下
させない薄型液晶表示装置の製作が可能となる。
Further, since the display is performed by synthesizing two cells, the projected image with the cells clearly separated on the screen 5 surface is exactly the same as the original image displayed on the liquid crystal panel 1. I can say. That is, although the image of the conventional image projection method is always accompanied by the deterioration of the resolution, the present invention has a great feature that the resolution is the same as that of the original image. Therefore, by using the light beam projection method of the present invention, the distance between the liquid crystal panel 1 and the projection screen 5 can be reduced, and a thin liquid crystal display device can be manufactured in which the obtained projected image does not deteriorate the resolution of the original display image. .

【0030】図1において、焦点Pの外側に投影スクリ
ーン5が位置する場合には、光束が逆円錐状になるか
ら、スクリーンが離れるに従って光束断面面積が次第に
大きくなるが、隣接セルの境界が明確に存在する限り、
上記効果と同じである。しかし、隣接セルが重複する程
大きくなると、上記効果は次第に減じる。このような位
置の調節は実際上難しいので、焦点P以内に投影スクリ
ーン5を設置する方が簡単である。
In FIG. 1, when the projection screen 5 is located outside the focal point P, since the light beam has an inverted conical shape, the light beam cross-sectional area gradually increases as the screen moves away, but the boundary between adjacent cells is clear. As long as
It is the same as the above effect. However, when the neighboring cells become large enough to overlap, the above effect is gradually reduced. Since it is practically difficult to adjust such a position, it is easier to install the projection screen 5 within the focus P.

【0031】セル単位に収束レンズを配置するレンズ群
4では、R,G,Bセルが平行直線的なストライプ配列
の場合でも、あるいは、千鳥配列、デルタ配列等、どの
配列の表示パネルにも対応できる。
In the lens group 4 in which the converging lenses are arranged in cell units, the display panel can be arranged in any arrangement such as a parallel linear stripe arrangement of R, G, B cells, or a staggered arrangement or a delta arrangement. it can.

【0032】図1のセル単位に配置するレンズ群4の構
成を、図2のように、隣接するR,G,Bの組からなる
ピクセル22単位に配置する構成にすることもできる。
レンズ透過光は同様にコーン状なので、そのコーン内に
スクリーン5を置けば、隣接するピクセル22は上記同
様に明確に区別される。また、コーン状光束は、R,
G,Bセル全てを透過してくるときは投影面で当然R,
G,B3原色を含むから、光の加色混合によって白色と
なる。もし、セルBが遮蔽されていれば、R+Gとなり
イエロー光となり、セルGが遮蔽されていれば、マゼン
タ光となる。セルG及びセルBが遮蔽されていれば、赤
色光となるから、1つのピクセル22の光束内で多色発
色機能を発揮する。
The lens group 4 arranged in the cell unit of FIG. 1 may be arranged in the pixel 22 unit composed of a set of adjacent R, G and B as shown in FIG.
Since the lens-transmitted light is also cone-shaped, if the screen 5 is placed in the cone, the adjacent pixels 22 are clearly distinguished as described above. Further, the cone-shaped light flux is R,
When all G and B cells are transmitted, naturally R,
Since G and B three primary colors are included, white is produced by the additive mixing of light. If the cell B is shielded, R + G is emitted and yellow light is emitted. If the cell G is shielded, magenta light is emitted. If the cells G and B are shielded, red light is emitted, and thus a multicolor coloring function is exerted within the light flux of one pixel 22.

【0033】図1では、セル2単位であったので、隣接
セルの重複は好ましくなかったが、図2では、ピクセル
22単位なので、その単位内でのセル重複による色光の
混合があっても、本来ピクセル22単位で画線や色画像
が形成されるのが表示の原理であるから、問題は起こら
ない。RGB単位の中で選択された色光によって得られ
る1次色(原色)、2次色(2色混合)、3次色(3色
混合)は、他のRGB単位ピクセル22の1次色、2次
色、3次色と正常に組み合わさって全体として目的の色
画像を得ることができる。また、解像性については、画
像構成がピクセル22単位で行われるので、投影ピクセ
ルに変化がない限り、原画像と同様に再現できる。した
がって、図2のようにピクセル22単位のレンズ群44
を設け、ピクセル22単位の光束コーンを用いても、上
記のセル単位の方式と同様な効果が得られる。
In FIG. 1, since it is a unit of 2 cells, it is not preferable to overlap adjacent cells. However, in FIG. 2, since it is a unit of 22 pixels, even if there is mixing of colored light due to cell overlapping within that unit, Since the principle of display is that an image line or a color image is originally formed in units of pixels 22, no problem occurs. The primary color (primary color), the secondary color (mixture of two colors), and the tertiary color (mixture of three colors) obtained by the color light selected in the RGB unit are the primary colors of other RGB unit pixels 22, The target color image can be obtained as a whole by properly combining the secondary color and the tertiary color. Regarding the resolution, since the image configuration is performed in units of pixels 22, it can be reproduced in the same manner as the original image as long as the projected pixel does not change. Therefore, as shown in FIG.
And a light beam cone for each pixel 22 is used, the same effect as that of the above cell unit method can be obtained.

【0034】図2の場合は、ピクセル22単位の個別レ
ンズは図1の場合に比較して当然大きくなるから、レン
ズ群44を設計製造するのが容易となる利点を持ち、ス
クリーン5への投影効果は理論的に図1のセル2単位に
個別レンズを配置する場合と同じであると言う特徴が生
まれる。
In the case of FIG. 2, the individual lens for each pixel 22 is naturally larger than in the case of FIG. 1, so that there is an advantage that the lens group 44 can be easily designed and manufactured. The effect is theoretically the same as the case where the individual lenses are arranged in the cell 2 unit of FIG.

【0035】R,G,Bセル2又はピクセル22がスト
ライプ配列であれば、セル2又はピクセル22毎のレン
ズ群でなく、1本の棒状レンズ群(レンチキュラーレン
ズあるいはカマボコレンズ)とすることができる。この
場合には、レンチキュラーレンズと平行方向のセル2又
はピクセル22の境界は不鮮明となるので、若干の解像
性及び画質低下を伴うが、実用上許容し得る程度である
し、レンズ群作製に対しては著しく容易かつ安価である
利点がある。
If the R, G, B cells 2 or pixels 22 are arranged in a stripe pattern, one rod-shaped lens group (lenticular lens or kamaboko lens) can be used instead of the lens group for each cell 2 or pixel 22. . In this case, the boundary between the cell 2 or the pixel 22 in the direction parallel to the lenticular lens becomes unclear, which causes some resolution and deterioration in image quality, but it is practically acceptable, and in the production of the lens group. On the other hand, it has the advantage of being extremely easy and inexpensive.

【0036】次に、以上のような図1又は図2のような
構成の表示パネルを複数並列配置してなる本発明の大型
液晶表示装置の基本構造を説明する。大型液晶表示装置
の基本的要求仕様は、薄型であり、かつ、複数の表示パ
ネルの並列配置において互いの繋ぎ目が画像観察時に邪
魔にならないことである。この繋ぎ目が認識できない構
造が最も望ましい。
Next, the basic structure of the large-sized liquid crystal display device of the present invention in which a plurality of display panels having the above-mentioned configuration as shown in FIG. 1 or 2 are arranged in parallel will be described. The basic required specifications of a large-sized liquid crystal display device are that it is thin, and that joints of a plurality of display panels in a parallel arrangement do not interfere with image observation. The structure in which this joint cannot be recognized is most desirable.

【0037】前記したように、従来、適当な間隔をあけ
てパネルを並列し、各パネル上にレンズ系を設けてパネ
ル(表示画像)を拡大し、スクリーン面上で隣接パネル
の表示画像のみを互いに継ぎ合わせ、パネル間の間隔を
消去して継ぎ目を目立たなくする方法がある(前記のL
CD Multi−Panel Display)。こ
の場合のパネル拡大率は1.2倍と報告されている。
As described above, conventionally, the panels are arranged in parallel at appropriate intervals, a lens system is provided on each panel to enlarge the panel (display image), and only the display image of the adjacent panel is displayed on the screen surface. There is a method of making the seams inconspicuous by splicing them together and erasing the space between the panels (see L
CD Multi-Panel Display). The panel expansion ratio in this case is reported to be 1.2 times.

【0038】上記で説明した本発明のレンズ群4の集光
光束内にスクリーンを配置する場合には、光源6の散乱
光を例えば導光管シート7を用いて平行光3とすれば、
その投影輝点が元パネル1のセル2又はピクセル22の
ピッチを正確に再現して図1のように1:1投影となる
から、スクリーンと液晶パネルを平行に配置する限り、
隣接パネル間隔は保存されてパネル画像の繋ぎ合わせが
できない。
When the screen is arranged in the condensed light flux of the lens group 4 of the present invention described above, if the scattered light of the light source 6 is made into the parallel light 3 by using the light guide sheet 7, for example,
Since the projected bright spots accurately reproduce the pitch of the cells 2 or the pixels 22 of the original panel 1 and become a 1: 1 projection as shown in FIG. 1, as long as the screen and the liquid crystal panel are arranged in parallel,
Adjacent panel spacing is saved and panel images cannot be stitched together.

【0039】そこで、図3に示すように、複数の液晶パ
ネルL1 (1),L2 (1),・・・Ln (1)を並列
させ投影スクリーン5と平行に配置し、スクリーン5面
の投影像を拡大して各パネルL1 ,L2 ,・・・Ln
らの表示画像の端部を互いに重ね合わせることができれ
ば、若干の距離をおいて配置された隣接パネルL1 ,L
2 ,・・・Ln の有効表示画像端を互いに正確に接触さ
せることができる(なお、図3において、レンズ群4の
各レンズは簡単のため単純な矩形で表してある。)。
Therefore, as shown in FIG. 3, a plurality of liquid crystal panels L 1 (1), L 2 (1), ... L n (1) are arranged in parallel and arranged in parallel with the projection screen 5, and the screen 5 If the projected images of the planes can be enlarged and the edges of the display images from the respective panels L 1 , L 2 , ... L n can be overlapped with each other, the adjacent panels L 1 , which are arranged at a slight distance, L
The effective display image edges of 2 , ... L n can be brought into contact with each other accurately (in FIG. 3, each lens of the lens group 4 is represented by a simple rectangle for simplicity).

【0040】この隣接するパネルL1 ,L2 の有効表示
画像端がスクリーン5面上で重なり合うための拡大率
は、隣接パネルL1 ,L2 ,・・・Ln の各有効表示画
像端の距離及びスクリーン5とその画像端の距離により
定まり、拡大の手段としては、図4に示すように、微小
レンズ群4、44とスクリーン5の間に凹レンズ9を配
置すればよい。この凹レンズ9によってレンズ群4を透
過した光束コーンが外周方向に屈折され、それらの集光
点P1′、P2′・・・(2次焦点)は元のレンズ群4
の焦点P1、P2・・・よりも遠方になる。したがっ
て、スクリーン5面の輝点ピッチは元のセル2又はピク
セル22のピッチより大きくなり、投影表示画像の全体
像は拡大されることになる。
The enlargement ratio for effective display image edge of the panel L 1, L 2 of the adjacent overlap on the screen 5 side is adjacent panels L 1, L 2, of the effective display image edge of · · · L n It is determined by the distance and the distance between the screen 5 and the image end thereof, and as a means for enlarging, a concave lens 9 may be arranged between the minute lens groups 4 and 44 and the screen 5 as shown in FIG. The concave lens 9 refracts the light beam cone that has passed through the lens group 4 in the outer peripheral direction, and the focal points P1 ′, P2 ′ ...
Are farther than the focal points P1, P2 ... Therefore, the pitch of the bright spots on the screen 5 becomes larger than the pitch of the original cells 2 or the pixels 22, and the entire image of the projected display image is enlarged.

【0041】ここで、凹レンズ9の形状は、液晶パネル
1の大きさに合わせて外周を四辺形に仕上げることが望
ましい。この理由は、隣接パネル間距離をできるだけ小
さくした方が拡大率が小さくてすみ、凹レンズ9の曲率
もまた小さくできるので、加工が容易で、かつ、薄型に
できるからである。より薄型の板状又はシート状レンズ
とするには、よく知られているように、凹レンズのフレ
ネルレンズを用いることができる。
Here, it is desirable that the concave lens 9 has a quadrangular outer periphery in accordance with the size of the liquid crystal panel 1. The reason for this is that the smaller the distance between the adjacent panels is, the smaller the enlargement ratio is and the smaller the curvature of the concave lens 9 is. Therefore, the processing is easy and the thickness can be reduced. To make a thinner plate-shaped or sheet-shaped lens, a Fresnel lens that is a concave lens can be used, as is well known.

【0042】ところで、凹レンズ9の拡大効果が大きす
ぎると、光束が拡散状態になり、投影されたセル2又は
ピクセル22が互いの境界を越えるようになる。この場
合は、投影された個々のセル又はピクセルが重複し合う
状態となって、解像性の低下及びカラー画像の色再現の
劣化となり好ましくない。したがって、拡大効果はスク
リーン5面上での投影セル又はピクセルが明確に区別さ
れる範囲に止めなければならない。
By the way, if the enlarging effect of the concave lens 9 is too large, the light flux becomes diffused, and the projected cells 2 or pixels 22 cross the boundary between them. In this case, the projected individual cells or pixels are overlapped with each other, so that the resolution is lowered and the color reproduction of the color image is deteriorated, which is not preferable. Therefore, the magnifying effect must be limited to the range where the projected cells or pixels on the screen 5 are clearly distinguished.

【0043】以上の理論によって、平行光3で照明され
た複数の並列液晶パネル1は、レンズ群4、44及び凹
レンズ9の組み合せにより、スクリーン5面上に光束輝
点が画像の拡大型として投影され、目視したときに隣接
画像の繋ぎ目が目立たなくなるような接合画像を得るこ
とができることを示した。
Based on the above theory, in the plurality of parallel liquid crystal panels 1 illuminated by the parallel light 3, the combination of the lens groups 4 and 44 and the concave lens 9 causes the luminous points of the luminous flux to be projected on the surface of the screen 5 as an enlarged image type. It was shown that it is possible to obtain a joined image in which the joint between adjacent images becomes inconspicuous when visually observed.

【0044】次に、本発明の大型液晶表示装置に使用し
得る部材について述べる。投影用スクリーン5について
は、光束を投影してスクリーン面で光らせる必要がある
から、投影面8は光散乱性でなければならない。一般に
は、半透明の布や紙あるいは市販の透明ガラスやプラス
チック板(アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニ
ール樹脂、その他の樹脂製)の一面に白色顔料等を塗布
した半透明板等の利用が最も安価であるが、透明なガラ
スやプラスチック板又はシートの一面を粗面化したもの
(機械的粗面化品、化学的粗面化品等)、透明板面に光
の屈折率の異なる微粒粉を結合剤と共に塗布したもの、
あるいは、微細なガラスビーズを同様に塗布したもの等
が使用できる。光散乱面は、スクリーン内側、外側何れ
の面でもよいが、内側面に形成しておく方が光束の屈折
や界面反射等を考慮する必要がなく、また、外力による
機械的擦過傷等を防御できるので、より好ましい。
Next, members that can be used in the large-sized liquid crystal display device of the present invention will be described. With respect to the projection screen 5, it is necessary to project a light beam and make it shine on the screen surface, and therefore the projection surface 8 must be light-scattering. Generally, it is best to use a semitransparent cloth or paper, or a commercially available transparent glass or plastic plate (made of acrylic resin, polyester resin, vinyl chloride resin, or other resin) with a white pigment applied on one surface. Cheap but transparent glass or plastic plate or sheet with one surface roughened (mechanically roughened product, chemically roughened product, etc.), fine powder with different light refractive index on the transparent plate surface Applied with a binder,
Alternatively, fine glass beads coated in the same manner can be used. The light-scattering surface may be on the inside or outside of the screen, but it is not necessary to consider the refraction of the light flux, interface reflection, etc. if it is formed on the inner side, and mechanical abrasion due to external force etc. can be protected. Therefore, it is more preferable.

【0045】投影面の画像コントラストを上げるには、
純白色スクリーンよりも多少グレーのものの方が視感的
に適しており、濃度で0.2〜0.5程度にグレーに着
色しておくと有効である。また、より好ましくは、スク
リーン5の投影面8にセル又はピクセル単位で黒色の境
界(ブラックマトリックス)を形成しておき、投影光束
をその黒色境界線内に投影するようにアライメントすれ
ば、全体として上記のグレー着色の効果と、種々の原因
から発生が懸念される迷光を吸収遮断するので、一層良
好な画質の表示画像が得られる。
To increase the image contrast on the projection surface,
A slightly gray screen is more visually suitable than a pure white screen, and it is effective to color the screen to a gray level of 0.2 to 0.5. Further, more preferably, if a black boundary (black matrix) is formed on the projection surface 8 of the screen 5 in units of cells or pixels and the projection light beam is aligned so as to be projected within the black boundary line, the whole is obtained. Since the effect of the above gray coloring and the stray light that may be generated due to various causes are absorbed and blocked, a display image with better image quality can be obtained.

【0046】次に、液晶パネル1のセル又はピクセル毎
に透過光を集光するレンズ(凸レンズ)群(レンズアレ
ー)が必要であるが、レンズ群4、44の作製にはいく
つかの方法がある。例えば、その1つは、必要な大きさ
で定められた焦点距離の曲率を有するレンズプレス型を
作製してプラスチックシートをプレス成形したり、イン
ジェクション成形してレンズシートとする方法、他は、
液晶パネル面(一般には、ガラス面)に光硬化性や熱硬
化性樹脂等の透明硬化性樹脂を塗布し、上記のレンズプ
レス型をセル又はピクセル配列と正確にアライメント
し、光又は熱等で硬化させた後、型板を剥離する方法で
ある。
Next, a lens (convex lens) group (lens array) that collects transmitted light is required for each cell or pixel of the liquid crystal panel 1. There are several methods for producing the lens groups 4 and 44. is there. For example, one of them is a method of producing a lens press mold having a curvature of a focal length defined by a required size and press-molding a plastic sheet, or a method of injection-molding a lens sheet,
Apply a transparent curable resin such as photocurable or thermosetting resin to the liquid crystal panel surface (generally the glass surface), align the lens press mold with the cell or pixel array accurately, and apply light or heat. It is a method of peeling the template after curing.

【0047】前者の方法は大量生産が可能で安価なレン
ズシートを得ることができるが、一般に熱がかかるの
で、プレス型の熱膨張率により室温時のレンズシートの
寸法変化が起こるから、材料やプレス条件等を正確に調
節する必要がある。また、レンズシートを正確にパネル
側とアライメントして固定しなければならない。
The former method can obtain a lens sheet which can be mass-produced and is inexpensive, but in general, heat is applied, so that the dimensional change of the lens sheet at room temperature occurs due to the thermal expansion coefficient of the press die. It is necessary to adjust the press conditions etc. accurately. Also, the lens sheet must be accurately aligned and fixed to the panel side.

【0048】一方、後者は特に光硬化性樹脂を用いると
室温でも硬化可能であり、最初のアライメントが正確な
ら型を剥離除去してもほとんど狂いが発生することがな
く、有利である。型板が金属等のように不透明体で形成
されているときには、パネル側から光を当てることがで
き、ガラスのような透明体で形成されているときには、
それを透して光硬化することができる(2P法として知
られている。)。しかし、大量生産性は前者の方法より
劣る。なお、光硬化法では、すでにアクリル系感光性樹
脂やその他の適性樹脂が多く市販されており、それらを
選択利用することができる。
On the other hand, the latter is advantageous in that it can be cured even at room temperature, especially when a photocurable resin is used, and if the initial alignment is accurate, there is almost no error even if the mold is peeled and removed. When the template is made of an opaque material such as metal, light can be applied from the panel side, and when it is made of a transparent material such as glass,
It can be photocured through it (known as the 2P method). However, mass productivity is inferior to the former method. In the photo-curing method, many acrylic photosensitive resins and other suitable resins are already on the market, and they can be selectively used.

【0049】レンズ群4、44の別の作製方法として
は、公知の技術として、光学的なホログラムレンズの形
成方法、あるいは、不純物拡散法(イオンドーピング
等)等がある。
As another known method for manufacturing the lens groups 4 and 44, there are known methods such as an optical hologram lens forming method and an impurity diffusion method (ion doping etc.).

【0050】ホログラムレンズは、ホログラム用感光材
料(銀塩乳剤、感光性樹脂等)を用いてその中でレーザ
ー光同士を干渉させてレンズ効果を持つホログラムを作
製したり、また、電子ビームによって微細ラインを描画
してその回折効果を利用する等の方法がある。
The hologram lens is made of a photosensitive material for hologram (silver salt emulsion, photosensitive resin, etc.) in which laser beams are interfered with each other to produce a hologram having a lens effect. There is a method of drawing a line and utilizing the diffraction effect.

【0051】不純物拡散法は、例えばソーダガラス成分
のNaイオン等のアルカリイオンを他の金属イオン等で
置換し、そのイオン置換密度によって屈折率に差が生じ
ることを利用する。一例として、金属薄膜等のピンホー
ルマスクを基板面上に形成した後、このピンホールから
イオンドーピングや溶融塩浸漬等を行うと、ピンホール
を中心に拡散置換領域が半球状に広がり、かつ、ドーピ
ングや拡散置換材料の濃度差が連続的に基板内に形成さ
れる。したがって、ピンホール近傍が最も高濃度とな
り、そこから離れるに従って低濃度となる。この濃度差
は基板の屈折率を連続的に変化させるので、透過光を屈
折させる。これを利用するとレンズ効果が得られるとい
う原理を用いる(例えば、Society for I
nformation Display(SID)’9
2 Digest.269参照)。この効果は、ガラス
のみでなく、透明基板上に塗布された特定の高分子物質
膜に他のイオン原子をドーピングすることでも得られ
る。
The impurity diffusion method utilizes the fact that, for example, alkali ions such as Na ions of a soda glass component are replaced with other metal ions and the like, and a difference in refractive index occurs depending on the ion replacement density. As an example, after forming a pinhole mask such as a metal thin film on the surface of the substrate, when performing ion doping or molten salt immersion from this pinhole, the diffusion substitution region spreads out in a hemispherical shape around the pinhole, and, Concentration differences in doping and diffusion displacement material are continuously formed in the substrate. Therefore, the highest concentration is in the vicinity of the pinhole, and the lower the concentration is, the lower the concentration becomes. This difference in concentration continuously changes the refractive index of the substrate, so that the transmitted light is refracted. The principle that a lens effect can be obtained by using this is used (for example, Society for I
nformation Display (SID) '9
2 Digest. 269). This effect can be obtained not only by using glass but also by doping a specific polymer film coated on a transparent substrate with another ion atom.

【0052】ホログラムレンズにしても、イオンドーピ
ングレンズにしても、光の回折あるいは屈折を利用する
ものであるから、レンズ効果を得る領域はその材料内に
形成されるので、平面レンズ群となる。また、光加工あ
るいはフォトリソグラフィー技術が利用できるので、微
小レンズ群の形成と配列を極めて高精度に行い得る利点
を持っている。
Since both the hologram lens and the ion-doping lens utilize diffraction or refraction of light, the region for obtaining the lens effect is formed in the material thereof, and thus constitutes a plane lens group. Further, since optical processing or photolithography technology can be used, there is an advantage that the formation and arrangement of the minute lens groups can be performed with extremely high accuracy.

【0053】また、スクリーン5の投影画像を目視する
場合には、光の物理量だけでは論じられない心理的影響
等により画質の良否が決定されるが、例えば大型画面の
中央と周辺の画質の間題等において、もし必要ならば、
レンズ群4、44の曲率を中心部と周辺部で異なるよう
に連続的に変化させて設計加工することも可能である。
When the projected image on the screen 5 is viewed, the quality of the image quality is determined by the psychological influence which cannot be discussed only by the physical quantity of light. In the subject etc., if necessary,
It is also possible to design and process by continuously changing the curvatures of the lens groups 4 and 44 so that they differ between the central part and the peripheral part.

【0054】微小レンズ群4、44によって得られた光
束コーンは、前記のように等倍投影しかできないから、
光束を屈折させて拡大投影するための凹レンズ9が必要
である。凹レンズ9の特性ムラは投影画像のムラや画面
の歪曲として再現されるから、その品質は重要である。
一般には、光学レンズとして市販されている研磨ガラス
レンズが好ましい。安価にするためには、アクリル系樹
脂等を用いた透明プラスチックレンズも適宜選択すれば
使用できる。凹レンズ9の曲率は凹レンズ9からスクリ
ーン5までの距離や拡大率によって決定される。
The light beam cone obtained by the minute lens groups 4 and 44 can only be projected at the same size as described above.
The concave lens 9 for refracting the light flux and enlarging and projecting it is necessary. Since the characteristic unevenness of the concave lens 9 is reproduced as the unevenness of the projected image or the distortion of the screen, its quality is important.
Generally, a polished glass lens commercially available as an optical lens is preferable. In order to reduce the cost, a transparent plastic lens using an acrylic resin or the like can be used if appropriately selected. The curvature of the concave lens 9 is determined by the distance from the concave lens 9 to the screen 5 and the enlargement ratio.

【0055】表示装置の薄さを重要視するならば、凹レ
ンズ9としてシート型のフレネルレンズを用いることが
でき、その材料としてガラスや透明プラスチック製のフ
レネルレンズを利用するのがよい。
If importance is attached to the thinness of the display device, a sheet type Fresnel lens can be used as the concave lens 9, and it is preferable to use a glass or transparent plastic Fresnel lens as the material.

【0056】液晶パネル1を照明する平行光3を得る装
置あるいは部材については、前記のLCD Multi
−Panel Displayに記載されている、蛍光
管6の平行配列と透明なコーン状の導光部を持つ導光管
7構造体の多重反射とを利用して平行光を得る方法が利
用できる。平行光の平行性をより良くする方法は、その
技術範囲で行うことができる。
Regarding the device or member for obtaining the parallel light 3 for illuminating the liquid crystal panel 1, the LCD Multi described above is used.
-A method for obtaining parallel light described in the Panel Display by utilizing parallel arrangement of fluorescent tubes 6 and multiple reflection of a light guide tube 7 structure having a transparent cone-shaped light guide section can be used. A method for improving the parallelism of collimated light can be performed within the technical range.

【0057】また、一般の小型液晶表示体に用いられて
いる細い蛍光管をガラスやアクリル板の端部に取り付け
たエッジライト型バックライトも、光の効率的利用のた
めにプリズム様の加工をしたり、マイクロレンズ群を付
加したりの工夫が行われており、平行光としてかなり質
の良い出力光が得られるようになってきており、それら
の中から選択利用することができる。
Further, an edge light type backlight in which a thin fluorescent tube used in a general small liquid crystal display is attached to an end of a glass plate or an acrylic plate is also processed in a prism shape for efficient use of light. And the addition of a microlens group has been devised, and it has become possible to obtain output light of considerably high quality as parallel light, and it is possible to selectively use them.

【0058】上述のように、本発明の大型液晶表示装置
作製のための技術及び部材は確立されているので、本発
明の基本原理を用いることによって、目的の大型液晶表
示装置の作製が容易にできる。
As described above, since the technology and members for manufacturing the large-sized liquid crystal display device of the present invention have been established, the intended large-sized liquid crystal display device can be easily manufactured by using the basic principle of the present invention. it can.

【0059】以上説明した本発明においては、複数の液
晶パネルを並列して略1:1の大型表示を行うことを目
的としているが、液晶セル又は液晶ピクセル単位で透過
光の光束を形成させ、その光束の投影像を投影スクリー
ン面上に投影配列させることを原理としているので、基
本的に解像性の低下が起こらず、直視型の液晶表示装置
と略同様な画質の表示画像が得られること、及び、結像
レンズ系を用いないので、レンズの歪曲収差等の歪みの
影響を最小限にするように設計できる。したがって、隣
接パネル画像の縁端部の直線の変化を最小限に抑えて、
互いの接合を精密かつ目立たない状態にすることができ
る。
In the present invention described above, a plurality of liquid crystal panels are arranged in parallel to perform a large-scale display of approximately 1: 1. However, a luminous flux of transmitted light is formed in liquid crystal cells or liquid crystal pixels. Since the principle is that the projected image of the light flux is projected and arrayed on the projection screen surface, there is basically no reduction in resolution, and a display image with substantially the same image quality as a direct-view type liquid crystal display device can be obtained. In addition, since the image forming lens system is not used, the influence of distortion such as lens distortion can be minimized. Therefore, minimizing the change in the straight line at the edge of the adjacent panel image,
It is possible to make the joints of each other precise and inconspicuous.

【0060】また、液晶セル又は液晶ピクセル単位の透
過光束を利用することは、画像投影光学系を利用する方
法に比べて、その光路長が著しく短縮できる利点があ
り、大型表示装置の厚さ(奥行き)を縮めて薄型装置と
することができる。
Further, the use of the transmitted light flux of the liquid crystal cell or the liquid crystal pixel unit has an advantage that the optical path length can be remarkably shortened as compared with the method of using the image projection optical system, and the thickness of the large display device ( The depth can be reduced to make a thin device.

【0061】また、液晶セル又は液晶ピクセル単位の光
束を得るための加工製造は、一般的に個々の液晶パネル
毎に行われており、完成されたパネルを機械的に正確に
並列固定することによって装置が完成するため、大型化
が極めて容易である。
Further, the processing and manufacturing for obtaining the luminous flux of the liquid crystal cell or the liquid crystal pixel unit is generally carried out for each individual liquid crystal panel, and the completed panels are mechanically and accurately fixed in parallel. Since the device is completed, it is extremely easy to increase the size.

【0062】さらに、比較的小型の表示パネルを利用す
るので、パネル自体の製造歩留まりが高く、安価であ
り、それを用いるので大型表示装置も使用する表示パネ
ルに準じて安価に製造できる利点がある。また、個々の
液晶パネルの設計如何によっては、個別の表示装置用と
大型表示装置用とを兼用することができるので、生産上
極めて有利となる。
Further, since a comparatively small display panel is used, the manufacturing yield of the panel itself is high and the cost is low. Since it is used, a large display device can be manufactured at a low cost in accordance with the display panel used. . Further, depending on the design of each liquid crystal panel, it is possible to use both the individual display device and the large display device, which is extremely advantageous in production.

【0063】[0063]

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置の実施例1〜3
につい詳しく説明する。 [実施例1]有効表示面積が210mm×160mm、
額縁部(非表示部)4mmの透過光カラー表示用ガラス
液晶パネル2枚を用い、それぞれの長辺部を隣接させて
2倍の大きさ(210mm×320mm)の液晶表示装
置を作製した。
EXAMPLES Examples 1 to 3 of the liquid crystal display device of the present invention will be described below.
Will be explained in detail. [Example 1] The effective display area is 210 mm x 160 mm,
Two glass liquid crystal panels for transmitted light color display having a frame portion (non-display portion) of 4 mm were used to fabricate a liquid crystal display device having a size twice (210 mm × 320 mm) with their long sides being adjacent to each other.

【0064】まず、投影用スクリーンとして、透明ガラ
ス板の一面に市販の自色塗料を若干のトルエンで希釈し
て均一に回転塗布・乾燥して、厚さ2μmの半透明膜を
形成させたものを用いた。
First, as a projection screen, a commercially available self-colored paint was diluted with a little toluene on one surface of a transparent glass plate, uniformly spin-coated and dried to form a semi-transparent film having a thickness of 2 μm. Was used.

【0065】液晶パネルは上記の大きさで、セルピッチ
は110μm×330μmであり、カラーフィルターは
R,G,Bが順次帯状に配列されたストライプ型のもの
を用いた。液晶の駆動方式に制約はないが、TFT方式
とした。
The liquid crystal panel had the above size, the cell pitch was 110 μm × 330 μm, and the color filter used was a stripe type in which R, G, and B were sequentially arranged in strips. There is no restriction on the liquid crystal driving method, but the TFT method is used.

【0066】液晶パネル上にセル単位で微小レンズ群を
形成させるために、焦点距離が80mmになるように設
計した球面レンズ群が得られる金属製のプレス型を、線
膨張係数がガラス基板と近似しているインバー材(主成
分:Fe,Ni、その他)を用いて切削作製し、その表
面を滑らかに研磨した。
In order to form a microlens group on a liquid crystal panel in cell units, a metal press die that can obtain a spherical lens group designed to have a focal length of 80 mm has a linear expansion coefficient similar to that of a glass substrate. Invar material (main component: Fe, Ni, etc.) was cut and produced, and the surface thereof was smoothly polished.

【0067】次いで、プレス型の凹凸面に透明な熱硬化
性アクリル樹脂を塗布し、液晶パネルのセル位置とプレ
ス型のレンズ位置とをアライナーを用いて正確に位置合
わせしながら、パネルのガラス面と密着させ、そのまま
90℃で一夜放置して硬化させ、冷却した後、パネルと
プレス型を剥離した。この操作によってパネルのガラス
面に焦点距離80mmのアクリル樹脂製微小レンズ群が
形成できた。
Then, a transparent thermosetting acrylic resin is applied to the uneven surface of the press die, and while accurately aligning the cell position of the liquid crystal panel and the lens position of the press die with an aligner, the glass surface of the panel is After that, the mixture was left to stand at 90 ° C. overnight for curing, and after cooling, the panel and the press mold were peeled off. By this operation, an acrylic resin microlens group having a focal length of 80 mm could be formed on the glass surface of the panel.

【0068】次に、このレンズ群の上に液晶パネルと略
同じ大きさの凹レンズを平行に設置した。凹レンズはガ
ラス製であり、液晶パネルとの距離は5mmであった。
Next, a concave lens having substantially the same size as the liquid crystal panel was placed in parallel on this lens group. The concave lens was made of glass, and the distance from the liquid crystal panel was 5 mm.

【0069】次いで、微小レンズ群と凹レンズ付き液晶
パネルを用い、上記の半透明ガラススクリーンと液晶パ
ネルが平行に固定できる治具を作製し、まずそれにスク
リーンを固定し、次いで、図1に示したように、パネル
面をスクリーンの散乱面から50mm離し、2枚のパネ
ルの有効画像領域の隣接辺を10mmとして平行に配置
した。すなわち、液晶パネル、微小レンズ、凹レンズ、
投影スクリーンの順に配置した構成の装置を得た。
Next, using the microlens group and the liquid crystal panel with a concave lens, a jig was prepared which could fix the above semitransparent glass screen and the liquid crystal panel in parallel, first fixed the screen thereto, and then shown in FIG. As described above, the panel surface was separated from the scattering surface of the screen by 50 mm, and the adjacent sides of the effective image areas of the two panels were set to 10 mm and arranged in parallel. That is, a liquid crystal panel, a minute lens, a concave lens,
An apparatus having a configuration in which the projection screen is arranged in this order is obtained.

【0070】透過照明用光源として、本実施例では、実
験的に理想的に近い平行光を得るために、200Wのメ
タルハライドランプ(岩崎電気(株)製)の単一光源と
した。距離を約1mとし、光源から100mmの位置に
2mmのピンホールを開けた黒色遮光板を設け、そのピ
ンホールからの出力光を点光源と見なし、上記の組み立
てた液晶表示装置のパネル背面近傍にコリメート用ガラ
ス製大型凸レンズを設置して平行光を得た。
In this embodiment, as a light source for transmitted illumination, a single light source of a 200 W metal halide lamp (manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.) was used in order to experimentally obtain near-ideal parallel light. A black light-shielding plate with a 2 mm pinhole opened 100 mm from the light source with a distance of about 1 m was used, and the output light from the pinhole was regarded as a point light source, near the panel rear face of the above assembled liquid crystal display device. A large glass convex lens for collimation was installed to obtain parallel light.

【0071】照明光源は強力であっても、遮光板、コリ
メートレンズによる光利用効率は余り良くなかったが、
良質の平行光が得られた。この平行光を用いて、本実施
例で組み立てた液晶表示装置の背面から照射した。
Even if the illumination light source is strong, the light utilization efficiency by the light shielding plate and the collimating lens was not so good,
Good quality parallel light was obtained. This parallel light was used to irradiate from the back surface of the liquid crystal display device assembled in this example.

【0072】2枚の液晶パネル画像の全領域がスクリー
ン面に投影されたが、隣接画像の端辺に若干の重複が認
められたので、手作業で良好な隣接画像が得られるよう
に調整した。その結果、光利用効率が悪いのでやや暗い
表示画像であったが、2枚の画像の接合部が目視的にほ
とんど目立たない良好な合成画像が得られた。
The entire area of the two liquid crystal panel images was projected on the screen surface, but slight overlap was observed at the edges of the adjacent images, so adjustment was made by hand to obtain good adjacent images. . As a result, although the light utilization efficiency was poor and the display image was slightly dark, a good composite image was obtained in which the joined portion of the two images was visually inconspicuous.

【0073】投影画像を顕微鏡で観察したところ、各ピ
クセルの分離が明確に行われており、そのために解像性
の低下は認められなかった。
When the projected image was observed with a microscope, each pixel was clearly separated, and therefore no reduction in resolution was observed.

【0074】[実施例2]実施例1で用いた液晶パネル
(いわゆる10インチパネル)を4枚用い、田の字型の
配列(縦横整列して2×2の配列)にして20インチ表
示体の作製を行った。投影用スクリーンも、大きさを2
0インチ表示体に対応させたのみで、半透明膜を有する
実施例1と同じガラス板とした。
[Embodiment 2] A liquid crystal panel (so-called 10-inch panel) used in Embodiment 1 is used, and a 20-inch display is formed in a square-shaped array (2 × 2 array in vertical and horizontal alignment). Was prepared. The projection screen also has a size of 2
The same glass plate as in Example 1 having a semitransparent film was used only for 0-inch display.

【0075】微小レンズ群の作製には、不純物拡散法
(又は、イオン置換法)による屈折率変化を利用してレ
ンズ効果を得る平面レンズシート作製法を採用した。た
だし、本実施例では、セル単位でなくピクセル単位
(R,G,Bの3セルを各1単位に含む。)で行ったの
で、1個のレンズの大きさはピクセル寸法330μm×
330μmと同じとした。
For the production of the minute lens group, a method of producing a flat lens sheet is used which obtains a lens effect by utilizing a refractive index change by an impurity diffusion method (or an ion substitution method). However, in this embodiment, since the process is performed in pixel units (including 3 cells of R, G, and B in each unit) instead of cell units, the size of one lens is a pixel size of 330 μm ×
Same as 330 μm.

【0076】具体的には、液晶パネルと同じ大きさのN
a等のアルカリイオンを含むガラス基板(厚さ1mm)
を用い、その表面にTi金属を薄膜蒸着した後、フォト
リソグラフィー法によりピクセルピッチでイオン交換用
の窓をエッチングで形成し、残留Ti膜をマスクとし、
タリウム硝酸塩からなる溶融塩を用いてこの溶融塩に浸
漬して、アルカリイオンとタリウムイオンを置換させ
た。
Specifically, N of the same size as the liquid crystal panel is used.
Glass substrate containing alkali ions such as a (thickness 1 mm)
Using Ti, a thin film of Ti metal is vapor-deposited on the surface thereof, and then a window for ion exchange is formed by etching at a pixel pitch by a photolithography method, and the residual Ti film is used as a mask.
A molten salt of thallium nitrate was used for immersion in the molten salt to replace the alkali ions with the thallium ions.

【0077】このイオン置換により屈折率が変化し、ま
た、マスク開口部から半球状に拡散置換するので、レン
ズ効果を示す。しかし、ピクセルがメッシュ状に配列さ
れているから、最密充填を図ってもイオン置換がしてい
ない部分が生じる。この部分にはレンズ効果がないので
集光効果がなく、ピクセル分離のために悪影響を与える
ので、マスクのTiを再度フォトリソグラフィー法によ
って円形にエッチング除去し、不用光の遮光マスクとし
て残留させた。
The refractive index changes due to this ion substitution, and since hemispherical diffusion is replaced from the mask opening, a lens effect is exhibited. However, since the pixels are arranged in a mesh, there is a portion where ion substitution is not performed even if the closest packing is attempted. Since this portion does not have a lens effect and thus does not have a light-collecting effect and adversely affects pixel separation, Ti of the mask is circularly etched and removed again by the photolithography method and left as a mask for unnecessary light.

【0078】また、イオン置換が多い部分程屈折率差が
大となり、一般レンズで言えば短焦点レンズとなるの
で、目的の長焦点レンズが得られない。したがって、良
好なイオン置換密度が得られるように、ガラス材質及び
置換条件等を実験的に選択する必要があった。
Further, since the difference in refractive index becomes larger in the portion where the number of ion substitutions is large, and the general lens is a short focus lens, the desired long focus lens cannot be obtained. Therefore, it has been necessary to experimentally select the glass material, the substitution conditions, and the like so that a good ion substitution density can be obtained.

【0079】さらに、焦点距離が目的の距離に達しない
場合もあったが、この場合には、レンズ表面に屈折率約
1.5(ガラスよりやや低い屈折率)の硬化型透明アク
リル系樹脂を約30μmの均一な厚さに塗布して焦点距
離を伸ばして目的を達成した。
In some cases, the focal length does not reach the target distance. In this case, a curable transparent acrylic resin having a refractive index of about 1.5 (a slightly lower refractive index than glass) is applied to the lens surface. The coating was applied to a uniform thickness of about 30 μm to extend the focal length and achieve the purpose.

【0080】この拡散レンズ群は1枚のガラス板である
ので、これを液晶パネルのピクセルと目合わせして互い
に接着固定した。
Since this diffusing lens group is one glass plate, it was fixed to each other by aligning it with the pixels of the liquid crystal panel.

【0081】次いで、前例同様に、パネル基板と同サイ
ズに切断した凹レンズを、上記微小拡散レンズ板の上に
接着して集光光束を外周方向に曲げて拡大効果を持た
せ、前例同様に、4枚のパネルを互いに10mm間隔で
田の字型に並列し、パネルから50mmの距離に投影ス
クリーンと共に固定した。次いで、4枚のパネル背面に
共通の平行光源を設置した。
Then, similarly to the previous example, a concave lens cut into the same size as the panel substrate is adhered onto the minute diffusing lens plate to bend the condensed light beam in the outer peripheral direction to have an expanding effect. The four panels were arranged side by side in a square shape at 10 mm intervals and were fixed together with the projection screen at a distance of 50 mm from the panels. Next, a common parallel light source was installed on the back surface of the four panels.

【0082】本例の平行光源は、光源して管状の蛍光灯
(40W)を50mm間隔で平行配置して使用し、蛍光
灯から50mmの位置に蛍光灯配列と平行に導光板を設
けて散乱光を平行に調整し、導光板とパネルの距離を約
10mmとした。
In the parallel light source of this example, tubular fluorescent lamps (40 W) are used as light sources arranged in parallel at intervals of 50 mm, and a light guide plate is provided at a position 50 mm from the fluorescent lamps in parallel with the fluorescent lamp array to scatter. The light was adjusted in parallel, and the distance between the light guide plate and the panel was set to about 10 mm.

【0083】この導光板は熱伸縮性がガラスと近似して
いる約20mmの厚さのアラミド系樹脂板からなり、ピ
クセルピッチと同じピッチで1mmの孔をレーザ加工で
開けたもので、孔開け後開口部を含む全面に銀鏡反応に
よりAgを無電解メッキして、遮光膜及び多重反射膜の
役目を持たせたものである。
This light guide plate is made of an aramid resin plate having a thickness of about 20 mm, which has a thermal expansion and contraction property similar to that of glass, and 1 mm holes are formed by laser processing at the same pitch as the pixel pitch. The entire surface including the rear opening is electrolessly plated with Ag by a silver mirror reaction so as to serve as a light shielding film and a multiple reflection film.

【0084】本装置において、スクリーン側から投影像
を観察したが、若干の継ぎ目調整をしたものの、画像接
合部がそれ程目立たない良好な合成画像を観察すること
ができた。
In this apparatus, the projected image was observed from the screen side, and although the seams were slightly adjusted, it was possible to observe a good composite image in which the image joining portion was not so conspicuous.

【0085】[実施例3]実施例1、2において、投影
スクリーンの半透明光散乱膜の形成材料内に固形比で2
%のカーボンブラック粉を混入し、反射濃度0.5のグ
レー着色をして使用したところ、実施例1、2よりも見
掛けのコントラストが向上し、より見やすい表示画像と
なった。
[Embodiment 3] In Embodiments 1 and 2, the solid content is 2 in the material for forming the semitransparent light scattering film of the projection screen.
% Carbon black powder was mixed and used by being gray-colored with a reflection density of 0.5, the apparent contrast was improved as compared with Examples 1 and 2, and the display image was easier to see.

【0086】また、グレー着色する代わりに、実施例2
において、投影ピクセルピッチの計算値に合わせて線幅
50μmのブラックマトリックスを形成させ、投影ピク
セルを位置合わせして観察したところ、コントラストが
向上し、より見やすく、かつ、鮮鋭な表示画像が得られ
た。
Also, instead of coloring in gray, the second embodiment is used.
In, a black matrix having a line width of 50 μm was formed according to the calculated value of the projection pixel pitch, and the projection pixels were aligned and observed. As a result, the contrast was improved, and it was easier to see and a sharp display image was obtained. .

【0087】以上、本発明の液晶表示方法及び液晶表示
装置を原理の説明といくつかの実施例の説明に基づいて
説明してきたが、本発明はこれらに限定されず種々の変
形が可能である。
Although the liquid crystal display method and the liquid crystal display device of the present invention have been described above based on the explanation of the principle and some embodiments, the present invention is not limited to these and various modifications can be made. .

【0088】[0088]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の液晶表示装置によると、基本的に解像性の低下が起こ
らず、直視型の液晶表示装置と略同様な画質の表示画像
が得られる。また、隣接パネル画像の縁端部の直線の変
化を最小限に抑えて、互いの接合を精密かつ目立たない
状態にすることができる。また、大型化が極めて容易で
あり、大型表示装置の厚さ(奥行き)を縮めて薄型装置
とすることができる。さらに、安価に製造できる利点が
ある。
As is clear from the above description, according to the liquid crystal display device of the present invention, basically no deterioration in resolution occurs, and a display image having substantially the same image quality as that of the direct-view type liquid crystal display device is obtained. can get. In addition, it is possible to minimize the change in the straight line of the edge portion of the adjacent panel image, and to make the mutual joining precise and inconspicuous. In addition, it is extremely easy to increase the size, and the thickness (depth) of the large display device can be reduced to form a thin device. Further, there is an advantage that it can be manufactured at low cost.

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

【図1】本発明の前提となる液晶表示パネルの1例の構
成を示す光路図である。
FIG. 1 is an optical path diagram showing a configuration of an example of a liquid crystal display panel which is a premise of the present invention.

【図2】本発明の前提となる液晶表示パネルの他の例の
構成を示す光路図である。
FIG. 2 is an optical path diagram showing the configuration of another example of the liquid crystal display panel which is the premise of the present invention.

【図3】本発明により複数枚の液晶表示パネルを並列配
置する場合の構成を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration when a plurality of liquid crystal display panels are arranged in parallel according to the present invention.

【図4】本発明により並列配置される各液晶表示パネル
の1例の構成を示す光路図である。
FIG. 4 is an optical path diagram showing a configuration of an example of each liquid crystal display panel arranged in parallel according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…液晶パネル 2…セル 3…平行光 4…収束レンズ群 5…投影スクリーン 6…蛍光管 7…導光管シート 8…投影面 9…凹レンズ 22…ピクセル 44…収束レンズ群 L1 ,L2 …液晶パネルDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal panel 2 ... Cell 3 ... Parallel light 4 ... Convergence lens group 5 ... Projection screen 6 ... Fluorescent tube 7 ... Light guide tube sheet 8 ... Projection surface 9 ... Concave lens 22 ... Pixel 44 ... Convergence lens group L 1 , L 2 ... LCD panel

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の液晶表示パネルを並列してより大
型の1つの液晶表示装置とする方法において、複数の液
晶表示パネル各々として、液晶表示パネルの背面から平
行光又はその近似光をパネル面に略垂直に入射して照明
する平行光照明光源と、液晶パネルと、該液晶パネルの
液晶セル又は液晶ピクセル毎にパネル面に直接又は接近
して配置された収束レンズからなるレンズアレーとから
なるものを用い、前記の並列された複数の液晶表示パネ
ルの前面に、凹レンズ、投影スクリーンの順で配置し、
前記収束レンズによって前記液晶パネルの液晶セル又は
液晶ピクセル単位で形成された透過光のコーン状光束内
に前記凹レンズを配置し、また、前記液晶パネルと前記
投影スクリーンとの距離を、液晶セル又は液晶ピクセル
毎の前記収束レンズ及び前記凹レンズを透過した射出光
が前記投影スクリーンに対して輝点となる距離とするこ
とを特徴とする液晶表示方法。
1. A method of arranging a plurality of liquid crystal display panels in parallel to form a larger liquid crystal display device, wherein parallel light or its approximate light is emitted from the back surface of the liquid crystal display panel as a plurality of liquid crystal display panels. And a liquid crystal panel, and a lens array composed of converging lenses arranged directly or close to the panel surface for each liquid crystal cell or liquid crystal pixel of the liquid crystal panel. Using a thing, in the front of the plurality of liquid crystal display panels arranged in parallel, a concave lens, a projection screen are arranged in this order,
The concave lens is arranged in a cone-shaped light flux of transmitted light formed in a liquid crystal cell or a liquid crystal pixel unit of the liquid crystal panel by the converging lens, and a distance between the liquid crystal panel and the projection screen is set to a liquid crystal cell or a liquid crystal. A liquid crystal display method, wherein a distance at which the emitted light transmitted through the converging lens and the concave lens for each pixel becomes a bright spot with respect to the projection screen.
【請求項2】 複数の液晶表示パネルを並列合成してな
る液晶表示装置において、複数の液晶表示パネル各々
を、液晶表示パネルの背面から平行光又はその近似光を
パネル面に略垂直に入射して照明する平行光照明光源
と、液晶パネルと、該液晶パネルの液晶セル又は液晶ピ
クセル毎にパネル面に直接又は接近して配置された収束
レンズからなるレンズアレーとから構成し、前記の並列
合成された複数の液晶表示パネルの前面に、凹レンズ、
投影スクリーンの順で配置され、前記収束レンズによっ
て前記液晶パネルの液晶セル又は液晶ピクセル単位で形
成された透過光のコーン状光束内に前記凹レンズが配置
され、また、前記液晶パネルと前記投影スクリーンとの
距離が、液晶セル又は液晶ピクセル毎の前記収束レンズ
及び前記凹レンズを透過した射出光が前記投影スクリー
ンに対して輝点となる距離となっていることを特徴とす
る液晶表示装置。
2. A liquid crystal display device comprising a plurality of liquid crystal display panels combined in parallel, wherein parallel light or its approximate light is made to enter the panel surfaces substantially vertically from the back surface of the liquid crystal display panels. Parallel light source for illuminating with a parallel light source, a liquid crystal panel, and a lens array composed of converging lenses arranged directly or close to the panel surface for each liquid crystal cell or liquid crystal pixel of the liquid crystal panel, and the parallel composition The concave lens,
Arranged in the order of the projection screen, the concave lens is arranged in a cone-shaped light flux of transmitted light formed by the converging lens in a liquid crystal cell or liquid crystal pixel unit of the liquid crystal panel, and the liquid crystal panel and the projection screen. The liquid crystal display device is characterized in that the light emitted from the converging lens and the concave lens of each liquid crystal cell or liquid crystal pixel becomes a bright spot with respect to the projection screen.
【請求項3】 前記投影スクリーンは、液晶セル又は液
晶ピクセル単位からの光束を横切る面が光拡散性である
ことを特徴とする請求項2記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the projection screen has a light-diffusing surface that crosses a light flux from a liquid crystal cell or a liquid crystal pixel unit.
【請求項4】 前記投影スクリーンをグレー色としたこ
とを特徴とする請求項2又は3記載の液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the projection screen has a gray color.
【請求項5】 前記投影スクリーンの投影面に投影され
た液晶セル又は液晶ピクセルの隣接部に光束を阻害しな
い範囲で黒色境界線を設けたことを特徴とする請求項2
から4の何れか1項記載の液晶表示装置。
5. A black boundary line is provided in an area adjacent to a liquid crystal cell or a liquid crystal pixel projected on the projection surface of the projection screen within a range that does not obstruct the light flux.
5. The liquid crystal display device according to any one of items 4 to 4.
【請求項6】 液晶セル又は液晶ピクセル単位に存在す
る前記収束レンズは、液晶セル又はピクセルを透過した
光を前記レンズアレーの焦点位置に略均一に集光させる
ように構成されたことを特徴とする請求項2から5の何
れか1項記載の液晶表示装置。
6. The converging lens existing in a liquid crystal cell or liquid crystal pixel unit is configured to focus light transmitted through the liquid crystal cell or pixel substantially uniformly at a focal position of the lens array. The liquid crystal display device according to any one of claims 2 to 5.
【請求項7】 前記レンズアレーが液晶セル又は液晶ピ
クセルの列単位で、レンチキュラーレンズ状に形成され
ていることを特徴とする請求項2から6の何れか1項記
載の液晶表示装置。
7. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the lens array is formed in a lenticular lens shape in units of columns of liquid crystal cells or liquid crystal pixels.
【請求項8】 前記凹レンズが連続面を持つレンズある
いはフレネルレンズからなることを特徴とする請求項2
から7の何れか1項記載の液晶表示装置。
8. The concave lens is composed of a lens having a continuous surface or a Fresnel lens.
8. The liquid crystal display device according to any one of items 1 to 7.
【請求項9】 前記平行光照明光源は、照明光源を前記
液晶パネル背面に並列配置させるか、又は、導光板の端
部に設置して平行光又はその近似光を得るような構成に
なっていることを特徴とする請求項2から8の何れか1
項記載の液晶表示装置。
9. The parallel light illuminating light source is configured such that the illuminating light source is arranged in parallel on the back surface of the liquid crystal panel or is installed at an end of a light guide plate to obtain parallel light or its approximate light. Any one of claims 2 to 8 characterized in that
The liquid crystal display device according to the item.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000252063A (en) * 1999-03-01 2000-09-14 Toppan Printing Co Ltd Color switching light emitting element, substrate for the same, and color display device
JP2000284217A (en) * 1999-03-31 2000-10-13 Nippon Sheet Glass Co Ltd Erect variable power array lens device

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