JPH09211487A

JPH09211487A - 液晶表示方法及び液晶表示装置

Info

Publication number: JPH09211487A
Application number: JP8015154A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takeuchi; 敏武内
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【解決手段】複数の液晶表示パネル各々として、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１と、液晶パ
ネル１のセル又はピクセル毎にパネル面に配置された収
束レンズからなるレンズアレー４とからなるものを用
い、複数の液晶表示パネル１の前面に、一軸方向光屈折
体９、投影スクリーン５の順で配置し、収束レンズによ
って液晶パネル１のセル又はピクセル単位で形成された
透過光のコーン状光束内に屈折体９を配置し、液晶パネ
ル１と投影スクリーン５との距離を、セル又はピクセル
毎の収束レンズ及び屈折体９を透過した射出光が投影ス
クリーン５に対して輝点となる距離とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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、ＡｓｉａＤｉｓｐｌａｙ’９
５，ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ−ｐ．２０１：Ｌａｒｇｅ
ＡｒｅａＬｉｑｉｄＣｒｉｓｔａｌＤｉｓｐｌ
ａｙＲｅａｌｉｚｅｄｂｙＴｉｌｌｉｎｇｏｆ
ＦｏｕｒＢａｃｋＰａｎｅｌｓに、後者は、同ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ−ｐ．１９７：ＬＣＤＭｕｌｔｉ
−ＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ−１９９５，１０，１６
〜１８開催−に記載されている。）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、一軸方向光屈折体又はその複合体、
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一軸方向光屈折体
又はその複合体を配置し、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一軸方向光屈折体又はその
複合体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。

【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、一軸方向光屈折体又はその複合体、
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一軸方向光屈折
体又はその複合体が配置され、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一軸方向光屈折体又は
その複合体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。

【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
あることことが望ましい。

【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。

【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。

【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
光を設定した焦点位置に集光させるか、又は、少なくと
も液晶セル又は液晶ピクセルの寸法以内に光束が存在す
るように構成されていることが望ましい。

【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。

【００１７】また、一軸方向光屈折体は、一軸方向に光
を屈折する凹レンズ又はプリズム、あるいは、一軸方向
に光を屈折する凹レンズと一軸方向に光を屈折するプリ
ズムの結合体として構成することができる。

【００１８】さらに、一軸方向光屈折体の複合体は、一
軸方向光屈折体を複合してなる二軸方向光屈折体として
構成することができる。

【００１９】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。

【００２０】

【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。

【００２１】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。

【００２２】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ＬＣＤＭｕｌｔｉ−ＰａｎｅｌＤ
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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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
ＣＤＭｕｌｔｉ−ＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ）。こ
の場合のパネル拡大率は１．２倍と報告されている。

【００３９】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。

【００４０】そこで、図３に示すように、複数の液晶パ
ネルＬ₁（１），Ｌ₂（１），・・・Ｌ_n（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，・・・Ｌ_nか
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，・・・Ｌ_n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。）。

【００４１】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，・・・Ｌ_n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において、微小レン
ズ群４、４４とスクリーン５の間に光屈折体９として軸
対称の凹レンズを配置することが考えられる。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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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
束輝点が拡大投影され、隣接画像の繋ぎ目が目視しても
目立たなくなるように接合できる。

【００４５】しかし、光屈折体９として凹レンズを用い
るとの上記考え方にも欠点が存在する。その欠点とは、
一般に、レンズには種々の収差があり、特に歪曲収差の
存在が問題となる。歪曲収差とは、例えば正方形をレン
ズを透して見た場合、正方形の各辺が内側あるいは外側
に曲がって見える特性で、前者を樽型歪曲収差、後者を
糸巻型歪曲収差と呼び、収差の度合いはレンズ固有のも
のであり、本願の目的である複数の液晶パネルを並列さ
せて繋ぐ場合に不都合な特性である。

【００４６】前記のように、光屈折体９として通常の凹
レンズを用いた場合には、この収差によって投影された
画像の端部は直線とならずに僅かながら曲線として投影
されてしまうことになる。したがって、隣接する投影画
像を合成する場合に、隣接するパネル１それぞれの凹レ
ンズ系の歪曲収差が重複して誇張されるので、正確な端
部の繋ぎ合わせができず、観察時に画像の繋ぎ目が目立
って不快感を与えてしまう。

【００４７】したがって、この歪曲収差を生じさせずに
正確な画像合成を可能にすることが必要である。本発明
では、この課題を解決するために、以下の手段を採用し
てその目的を達成している。

【００４８】その１つの手段は、光屈折体９として一軸
方向（図３、図４の紙面横方向、例えば、Ｘ軸方向）の
みに光を屈折する凹レンズ（凹シリンドリカルレンズ）
を利用することである。一軸方向屈折凹レンズは、図５
（Ａ）、（Ｂ）に示すような断面を有し、一方向（Ｘ軸
方向）にのみに曲面を持ち、その直角方向（Ｙ軸方向）
の断面は曲面を持たない。したがって、その曲面に対応
した方向には光の屈折が生じ、かつ、その方向（Ｘ軸方
向）の座標が一定であればその屈折角が同じなので、そ
の曲面方向に平行及び垂直な直線はそのまま直線として
再現される。

【００４９】第２の手段は、図５（Ｃ）のように、一軸
方向に２つの傾斜面を形成したＶ字型の傾斜平面とする
こともできる。この場合も、光は両端側に屈折するか
ら、一軸方向屈折凹レンズと同様な効果を持つ。もちろ
ん、Ｖ字型をなす断面と直角方向（Ｙ軸方向）の断面
は、図５（Ｂ）と同様に、屈折効果を持たせない。しか
し、図５（Ｃ）では中央部の傾斜平面の交差部が不連続
な接合となるので、この部分の光の屈折効果が不均一と
なって視覚的に影響を与え、視認できてしまう不都合を
生じる。この現象を防ぐため、図５（Ｄ）に示すよう
に、Ｖ字型傾斜平面の接合部付近になだらかな曲面を付
加することによって、接合部を目立たなくすることがで
きる。

【００５０】また、２枚の液晶パネル画像の合成で十分
な表示体の場合には、図５（Ｅ）のように、単純に楔型
の傾斜平面を有するものを用いてもよい。この場合は、
光の屈折が一方向のみに起こり（拡大効果はない）、そ
れぞれの画像を逆方向に屈折させるように設計すればよ
いので、簡単である。

【００５１】上記の各手段においては、パネル１が並列
配列される場合にのみ有効で、図５（Ｅ）を除けば、１
方向の並列配置であれば何個の配置にでも利用できる。
しかし、配列方向と直角な方向には光束の屈折効果がな
いので、いわゆる田の字配列（縦横整列して２×２の配
置）ができない。

【００５２】田の字配列を可能とする手段としては、図
５（Ａ）又は（Ｄ）の光屈折体を２枚相互に直交させて
重畳させることにより、歪曲収差の存在しない形でパネ
ル１の各辺の直角方向に光を屈折させることができる。
したがって、投影画像の４辺がパネル画像の外側に位置
することになり、隣接する投影画像の各辺を互いに正確
に連結合成することができる。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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、ＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＩ
ｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ（ＳＩＤ）’９
２Ｄｉｇｅｓｔ．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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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に、図５に示したよ
うな光屈折体９が必要である。光屈折体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、光学レンズ級の研磨ガ
ラスを用いて作製した一軸方向のみの凹面を形成したレ
ンズが好ましい。一軸方向のみの凹レンズであれば、発
生する歪曲収差はその軸方向にのみ発生し、その軸と直
角方向には発生しないから、その特性を利用する。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。一軸方向屈
折凹レンズの曲率はその凹レンズ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。

【００６４】表示装置の薄さを重要視するならば、上記
の一軸方向屈折凹レンズの特性を持たせたシート型のフ
レネルレンズを用いることができる。その場合は、フレ
ネルレンズを形成する凹凸溝は平行な直線型となる。そ
の材料としてガラスや透明プラスチック等を利用するの
がよい。

【００６５】前述したように、図５の何れかの光屈折体
を１枚用いる場合には、複数のパネル１を１方向にのみ
並列させるときのみ、隣接画像の完全な連結合成が可能
である。田の字配列の場合には、同種２枚を直交重畳さ
せることによって行うが、使用材料も全く同一であるこ
とが望ましい。また、２枚の光屈折体を用いずに、例え
ばガラスの両面に直交するようにカマボコ型凹レンズを
形成して、１枚の光屈折体で同様の効果を働かせるよう
に作製してもよい。Ｖ字型傾斜平面（図５（Ｃ））の場
合も、同様に１枚の透明基板の両面に直交して形成させ
てもよい。

【００６６】図５の各種の光屈折体の変形は種々考えら
れる。例えば、上記のように、２枚の直交する光屈折体
の代わりに、その作用面を基板の片面上に合成して設計
することもできる等、種々の変形が存在するので、以上
に説明した例に限定されるものではない。

【００６７】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ＬＣＤＭｕｌｔｉ
−ＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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
レンズを用いずに一軸方向屈折凹レンズ、交差面をスム
ースに曲面加工したＶ字型プリズム、その他の光屈折体
を用いるので、原理的に光屈折体の歪曲収差等が除去さ
れ、実質的に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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。さらに、例え
ば４０インチあるいはそれ以上の大型表示体では、セル
又はピクセルピッチが必然的により大きく設計されるの
で、微小レンズ群の設計製造がより有利となる（例え
ば、ハイビジョンＴＶ用でも、ピクセルピッチは４５０
〜５００μｍ程度、ＮＴＳＣ方式なら更に大きくな
る。）。

【００７４】また、大型表示体であっても比較的小型で
ある場合には、個々の液晶パネルの設計如何によって
は、単独で用いる小型液晶用パネルと複数で用いる大型
液晶表示装置用パネルとを兼用することができる利点も
あるので、生産上極めて有利となる。

【００７５】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置の実施例１〜４
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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】次に、このレンズ群の上に光屈折体として
液晶パネルと略同じ大きさの一軸方向屈折凹レンズを平
行に設置した。一軸方向屈折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。

【００８１】次いで、微小レンズ群と一軸方向屈折凹レ
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、一軸方向屈折凹レンズ、投影スクリーンの順に配置
した構成の装置を得た。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。しかし、この重複は機械的配置が原因である
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。

【００８５】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。

【００８６】［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２０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。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】次いで、前例同様に、パネル基板と同サイ
ズに切断した２枚の一軸方向屈折凹レンズを屈折方向が
相互に直交するように背面の平坦面を合わせて接着し、
さらに、上記微小拡散レンズ板の上に接着して集光光束
をパネル画像の各辺に直角に外周方向に曲げて拡大効果
を持たせた。前例同様に、４枚のパネルを互いに１０ｍ
ｍ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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】［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。

【００９８】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。

【００９９】［実施例４］１０インチサイズの液晶パネ
ル４枚を用いて、２０インチサイズのＮＴＳＣ方式に対
応した投影型液晶表示装置を試作した。２０インチサイ
ズで１画面になるので、上記各実施例のピクセルピッチ
と異なり、ピクセルサイズは２倍の大きさの６６０μｍ
×６６０μｍとした。ＲＧＢのセル配列はストライプ配
列である。また、投影スクリーンは実施例１と同一のも
のとした。

【０１００】各ピクセル対応の微小レンズ群は、ピッチ
６６０μｍのプレス型を用いて実施例１と同様に作製し
た。

【０１０１】光屈折体としては、一方向に傾斜したプリ
ズム型投影基板を用いた。パネル４面付けになるので、
光の屈折を隣接パネルの接合方向、すなわち、田の字型
の十字線方向に向かうように下記２種類のものを作製適
用した。

【０１０２】光屈折体（Ａ）厚さ１ｍｍの透明ガラス基板を用い、片面の一軸方向に
均一な傾斜角を持つプリズム板を２枚用い、互いに傾斜
角の軸が直交するように背面同士を接着剤で接着したも
の。

【０１０３】光屈折体（Ｂ）厚さ１ｍｍの透明ガラス基板の両面に互いに傾斜角の軸
が直交するように傾斜面を配置した直交二軸プリズム基
板。

【０１０４】（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ前記微小レンズ
群形成後の液晶パネルにプリズムのガラス基板がパネル
面に平行になるように配置固定し、このプリズム付きパ
ネルを４枚用い、互いの光屈折方向が田の字の中心線に
向かうように配置した。パネルの隣接間隔は１０ｍｍと
した。

【０１０５】次いで、投影スクリーンを前例同様に、光
束コーン内にあるように設置した。スクリーンと液晶パ
ネル間距離は５０ｍｍとし、実施例２で用いた平行光で
垂直透過照明を行いながら、液晶パネルを駆動した結
果、（Ａ）、（Ｂ）両光屈折体を用いたものの間には差
がなく、一般的には、各投影画像の端部各辺の接合が良
好で目立たない状態で観察することができた。

【０１０６】しかし、十字線接合は目立たないものの、
中心点部付近が点状にやや不満足であると観察された。
この現象をなくすために、各パネル画像の端部接合辺の
１ピクセル分を完全に重複するように配置し、駆動回路
側で重複部の一方の駆動を行わないようにしたところ、
中心部の接合がより良好になった。また、重複部のピク
セルを交互にＯＮ／ＯＦＦさせるようにした場合も、同
様な効果が認められた。

【０１０７】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。

【０１０８】

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【図５】本発明において用いる一軸方向光屈折体のいく
つかの例の断面図である。

【符号の説明】

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…一軸方向光屈折体２２…ピクセル４４…収束レンズ群Ｌ₁，Ｌ₂…液晶パネル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年５月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図１】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims

【特許請求の範囲】

【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、一軸方向光屈折体又はその複合体、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一軸方向光屈折体又はそ
の複合体を配置し、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一軸方向光屈折体又はその複合体
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。
【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、一軸方向光
屈折体又はその複合体、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
束内に前記一軸方向光屈折体又はその複合体が配置さ
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
び前記一軸方向光屈折体又はその複合体を透過した射出
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。
【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。
【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。
【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。
【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
光を設定した焦点位置に集光させるか、又は、少なくと
も該液晶セル又は液晶ピクセルの寸法以内に光束が存在
す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。
【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。
【請求項８】前記一軸方向光屈折体は、一軸方向に光
を屈折する凹レンズ又はプリズム、あるいは、一軸方向
に光を屈折する凹レンズと一軸方向に光を屈折するプリ
ズムの結合体であ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。
【請求項９】前記の一軸方向光屈折体の複合体は、前
記一軸方向光屈折体を複合してなる二軸方向光屈折体で
あ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。
【請求項１０】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。