JPH10268786A

JPH10268786A - 平面表示装置

Info

Publication number: JPH10268786A
Application number: JP9075554A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Taira; 和樹平; Miki Mori; 三樹森; Tsutomu Hasegawa; 励長谷川; Yukio Kizaki; 幸男木崎; Yujiro Hara; 雄二郎原; Takeshi Ito; 伊藤　　剛
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示基板を少なくとも２枚並列接続して液
晶表示パネル一画面を得る場合に接合部分に生ずる幅広
の不透光性の接合領域に起因する画素開口率低下による
光利用効率の低下を抑え、バックライトの消費電力を増
大することなく明るく画質妨害の無い大画面の液晶表示
装置を提供することを目的とする。【解決手段】液晶表示パネル２４とバックライト１
１との間に絵素開口部２１Ｐ、２２Ｐに対応した開口部
１３ａを有する光反射シートを挟み込むことにより、バ
ックライトから発生された光のうち光反射シートにより
バックライト側に反射された光を再度反射させ、開口部
１３ａから絵素開口部２１Ｐ、２２Ｐに有効光として利
用するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数枚の液晶表
示パネルを接合して平面表示板を形成し大面積の画像表
示を可能にする構造を有する平面表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像表示装置の大画面化に対する
要求が一段と強まってきている。一般家庭においてもよ
り一層の臨場感が体験できるためＴＶの画面大型化への
要求は強いが、従来のＣＲＴは大画面化に伴い容積、重
量が増大するため、薄型軽量化可能な大面積の平面表示
装置の実用化が強く望まれている。平面表示装置の有力
な表示方式として例えば液晶表示パネルが挙げられる
が、４０インチ級の大画面を１枚の液晶表示パネルで達
成するのは製造設備、歩留まりの点で容易には達成しが
たい。

【０００３】このような観点から液晶表示パネルを複数
枚接続して一画面を表示する方式が従来より幾つか提案
されている。これらの方式は液晶表示パネルを直接に並
列接続する方法（例として特開平８−７６０７４に開示
された方法）と、各液晶表示パネルの表示画面を液晶表
示パネルの前面に設けたスクリーン上に光学的に拡大結
像させる方法（例として特開平６−９５１３９に開示さ
れた方法）の２つに大別することができる。

【０００４】前者の方式は液晶表示パネル本来の薄さが
そのまま実現できるという利点があり、後者の方式は原
理的に通常単体で用いられる液晶表示パネルを組み合わ
せて大画面が実現できるという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】薄型軽量化可能な大面
積の平面表示装置の実用化という観点では後者はある程
度の奥行きが必要なため可能性が薄く、液晶表示パネル
を直接に並列接続する前者の方法をとることが考えられ
る。この場合、液晶表示パネル間の接合領域は画像形成
に寄与しないため、その接合領域幅が合成された大画面
の画質を大きく左右する。すなわち接合領域幅が広く、
各液晶表示パネルの画面がこの接合領域の両側に離れて
いる場合、接合部は非表示領域となり、妨害線として認
識されることになる。

【０００６】液晶表示パネルの接合部が妨害線として認
識されないためには液晶表示パネルの接合領域が十分に
細く、画像の観視位置から見て視認限界解像度程度であ
ることが必要である。大画面になれば画面からある程度
離れて見ることになるので、接合領域の幅がある程度あ
っても妨害線として認識される程度は低くなるが、更に
接合領域を目立たなくするには、接合領域を介する絵素
ピッチが各液晶表示パネル内の画素ピッチと等しくなる
のが最も望ましい条件といえる。

【０００７】この条件を満たすために、液晶表示パネル
の接合に必要となる幅と同等の幅をブラックマトリクス
（ＢＭ）領域として各液晶表示パネルのＲＧＢを一つの
絵素単位とする絵素間に設ける方法が特開平８−７６０
７４号明細書に提案されている。

【０００８】しかしながら、液晶表示パネルの接合に必
要な幅はＴＦＴアレイの設計から必要とされるＢＭ幅よ
りもはるかに広い幅を必要とするため、この条件を満た
そうとすると、液晶表示パネル単体での表示において実
現される絵素開口率に対して著しい開口率の低下をもた
らす。

【０００９】開口率の低下は液晶表示パネルの画面の明
るさの低下を意味し、視認性良好な画面輝度を確保する
ためには特に液晶表示装置の電力消費量の中で大部分を
占めるバックライトを明るくしなければならず、バック
ライトにおける消費電力の増大をもたらすことになる。

【００１０】そこで、この発明は、バックライトからの
光源光を効率的に活用することで明るい大画面を実現で
きる接合型の平面表示装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の平面表示装置
は、光透過性の第１基板および第２基板間に光変調層が
保持されて成る少なくとも２つの表示パネルの側面が互
いに接合部を介して接合されて二次元平面的に行列方向
のそれぞれに複数の表示絵素が配列されて一表示領域が
構成されて成る平面表示板と、前記第２基板の前記第１
基板と相対する側に配置される光源手段と、前記光源手
段と前記光変調層との間に配置され、前記光源手段から
前記表示絵素に向かう光源光を透過し、前記接合部に向
かう光源光を反射し前記表示絵素に導く光調整手段とを
備えたことを特徴とする。

【００１２】上記の構成により光源手段から前記表示絵
素に向かう光源光を透過し、前記接合部に向かう光源光
を反射し前記表示絵素に導くことにより、光源手段から
出射された光源光を効率良く表示絵素に導くことができ
るので、明るい画像表示が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明を液晶表示装置に
適用した実施の形態について図面を参照して説明する。

【００１４】最初に、図１、図２を参照してこの発明の
原理を説明する。図１は液晶表示パネルの背後に設けら
れる白色面光源として例えば管状光源１１ａおよびこの
光源１１ａに近接して配置されるアクリル樹脂などから
なる導光板（図示せず）を含むバックライト装置１１
と、液晶表示パネル１２との間にこの発明に係る光反射
シート１３が挿入された状態を示す。

【００１５】バックライト装置１１は蛍光灯などの管状
光源１１ａと、この管状光源１１ａからの光を反射して
導光させかつ一部を反射するための処理が施された導光
板とこの導光板の表面に配置された反射板１１ｂとを有
する。

【００１６】この発明による光反射シート１３は、その
反射面が反射板１１ｂの方向に向いており、かつ図示し
ないが液晶表示パネル１２のＲＧＢ（赤、青、緑）を単
位とする絵素に対向する部分に複数の開口１３ａが形成
された構成を有している。この複数の開口１３ａの間の
光反射シート１３の部分はブラックマトリクス（以下Ｂ
Ｍと称する）領域に相当する部分である。

【００１７】従って、前記絵素に入射する光としては、
従来と同様に反射板１１ｂで反射した光Ｌ１以外に、光
反射シート１３で反射した光Ｌ２やＬ３などがあり、こ
れにより蛍光灯１１ａからの光源光はＢＭ領域で吸収さ
れることなく効果的に表示に利用されるため、従来に比
して遥かに多くの光を絵素に与えることができ、明るい
画像表示が可能となる。

【００１８】反射板１１ｂで反射された光源１１ａから
の光のうち、光反射シート１３に入射する光は従来の構
造においては液晶パネルのＢＭ領域により吸収される成
分であり、光反射シート１３によって反射され、一旦バ
ックライト１１側に戻される。この光成分はバックライ
ト１１内部で多重反射を繰り返し、再び光反射シート１
３の開口部１３ａを通過し、有効な照明光として必要に
応じて透明支持基板に設けられたマイクロレンズアレイ
による集光を受け絵素開口部に入射する。

【００１９】光反射シート１３に設けられた開口部１３
ａの面積率をａ、非開口部、すなわちＢＭ領域に対応す
る反射面の反射率をＲｓ、バックライト１１側に面する
表面の反射率をＲＢとし、バックライト１１の照度をＬ
（lx）とすると、バックライト１１から直接開口部１３
ａを抜けて照明光となる光量はＬａ（lx）、反射シート
１３の反射面で１回反射され、バツクライト１１の再帰
反射によって開口部１３ａを抜ける光量はＬ（１−ａ）
Ｒｓ・ＲＢ・ａとなり、２回の再帰反射によって開口部
を抜ける光量はＬ（１−ａ）Ｒｓ・ＲＢ（１−ａ）Ｒｓ
・ＲＢ・ａとなる（図１）から、開口部１３ａを通つて
液晶パネル１２の絵素開口部を照明できる光量は、Ｌａ＋Ｌａ（１−ａ）Ｒｓ・ＲＢ＋Ｌａ（１−ａ）^２Ｒｓ^２ＲＢ^２＋・・・＝Ｌａ／｛１−（１−ａ）ＲｓＲＢ｝ …（１）で表わされる。

【００２０】すなわち、光反射シート１３を設けること
で、液晶パネルの絵素開口部を照明できる光量は従来に
比べ１／［１−（１−ａ）Ｒｓ・ＲＢ］倍に増加させる
ことが可能となる。

【００２１】図２は（１）式に基づきＲｓ＝０．９８，
ＲＢ＝０・８０として開口面積率に対し得られる照度比
を示したものである。図２から絵素が低開口率であるほ
ど光反射シート１３により得られる効果は大きくなるこ
とが分かる。

【００２２】さらに、光反射シート１３の液晶パネル１
２側が黒色である場合、液晶パネル１２の各界面から反
射される表示に不必要な反射光はこの面で吸収され、コ
ントラスト低下を防ぐことが可能である。特に、液晶表
示パネル間の接合領域の前面が黒くなるため、観測者か
ら接合部が視認されにくくなる。

【００２３】このように、光反射シート１３を液晶パネ
ル１２とバックライト１１の間に設けることにより、従
来ＢＭ領域で吸収されていた光が有効に液晶パネルの絵
素開口部に入射するため、液晶パネルの接合領域が目立
たなくなるようＢＭ領域が大きく設けられた開口率の小
さい液晶パネルにおいても高い光利用効率が確保でき、
バックライト部の消費電力の増加を抑制することが可能
となる。

【００２４】以下、図３ないし図６を参照して上記の原
理に基づいたこの発明の実施の形態を詳細に説明する。

【００２５】図３において、２枚の液晶表示基板２１、
２２の側面同士を接合して１つの液晶表示パネル２３を
形成して大画面とした液晶表示装置２４が示される。液
晶表示パネル２３の中央には２枚の液晶表示基板２１、
２２の接合部が縦方向に線状の接合領域２５として形成
される。

【００２６】図４は図３の接合領域２５を含むように線
IV−IVに沿って切断した本実施例における構造について
部分的に示した断面図、図５は図４の部分を拡大して示
す各液晶セルに設けられたＴＦＴ画素とＢＭ部を示す平
面図であり、支持ガラス基板３０上に設けられたマイク
ロレンズアレイについて画面正面からみた場合の位置関
係を説明する構造図である。

【００２７】図４において、画面下側が観測者側から見
て最後部に相当し、観測者側に向かって順次バックライ
ト１１、シート開口部１３ａを有する光反射シート１３
がある。光反射シート１３のバックライト１１側に面し
た表面１３ｂは例えば光反射率０．８５の反射面であ
る。

【００２８】光反射シート１３は白色もしくは金属反射
面を有する薄型のフィルムシートであり、ＰＥＴ（ポリ
エチレン・テレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテル・
スルホン）、ＰＶＡ（ポリビニル・アルコール）等の透
明フイルムにＭｇＯ、ＴｉＯ_２、ＢａＳＯ_４等の粉体を
基材に塗布、もしくはスパッタリング、蒸着法により表
面コートするか内部に練り込むことにより形成する。も
しくはＥＶＡ（エチレン・ビニルアセテート）等の多孔
質状の透明基材により白色を呈するシート、Ａｇ，Ａｌ
等の高反射率金属素材もしくは透明基材にスパッタ、蒸
着法により表面コートされたシートを利用することがで
きる。

【００２９】光反射シート１３の前面には偏光板２６を
介して複数のマイクロレンズ３０ａを有するマイクロレ
ンズアレイが形成された支持ガラス基板３０を設け、こ
の支持ガラス基板３０の上に２枚の液晶セルすなわち液
晶表示パネル２１、２２を並列に配置する。マイクロレ
ンズ３０ａは、光反射シート１３のシート開口部１３ａ
に対応して配置され、バックライト１１から入射される
光を平行光線に変換して液晶表示パネル２１、２２の対
応位置に配置されているＲＧＢ絵素２１Ｐ，２２Ｐに導
くものである。

【００３０】液晶表示パネル２１、２２の前方には透過
拡散スクリーン３２および偏光板３３が設けられる。以
下、各構成要素の構造について順に説明する。

【００３１】バックライト１１は冷陰極三波長管を例え
ば図１の光源１１ａとするサイドライト式バックライト
であり、公知の導光板の底面に設けた白色のドット印刷
および透過型拡散板（図示省略）によって出射輝度のば
らつきは反射面１１ｂ内で10％以下に抑えられている。
バックライト１１の底面の反射面１１ｂは白色印刷さ
れ、この面における反射率は前述のように約８５％を有
している。

【００３２】この実施例では、光反射シート１３は液晶
表示基板２１、２２の絵素開口部２１Ｐ、２２Ｐに対応
して等間隔に穿孔された開口部１３ａを有し、開口部１
３ａの形状は絵素開口部２１Ｐ、２２ＰもしくはＲＧＢ
絵素の輪郭形状に相似であるか、ＲＧＢ絵素がストライ
プ配列であれば縦方向の画素一列分に相当するスリット
状とすることが望ましい。

【００３３】また、一つのＲＧＢ絵素に対してーつの開
口部１３ａが対応する場合、光反射シート１３の上側も
しくは下側に各ＲＧＢ絵素の光を透過する誘電体多層膜
を並列に設けて，マイクロレンズ３０ａにより各ＲＧＢ
光を対応する各画素に入射させることでバックライトの
光利用効率をより向上させることも可能である。

【００３４】光反射シートの前部に設けられた透明支持
ガラス基板３０はガラスもしくはＰＭＭＡ（ポリメチル
・メタクリレート）などのアクリル系透明樹脂でよい。

【００３５】マイクロレンズ３０ａがマトリクス状態に
配列されたマイクロレンズアレイはガラス基板の場合は
イオン交換法による屈折率分布型レンズ、透明樹脂基板
の場合は機械加工もしくは成型時にレンズ状の凹みを設
け、透明樹脂基板と異なる屈折率の樹脂を充填すること
により設けられる。

【００３６】光反射シート１３は厚さ約１ｍｍの多孔質
性ポリテトラフロロエチレンを素材としており、反射率
９８％以上の拡散反射性を持つことによつて白色を呈し
ている。光反射シート１３の支持ガラス基板３０側はブ
ラックカーボンにより黒色印刷された光吸収面１３ｃと
して形成され、且つエンボス加工により表側の反射率は
１％以下となっている。

【００３７】光反射シート１３の開口部１３ａは各々の
液晶表示パネル２１、２２のＲＧＢ絵素２１Ｐ、２２Ｐ
のピッチ（０．６ｍｍ）と等しい間隔に、幅０．３ｍｍ
の寸法でスリット状に設けられている。

【００３８】厚さ１．１ｍｍの支持ガラス基板３０のバ
ックライト１１側の光入射側にはイオン交換法によりＮ
Ａ〜０．３の凸レンズ３０ａが絵素ピッチ毎に、即ちＲ
ＧＢ絵素２１Ｐ、２２Ｐに対応して最密充填で形成ら
れ、液晶表示基板２１、２２とはＥＶＡ（エチレンビニ
ルアセテート）系透明接着樹脂で接合されている。

【００３９】２枚の液晶表示パネル２１、２２は各々の
絵素ピッチ０．６ｍｍである。この絵素ピッチは、絵素
２１Ｐ、２２Ｐの幅と各々の絵素２１Ｐ、２２Ｐ間のＢ
Ｍ領域２１Ｂ，２２Ｂの幅との合計値である。ＢＭ領域
２１Ｂ，２２Ｂの幅は０．３ｍｍであるから、残る絵素
２１Ｐ、２２Ｐの幅は各々ＲＧＢの３色の合計で０．３
ｍｍ、従って、ＲＧＢ画素各々は０．１ｍｍピッチで形
成されている。

【００４０】画面中央部に位置するシール２１Ｓの幅及
び接合領域の幅の合計は２枚の液晶表示パネル２１、２
２の各々について０．３ｍｍ以下となっており、結果と
して接合部２５を含む２枚の液晶表示パネル２１、２２
の各々の端部にある絵素２１Ｐと２２Ｐ相互間のピッチ
も他の内部の絵素２１Ｐ、２２Ｐ間のＢＭ領域２１Ｂ、
２２Ｂの幅と同様約０．３ｍｍとなっている。

【００４１】２枚の液晶表示パネル２１、２２の光出射
側に配置された透過拡散スクリーン３２はレンチキユラ
ーレンズ状に表面が加工された透過拡散スクリーンであ
る。更にその外側に偏光板３３が貼られている構造とな
つている。この場合、透過拡散スクリーン３２と偏光板
３３との相対位置を逆にしても良い。

【００４２】バックライト１１から出射される光は前面
に設けられた光反射シート１３により多重反射されるこ
とで、反射シート１３の開口部１３ａから輝度が高めら
れた照明光が出射する。

【００４３】偏光板２６を透過する際に光は偏光光とな
った後、支持ガラス基板３０に絵素毎に形成されたマイ
クロレンズ３０ａに入射し、液晶表示パネル２１、２２
の各々の絵素２１Ｐと２２Ｐの開口部に集光される。

【００４４】レンズ効果が得られないマイクロレンズ３
０ａ相互間の境界部は光反射シート１３の非開口部の上
部に位置するので、反射シート１３の開口部１３ａから
出た光を集光する際に損失を生じることはほとんど無
い。

【００４５】マイクロレンズ３０ａから生成された平行
照明光は液晶表示パネル２１、２２の各々の絵素２１Ｐ
と２２Ｐの開口部を透過し、図示しない液晶層で偏光変
調を受けた後に出射側偏光板３３を透過する際に画像が
表示される。この時透過拡散スクリーン３２によって光
は偏光度を保ったまま散乱され、画面の視角が広げられ
る。

【００４６】このように、本実施例に示す構造では、接
合部２５を含む２枚の液晶表示パネル２１、２２の各々
の端部にある絵素２１Ｐと２２Ｐ相互間のピッチに一致
させて液晶表示パネル２１、２２の内部の各々のＲＧＢ
絵素の間隔をとってＢＭ領域の幅を決定しているため、
このＢＭ領域の幅が比較的大きくなっているが、バック
ライト１１からの照明光を光反射シート１３の光反射面
１３ｂで反射して実質的にバックライト１１からの照射
光量を増強しているので、バックライト１１における出
射された光の利用効率が向上され、視野の明るい画像を
電力消費量を増大せずに得ることができる。

【００４７】更に、図５から分かるように接合部２５に
おける液晶表示パネル２１、２２のシール部２１Ｓの背
面には光反射シート１３の黒色の非開口部１３ｃが位置
するため、シール２１Ｓの前面側にはＢＭ領域を設けな
くても白濁したシール２１Ｓの領域が妨害となって画像
の視認性を妨げることも無い。

【００４８】なお、上記の実施例の説明では光反射シー
ト１３はガラス支持基板３０の下面に偏光板２６を介し
て積層する構成としたが、例えばこの偏光板２６の下面
に直接の光反射シート１３のパターンを印刷などで形成
し、あるいは金属のスパッタリングや蒸着で形成しても
よいことは勿論である。例えば、クロムをスパッタリン
グや蒸着で偏光板２６の下面に堆積させ、所定形状にパ
ターニングすることで容易に形成できる。

【００４９】また、図４の実施例においてガラス支持基
板３０を液晶表示パネル２１、２２の裏側に設けたが、
逆に表側のたとえば透過拡散スクリーン３２の裏側に持
ってゆくこともできる。この場合は光反射シート１３と
絵素開口部２１Ｐ，２２Ｐとの距離がより近くなるの
で、レンズ３０ａは無くても十分である。

【００５０】なお、図５において液晶表示パネル２１、
２２各々のＲＧＢ絵素を構成する各色の画素は、それぞ
れＴＦＴスイッチング素子とこれに接続された画素電極
とでなる画素開口部をマトリクス状に配列した構成を有
する。

【００５１】以下、図６を参照してこのＴＦＴスイッチ
ング素子とこれに接続された画素電極よりなるひとつの
画素構造を詳細に説明する。

【００５２】図６は図４の実施例の接合領域２５に隣接
する部分を拡大して示す断面図である。但しここでは中
央部分のブラックマトリクス層ＢＭｃ１，ＢＭｃ２およ
びその両側のブラックマトリクス層ＢＭ１・・・は図４
とは配置の位置が異なり、ＲＧＢ画素２１ＰＧ，２１Ｐ
Ｒ…および２２ＰＢが形成されたガラス基板２１Ｂ２，
２２Ｂ２の上ではなくもう一方のガラス基板２１Ｂ１，
２２Ｂ１の上に形成されている。

【００５３】ガラス支持基板３０上に載置された一方の
液晶表示基板２１では、ガラス基板２１Ｂ１の接合部２
５に近接する部分に接合領域の略半分の幅の接合部ブラ
ックマトリクスＢＭｃ１が形成され、これと同時にＲＧ
Ｂの各画素２１ＰＲ，２１ＰＧ…に対応した画素ブラッ
クマトリクスＢＭ１…が形成される。これらのブラック
マトリクスＢＭｃ１、ＢＭ１…はたとえばクロムを堆積
してその下面を反射面とし、その後、酸化クロムを堆積
してその上面を光吸収性のものとする。

【００５４】この状態でガラス基板２１Ｂ１の全面には
透明絶縁層２１Ｈが堆積され、その上の画素ブラックマ
トリクスＢＭ１…に対応する位置にはそれぞれゲート電
極２１Ｇ１…が形成される。この状態でガラス基板２１
Ｂ１の全面にはゲート酸化膜２１Ｉが堆積され、さらに
その上にアモルファス・シリコン層２１Ｊを堆積して、
パターニングによりＴＦＴ層２１Ｊを形成し、さらにゲ
ート酸化膜２１Ｉ上の画素開口部に相当する部分に画素
ＩＴＯ膜２１Ｋが形成される。

【００５５】ＴＦＴ層２１Ｊの上にはチャネル保護膜２
１Ｌを形成し、その両側にはソース電極２１Ｍ，ドレイ
ン電極２１Ｎが形成され、全体が保護膜２１Ｐで覆われ
る。他方の対向基板側のガラス基板２１Ｂ２の上には画
素ＩＴＯ膜２１Ｋ…に対応する部分に夫々の色の画素層
２１ＰＲ，２１ＰＧ…が形成され、その上には透明保護
層２１Ｑを介してＩＴＯ対向電極２１Ｗが形成され、保
護層２１Ｔで覆われる。

【００５６】このようにして形成されたアレイ基板と対
向基板との間はシール２１Ｓ，２２Ｓを介して貼り合わ
され、その間には液晶が注入され、一方の液晶表示パネ
ル２１が形成される。他方の液晶表示パネル２２も同様
にして構成される。

【００５７】図７は本発明に関わる第２の実施例の断面
構造図を示した図である。図４と対応する部分は同じ参
照番号を付してその詳細は省略する。

【００５８】図７の実施例では、光反射シート４１の開
口部４１ａを略台形状とし、ガラス支持基板４３上に図
４に示したようなマイクロレンズを作製せずに、別体と
してプリズムシート４２を設けたことを特徴としてお
り、このような構造をとることでそれぞれ別個に次のよ
うな効果が得られる。

【００５９】光反射シート４１の反射率を高く保つため
には厚みを１ｍｍ以上に保つ必要があるが、本実施例の
ように開口部４１ａの断面を台形状に加工することで開
口部４１ａ側面での反射光も再帰反射成分としてバック
ライト１１側に反射させることが可能となる。従って、
バックライト１１から直接出射してくる光のみを照明光
として利用することができ、それ以外の光はバックライ
ト１１側へ再帰反射されるので光利用効率をさらに高め
ることが可能となる。

【００６０】また、ガラス支持基板４３とは別体でプリ
ズムシート４２すなわち集光手段を設けることで、ガラ
ス支持基板４３と液晶表示パネルとの接合時に合わせ精
度を必要としなくなる利点もある。

【００６１】なお、本実施例では集光手段としてプリズ
ムシート４２を設けたが替わりに図示しないが、レンズ
シートを設けても構わない。

【００６２】図８は本発明に関わる第３の実施例の断面
構造を示した図である。本実施例はバックライト１１と
光反射シート１３間に誘電体多層膜からなるＲＧＢ色分
割用ダイクロイックシート５１を設け、ガラス支持基板
３０上に作製したマイクロレンズ３０ａを有するマイク
ロレンズアレイでダイクロイックシート５１上のＲＧＢ
ストライプパターン像を液晶表示パネル２４のＲＧＢ絵
素開口部２１Ｐ、２２Ｐ上に結像したことを特徴とす
る。その他の構成は図４の実施例と同様であり、同一の
参照番号を付して詳細な説明は省略する。

【００６３】ダイクロイックシート５１のＲＧＢパター
ンは誘電体多層膜により作製されており、例えばＲ光透
過のストライプ部分５１Ｒは補色関係にあるＢＧ光成分
をバックライト１１側に反射する。従って、液晶表示パ
ネル２４のＲＧＢ絵素中のＲ画素の開口部にはあらかじ
めＲ成分のみに分離された光のみがマイクロレンズ３０
ａによって結像し、従来Ｒ色カラーフイルタ部（図示省
略）で吸収されていたＢＧ光成分は再帰反射を繰り返
し、それぞれＢＧストライプ部５１Ｂ、５１Ｇから照明
光として出射するので，バックライト１１の光源から生
成された光を有効に使用することができる。

【００６４】また、ダイクロイックシート５１の非画素
部に相当する領域５１Ｃは透明であるので、図４、図７
の実施例の光反射シート１３の再帰反射効果は失われな
いことは勿論である。

【００６５】以上述べた実施例はいずれも液晶表示パネ
ル２４を構成する２枚の液晶表示装置２１、２２を接合
した部分の接合領域幅とほぼ等しい寸法にＲＧＢ絵素相
互間の間隔を設定し、即ち液晶表示パネル２４の全体に
亘ってブラックマトリクス幅を等しくし、且つＲＧＢ画
素による絵素開口部のピッチも等しく設定してあるが、
更に液晶表示パネルの開口率を増加させるために、目で
見て不自然にならない程度にブラックマトリクス幅を接
合部付近から液晶表示パネルの端部に行くに従って所定
の割合で細くしても構わない。この場合は画面の中央部
から端部に向けてバックライトの光出射面輝度を除々に
増加させ、液晶層に均一に入射される全体としての光量
を増加させることも可能である。

【００６６】図９はその一例を示し、側面が互いに接合
されて液晶表示パネル２４を構成する２枚の液晶表示パ
ネル２１、２２は、それぞれ互いに隣接するＲＧＢ画素
でなる絵素２１Ｐ、２２Ｐを有し、図４の実施例と同様
にバックライト１１、シート開口部１３ａを有する光反
射シート１３、偏光板２６、ガラス支持基板３０、液晶
表示パネル２１、２２、透過拡散スクリーンおよび偏光
板３２、３３が順次積層された構成を有する。

【００６７】この実施例では、シール２１Ｓ、２２Ｓお
よび接合面２５を含む接合領域を覆う中央ブラックマト
リクス領域ＢＭｃが最も幅が広く、その両側の絵素２１
Ｐ、２２Ｐの間のブラックマトリクス領域ＢＭ２１−１
…、ＢＭ２２−１、ＢＭ２２−２…の幅Ｗ_ＢＭが端部に
向かって所定の割合で除々に狭く形成される。但し、絵
素２１Ｐ、２２Ｐの開口幅Ｗ_ＲＧＢは一定である。即
ち、絵素開口部とブラックマトリクス領域を加えたＲＧ
Ｂ絵素のピッチが液晶表示パネル２４の中央と端部で変
化している。この場合も画面の中央部から端部に向けて
バックライト面輝度を増加させ、全体としての画面の明
るさを増加させることになる。

【００６８】図１０はさらに別の例を示す。この例では
たとえば液晶表示パネル２２の対応するＲＧＢ絵素２２
Ｐを構成する各色画素Ｒ１、Ｇ１，Ｂ１の開口幅は夫々
図８の例における絵素開口幅Ｗ_ＲＧＢの１／３に設定さ
れ、同様に各色画素Ｒ１、Ｇ１，Ｂ１相互間の間隔も対
応するＢＭ領域の幅Ｗ_ＢＭの１／３に設定される。この
ＲＧＢ絵素２２Ｐの開口幅、即ちあるＢＭ領域の中心か
らＲＧＢ絵素２２Ｐを挟んだ隣接ＢＭ領域の中心までの
ピッチは画面全体に亘って一定で、かつＲＧＢ絵素２２
Ｐの中での各色画素Ｒ１、Ｇ１，Ｂ１相互間のＢＭ領域
の中心間のピッチは一定であるが、このＢＭ領域の幅お
よび／あるいはＲＧＢ絵素２２Ｐの中での各色画素Ｒ
１、Ｇ１，Ｂ１相互間のＢＭ領域の幅は画面全体に亘っ
て画面端部に向かって所定の割合で除々に狭く形成され
る。即ち、この例でも、絵素開口部相互間のＢＭ領域幅
が液晶表示パネル２４の中央から端部へ除々に細く変化
し、これに対してバックライトの反射率を画面の中央部
から端部に向けて増加させ、全体としての画面の明るさ
を均一性を保ちながら増加させることになる。

【００６９】ところで、図９、図１０の例において絵素
開口部相互間のＢＭ領域の幅を液晶表示パネル２４の中
央と端部で変化させ、画面の中央部から端部に向けてバ
ックライト光放出面輝度を増加させているが、この手段
としてたとえば反射シートの反射率を変化させて画面全
体の輝度を均一になるように調整することが可能であ
る。以下、これについて説明する。

【００７０】前記（１）式に用いられた開口面積率ａ
は、ａ＝Ｗ_ＲＧＢ／（Ｗ_ＲＧＢ＋Ｗ_ＢＭ）＝１／１＋ｘ（ｘ＝Ｗ_ＢＭ／Ｗ_ＲＧＢ） …（２）で表されるので、（１）式はＬ／｛１＋ｘ（１−Ｒｓ・Ｒ_Ｂ）｝（ｌｘ） …（３）と表すことができる。ここで、（３）式はブラックマト
リクス領域を含むＲＧＢ絵素からの平均光束発散度を表
している。

【００７１】そこで、図９もしくは図１０に説明した構
造において、絵素のピッチもしくはブラックマトリクス
幅Ｗ_ＢＭが変化する場合、縞妨害が見えにくくなる望ま
しい条件は、各ＲＧＢ絵素において同じ階調を表示した
場合に画面輝度が等しくなる、すなわち（３）式の値が
一定となることである。この条件を満たす反射面１３の
反射率Ｒｓの条件は、ｘ（１−Ｒｓ・Ｒ_Ｂ）＝ＣＲｓ＝１／Ｒｓ・（１−Ｃ／ｘ）＜１（Ｃ：定数） …（４）である。

【００７２】バックライト１１側の反射率Ｒ_Ｂを０．
８，Ｃ＝０．２２としたときのブラックマトリクス幅Ｗ
_ＢＭと絵素開口幅Ｗ_ＲＧＢの比ｘに対する光反射シート
１３の反射面の反射率Ｒｓの関係を図１０に示した。

【００７３】なお、光反射シート１３の反射率Ｒｓは、
反射面の反射率そのものを変化させる代わりに、反射面
の幅、あるいは面積をブラックマトリクス幅に対して変
化させることにより実効的な反射率調整を行ってもよい
ことは勿論である。

【００７４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
液晶パネルを並列接続して一画面を得る場合に生ずる画
素開口率低下に起因する光利用効率の低下を抑え、バッ
クライトの消費電力が増大することなく明るく画質妨害
の無い大画面の液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の原理を説明するための模式図

【図２】この発明により構成した液晶表示パネルの開口
面積率と照度比との関係を示す図

【図３】この発明の一実施例の液晶表示パネルの外観を
示す斜視図

【図４】図３の線II−IIで切断して示す断面図

【図５】図４の液晶表示パネルを裏面側から見た部分切
欠平面図

【図６】図５に示した液晶表示パネルのＴＦＴスイッチ
素子部分の断面構造を示す図

【図７】図４に示した実施例を変形した他の実施例の断
面図

【図８】この発明の更に他の実施例の断面図

【図９】この発明の更に他の実施例の構成を模式的に示
す断面図

【図１０】この発明の更に他の実施例の構成を模式的に
示す断面図

【図１１】図９および図１０におけるブラックマトリク
スの幅と絵素開口幅との比と光反射シートの反射率との
関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１１…バックライト１３…光反射シート１３ａ…シート開口部１３ｂ…光反射面２１、２２…液晶表示基板２１Ｐ、２２Ｐ…ＲＧＢ絵素開口部２４…液晶表示パネル２５…接合領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木崎幸男神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者原雄二郎神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者伊藤剛神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過性の第１基板および第２基板間に
光変調層が保持されて成る少なくとも２つの表示パネル
の側面が互いに接合部を介して接合されて二次元平面的
に行列方向のそれぞれに複数の表示絵素が配列されて一
表示領域が構成されて成る平面表示板と、前記第２基板の前記第１基板と相対する側に配置される
光源手段と、前記光源手段と前記光変調層との間に配置され、前記光
源手段から前記表示絵素に向かう光源光を透過し、前記
接合部に向かう光源光を反射し前記表示絵素に導く光調
整手段と、を備えたことを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】前記第１または第２基板の少なくとも一
方は前記表示絵素間に対応する領域に光遮光層を含み、
前記光調整手段は前記光遮光層に向かう光源光を反射し
前記表示絵素に導くことを特徴とする請求項１記載の平
面表示装置。
【請求項３】前記行または列方向の前記遮光層は、前
記一表示領域内において同一幅で配置されることを特徴
とする請求項１記載の平面表示装置。
【請求項４】前記行または列方向の前記遮光層は、前
記接合部から遠ざかるにつれて幅が小さくなることを特
徴とする請求項２記載の平面表示装置。
【請求項５】各前記表示絵素は、赤、青及び緑の表示
絵素から成ることを特徴とする請求項１記載の平面表示
装置。
【請求項６】各前記表示絵素は、赤、青及び緑のいず
れか一つの表示絵素に対応することを特徴とする請求項
１記載の平面表示装置。
【請求項７】前記光源手段は管状光源と、前記管状光
源に接近して配置され、前記管状光源からの光源光を導
光し選択的に出射する導光板とを含むことを特徴とする
請求項１記載の平面表示装置。