JPS6216426B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、シリコン、サフアイヤ、ガラス等の
透明な基板上にMOS型または薄膜型の電界効果
トランジスタ等の半導体スイツチング素子および
これに連結された電荷蓄積用コンデンサ等を集積
したＸ−Ｙマトリツクス集積基板と、一方の面に
透明電極を付した透光性基板との間に液晶を介在
せしめた画像表示パネルを使用した透過型液晶マ
トリツクス表示装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention integrates a semiconductor switching element such as a MOS type or thin film type field effect transistor and a charge storage capacitor connected thereto on a transparent substrate such as silicon, sapphire, or glass. The present invention relates to a transmissive liquid crystal matrix display device using an image display panel in which a liquid crystal is interposed between an XY matrix integrated substrate and a transparent substrate having a transparent electrode on one surface.
上記透過型液晶マトリツクス表示装置は公知で
あつて、半導体スイツチング素子としてMOS形
トランジスタを使用したものと、薄膜トランジス
タ（TFT）を使用したものがある。TFTを用い
た従来の構成を第１図に示す。なお以下説明の便
宜上、同様の部分は全て同一番号で示し、各部は
適宜拡大してあるからその相対的寸法は必ずしも
本文説明とは一致していないものとする。単位絵
素を構成するのは、透明ガラス板等の透明基板
（図示せず）上にCdSe、CdTe等を蒸着して作ら
れたTFT１′，１″およびTET１″に接続される透
明な表示電極（図示せず）、ゲート信号蓄積用コ
ンデンサ２と、配線Xi，Yj，Yj′等を集積した集
積基板と、一方の面に透明電極を付したガラス板
等の透光性基板（図示せず）との間に介装された
液晶セル３である。例えば、いまＸ電極配線すな
わちゲート配線Xiに走査ゲート信号が加わる
と、TFT１′はオンし、映像信号はＹ電極配線す
なわち映像信号配線YjからTFT１′を通つてコン
デンサ２を充電する。この映像信号の振幅に対応
したコンデンサ２の充電々荷がTFT１″にゲート
電圧を与え、この電圧に応じて配線Yj′からTFT
１″を経由して交流電流が液晶セル３に流れ込
み、液晶セル３が動作し、このパネルを透過する
外光を変調する。 The above-mentioned transmissive liquid crystal matrix display devices are well known, and include those that use MOS type transistors as semiconductor switching elements and those that use thin film transistors (TFT). Figure 1 shows a conventional configuration using TFT. Note that for convenience of explanation below, all similar parts are indicated by the same numbers, and each part has been appropriately enlarged, so the relative dimensions thereof do not necessarily correspond to the description in the main text. A unit picture element is composed of transparent display electrodes connected to TFT1', 1'' and TET1'', which are made by depositing CdSe, CdTe, etc. on a transparent substrate (not shown) such as a transparent glass plate. (not shown), an integrated substrate on which the gate signal storage capacitor 2, wiring lines Xi, Yj, Yj', etc. are integrated, and a transparent substrate such as a glass plate with a transparent electrode on one side (not shown) ) is a liquid crystal cell 3 interposed between the two. For example, when a scanning gate signal is applied to the X electrode wiring, that is, the gate wiring Xi, the TFT 1' is turned on, and the video signal charges the capacitor 2 through the TFT 1' from the Y electrode wiring, that is, the video signal wiring Yj. The charge of capacitor 2 corresponding to the amplitude of this video signal applies a gate voltage to TFT 1'', and according to this voltage, from wiring Yj' to TFT
1'', an alternating current flows into the liquid crystal cell 3, which operates and modulates the external light transmitted through this panel.
例えば液晶として動的散乱型液晶を用いれば、
透過する外光は映像信号に応じて動的散乱を受け
る。また透明電極や集積基極上に酸化硅素などの
蒸着膜を形成し、これらにホモジニアスな配向処
理を施こし、ツイステツドネマテイツク型の液晶
を用い、更に直交する偏交軸を有する偏光板を表
示パネルに設ける場合には、映像信号に応じて配
向が変化し、電界効果により透過する外光を変調
することができる。 For example, if a dynamic scattering liquid crystal is used as the liquid crystal,
The transmitted external light undergoes dynamic scattering depending on the video signal. In addition, a vapor-deposited film of silicon oxide or the like is formed on the transparent electrode or integrated substrate, a homogeneous alignment process is applied to the film, a twisted nematic type liquid crystal is used, and a polarizing plate with orthogonal axes is used. When provided in a display panel, the orientation changes depending on the video signal, and the transmitted external light can be modulated by an electric field effect.
第２図はMOS型トランジスタを使用した従来
の構成例を示す。単位絵素を構成するのは、サフ
アイヤ等の透明基板上にMOS型トランジスタ
１、透光性の電荷蓄積用コンデンサ２等を集積し
た集積基板と、透明電極を有する透光性基板との
間に介装された液晶セル３である。 FIG. 2 shows an example of a conventional configuration using MOS type transistors. A unit pixel consists of an integrated substrate in which a MOS transistor 1, a translucent charge storage capacitor 2, etc. are integrated on a transparent substrate such as sapphire, and a translucent substrate having a transparent electrode. This is an interposed liquid crystal cell 3.
例えば今ゲート配線Xiにゲート信号が加わる
と、MOS型トランジスタ１がオンし、映像信号
は映像信号配線Yjからトランジスタ１を通つて
コンデンサ２を充電する。ゲート信号が消滅して
もコンデンサ２に貯えられた電荷が液晶セル３に
電圧を与えている間は、液晶セル３はその電圧に
応じてその液晶構成に応じた相転移や動的散乱ま
たは電界効果により配向の変化を生じ、その透過
光は映像信号電圧に対応して変調を受け続ける。 For example, when a gate signal is applied to the gate wiring Xi, the MOS transistor 1 is turned on, and the video signal passes from the video signal wiring Yj through the transistor 1 to charge the capacitor 2. Even if the gate signal disappears, as long as the charge stored in the capacitor 2 is applying a voltage to the liquid crystal cell 3, the liquid crystal cell 3 will undergo phase transition, dynamic scattering, or electric field depending on the liquid crystal composition depending on the voltage. The effect causes a change in orientation, and the transmitted light continues to be modulated in response to the video signal voltage.
従つて第１図および第２図に例示したように
に、単位絵素をマトリツクス状に配列し、Ｘおよ
びＹ方向に走査することによりテレビジヨン受像
機を構成することが可能で、前述したように、Ｘ
方向に一斉にトランジスタ群をオンさせて映像信
号をコンデンサ群に書き込ませるようにし、Ｙ方
向に順次走査する。いわゆる線走査によつて
CRTと同等の作用が得られ、透過型の平板テレ
ビジヨンが構成される。 Therefore, as illustrated in FIGS. 1 and 2, it is possible to construct a television receiver by arranging unit picture elements in a matrix and scanning them in the X and Y directions. , X
The transistor groups are turned on all at once in the Y direction to write video signals into the capacitor group, and scanning is performed sequentially in the Y direction. By so-called line scanning
It provides the same effect as a CRT and constitutes a transmissive flat panel television.
更に本発明に関する透過型液晶マトリツクス表
示装置においては、第２図に例示するように各単
位絵素に対応して青Ｂ、縁Ｇ、赤Ｒの３原色のカ
ラーフイルタを透光性基板や透光性集積基板等に
設置することにより、カラーの平板テレビジヨン
を構成できる。 Furthermore, in the transmissive liquid crystal matrix display device according to the present invention, color filters of the three primary colors of blue B, edge G, and red R are provided on a transparent substrate or a transparent substrate for each unit picture element, as illustrated in FIG. By installing it on a photosensitive integrated substrate or the like, a color flat panel television can be constructed.
第３図は第２図に示された単位絵素を集積回路
化した場合の断面図を示す。ここではサフアイヤ
基板から成る透明基板１７上にシリコンを半導体
とするアルミゲートMOS型トランジスタを組み
込んだ透過型の液晶マトリツクス表示装置につい
て述べるが、透明電極以外の導電路に関してはそ
の材質を問わないので、多結晶シリコンが用いら
れても構わない。トランジスタ１はドレインまた
はソース４、チヤンネル部５、ソースまたはドレ
イン６より成り、アルミゲート７は前述のゲート
配線Xiを形成する。８はゲート酸化膜、９はト
ランジスタの表面保護のための酸化シリコン膜で
ある。１０は絵素以外を覆う酸化シリコン絶縁膜
である。１２は同じく酸化シリコンから成る透明
な絶縁膜で、透明電極１１，１３と共にコンデン
サ２を形成している。透明電極１３はコンデンサ
電極であるとともに、液晶に所要の信号電圧を供
給する表示電極をも兼ねている。アルミ線路４
ａ，６ａは前述の映像信号配線Yjを形成し、ア
ルミ線路４ａは前記ドレインまたはソース４と、
アルミ線路６ａは前記ソースまたはドレイン６お
よび前記透明な表示電極１３とそれぞれ電気的に
接触している。透明電極１１と透明な表電極１３
はIn2O3とSnO2の混合体またはIn2O3などの透明
導電膜を蒸着して被着される。１６はガラス板等
の透光性基板、１５はその上に被着形成された
In2O3膜などの透明電極で、これらは透光性電極
板２１を形成する。１４は液晶で、前述のサフア
イヤ基板１７上に集積回路を形成した集積基板２
０と、透光性電極板２１の透明電極１５との間に
満されており、透明な表示電極１３と共に液晶セ
ル３を構成している。 FIG. 3 shows a cross-sectional view of the unit picture element shown in FIG. 2 which is integrated into an integrated circuit. Here, we will discuss a transmissive liquid crystal matrix display device in which an aluminum gate MOS transistor with silicon as a semiconductor is incorporated on a transparent substrate 17 made of a sapphire substrate, but the material of the conductive paths other than the transparent electrodes does not matter. Polycrystalline silicon may also be used. The transistor 1 consists of a drain or source 4, a channel portion 5, and a source or drain 6, and the aluminum gate 7 forms the aforementioned gate wiring Xi. 8 is a gate oxide film, and 9 is a silicon oxide film for protecting the surface of the transistor. 10 is a silicon oxide insulating film that covers areas other than picture elements. Reference numeral 12 denotes a transparent insulating film also made of silicon oxide, which forms the capacitor 2 together with the transparent electrodes 11 and 13. The transparent electrode 13 is a capacitor electrode, and also serves as a display electrode that supplies a required signal voltage to the liquid crystal. aluminum track 4
a and 6a form the above-mentioned video signal wiring Yj, and the aluminum line 4a is connected to the drain or source 4,
The aluminum line 6a is in electrical contact with the source or drain 6 and the transparent display electrode 13, respectively. Transparent electrode 11 and transparent surface electrode 13
is deposited by depositing a mixture of In 2 O 3 and SnO 2 or a transparent conductive film such as In 2 O 3 . 16 is a translucent substrate such as a glass plate, and 15 is an adhesive formed thereon.
Transparent electrodes such as In 2 O 3 films form a translucent electrode plate 21 . 14 is a liquid crystal, and an integrated substrate 2 has an integrated circuit formed on the aforementioned sapphire substrate 17.
0 and the transparent electrode 15 of the translucent electrode plate 21, and constitutes the liquid crystal cell 3 together with the transparent display electrode 13.
Ｒ、Ｇは単位絵素に対応してサフアイヤ基板１
７上に被着された赤、緑等の３原色フイルタで、
透過光の色選別を行なう。液晶１４としては動的
散乱型のものを用いることができる。この場合に
は１１〜１３から成るコンデンサの蓄積電荷に応
じて液晶１４に動的散乱を起し、透過色彩光L2
の光強度が制御される。しかし良好な透過型液晶
マトリツクス表示装置の構成には、液晶１４をツ
イステツドネマテイツク（TN）型になし、動作
させることが望ましい。この場合には、透明電極
１３，１５上に互いに直交するホモジニヤスな配
向をするように配向処理し、図示する如く２枚の
偏光板１８，１９でサンドイツチして構成する。
この時液晶は１１〜１３からなるコンデンサの蓄
積電荷に応じて液晶１４の配向が変化し、透過色
彩光L2の光強度を制御できる。また必要とあら
ば、電極１３，１５表面に酸化硅素膜等の絶縁膜
を蒸着し、その表面に配向処理を行なつてもよ
い。この時は交流動作となり、前記第１図の回路
構成が有用である。 R and G correspond to the unit picture elements, and the sapphire substrate 1
With three primary color filters such as red and green deposited on 7,
Performs color selection of transmitted light. As the liquid crystal 14, a dynamic scattering type can be used. In this case, dynamic scattering occurs in the liquid crystal 14 according to the accumulated charge of the capacitors 11 to 13, and the transmitted chromatic light L 2
The light intensity of the light is controlled. However, in order to construct a good transmission type liquid crystal matrix display device, it is desirable that the liquid crystal 14 be operated as a twisted nematic (TN) type. In this case, the transparent electrodes 13 and 15 are aligned so that they are homogeneously aligned orthogonal to each other, and sandwiched between two polarizing plates 18 and 19 as shown in the figure.
At this time, the orientation of the liquid crystal 14 changes according to the accumulated charge of the capacitors 11 to 13, and the light intensity of the transmitted chromatic light L2 can be controlled. Furthermore, if necessary, an insulating film such as a silicon oxide film may be deposited on the surfaces of the electrodes 13 and 15, and the surface may be subjected to an alignment treatment. At this time, AC operation is performed, and the circuit configuration shown in FIG. 1 is useful.
テレビジヨン表示装置の構成には、例えば第３
図に示すような単位絵素を第２図に示すようにマ
トリツクス状にＸ，Ｙ方向にそれぞれ240個程度
を配設する。単位絵素の大きさは、例えばＸ方向
150ミクロン、Ｙ方向200ミクロン従つて有効画面
は36×48mm2程度の大きさとなる。かくしてこの種
の液晶マトリツクス表示装置は低電力消費で低電
圧駆動ができることから、ポータブル型のバツテ
リー動作のテレビジヨンとして有用視されてい
る。 The configuration of the television display device includes, for example, a third
Approximately 240 unit picture elements as shown in the figure are arranged in a matrix in each of the X and Y directions as shown in FIG. For example, the size of a unit picture element is
150 microns, 200 microns in the Y direction, so the effective screen size is about 36 x 48 mm2. Since this type of liquid crystal matrix display device consumes low power and can be driven at low voltage, it is considered useful as a portable battery-operated television.
しかしこの種の透過型液晶マトリツクス表示装
置には解決すべきいくつかの問題点を含んでい
る。その１つは表示パネルに照射する透過光源の
問題である。電力消費を低減するためには太陽光
等の外光を有効に利用する必要がある。第２はカ
ラー表示の問題である。カラー表示には加色法が
使用され、透過動作を不可欠とするが、白色表示
が良好に出来ない限り、鮮明なカラー表示が不可
能となる。 However, this type of transmissive liquid crystal matrix display device has several problems that need to be solved. One of them is the problem of the transmitted light source that illuminates the display panel. In order to reduce power consumption, it is necessary to effectively utilize external light such as sunlight. The second problem is color display. The additive color method is used for color display, and transmission operation is essential, but unless white display can be achieved well, clear color display is impossible.
本発明は上記のような観点から、有用な外光照
明法によつて簡便にして低電力消費の透過型液晶
マトリツクス表示装置を提供するものである。 In view of the above, the present invention provides a transmission type liquid crystal matrix display device which is simple and consumes low power by using a useful external light illumination method.
本発明の主たる特徴は、透明な基板上に、単数
または複数個のMOS型または薄膜型等の電界効
果トランジスタと透明な表示電極とを少なくとも
含む単位絵素がＸ，Ｙ両方向に多数個配設される
とともに、前記トランジスタのソースまたはドレ
イン部のいずれかおよびゲート部が夫々の列、行
に対応してＹ電極配線およびＸ電極配線に接続さ
れた透光性のＸ，Ｙマトリツクス集積基板と、一
方の面に透明電極を付した透光性基板との間に液
晶を介在せしめて画像表示パネルが構成され、前
記ＹおよびＸ電極配線に供給される映像信号と選
択信号に対応して前記表示電極と透明電極との間
に選択的に動作信号電圧を供給し、前記液晶を前
記映像信号に関連せしめて選択的に動作させ、前
記画像表示パネルを透過する外光を変調制御する
透過型液晶マトリツクス表示装置であつて、前記
表示パネルの一方の面側に、該表示パネルに対し
て鋭角で傾斜し得、かつその表面が光散乱面を形
成する光補助板を設置し、該光補助板と前記表示
パネルとの間の鋭角な間隙を介して外光が光補助
板に入射するように成し、前記光補助板の外光に
対する散乱光を前記表示パネルの他方の面側から
該表示パネルを介して透視するように成し、かつ
前記光補助板は透光性に形成され、前記光補助板
の表示パネル装置側とは反対面側からの外光によ
る透過光を、前記表示パネルを介して透視するよ
うに成した透過型液晶マトリツス表示装置にあ
る。 The main feature of the present invention is that a large number of unit picture elements each including at least one or more MOS type or thin film type field effect transistors and transparent display electrodes are arranged in both the X and Y directions on a transparent substrate. a translucent X, Y matrix integrated substrate in which either the source or the drain part and the gate part of the transistor are connected to the Y electrode wiring and the X electrode wiring in correspondence with the respective columns and rows; An image display panel is constructed by interposing a liquid crystal between a transparent substrate having a transparent electrode attached to one surface, and the display panel is configured to display the image in response to a video signal and a selection signal supplied to the Y and X electrode wirings. A transmissive liquid crystal that selectively supplies an operating signal voltage between an electrode and a transparent electrode, selectively operates the liquid crystal in relation to the video signal, and modulates and controls external light transmitted through the image display panel. In the matrix display device, a light auxiliary plate is installed on one side of the display panel, the light auxiliary plate is inclined at an acute angle with respect to the display panel, and the surface of the light auxiliary plate forms a light scattering surface. and the display panel so that external light enters the light auxiliary plate through an acute gap between the light auxiliary plate and the display panel, and the scattered light of the external light from the light auxiliary plate is reflected from the other side of the display panel to the display panel. The light auxiliary plate is formed to be transparent and can be seen through the panel, and the light auxiliary plate is formed to be transparent, and transmits transmitted light from outside light from a side of the light auxiliary plate opposite to the display panel device side to the display panel. This is a transmission type liquid crystal matrix display device configured to be seen through.
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第４図は本発明にかかる透過型液晶マトリツ
クス表示装置の縦断面構造図である。第４図にお
いて、透過型液晶マトリツクス表示パネル２３
は、集積基板２０と透光性電極板２１との間に
TN型液晶１４が介装され、集積基板２０には
Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色カラーフイルタが絵素に対応
して設置され、これらを挾んで偏光板１８，１９
が配置されて構成されている。観察点Ａは例えば
表示パネル２３の透光性電極板２１側の外方に位
置し、表示パネル２３の集積基板２０側には表示
パネル２３に対して鋭角の傾斜角θをもつて開閉
固定自在に光補助板２４が設置される。光補助板
２４は少なくとも集積基板２０に面する側の表面
２５を白色の光散乱面に構成し、必要に応じて板
状支持体２６に保持させることができる。光散乱
面２５は、例えばその表面に酸化チタンや酸化マ
グネシウムの白色粉末等の白色顔料を塗布または
吹き付けしたり、白色紙等で形成することができ
る。また凹凸を有するアルミ箔等を被着して指向
性のある白色散乱面を形成することもできる。さ
らに２５，２６を一体化してプラスチツク等の単
一の白色板で構成することもできる。前記光補助
板２４は表示パネル２３を介して観察点Ａから透
視される。 An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings. FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional structural diagram of a transmission type liquid crystal matrix display device according to the present invention. In FIG. 4, a transmissive liquid crystal matrix display panel 23
is between the integrated substrate 20 and the transparent electrode plate 21.
A TN type liquid crystal 14 is interposed, and three primary color filters of R, G, and B are installed on the integrated substrate 20 corresponding to the picture elements, and polarizing plates 18 and 19 are placed between them.
are arranged and configured. Observation point A is located, for example, outside the display panel 23 on the translucent electrode plate 21 side, and can be opened and closed on the integrated substrate 20 side of the display panel 23 at an acute angle of inclination θ with respect to the display panel 23. A light auxiliary plate 24 is installed. The light auxiliary plate 24 has at least the surface 25 facing the integrated substrate 20 formed into a white light scattering surface, and can be held by a plate-shaped support 26 if necessary. The light scattering surface 25 can be formed, for example, by coating or spraying a white pigment such as white powder of titanium oxide or magnesium oxide on its surface, or by forming it from white paper or the like. Alternatively, a directional white scattering surface can be formed by applying an aluminum foil or the like having irregularities. Furthermore, 25 and 26 may be integrated into a single white plate made of plastic or the like. The light auxiliary plate 24 is seen through the viewing point A through the display panel 23.
いま表示パネル２３に前述の如き必要な信号電
圧を供給し、動作させる場合を考える。通常の太
陽光や屋内照明の存在下では、これらの外光L1
は上方に開く表示パネル２３との間隙を介して光
補助板２４に侵入し、光散乱面２５で白色の散乱
光ＬRを発生する。それ故表示パネル２３が透明
状態では観察点Ａからは表示パネル２３を介して
光補助板２４を透視することになり、白色を呈す
る光散乱面２５によつて白の透過表示が行なえ
る。この白表示がカラー表示に当つての明るさと
色彩の鮮明度を決定する。従つてこの白表示を明
るく、かつ適当な視角でカラー画像を透視表示す
るためには、光補助板２４の傾斜角θが重要な因
子となる。利用し得る傾斜角は30〜80゜の鋭角の
範囲で、最も好ましいθは40〜60゜の範囲であ
る。 Let us now consider the case where the display panel 23 is supplied with the necessary signal voltage as described above and is operated. In the presence of normal sunlight or indoor lighting, these external lights L 1
enters the light auxiliary plate 24 through a gap with the display panel 23 that opens upward, and generates white scattered light L R at the light scattering surface 25. Therefore, when the display panel 23 is in a transparent state, the light auxiliary plate 24 can be seen through the display panel 23 from the observation point A, and a white transparent display can be performed by the light scattering surface 25 exhibiting white color. This white display determines the brightness and color clarity for color display. Therefore, in order to make this white display bright and transparently display a color image at an appropriate viewing angle, the inclination angle θ of the light auxiliary plate 24 is an important factor. Available tilt angles range from 30 to 80 degrees, with the most preferred θ range from 40 to 60 degrees.
光補助板２４は表示パネル２３を介して斜めに
透視され、かつその白表示は表示パネル２３の有
効画面の全てを含むように投映されねばならない
ため、光補助板２４の画面は表示パネル２３の有
効画面に対して縦横共大きく、適当な広面積に作
られる必要がある。傾斜角θが鈍角であると、光
補助板２４は極めて大画面になり、しかも可成り
斜め方向から表示パネル２３を透視する必要があ
り、表示パネル２３を透視する必要があり、表示
パネル２３の面に対して垂直に透視する場合に比
較して極めて上下につまつた透視画像となるが、
もしくは透視不能となる。一方θが零の場合は外
光L1は光補助板２４には入射し得ない。 The light auxiliary plate 24 is obliquely seen through the display panel 23, and the white display must be projected to include the entire effective screen of the display panel 23, so the screen of the light auxiliary plate 24 is visible through the display panel 23. It must be large both vertically and horizontally relative to the effective screen, and must be made to have a suitably wide area. If the inclination angle θ is an obtuse angle, the light auxiliary plate 24 has an extremely large screen, and it is necessary to see through the display panel 23 from a considerably oblique direction. Compared to when viewing perpendicular to the surface, the perspective image is extremely vertically stacked, but
Or it becomes impossible to see through. On the other hand, when θ is zero, the external light L 1 cannot enter the light auxiliary plate 24 .
傾斜角θを上述のような範囲に選ぶと、外光
L1が適度に光散乱面２５を照射し、明るい白表
示が行なえ、しかも適度な視角で自然な画面形状
として透視できる。それ故、表示パネル２３にカ
ラー映像信号を供給すると、その信号に対して
Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する部分の液晶１４の透過率が
変化し、白を含む良好なカラー画像が透視表示さ
れることになる。 If the inclination angle θ is selected within the range described above, external light
L 1 appropriately illuminates the light scattering surface 25 to provide a bright white display, which can also be seen through as a natural screen shape at an appropriate viewing angle. Therefore, when a color video signal is supplied to the display panel 23, the transmittance of the liquid crystal 14 in the portions corresponding to R, G, and B changes in response to the signal, and a good color image including white is transparently displayed. It turns out.
更に明るさを改善するために、光補助板２４に
透光性を付与し、前記散乱光ＬRと共に光補助板
２４の背面の外光L1′を利用した透過散乱光ＬTを
も併用することが有用である。この方法による
と、前記の構成では傾斜角θの大きさによつて外
光L1の実効的入射光量が変化し、その散乱光ＬR
すなわち画面の明るさが変化するのに対し、周囲
の外光L1′による透過散乱光ＬTの明るさは殆んど
θには無関係に設定でる利点をもつため、照明光
源を付属させる必要のない低電力の表示装置を構
成できる。なお、夜間等周囲光が充分な明るさを
持たない時は補助照射により光補助板２４の背面
側から照射し、夜間観察を可能にする利点をも保
有する。光補助板２４の透光性化は、支持板２６
をプラスチツク等の透明板で構成し、光散乱面２
５を半透明に構成しても光補助板２４全体をプラ
スチツク等の乳白半透明板で構成してもよい。 In order to further improve the brightness, the light auxiliary plate 24 is made translucent, and together with the scattered light L R , transmitted scattered light L T using external light L 1 ' on the back side of the light auxiliary plate 24 is also used. It is useful to do so. According to this method, in the above configuration, the effective amount of incident light L 1 changes depending on the magnitude of the inclination angle θ, and the scattered light L R
In other words, while the brightness of the screen changes, the brightness of the transmitted and scattered light L T due to the surrounding external light L 1 ' has the advantage of being set almost independently of θ, so it is necessary to attach an illumination light source. It is possible to construct a low-power display device with no power consumption. In addition, when the ambient light is not sufficiently bright, such as at night, auxiliary irradiation is performed from the back side of the light auxiliary plate 24, which has the advantage of enabling night observation. To make the light auxiliary plate 24 translucent, the supporting plate 26
is made of a transparent plate such as plastic, and the light scattering surface 2
5 may be made semitransparent, or the entire optical auxiliary plate 24 may be made of a milky white translucent plate such as plastic.
外光L1の利用率を更に改善するために、本実
施例にとどまらず、本明細書記載の全ての光補助
板を表示パネルに対して凹なるように球面または
抛物面状にすることもできる。この構成によると
ＬR，ＬTは集光し表示パネル方向への方向性をも
つため更に明るい画像が得られる利点がある。 In order to further improve the utilization rate of external light L1 , not only this embodiment but also all the light auxiliary plates described in this specification can be made into a spherical or cylindrical shape so as to be concave with respect to the display panel. . According to this configuration, L R and L T have the advantage of condensing light and directing it toward the display panel, so that a brighter image can be obtained.
以上主としてカラー画像の表示パネルについて
述べたが、カラーフイルタＢ，Ｇ，Ｒを有しない
モノクロ表示パネルについても同様に適用でき、
良好な白黒画像を透視できる。 Although the above description has mainly been about color image display panels, it can also be applied to monochrome display panels that do not have color filters B, G, and R.
Can see through good black and white images.
第５図は本発明にかかる透過型液晶マトリツク
ス表示装置の他の実施例の縦断面構造を示す図で
ある。第５図において２３は前述の透過型液晶マ
トリツクス表示パネル、３４は該表示パネル２３
に鋭角の傾斜角θで開閉固定自在に設置された光
補助板である。本実施例は光補助板３４に外光
L1に対する白色の散乱拡散性と同時に、光拡散
透過照明作用を保持させることによつて、夜間等
周囲光が暗い状態でも透視表示できるようにした
ものである。３５は光散乱面で、外光L1に対し
白色の散乱面を形成するとともに、半透明でかつ
補助光源３８からの照射光Ｌiに対して拡散透過
性に構成されている。３６は光散乱面３５を保持
するプラスチツク等の透明体である。３７は前記
透明板３６の外面を覆つて設けられた光反射体
で、屈折率を変化させた累積層またはアルミ箔や
蒸着膜などで構成されている。前記補助光源３８
は必要に応じて単数または複数個前記光補助板３
４の中間部または端縁部に、前記光反射体３７に
よりその照射光が前記透明体３６に侵入するよう
に、設置されている。そこで補助光源３８からの
照射光Ｌiは透明体３６中を光散乱面３５、光反
射体３７の作用により拡散反射し、半透明の光散
乱面３５の全面にほぼ一様な明るさの拡散透過光
ＬT′を発生させることができる。従つて高照度の
周囲光L1による散乱光ＬRにより、また周囲光L1
の明るさが不足する時は補助光源３８による拡散
透過光ＬT′により明るい白色表示面が形成され、
表示パネル２３を介して良好なコントラスト比の
カラー或いはモノクロ画像が観察できる。 FIG. 5 is a diagram showing a longitudinal cross-sectional structure of another embodiment of the transmission type liquid crystal matrix display device according to the present invention. In FIG. 5, 23 is the aforementioned transmission type liquid crystal matrix display panel, and 34 is the display panel 23.
This is a light auxiliary plate installed at an acute angle of inclination θ so that it can be opened and closed. In this embodiment, the light auxiliary plate 34 is provided with external light.
By maintaining the light scattering/diffusing property for L 1 as well as the light diffusing/transmitting illumination effect, it is possible to perform transparent display even when the ambient light is dark, such as at night. Reference numeral 35 denotes a light scattering surface, which forms a white scattering surface for external light L 1 and is semi-transparent and diffusely transmissive for irradiated light L i from the auxiliary light source 38 . 36 is a transparent body such as plastic that holds the light scattering surface 35. A light reflector 37 is provided to cover the outer surface of the transparent plate 36, and is made of a cumulative layer with a changed refractive index, aluminum foil, a vapor deposited film, or the like. The auxiliary light source 38
may include one or more light auxiliary plates 3 as necessary.
The light reflector 37 is installed at the middle or edge of the transparent body 4 so that the irradiated light enters the transparent body 36. Therefore, the irradiated light L i from the auxiliary light source 38 is diffusely reflected in the transparent body 36 by the action of the light scattering surface 35 and the light reflector 37, and the brightness is almost uniformly diffused over the entire surface of the semitransparent light scattering surface 35. Transmitted light L T ' can be generated. Therefore, due to the scattered light L R due to the high intensity ambient light L 1 , the ambient light L 1
When the brightness is insufficient, a bright white display surface is formed by the diffused transmitted light L T ' from the auxiliary light source 38,
A color or monochrome image with a good contrast ratio can be observed through the display panel 23.
第６図は本発明にかかる透過型液晶マトリツク
ス表示装置の更に他の実施例の構造外観図で、テ
レビジヨン受像機等の画像表示装置を構成する場
合の例を示す。４０は平板状の匡体で、そのほぼ
中央部または中央部より下側寄りに表示パネル２
３が収容されている。表示パネル２３の位置に対
応する匡体４０の表裏に表示パネル２３の少なく
とも有効画面を含むよう窓部４１，４１′はこの
匡体４０の裏側に前記窓部４１′を少なくとも覆
うよう前記補助板２４または３４が配置される。
この光補助板２４または３４はその端部が表示パ
ネル２３の下方の匡体下部に接続金具４２を介し
て開閉固定自在に接続される。この光補助板２４
または３４は匡体４０の裏蓋を形成するととも
に、傾斜角すなわち開閉角θは少なくとも鋭角に
設定可能なように設計される。また光補助板２４
または３４は図のような動作状態で匡体４０の設
置固定台をも兼ねている。また匡体４０には、テ
レビジヨン電波受信用のアンテナ４３、電源スイ
ツチ組み込みの音量調整ボリウム４４、選局ダイ
ヤル４５等の必要な調整部品や、スピーカ部４６
が設けられている。また匡体４０の内部には、チ
ユーナ、映像中間周波増幅回路、映像検波増幅回
路、音声検波増幅回路、制御信号発生回路、さら
に表示パネル２３駆動用のＸドライバ、Ｙドライ
バ等の回路ブロツクが収容されている。 FIG. 6 is a structural external view of still another embodiment of the transmissive liquid crystal matrix display device according to the present invention, showing an example of the structure of an image display device such as a television receiver. Reference numeral 40 denotes a flat plate-shaped case, and a display panel 2 is disposed approximately in the center or lower than the center.
3 is accommodated. The windows 41 and 41' are arranged on the front and back sides of the casing 40 corresponding to the position of the display panel 23 so as to include at least the effective screen of the display panel 23. 24 or 34 are placed.
The end portion of the light auxiliary plate 24 or 34 is connected to the lower part of the casing below the display panel 23 via a connecting fitting 42 so as to be openable/closable. This light auxiliary plate 24
34 forms the back cover of the case 40, and is designed so that the inclination angle, that is, the opening/closing angle θ can be set to at least an acute angle. Also, the light auxiliary plate 24
The reference numeral 34 also serves as a mounting and fixing base for the enclosure 40 in the operating state as shown in the figure. The housing 40 also includes necessary adjustment parts such as an antenna 43 for receiving television radio waves, a volume adjustment volume 44 with a built-in power switch, and a channel selection dial 45, as well as a speaker section 46.
is provided. Further, the housing 40 houses circuit blocks such as a tuner, a video intermediate frequency amplification circuit, a video detection amplification circuit, an audio detection amplification circuit, a control signal generation circuit, and an X driver and a Y driver for driving the display panel 23. has been done.
このように光補助板として第４図および第５図
に示した２４および３４のものを用い、傾斜角θ
が鋭角になるように裏蓋兼設置固定台である光補
助板２４または３４を開くと、外光L1による散
乱光ＬR、更には透過散乱光ＬT、拡散透過光Ｌ
T′により表示パネル２３を介して良好なモノクロ
画像や、カラー画像が透視されることになる。 In this way, using the light auxiliary plates 24 and 34 shown in FIGS. 4 and 5, the angle of inclination θ
When the light auxiliary plate 24 or 34, which serves as the back cover and installation fixing stand, is opened at an acute angle, scattered light L R due to external light L 1 , further transmitted scattered light L T , and diffused transmitted light L
Due to T ', a good monochrome image or a color image can be seen through the display panel 23.
このような構成においては特筆すべきいくつか
の利点を有する。すなわちその第１は、必要な部
品を上下に振り分け、表示パネル２３を匡体４０
の中央部または中央部より下側寄りに設置するこ
とにより、裏蓋兼用の光補助板２４または３４は
表示パネル２３の有効画面と比較して、特に斜め
透視方向に、充分大面積にすることができ、透視
可能な視角範囲の拡大と斜め透視による画像歪み
の改善が達成される。その第２は、接続金具４２
で匡体４０に開閉固定自在に接続されて一体化さ
れているため、装置の小型化すなわちポケツトサ
イズ化が達成できる。 Such a configuration has several notable advantages. That is, the first step is to distribute the necessary parts vertically and place the display panel 23 in the casing 40.
By installing the optical auxiliary plate 24 or 34, which also serves as the back cover, at the center or lower than the center, the area can be made sufficiently large, especially in the diagonal viewing direction, compared to the effective screen of the display panel 23. This makes it possible to expand the viewing angle range that can be viewed through the lens and improve image distortion caused by oblique viewing. The second is the connection fitting 42
Since it is integrally connected to the casing 40 so that it can be opened and closed, the device can be made smaller, that is, pocket-sized.
なお音量調整ボリウム４４や選局ダイヤル４５
が位置する光補助板部分は透視されることがない
から必ずしも必要としない。従つてこの部分の光
補助板２４または３４は除去されるかまたは光散
乱面部分を除去し、この部分から上方に限定して
透過観察される光散乱面２５または３５を形成す
るようにしてもよい。 In addition, the volume adjustment volume 44 and the tuning dial 45
The part of the light auxiliary plate where is located is not necessarily required because it cannot be seen through. Therefore, the light auxiliary plate 24 or 34 in this portion may be removed or the light scattering surface portion may be removed to form a light scattering surface 25 or 35 that can be observed through transmission only upward from this portion. good.
第７図は本発明にかかる透過型液晶マトリツク
ス表示装置の更に他の実施例の外観図である。こ
の実施例では第６図と異なつて光補助板２４また
は３４は表示パネル２３の有効画面を含み、透視
観察するに必要な部分に限定されている。すなて
わち光補助板２４または３４は裏窓部５１′の下
端近傍で匡体５０に接続金具５２を介して開閉固
定自在に接続され、裏蓋の一部を兼ねている。な
お必要に応じて図示の如く光補助板２４または３
４に開閉固定自在な脚部５７を設け、透視観察時
の匡体５０の支持を行なうこともできる。この場
合更にコンパクトでかつ堅牢なテレビジヨン装置
を実現できる。 FIG. 7 is an external view of still another embodiment of the transmission type liquid crystal matrix display device according to the present invention. In this embodiment, unlike in FIG. 6, the optical auxiliary plate 24 or 34 includes the effective screen of the display panel 23 and is limited to a portion necessary for transparent observation. In other words, the optical auxiliary plate 24 or 34 is connected to the case 50 near the lower end of the back window portion 51' via a connecting fitting 52 so as to be openable/closable, and also serves as a part of the back cover. In addition, if necessary, the light auxiliary plate 24 or 3 may be installed as shown in the figure.
It is also possible to provide leg portions 57 that can be opened and closed freely to support the case 50 during transparent observation. In this case, a more compact and robust television device can be realized.
なおMOS型トランジスタを使用した場合を例
に取り、説明して来たが、TFT方式でも同様に
実施できることは明らかである。 Although the explanation has been given by taking the case of using a MOS type transistor as an example, it is clear that the same implementation can be performed using a TFT method.
以上本発明によれば、表示パネルの一方の両側
に、該表示パネルに対して鋭角で傾斜し得、かつ
その表面が光散乱面を形成する光補助板を設置
し、該光補助板と前記表示パネルとの間の鋭角な
間隙を介して外光が光補助板に入射するように成
し、前記光補助板の外光に対する散乱光を前記表
示パネルの他方の面側から該表示パネルを介して
透視するように成し、かつ前記光補助板は透光性
に形成され、前記光補助板の表示パネル装置側と
は反対面側からの外光による透過光を、前記表示
パネルを介して透視するようにしたので、光補助
板の背面からの外光も用いることができ、外光の
利用を容易かつ充分に行なえることから、夜間観
察をも容易に可能とすることができる。しかも低
電力消費で、また散乱面の利用によつて明るいモ
ノクロ、或いはカラー画像が良好に透視、透過表
示され、しかも一体化されたコンパクトな表示装
置が実現でき、小型ポータブルのテレビジヨン受
像機等が得られ、産業上極めて有用である。 As described above, according to the present invention, a light auxiliary plate that can be inclined at an acute angle with respect to the display panel and whose surface forms a light scattering surface is installed on both sides of one of the display panels, and the light auxiliary plate and the External light enters the light auxiliary plate through an acute gap between the light auxiliary plate and the display panel, and the scattered light of the external light from the light auxiliary plate is directed toward the display panel from the other side of the display panel. The light auxiliary plate is formed to be translucent, and transmits light transmitted by external light from a side of the light auxiliary plate opposite to the display panel device side through the display panel. Since it is made to be transparent, external light from the back side of the light auxiliary plate can also be used, and since the external light can be easily and sufficiently utilized, night observation can also be easily performed. Moreover, it has low power consumption, and by using a scattering surface, bright monochrome or color images can be seen through and displayed clearly, and an integrated compact display device can be realized, such as a small portable television receiver, etc. is obtained and is extremely useful industrially.
第１図および第２図は本発明が適用される透過
型液晶マトリツクス表示装置の回路的構成図、第
３図は第２図の透過型液晶マトリツクン表示パネ
ルの断面構造図、第４図は本発明にかかる透過型
マトリツクス表示装置の一実施例の断面構造図、
第５図は他の実施例の断面構造図、第６図および
第７図はそれぞれ更に他の実施例の構成外観図で
ある。
１，１′，１″……電界効果トランジスタ、２…
…コンデンサ、３，１４……液晶、１３……透明
表示電極、１５……透明電極、１６……透光性基
板、１７……透明基板、１８，１９……偏光板、
２０……集積基板、２１……透光性電極板、２３
……表示パネル、２４，３４……光補助板、２
５，３５……光散乱面、３６……透明体、３７…
…光反射体、３８……補助光源、４０，５０……
匡体、４２，５２……接続金具、Ｒ，Ｇ，Ｂ……
カラーフイルタ、Xi，Xi+1……Ｘ電極配線、Yj，
Yj′，Yj+1……Ｙ電極配線、θ……傾斜角。
1 and 2 are circuit configuration diagrams of a transmissive liquid crystal matrix display device to which the present invention is applied, FIG. 3 is a cross-sectional structural diagram of the transmissive liquid crystal matrix display panel of FIG. 2, and FIG. A cross-sectional structural diagram of an embodiment of a transmission type matrix display device according to the invention,
FIG. 5 is a sectional structural view of another embodiment, and FIGS. 6 and 7 are structural external views of still further embodiments. 1, 1', 1''...field effect transistor, 2...
... Capacitor, 3, 14 ... Liquid crystal, 13 ... Transparent display electrode, 15 ... Transparent electrode, 16 ... Transparent substrate, 17 ... Transparent substrate, 18, 19 ... Polarizing plate,
20... Integrated substrate, 21... Transparent electrode plate, 23
... Display panel, 24, 34 ... Light auxiliary plate, 2
5, 35...Light scattering surface, 36...Transparent body, 37...
...Light reflector, 38...Auxiliary light source, 40,50...
Enclosure, 42, 52... Connection fittings, R, G, B...
Color filter, Xi, Xi +1 ...X electrode wiring, Yj,
Yj', Yj +1 ...Y electrode wiring, θ...Inclination angle.
Claims (1)
型または薄膜型等の電界効果トランジスタと透明
な表示電極とを少なくとも含む単位絵素がＸ、Ｙ
両方向に多数個配設されるとともに、前記トラン
ジスタのソースまたはドレイン部のいずれかおよ
びゲート部が夫々の列、行に対応してＹ電極配線
およびＸ電極配線に接続された透光性のＸ，Ｙマ
トリツクス集積基板と、一方の面に透明電極を付
した透光性基板との間に液晶を介在せしめて画像
表示パネルが構成され、前記ＹおよびＸ電極配線
に供給される映像信号と選択信号に対応して前記
表示電極と透明電極との間に選択的に動作信号電
圧を供給し、前記液晶を前記映像信号に関連せし
めて選択的に動作させ、前記画像表示パネルを透
過する外光を変調制御する透過型液晶マトリツク
ス表示装置であつて、前記表示パネルの一方の両
側に、該表示パネルに対して鋭角で傾斜し得、か
つその表面が光散乱面を形成する光補助板を設置
し、該光補助板と前記表示パネルとの間の鋭角な
間隙を介して外光が光補助板に入射するように成
し、前記光補助板の外光に対する散乱光を前記表
示パネルの他方の面側から該表示パネルを介して
透視するように成し、かつ前記光補助板は透光性
に形成され、前記光補助板の表示パネル装置側と
は反対面側からの外光による透過光を、前記表示
パネルを介して透視するように成したことを特徴
とする透過型液晶マトリツクス表示装置。 ２ 光補助板は、拡散透過性が付与された光散乱
面を一方の面に有し、残りを光反射体で覆われた
透明体で構成され、かつ中間部または端縁部に前
記光反射体により照射光が前記透明体に侵入する
ように設置された単数または複数の補助光源を有
し、外光による散乱光と共に、前記光散乱面を通
した前記補助光源からの拡散透過光を前記表示パ
ネルを介して透視するように成したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の透過型液晶マト
リツクス表示装置。 ３ 表示パネルは単位絵素に対応して３原色のカ
ラーフイルタを有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第２項のいずれかに記載の透過
型液晶マトリツクス表示装置。 ４ 液晶はツイステツドネマテイツク型に配向構
成され、表示パネルはその両側に偏光フイルタを
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
至第３項のいずれかに記載の透過型液晶マトリツ
クス表示装置。 ５ 表示パネルはこれを駆動する回路ブロツクと
共に匡体に収容され、前記表示パネルに対応して
前記匡体の表裏位置に形成された窓部のうち、裏
側窓部を少なくとも覆い、かつ前記匡体に鋭角に
開閉固定自在に光補助板を接続したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
に記載の透過型液晶マトリツクス表示装置。 ６ 光補助板は、表示パネルの画像上下方向に対
して下から上に向く方向に、その下端部が匡体に
接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
第５項記載の透過型液晶マトリツクス表示装置。 ７ 光補助板は匡体裏蓋の一部または全部を形成
し、開放時に匡体の支持体となることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項記載の透過型液晶マトリ
ツクス表示装置。 ８ 表示パネルは匡体のほぼ中央部または中央部
より下側寄りに収容設置されることを特徴とする
特許請求の範囲第５項乃至第７項のいずれかに記
載の透過型液晶マトリツクス表示装置。[Claims] 1. Single or multiple MOS on a transparent substrate
A unit picture element including at least a type or thin film type field effect transistor and a transparent display electrode is X, Y
A large number of translucent An image display panel is constructed by interposing a liquid crystal between a Y matrix integrated substrate and a transparent substrate with a transparent electrode attached to one surface, and a video signal and a selection signal are supplied to the Y and X electrode wirings. An operating signal voltage is selectively supplied between the display electrode and the transparent electrode in response to the video signal, and the liquid crystal is selectively operated in relation to the video signal, thereby reducing external light passing through the image display panel. A transmissive liquid crystal matrix display device for modulation control, wherein a light auxiliary plate is installed on both sides of one of the display panels, the light auxiliary plate can be inclined at an acute angle with respect to the display panel, and the surface thereof forms a light scattering surface. , external light is made to enter the light auxiliary plate through an acute gap between the light auxiliary plate and the display panel, and the scattered light of the external light from the light auxiliary plate is directed to the other side of the display panel. The light auxiliary plate is configured so as to be seen through the display panel from the surface side, and the light auxiliary plate is formed to be transparent, and the light auxiliary plate is configured to be transparent, and transmits light transmitted from outside light from the side of the light auxiliary plate opposite to the display panel device side. A transmission type liquid crystal matrix display device, characterized in that the display panel is configured to be transparent through the display panel. 2. The light auxiliary plate has a light scattering surface imparted with diffuse transmittance on one side, and the rest is a transparent body covered with a light reflector, and has the light reflector in the middle part or the edge part. The transparent body includes one or more auxiliary light sources installed so that the irradiated light enters the transparent body, and the diffused transmitted light from the auxiliary light sources through the light scattering surface is transmitted along with the scattered light by external light. 2. A transmissive liquid crystal matrix display device according to claim 1, characterized in that the display device is constructed so as to be seen through a display panel. 3. The transmissive liquid crystal matrix display device according to claim 1, wherein the display panel has color filters of three primary colors corresponding to unit picture elements. 4. The transmissive liquid crystal matrix according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid crystal is aligned in a twisted nematic manner, and the display panel has polarizing filters on both sides thereof. Display device. 5. The display panel is housed in a casing together with a circuit block that drives the casing, and covers at least a back side window of windows formed on the front and back sides of the casing corresponding to the display panel, and 5. A transmissive liquid crystal matrix display device according to claim 1, further comprising a light auxiliary plate connected at an acute angle so as to be openable and fixed. 6. The transmission type according to claim 5, wherein the light auxiliary plate has its lower end connected to the casing in a direction from bottom to top with respect to the vertical direction of the image of the display panel. Liquid crystal matrix display device. 7. The transmission type liquid crystal matrix display device according to claim 5, wherein the optical auxiliary plate forms part or all of the back cover of the case and serves as a support for the case when opened. 8. The transmissive liquid crystal matrix display device according to any one of claims 5 to 7, wherein the display panel is housed and installed approximately at the center of the casing or below the center. .
Priority Applications (1)
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| JP11969579A JPS5643679A (en) | 1979-09-17 | 1979-09-17 | Transmission type liquid crystal matrix display unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11969579A JPS5643679A (en) | 1979-09-17 | 1979-09-17 | Transmission type liquid crystal matrix display unit |
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| JPS5643679A JPS5643679A (en) | 1981-04-22 |
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Family
ID=14767770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP11969579A Granted JPS5643679A (en) | 1979-09-17 | 1979-09-17 | Transmission type liquid crystal matrix display unit |
Country Status (1)
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1979
- 1979-09-17 JP JP11969579A patent/JPS5643679A/en active Granted
Patent Citations (2)
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Also Published As
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