WO1983001332A1

WO1983001332A1 - Colored liquid crystal display unit

Info

Publication number: WO1983001332A1
Application number: PCT/JP1982/000394
Authority: WO
Inventors: Denki Kabushiki Kaisha Mitsubishi
Original assignee: OOTA, Makoto;; NEKOZUKA, Masamichi;; Yagishita, Kikuji
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1983-04-14
Also published as: KR870000397B1; EP0089378A4; EP0089378A1; EP0089378B1; KR840001739A; AU8959082A; AU558279B2; DE3277257D1

Description

明細書

発明の名称

カラ -液晶表示装置

技術分野

この発明は液晶を用いたフル力ラーの大画面ディスブレイ装置に関するもので，大画面テレビ，広告宣伝用のグラフィックパネル等に使用されると好適である。

背景技術 - 従来，解像度が高くて，フルカラーで大画面（ 3〜 20 m^a ) のデイスブレィ装置としては適当ものが ¾かった。

また，仮に液晶を用いて大画面を得ようとした場合に，フルカラ—を実現しょうとすると，スタティックで液晶を駆動しなければならず，駆動素子の数量が数十万個になる。また，この素子を I C化しても数万個の素子が必要と ]?，大画面化を妨げる要因の一つとなっている。

さらに，液晶の出力端子の導体本数が数十万本となることも大画面化を妨げる要因の一つとるつてる。

発明の開示

この発明は，液晶表示器を例えば赤，緑，實の各電極面積を変えて構成することによ制御回路を簡単にし，また制御回路を組込んだブリント基板を表示画面とほぼ直角方向に設けることによ ]?多数の液晶表示器を並設して大画面化を計れるようにしたものである。

図面の簡単説明

O PI 第 1 図（a) , (b)はこの発明の一実施例における液晶パネルの正面図及び側断面図である。

第 2 図はディスプレイ ' モジュールの断面図，第 3 図はディスプレイ . モジュールの全体斜視図，第 4 図はデイスブレイ ' モジュールを用いて大画面化する様子を示す斜視図，第 5 図は液晶パネルの電極の電気的接続を説明する図，第 6 図は液晶パネルの電極に印加する電圧の波形の例を示す図，第 7 図（a)，（b)はゲスト一ホスト型液晶セルを用いた場合の液晶パネルの正面図及び平面図，第 8 図はゲストーホスト型液晶セルの構造を示す断面図である。

発明を実施するための最良の実施例

本発明の液晶表示装置を大画面のデイスブレイ装置として使用した例を以下図面に従って説明する。

第 1 図（a)は液晶パネル（IG)の正面図，第 1 図（b)はその側断面図であ ]?，この液晶パネル &Q)が後述のように多数組合わされて大画面ディスブレイ装置となる。

以下，液晶パネル &0)の構成につき説明する。一方の面に透明の共通電極（1)を形成したガラス基板 A (2)と，一方の面に独立した面積の異なる（第 1 図（a)の例では横方向に異る） 3 個 1 組の透明電極（3)を多数形成したガラス基板 B (⁴)の各々の電極面を対向させて配置し，この間にシール材（⁵) で液晶（⁶)を気密封入し，さらにガラス基板 A (2)の他の一方の面には，ガラス基板 B (4)の複数個の電極

ΟΜΡΙ (³)に対応した赤（R) ，緑 (G) ，青（B)から成るカラーフィルタ

(⁷) と遮光マスク（8)を印刷等で形成し，ガラス基板 A , B

(2)，（⁴)の外側に偏光軸を同じにして偏光板（9)を貼 ]5 合せて，液晶パネル 0)が構成されている。なおここで， 3 個

1 組の透明電極（3) とこれに対応した R ， G ， B のカラーフィルタ（⁷) の一区画を画素と称する。すなわち，この画素（1 01 ) が多数集まつて液晶パネル 0) とな ]3，液晶パネル（10)を組込んだディスプレイモジュ — ル（後述）が多数組合わされて大画面ディスプレイとなる。

第 2 図，第 3 図は液晶パネル（10)を組込んだディスブレィモジュ - ル 9)の側断面図並びに斜視図であ j9，図において，な：0は筐体で，その前面には光を散乱させるための拡散板^が取付けられ，その拡散板^の前面には液晶パネル αο)が複数枚透明接着剤にて固定されている。また筐体 Οίには液晶を駆動するための電子部品な³)が実装されたブリント基板（^が取付けられ上記液晶パネル αο) とブリント基板（Μ) とはフレキシブルプリント基板^にて電気的に接続されている。 ^は内側の一部に酸化チタン又はァルミの蒸着等による反射膜なを備えた蛍光ランプで，筐体（U)の内部に液晶パネル CIO) と平行に着脱自在に取付けられている。な8)は筐体（U)の両サイドに設けられたガイド溝である。そして上記ディスプレイモジュール（19)がガイド溝）を利用して第 4 図に示されるように多数組合わされて一体化されて大画面ディスブレイ装置とる。

O PI

WIPO . y 第 4 図において，）は，複数個のディスプレイ ' モジユール ⁹)を着脱自在に支持するための枠体である。

第 5 図は液晶パネル Q) の電気的つなが ]? を示した図であ，各電極に制御電圧を加えることによ， R ， G , B各部の透光量が変化し，混色されて多数の色が表示される。第 6 図は液晶パネルな0) の共通電極（1) と電極（3) と —の間に印加される電圧の波形例を示す図である。

このように構成された本発明装置の動作につき説明する。まず，第 1 図において液晶パネル αο)の電気的，光学的な動作を説明する。

液晶（6) としてツイスト型ネマティック液晶を用いた場合，ガラス基板 A , Β は)，（4)は外側を偏光軸を同じぐした偏光板（9)で挾まれているので，共通電極（1)及び電極（3) が無電圧のとき光が遮断され，逆に電圧が印加されているときは光を透過し，カラーフィルタ )によって着色され外部へ放射される。ここで液晶パネル do)の電極の接続は第 5 図に示すようになってお ]?，各々の電極には独立して第 6 図に示すような波形の任意の電圧が印加される。この結果，光の透過率は共通電極（1) と電極（3)間の印加電圧の関数となる。したがって，カラ — フィルタ（7)の赤），緑 (G) ，實（B)に対応する電極（1)，（3)から構成される一つの画素に着目し，これを十分距離を離れて視認すれば加法混色の原理によ ]3，混色された色が視認され，電極 (1)，（3)間の印加電圧の組合せによ任意の色が得られる。

OMPI 加法混色についてはカラーテレビでよく知られるところである。構造的には，液晶パネル 0)の端面と画素との間隔（ ) と画素間の間隔（ ) が < / 2 となるようにし，液晶パネル ftO)を複数妆連結しても画素間の間隔が等しく保てるようにしている。

このことは，多くの液晶パネルを連結して大画面を構成したとき，自然 ¾画面のつがを約束する。

次に，第 2 図について説明する。

蛍光ランブ^から発せられた光は，拡散板^によ散乱されて平均化されて，液晶パネル do)に入射し，ブリント基板の電子部品 3)から成る電子回路の第 6 図に示すようる信号がフレキシブル · プリソト基板を介して液晶パネル βθ)の各電極に入力され，この信号の大きさに応じた赤，緑，青の着色光が出力される。

ディスプレイ · モジュール（19)は独立した筐体を有し，

かつ，この筐体内に蛍光ランブ^が設けられているので，完全に独立した 1 個のモジュールとなってお，また筐体（1)の両サイドにガイド溝 08)があるので，大画面化

が容易である。

次に第 4 図について説明する。

第 4 図はディスプレイ ' モジュール ⁹)を用いて大画面

のディスプレイ · ボ— ドを実現する一つの方法である。

^は筐体^のガイド溝 8)のピッチに合せて作られた枠体

で，この枠体にディスプレイ · モジュール ⁹)をさし込

Ο ΡΙ WIPO

、： yノむだけで大画面ディスプレイ · ボードが構成される。

なお，上記実施例では赤色（R) ，緑色 (G) ，青色 (B)の 3 色を用い，それぞれの色に対応する電極の面積を変えて

るが，この割合は使用するカラーフィルタの色によ ]? 決定される。

次に，液晶セルとしてゲストーホスト型液晶セルを用

いた例について説明する。第 7 図（a)はゲストーホスト型液晶セルを用いた液晶パネルを示す正面図，第 7 図（b)はその平面図であ，液晶セル（102) ， (103) , (104) はそれぞれネマチック型の液晶が注入されているゲスト一

ホスト型液晶セルである。

この液晶セルの構造について第 8 図を用い，詳細に説

明する。 .

液晶セル（10²) ， (103) ，（10⁴) は 2 枚のガラス板（

105) ， (106) の間に並設され，それぞれ仕切枠（107) ，

(108) によ j? 仕切られている。お，符号（109)，（110) は液晶封入用の枠板である。

上記液晶セル（102) ， (103) ，（10⁴) はそれぞれネマチック型の液晶（111)·が注入されているゲストーホスト型液.晶セルであ ]?，液晶セル（103) ，液晶セル（102) ，

液晶セル（104) の順に表示面積が小さくるるように上記

仕切枠（10⁷) ， (108) にて仕切られてお j?，液晶セル（ 102)の液晶（111) 内には赤色表示用の染料分子が，液晶

セル（103) の液晶（111) 内には緑色表示用の染料分子が，

OMPI WIPO ノまた液晶セル（10⁴) の液晶（111) 内には實色表示用の染料分子が添加されている。そして，上記液晶セル（102), (103) , (104) は前記ガラス板（105) , (106) の内面に形成されている力ラー画像表示用の一対の透明電極（II²) , (113) ，（II⁴) をそれぞれ有し，これら電極の表示面積は電極（113) ，電極（112) , 電極（114) の順に小さくなっている。 ¾ぉ，これらの電極群は外部端子に電気的に接続されている。

次に，上記液晶表示器（100) の動作を説明する。即ち , 上記液晶表示器（100) の各液晶セルに電圧を印加しな状態でニュートラル偏光板等を介して光を入射すると，各液晶セル（102) , (103) ， (104) にてそれぞれ赤色光，緑色光，實色光が得られる。ところが上述したように各液晶セルは表示面積が相違するので，結局各液晶セルからの光量の相違する着色光を混色して成る微妙な色の着色光が得られる。

一方，上記 ³ つの液晶セルのいずれかに電圧を印加すると，例えば液晶セル（102) のみに電圧を印加すると，該セル（102)内の液晶の配向状態が変化し入射光をそのまま通すため，該セル（10²) からは赤色光が得られず，したがって上記 2 つの液晶セル（10³) ，（104) からの緑色光と青色光を混色して成る着色光が得られ，しかも各セル（103) ，（1G⁴) の発色面積が相違することから微妙色の着色光が得られる。お，上記実施例では各液晶セル内の液晶がホモジニァス配向されている場合について説明したが，ホメオト口ピック配向であっても全く同様の効果を得ることができ，この場合には得られる着色光と電圧との関係を逆にすればよい。

以上のように，この発明によれば液晶パネルと螢光ランブ，電子部品を実装したプリント基板，拡散板等を一体化したモジュール構造とし，また，液晶パネルの電極をそれぞれ独立した構造としたので，フルカラーで任意サイズの大画面ディスブレイボードが得られる効果があ •ό 。

お，このディスプレイ，モジュールを用いた大豳面ディスプレイ · ボードは大画面テレビ，グラフィックパネル等に用いると好適である。

また，上記実施例では光の三原色を表示するために 3 つの液晶セルを用いたが，特殊な用途では 2 つの液晶セルでも，実用化可能である o

Claims

請求の範囲

(1) 異なった色をそれぞれ表示する液晶セルを基板上に複数組並べて液晶パネルとし，この液晶パネルを多数連結して大画面構造となした力ラー液晶表示装置。

(2) 光の三原色をそれぞれ表示する液晶セルを使用したことを特徴とする請求の範囲第（1)項記載の力ラー液晶表装置 O

(3) 基板としてガラスを用いたことを特徴とする請求の範囲第（1)項記載の力ラー液晶表示装置。

(4) 液晶セルとしてツイスト ' ネマチック型液晶セルを用い力ラーフィルタを併設したことを特徴とする請求の範囲第（1)項記載の力ラー液晶表示装置。

(5) 電極面積の相違する少くとも ² つ以上の互いに電 . 気的に独立した 1 組の電極と，この電極に対応して配設された力ラーフィルタとを複数組備えるとともに，上記電極に対向する共通電極と，上記独立した電極と共通電極間に介在させた液晶と，偏光板とによ単一の液晶パネルとなし，この液晶パネルを多数連結して大形画面構造とした力ラー液晶表示装置。

(6) 上記独立した電極及び共通電極は透明電極であることを特徴とする請求の範囲第）項記載の力ラー液晶表示装 ¾ ₀

(7) 電極面積の相違する少くとも 2 つ以上の互いに電気的に独立した 1 組の電極と，この電極に対応して配

OMPI 設された力ラーフィルタとを複数組備えるとともに，上記電極に対向する共通電極と，上記独立した電極と共通電極間に介在させた液晶と，偏光板とによ ]9構成した液晶パネルを筐体の前面に，また液晶を駆動する駆動回路を構成するプリント基板を上記筐体の前後方向に設け，かつ上記筐体内に上記液晶パネルと平行に螢光ランブを設けてモジュール化し，このモジュールを多数連結して大画面構造となした力ラー液晶表示装

(8) 筐体の側面に設けたガイド溝によ j?各モジュールを連結するようにした請求の範囲第は）項記載の力ラー液晶不 li ₀

(9) 螢光ランプと液晶パネルとの間に拡散板を設けたことを特徵とする請求の範囲第）項記載の力ラー液晶表症

ο) 液晶パネルの端面と画素間の間隔（！）と画素と画素との間隔（ ₂ ) の関係が < ₂ Z ² とるるように

- したことを特徴とする請求の範囲第）項記載のカラー液晶表示装置。

αΐ) 液晶セルとしてゲストーホスト型液晶セルを用いたことを特徵とする請求の範囲第 a)項記載の力ラ液曰

HH

衣不艮。要約書

この発明は，異った色，例えば光の三原色をそれぞれ表示する液晶セルひ⁰²) (¹⁰³) (¹⁰⁴) を透明基板（⁴)上に複数個並設して単一の液晶パネルな⁰) となし，この液晶パネル &0)を縦横に多数連結して大画面表示構造とし，背面からの透過光を液晶セル（102) ( 103) (104) の電極へ印加する電圧によ ]? 制御することによ J9光の三原色を混色してフル力ラーの大画面表示を可能としたことを特徵とする。

OMPI

W1PO