(57)【要約】【課題】積層された液晶表示素子間のスペーサに起因する表示品質劣化を、低く抑えることができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１の液晶表示パネル１０１は、第１の液晶表示素子２０１と、それを挟み込む一対の偏光層２１１、２１２を有する。第２の液晶表示パネル１０２は、第２の液晶表示素子２０２と、それを挟み込む一対の偏光層２１３、２１４を有する。第１の液晶表示パネル１０１を構成する偏光層２１２と第２の液晶表示パネル１０２を構成する偏光層２１３との間には、スペーサ２７１が配置される。第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とは、スペーサ２７１を介して所定の間隔を隔てて対向するように貼り合わされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明基板に挟まれた液晶層を有する第１の液晶表示素子と、該第１の液晶表示素子を挟み込む一対の偏光層とを含む第１の液晶表示パネルと、
一対の透明基板に挟まれた液晶層を有する第２の液晶表示素子と、該第２の液晶表示素子を挟み込む一対の偏光層とを含み、前記第１の液晶表示素子に積層される第２の液晶表示パネルとを有し、
前記第１の液晶表示パネルの前記第２の液晶表示パネル側の偏光層と、前記第２の液晶表示パネルの前記第１の液晶表示パネル側の偏光層との間にスペーサが配置され、前記第１の液晶表示パネルと前記第２の液晶表示パネルとが、スペーサを介して所定の間隔を隔てて対向するように貼り合わされる液晶表示装置。
【請求項２】
前記スペーサが、前記第１の液晶表示パネルと前記第２の液晶表示パネルとに垂直な方向の大きさが異なる複数のスペーサを含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１の液晶表示パネルの前記第２の液晶表示パネル側の面と、前記第２の液晶表示パネルの前記第１の液晶表示パネル側の面との少なくとも一方に粘着層を有し、該粘着層上に前記スペーサが配置され、前記第１の液晶表示パネルと前記第２の液晶表示パネルとが貼り合わされる、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の液晶表示パネルの前記第２の液晶表示パネル側の偏光層と、前記第２の液晶表示パネルの前記第１の液晶表示パネル側の偏光層との間に、少なくとも１層の光拡散層を有する、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記粘着層が、前記光拡散層を兼ねる、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の液晶表示パネルの前記第２の液晶表示パネル側の面と、前記第２の液晶表示パネルの前記第１の液晶表示パネル側の面との双方に粘着層を有し、前記第１の液晶表示パネルの前記第２の液晶表示パネル側の面の粘着層の厚みをＴ１、前記第２の液晶表示パネルの前記第１の液晶表示パネル側の面の粘着層の厚みをＴ２、前記スペーサの前記第１の液晶表示パネルと前記第２の液晶表示パネルとに垂直な方向の大きさをφ、前記第１の液晶表示パネルと前記第２の液晶表示パネルとの間隔をＤＰとしたとき、
Ｔ１＋Ｔ２＜φ≦ＤＰ
を満たす、請求項３乃至５の何れか一に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の液晶表示パネルの前記第２の液晶表示パネル側の面と、前記第２の液晶表示パネルの前記第１の液晶表示パネル側の面との何れか一方に粘着層を有し、該粘着層の厚みをＴ３、前記スペーサの前記第１の液晶表示パネルと前記第２の液晶表示パネルとに垂直な方向の大きさをφ、前記第１の液晶表示パネルと前記第２の液晶表示パネルとの間隔をＤＰとしたとき、
Ｔ３＜φ≦ＤＰ
を満たす、請求項３乃至５の何れか一に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、更に詳しくは、積層された複数の液晶表示パネルを含む液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（液晶ディスプレイ）は、低消費電力で高精細化が可能という特徴を有しており、小型の携帯電話機の表示部から、大型のテレビモニターまで、広い範囲に適用されている。しかしながら、液晶表示装置（液晶表示パネル）は、ＣＲＴや、プラズマディスプレイ、ＦＥＤ（Field Emission Display）／ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）と呼ばれる放電型表示パネルに比して、暗所でのコントラスト比が得にくい。液晶表示パネルの暗所におけるコントラスト比は、液晶表示パネル単独では、高々１０００：１前後である。これに対して、プラズマディスプレイでは、コントラスト比３０００：１が得られる。液晶表示パネルは、暗所でのコントラスト比が低いため、映画などの暗い部分の表現力が豊かな映像ソースを用いて表示を行った際に、臨場感が不足するという問題点が指摘されている。
【０００３】
上記問題点に対し、液晶表示素子単体でのコントラスト比はそのままとして、バックライトの光強度を、表示する画像に従って制御し、液晶ディスプレイ装置全体でコントラスト比を向上させる技術が開発されている。しかし、通常、面光源型のバックライト装置では、光源に冷陰極管が用いられており、この冷陰極管の輝度のダイナミックレンジは狭いため、バックライトの光強度を、表示する画像に従って制御しても、コントラスト比は２０００：１〜３０００：１にとどまる。また、冷陰極管は棒状の光源であるために、同一画面内に、輝度が高い部分と低い部分とが同時に存在する場合に、バックライトによる輝度の調整ができず、バックライトの輝度制御によるコントラスト比の向上効果が低くなる。従って、一部高輝度の領域がある画像で、低輝度領域における再現性を重視するような画像を表示する際に、実質的なコントラスト比が低下するという問題がある。
【０００４】
上記問題を生じさせないためには、液晶表示素子のコントラスト比を大幅に引き上げる必要がある。しかし、前述したように、液晶表示素子単体におけるコントラスト比は高々１０００：１程度である。液晶表示素子単体でのコントラスト比を大幅に引き上げることなく、液晶表示装置のコントラスト比を大幅に向上できる液晶表示装置として、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されたものがある。これら文献に記載の液晶表示装置では、液晶表示素子を、２層、又は、それ以上重ね合わせる。複数の液晶表示素子を重ね合わせることで、黒輝度を低下させることができ、液晶表示素子全体でのコントラスト比を向上できる。
【０００５】
図１２に、液晶表示素子を２層重ねた構造の液晶表示装置を示す。この液晶表示装置９００は、光入射側（紙面向かって左側）から順に、偏光板９１１、液晶表示素子９０１、偏光板９１２、液晶表示素子９０２、及び、偏光板９１３を有する。液晶表示素子９０１は、ＴＮ（Twisted Nematic）構造の液晶層９４１と、一対の透明基板９２１、９２２とを有する。液晶表示素子９０２は、ＴＮ構造の液晶層９４２と、一対の透明基板９２３、９２４とを有する。一対の透明基板９２１、９２２の液晶層９４１側の面には、透明電極９３１、９３２が形成されている。また、一対の透明基板９２３、９２４の液晶層９４２側の面には、透明電極９３３、９３４が形成されている。透明電極９３１及び９３３は、駆動回路９５１から駆動信号が供給される画素電極である。透明電極９３２及び９３４は、共通電極である。
【０００６】
図１２に示す構造の液晶表示装置について、レーザ光を用いてコントラスト比を測定すると、液晶表示素子を１枚用いる構造ではコントラスト比が１０〜１５程度であったものが、２枚積層することで、１００：１程度に向上できた。更に、重ね合わせる液晶表示素子の枚数を３枚にすると、コントラスト比は１０００：１程度に向上できた。すなわち、複数の液晶表示素子を積層することで、液晶表示パネル単体でのコントラスト限界を超えたコントラスト比を実現できた。
【０００７】
２枚の液晶表示素子を積層する際の接合方法としては、以下の２通りのやり方が考えられる。１つ目のやり方は、一方の液晶表示素子の前面に粘着テープ（両面テープ）やシート状の粘着材を貼り付け、２枚の液晶表示素子同士を貼り合わせるというものである。２つ目のやり方は、一方の液晶表示素子に粘度を持つ液状の接着樹脂、例えばエポキシ系の接着剤やアクリル系の接着樹脂をスクリーン印刷法などにより塗布し、他方の液晶表示素子と貼り合わせるというものである。これら液晶表示素子の接合方法は、例えば、特許文献３に記載されている。
【０００８】
ここで、単に２枚の液晶表示素子を、粘着材や接着樹脂を用いて大気中で貼り合わせると、貼り合わせの際に、２枚の液晶表示素子の間に気泡などが生じることがあった。積層された２枚の液晶表示素子の間に気泡が存在すると、気泡内の屈折率と液晶表示素子を構成する部材の屈折率との差により、屈折や多重反射が生じ、密着した部分と気泡部分とで見栄えに差が生じ、観察者にとって見難い表示となる。すなわち、気泡内の屈折率は約１で、液晶表示素子を構成するガラスやプラスチックの屈折率は１．５近傍であるため、この屈折率の差により光の屈折や多重反射などが発生し、表示品質が低下するという問題があった。
【０００９】
上記気泡の発生の問題に対して、この問題を回避可能な液晶表示装置が、特許文献４に記載されている。図１３に、特許文献４に記載の液晶表示装置の断面を示す。この液晶表示装置は、観察者側（紙面上側）から順に、第１の偏光板５２１、第１の液晶表示素子５０１、第２の偏光板５２２、第２の液晶表示素子５０２、及び、第３の偏光板５２３を有する。第３の偏光板５２３の背面側には、バックライト装置が配置される。
【００１０】
第２の偏光板５２２は、第１の液晶表示素子５０１を構成するガラス基板に、粘着材を用いて接着される。第２の偏光板５２２と第２の液晶表示素子５０２を構成するガラス基板との間には、樹脂性ビーズから成るスペーサ５１１が散布され、第２の偏光板５２２と、第２の液晶表示素子５０２とが密着しないように構成されている。特許文献４では、第２の偏光板５２２と第２の液晶表示素子５０２とが密着しないように隙間を設けることで、第２の偏光板５２２と第２の液晶表示素子５０２との間に気泡が発生することを防止できるとしている。また、第２の偏光板５２２と第２の液晶表示素子５０２とが密着しないことで、第１の液晶表示素子５０１と第２の液晶表示素子５０２との位置合わせが容易になるとしている。
【００１１】
【特許文献１】特開昭６４−１０２２３号公報（図１、２頁目右上１３行目〜３貢目左上４行目まで）
【特許文献２】実開昭５９−１８９６２５号公報（図４）
【特許文献３】特開２００４−６２０２９号公報（段落０００５）
【特許文献４】再公表特許ＷＯ９９／０４３１５（１６頁１０行目〜１２行目、１７頁６行目〜９行目）
【非特許文献１】ＦＰＤガイドブック，（社）電子情報技術産業協会，Ｐ８３（２００５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献４に記載の液晶表示装置では、積層された２枚の液晶表示素子の間のスペーサによって、２枚の液晶表示素子の間を通過する光の偏光状態が乱れ、黒表示時に光漏れが生じて、スペーサの箇所で黒輝度が上昇するという問題がある。以下、これについて説明する。図１４（ａ）、（ｂ）に、液晶表示素子の積層部分を拡大して示す。図１４（ａ）は、２枚の液晶表示素子を隙間を隔てて貼り合せた構成であり、その隙間に、スペーサが存在しない箇所を示している。図１４（ｂ）は、隙間にスペーサが存在する箇所を示している。図１４（ａ）、（ｂ）には、入射光と出射光の軸方向も併せて示している。
【００１３】
第２の偏光板５２２の光透過軸は、図１４に示すＹ方向であるとする。黒表示時、第２の液晶表示素子５０２は、Ｘ方向に平行な直線偏光の光４０１を出射する。図１４（ａ）に示す、第２の液晶表示素子５０２と第２の偏光板５２２との間の隙間にスペーサが存在しない部分では、直線偏光４０１は、その偏光状態を保ったまま第２の偏光板５２２に入射する。第２の偏光板５２２の光透過軸と、直線偏光４０１とは直交状態であるため、直線偏光４０１は、第２の偏光板５２２を通過できない。従って、第２の偏光板５２２を通過した第１の液晶表示素子５０１に入射する光はなく、最終的に、第１の偏光板５２１（図１３）から出射する光もない。
【００１４】
一方、図１４（ｂ）に示す、第２の液晶表示素子５０２と第２の偏光板５２２との間にスペーサ５１１が存在する部分では、直線偏光４０１は、スペーサ５１１を通過する際に、スペーサ５１１によってわずかであるが偏光が乱され、その光は、偏光回転が生じた光４０３となる。この偏光回転が生じた光４０３は、第２の偏光板５２２の光透過軸と平行な成分の光を含み、その光透過軸に平行な成分の光４０４が、第２の偏光板５２２を通過する。光４０４は、第１の液晶表示素子５０１を通過し、最終的に、第１の偏光板５２１から光が出射する。
【００１５】
理想的な黒表示状態を考えると、図１４（ａ）では、最終的に第１の偏光板５２１を通過する光の光量は０である。これに対し、図１４（ｂ）では、第１の偏光板５２１からわずかに光が出射し、観察者は、スペーサ５１１がない部分に比して、スペーサ５１１がある部分を明るく感じることになる。すなわち、スペーサ５１１が存在しない部分では、良好な黒表示が得られるのに対し、スペーサ５１１近傍では光漏れが生じ、黒表示中に明点が観察される。黒表示中に明点が生じるような表示状態は、非特許文献１にも記載されるように、コントラストが高いために観察者に認められやすく、表示品質の劣化として感じられる。
【００１６】
次いで、白表示状態について考えると、第２の液晶表示素子５０２は、第２の偏光板５２２の光透過軸と平行な直線偏光を出射する。図１４（ａ）では、第２の液晶表示素子５０２を出射した光は、第２の偏光板５２２を通過し、最終的に、第１の偏光板５２１を透過する。一方、図１４（ｂ）では、スペーサ５１１により、第２の液晶表示素子５０２を出射した直線偏光の偏光状態が乱され、第２の偏光板５２２に入射する光は、第２の偏光板５２２の光透過軸に直交する成分を含む光となる。このため、第２の液晶表示素子５０２を出射した光の一部は第２の偏光板５２２を通過することができず、最終的に第１の偏光板５２１を透過する光の光量は、図１４（ａ）に比して減少する。
【００１７】
しかしながら、スペーサ５１１にて偏光が乱されたとしても、その偏光の乱れはさほど大きなものではない。このため、白表示の場合は、スペーサ５１１がない部分の輝度と、スペーサ５１１が存在する部分との輝度の差は、完全拡散状態になったと仮定して半分であり、コントラストで表現すると最大でも“２”である。このことから、観察者から見て、より表示を疎外する要因として、黒表示時にスペーサ５１１の近傍から光が漏れる状態が問題となる。
【００１８】
本発明は、積層された液晶表示素子間のスペーサに起因する表示品質劣化を、低く抑えることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、一対の透明基板に挟まれた液晶層を有する第１の液晶表示素子と、該第１の液晶表示素子を挟み込む一対の偏光層とを含む第１の液晶表示パネルと、一対の透明基板に挟まれた液晶層を有する第２の液晶表示素子と、該第２の液晶表示素子を挟み込む一対の偏光層とを含み、前記第１の液晶表示素子に積層される第２の液晶表示パネルとを有し、前記第１の液晶表示パネルの前記第２の液晶表示パネル側の偏光層と、前記第２の液晶表示パネルの前記第１の液晶表示パネル側の偏光層との間にスペーサが配置され、前記第１の液晶表示パネルと前記第２の液晶表示パネルとが、スペーサを介して所定の間隔を隔てて対向するように貼り合わされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の液晶表示装置は、スペーサに起因する表示品質劣化を、低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本実施形態の説明に先立って、本発明の原理について説明する。図１に、本発明の液晶表示装置を示す。液晶表示装置は、観察者側から順に、第１の偏光層２１１、第１の液晶表示素子２０１、第２の偏光層２１２、第３の偏光層２１３、第２の液晶表示素子２０２、及び、第４の偏光層２１４を有する。なお、以下では、第１の液晶表示素子２０１と、第１の液晶表示素子２０１を挟み込む一対の偏光層（第１の偏光層２１１、第２の偏光層２１２）とを含めて、第１の液晶表示パネル１０１と呼ぶ。また、第２の液晶表示素子２０２と、第２の液晶表示素子２０２を挟み込む一対の偏光層（第３の偏光層２１３、第４の偏光層２１４）とを含めて、第２の液晶表示パネル１０２と呼ぶ。
【００２２】
第１の液晶表示素子２０１を挟み込む一対の偏光層２１１、２１２における光透過軸は、互いに直交するものとする。第２の液晶表示素子２０２を挟み込む一対の偏光層２１３、２１４の光透過軸も、互いに直交するものとする。第１の液晶表示パネル１０１の第２の液晶表示パネル１０２側の偏光層２１２の光透過軸と、第２の液晶表示パネル１０２の第１の液晶表示パネル１０１側の偏光層２１３の光透過軸とは、互いに平行である。第２の液晶表示パネル１０２の背面には、バックライト光源２９１が配置される。第１の液晶表示パネル１０１及び第２の液晶表示パネル１０２の表示モードは、特に限定されないが、ノーマリーブラックであるとする。
【００２３】
第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間には、スペーサ２７１が配置される。第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とは、スペーサ２７１を介して、所定の間隔を隔てて対向するように貼り合わされる。第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２との間にスペーサ２７１が存在することで、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とを貼り合わせる際に、両者の間に気泡が生じることを防ぐことができる。
【００２４】
図２に、スペーサ２７１付近を拡大して示す。第２の偏光層２１２及び第３の偏光層２１３の光透過軸は、同図中に示すｙ方向（９０°）であるとする。バックライト光源２９１（図１）から出射した光のうち、第４の偏光層２１４の光透過軸に平行な成分の直線偏光は、第２の液晶表示素子２０２を通過し、偏光方向を変化させ、或いは、偏光方向を変化させずに、第３の偏光層２１３に入射する。第３の偏光層２１３は、入射光のうち、光透過軸方向に平行な成分の光、つまり、９０°方向の直線偏光３０２を透過する。
【００２５】
第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間にスペーサ２７１が存在しない部分では、直線偏光３０２は、直線偏光のまま第２の偏光層２１２に入射し、第１の液晶表示素子２０１へと透過する。一方、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間にスペーサ２７１が存在する部分では、直線偏光３０２は、周囲とは屈折率が異なるスペーサ２７１の存在によって微小ながら偏光が乱され、偏光回転が生じた光３０３となる。第２の偏光層２１２は、偏光回転が生じた光３０３のうち、光透過軸（ｙ方向）に平行な成分の直線偏光３０４を透過する。
【００２６】
第２の偏光層２１２を透過した直線偏光３０４は、第１の液晶表示素子２０１を通過し、偏光方向を変化させ、或いは、偏光方向を変化させずに、第１の偏光層２１１（図１）に入射する。第１の偏光層２１１は、入射光のうち、光透過軸に平行な成分の直線偏光を透過する。観察者は、第１の偏光層２１１を透過した光を、表示光として観察する。
【００２７】
白表示について考える。バックライト光源２９１を出射した光は、第４の偏光層２１４を透過して直線偏光となり、第２の液晶表示素子２０２で偏光方向を９０°回転させ、９０°の直線偏光３０２として第３の偏光層２１３を透過する。スペーサ２７１が存在しない部分では、直線偏光３０２は、そのまま第２の偏光層２１２に入射し、第２の偏光層２１２を透過する。第３の偏光層２１３を透過した直線偏光３０２の光量と、第２の偏光層２１２を透過する直線偏光３０４の光量はほぼ同じである。
【００２８】
一方、スペーサ２７１が存在する部分では、直線偏光３０２は、スペーサ２７１で偏光変化が生じ、偏光回転が生じた光３０３となり、第２の偏光層２１２に入射する。偏光回転が生じた光３０３は、第２の偏光層２１２の光透過軸と直交する成分の光を含んでいる。このため、第２の偏光層２１２を透過する直線偏光３０４の光量は、第３の偏光層２１３を透過した直線偏光３０２の光量よりも少なくなる。つまり、直線偏光３０４の光量は、スペーサ２７１が存在しない部分で第２の偏光層２１２を透過する光の光量よりも少なくなる。その結果、観察者が観察するスペーサ２７１が存在する部分の表示輝度は、スペーサ２７１が存在しない部分の表示輝度に比して低下する。
【００２９】
しかしながら、観察者としての人間の認識能力は、輝度が高い部分では鈍感になることから、観察者は、白表示中に存在する輝度が低い箇所の存在を認識しにくい。人間の認識能力が輝度が高い部分では鈍感になるということは、人間の視感度輝度を表す、国際照明委員会ＣＩＥのＸＹＺ表色系による視感度輝度Ｌ＊が、
Ｌ＊＝１１６（Ｙ／Ｙｎ）＾（１／３）―１６
ただし、Ｙは対象物の輝度、Ｙｎは基準白色源の輝度
で表され、非線形であることから明らかである。従って、観察者は、白表示状態では、スペーサ２７１の存在を認識しにくい。
【００３０】
次に、黒表示について考えると、第４の偏光層２１４を透過した光は、光透過軸が直交する第３の偏光層２１３を通過できないので、理想的には、第３の偏光層２１３の透過光である直線偏光３０２の光量は０となる。しかし、実際には、第３の偏光層２１３に入射する光は、完全には光透過軸と直交した直線偏光とはならないので、第３の偏光層２１３に入射した光の一部は第３の偏光層２１３を透過する。黒表示時に第３の偏光層２１３を透過した直線偏光３０２は、スペーサ２７１が存在する部分では、偏光回転が生じた光３０３となる。
【００３１】
第２の偏光層２１２は、スペーサ２７１によって偏光回転が生じた光３０３のうち、光透過軸に平行な成分を透過するため、第２の偏光層２１２を透過する直線偏光３０４の光量は、白表示時と同様に、第３の偏光層２１３を透過した直線偏光３０２の光量に比して少なくなる。従って、黒表示時についても、観察者は、スペーサが存在しない部分に比して、スペーサ２７１が存在する部分の輝度が低下したと認識することになる。観察者は、暗い表示中の更に暗い箇所を認識しにくいので、黒表示時も、スペーサ２７１の存在を認識しにくくなる。
【００３２】
特許文献４の構造では、黒表示時に、スペーサが存在する部分の表示輝度が上昇するため、暗い表示中に輝度が浮いた箇所が存在することで、観察者がスペーサの存在を認識しやすくなり、表示品質が低下した。本発明では、スペーサ２７１が、光透過軸が平行な２つの偏光層２１２、２１３の間に挟まれているため、スペーサ２７１が存在する部分の輝度は、スペーサ２７１が存在しない部分の輝度に比して低下する。黒表示では、スペーサ２７１が存在する部分の表示輝度が、もともと暗いスペーサ２７１が存在しない部分の輝度よりも更に低下するので、観察者は、スペーサ２７１の存在を認識しにくい。また、白表示では、全体の表示輝度が高いため、観察者は、スペーサ２７１が存在する部分の輝度低下に気付きにくく、スペーサ２７１の存在を認識しにくい。従って、本発明の構造とすることで、特許文献４の構造に比して、積層された液晶表示素子間のスペーサに起因する表示品質劣化を、低く抑えることができる。
【００３３】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図３は、本発明の第１実施形態の液晶表示装置の断面を示している。液晶表示装置は、観察者側から順に、第１の偏光層２１１、第１の液晶表示素子２０１、第２の偏光層２１２、粘着層２６１、スペーサ２７１、粘着層２６２、第３の偏光層２１３、第２の液晶表示素子２０２、及び、第４の偏光層２１４を有する。本実施形態では、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２との貼り合わせに、粘着層２６１、２６２を用いる。
【００３４】
図４に、液晶表示素子２０１、２０２の詳細な構成を含む液晶表示装置の断面を示す。第１の液晶表示素子２０１は、観察者側から順に、ガラス基板２２１、カラーフィルタ層２３１、配向膜２４１、液晶層２５１、配向膜２４２、及び、ガラス基板２２２を有する。第２の液晶表示素子２０２は、バックライト光源２９１側から順に、ガラス基板２２４、配向膜２４４、液晶層２５２、配向膜２４３、及び、ガラス基板２２３を有する。
【００３５】
第１の液晶表示素子２０１のガラス基板２２１の観察者側の面には、第１の偏光層２１１が貼り付けられ、ガラス基板２２２のバックライト光源２９１側の面には、第２の偏光層２１２が貼り付けられる。第１の偏光層２１１の光透過軸は、図４に示すｘ方向（０°）とし、第２の偏光層２１２の光透過軸はｙ方向（９０°）とする。また、第２の液晶表示素子２０２のガラス基板２２３の観察者側の面には、第３の偏光層２１３が貼り付けられ、ガラス基板２２４のバックライト光源２９１側の面には、第４の偏光層２１４が貼り付けられる。第４の偏光層２１４の光透過軸は、ｘ方向（０°）とし、第３の偏光層２１３の光透過軸はｙ方向（９０°）とする。
【００３６】
スペーサ２７１は、粘着層２６１と粘着層２６２との間に配置される。スペーサ２７１には、例えば、球状のスペーサを用いる。スペーサ２７１は、粘着層２６１と粘着層２６２とに粘着し、液晶表示パネル１０１、１０２を結合させる。言い方を変えれば、液晶表示パネル１０１、１０２は、粘着層２６１、２６２により、スペーサ２７１を介して貼り合わされる。粘着層２６１と粘着層２６２との間にスペーサ２７１が存在することにより、粘着層２６１と粘着層２６２とが直接に接触することを防ぐことができる。これにより、液晶表示パネル１０１、１０２の貼り合わせに際して、パネル間に気泡が生じる問題を回避できる。
【００３７】
なお、液晶表示パネル１０１、１０２を、スペーサ２７１を介して貼り合わせると、粘着層２６１、２６２同士を粘着させる場合に比して、貼り合わせ強度は低下する。この貼り合わせ強度の低下を補うためには、画面周辺部などの画像表示領域外に粘着テープ２８１を設ければよい。粘着テープ２８１は、粘着層２６１と粘着層２６２とにスペーサ２７１を介さずに粘着し、或いは、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３とにスペーサ２７１を介さずに粘着する。または、粘着テープ２８１は、第２の偏光層２１２や第３の偏光層２１３よりも更に外周のガラス基板２２２とガラス基板２２３との間に設けられていてもよい。
【００３８】
粘着テープ２８１は、スペーサ２７１部分に比して、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とに強力に貼りつくので、貼り合わされた液晶表示パネル１０１、１０２の位置固定が強固なものとなる。このため、振動による液晶表示パネル１０１、１０２の位置ずれや剥れなどを防止することができる。粘着テープ２８１は、貼り合わせ強度を向上できるものであればよく、この部分に、粘着テープに代えて、接着剤などの樹脂を用いてもよい。
【００３９】
第１の液晶表示素子２０１と第２の液晶表示素子２０２とにおける解像度は同一とし、第１の液晶表示素子２０１と第２の液晶表示素子２０２とは、互いに対応する画素を有しているものとする。或いは、第１の液晶表示素子２０１における解像度と、第２の液晶表示素子２０２における解像度とは、異なっていてもよい。図４では、第１の液晶表示素子２０１を、カラーフィルタ層２３１を有するカラー表示の液晶表示素子とし、第２の液晶表示素子２０２をモノクロの液晶表示素子とした。しかしながら、第１の液晶表示素子２０１と第２の液晶表示素子２０２との組み合わせは任意であり、双方がカラー表示を行ってもよく、或いは、双方がモノクロ表示を行ってもよい。
【００４０】
液晶表示装置の作成手順について説明する。はじめに、第１の液晶表示素子２０１を、第１の偏光層２１１と第２の偏光層２１２とで挟み込み、第１の液晶表示パネル１０１を得る。また、第２の液晶表示素子２０２を、第３の偏光層２１３と第４の偏光層２１４とで挟み込み、第２の液晶表示パネル１０２を得る。次いで、第２の偏光層２１２上に粘着層２６１を設け、第３の偏光層２１３上に粘着層２６２を設ける。また、第２の液晶表示パネル１０２の偏光層２１３又は粘着層２６２の外周又は周囲に、両面の粘着テープ２８１を貼り付ける。
【００４１】
続いて、粘着層２６２上に、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２との間の隙間、つまりは、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間の隙間を保持するためのスペーサ２７１を配置する。スペーサ２７１の配置では、例えば粘着層２６２上の所望の位置に、所望の大きさ、所望の接触面積で適宜スペーサ２７１を散在させる。スペーサ２７１には、例えば、フォトスペーサや微粒子などを用いることができる。スペーサ２７１の材質は、ガラスやシリカなどの無機材料であってもよく、或いは、アクリル樹脂などの有機材料であってもよい。また、スペーサ２７１の材料に、紫外線硬化樹脂のような光反応性を有する材料を選択することも可能である。
【００４２】
なお、粘着テープ２８１の貼り付けに際しては、粘着テープ２８１の片側の剥離紙のみを剥離して第２の液晶表示パネル１０２に粘着テープ２８１を貼り付け、もう一方のセパレータは、スペーサ２７１の配置が終わるまで、剥離せずに残しておくとよい。このようにすることで、粘着テープ２８１と第１の液晶表示パネル１０１側の粘着層２６１との間に、スペーサ２７１が混入することを防ぐことができる。
【００４３】
スペーサ２７１の配置後、第２の液晶表示パネル１０２上に、第１の液晶表示パネル１０１を、位置合わせして貼り合わせる。スペーサ２７１の形状を球形状とする場合、スペーサ２７１の直径は、スペーサ２７１の方向に因らず一定であるので、粘着層２６２上のスペーサ２７１が粘着層２６１とほぼ接触した状態であれば、スペーサ２７１が粘着層２６２上を移動したときでも、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間の間隔を一定に保つことができる。従って、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とを貼り合わせる際に、貼り合わせる２つの液晶表示パネル間の間隔を保ったまま、位置合わせを行うことができる。
【００４４】
第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２との間には、スペーサ２７１により隙間が形成され、粘着層２６１と粘着層２６２とを接触させずに、２つの液晶表示パネルを貼り合せることができる。２つの液晶表示パネル１０１、１０２間に隙間が形成されることで、粘着層を用いて貼り合わせを行う際に問題となる貼り付きムラや干渉縞を防ぐことができる。最後に、第２の液晶表示パネル１０２の裏面側にバックライト光源２９１を配置し、液晶表示装置が得られる。
【００４５】
図５は、スペーサ２７１付近の断面を拡大して示している。スペーサ２７１は、粘着層２６１、２６２に一部埋没する程度で、粘着層の厚み分だけ埋没しても、粘着層２６１、２６２が密着せずに、所定の間隔を維持できる大きさを有する。すなわち、粘着層２６１、２６２の厚みをそれぞれＴ１、Ｔ２とし、第２の偏光層２１２から第３の偏光層２１３までの間隔をＤＰとして、スペーサ２７１の大きさφは、下記の関係式を満たしている。
Ｔ１＋Ｔ２＜φ≦ＤＰ
【００４６】
液晶表示装置は、外力によって、第１の液晶表示パネル１０１が第２の液晶表示パネル１０２側へ歪み、或いは、衝撃や振動により第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とのそれぞれに歪みが生じることがある。スペーサ２７１の大きさφを、上記関係式を満たすように設定することで、液晶表示パネルが歪み、スペーサ２７１が粘着層２６１、２６２に埋没したとしても、粘着層２６１と粘着層２６２とが接触することを避けることができる。
【００４７】
粘着層２６１、２６２の厚みＴ１、Ｔ２とスペーサ２７１の大きさφとの関係については、Ｔ１＋Ｔ２と、φとの差が小さいことが好ましい。これは、Ｔ１＋Ｔ２とφとの差が小さいほど、つまり、スペーサ２７１が粘着層２６１、２６２に埋没するほど、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２との貼り合わせ強度の向上が期待できるためである。
【００４８】
粘着テープ２８１を、図５に示すように粘着層２６１、２６２間に設ける構成では、粘着テープ２８１の厚みＴと、スペーサ２７１の厚みとは、下記の関係式を満たす。
φ−（Ｔ１＋Ｔ２）＝Ｔ＝ＤＰ−（Ｔ１＋Ｔ２）
このような関係とすることにより、粘着テープ２８１の厚みＴで形成される粘着層２６１、２６２の間隔は、スペーサ２７１が粘着層２６１、２６２の少なくとも一方に一部が埋没する間隔となる。また、液晶表示パネルの貼り合わせに際しては、粘着テープ２８１が他方の液晶表示パネルと接触する前に、スペーサ２７１が粘着層２６１とほぼ接触することになるので、位置合わせが容易となる。
【００４９】
なお、粘着テープ２８１を偏光層２１２、２１３間に設ける構成の場合、粘着テープ２８１の厚みＴと、スペーサ２７１の大きさφ、粘着層２６１、２６２の厚みＴ１、Ｔ２、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間隔ＤＰとは、下記の関係式を満たす。
Ｔ１＋Ｔ２＜φ＝Ｔ＝ＤＰ
また、粘着テープ２８１をガラス基板２２２、２２３の間に設ける構成の場合は、ガラス基板２２２、２２３の間隔をＤＧとして、粘着テープ２８１の厚みは、下記関係式を満たす。
Ｔ１＋Ｔ２＜φ≦ＤＰ＜Ｔ＝ＤＧ
【００５０】
図４にて、バックライト光源２９１を出射した光は、第４の偏光層２１４に入射し、０°方向の直線偏光となる。この直線偏光は、ガラス基板２２４、配向膜２４４、液晶層２５２、配向膜２４３、及び、ガラス基板２２３を通過して、第３の偏光層２１３に入射する。第３の偏光層２１３に入射した光のうち、偏光方向が第３の偏光層２１３の光透過軸（９０°方向）に平行な成分は、第３の偏光層２１３を出射する。第３の偏光層２１３を出射した光（９０°の直線偏光）は、粘着層２６２、スペーサ２７１、及び、粘着層２６１を通り、第２の偏光層２１２に入射する。
【００５１】
第２の偏光層２１２は、入射光のうち、光透過軸（９０°）に平行な成分の光をガラス基板２２２側に透過する。第３の偏光層２１３の光透過軸と、第２の偏光層２１２の光透過軸とは、互いに平行なので、第３の偏光層２１３を出射した光のほとんどは、第２の偏光層２１２を透過することになる。しかしながら、スペーサ２７１が存在する位置では、第３の偏光層２１３を出射した光は、周囲とは屈折率が異なるスペーサ２７１により偏光状態が乱れ、第２の偏光層２１２の光透過軸に直交する成分を含む偏光回転が生じた光３０３となる（図２）。従って、スペーサ２７１が存在する部分における第２の偏光層２１２の透過光の光量は、スペーサ２７１が存在しない部分における透過光の光量よりも少なくなる。
【００５２】
第２の偏光層２１２を透過した光（９０°の直線偏光）は、ガラス基板２２２、配向膜２４２、液晶層２５１、配向膜２４１、カラーフィルタ層２３１、及び、ガラス基板２２１を通過し、第１の偏光層２１１に入射する。第１の偏光層２１１に入射した光のうち、偏光方向が第１の偏光層２１１の光透過軸（０°方向）に平行な成分は、第１の偏光層２１１を透過する。第１の偏光層２１１を透過した光は、観察者が観察する観察光となる。
【００５３】
前述のように、スペーサ２７１部分での第２の偏光層２１２を透過する光の光量は、スペーサ２７１が存在しない部分での透過光の光量よりも減少する。従って、観察者は、スペーサ２７１部分の表示が暗くなったと感じる。例えば、白表示を考えると、スペーサ２７１が存在しない部分の表示を白輝度（最大表示輝度）とするとき、スペーサ２７１部分の表示は、最大表示輝度よりも少し低い輝度となる。また、黒表示を考えると、スペーサ２７１が存在しない部分の表示を黒輝度とするとき、スペーサ２７１部分の表示は、黒輝度よりも更に少し低い輝度となる。
【００５４】
本実施形態では、第１の液晶表示パネル１０１の第２の液晶表示パネル１０２側の偏光層（第２の偏光層２１２）と、第２の液晶表示パネル１０２の第１の液晶表示パネル１０１側の偏光層（第３の偏光層２１３）との間にスペーサ２７１を配置し、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とを、スペーサ２７１を介して所定の間隔を隔てて対向するように貼り合わせる。本実施形態では、スペーサ２７１が存在する位置では、第２の液晶表示パネル１０２の光出射側の偏光層である第３の偏光層２１３を出射した光は、スペーサ２７１によって偏光状態が乱れ、第１の液晶表示パネル１０１の光入射側の偏光層である第２の偏光層２１２に入射する。スペーサ２７１が存在する部分では、スペーサ２７１によって偏光回転が生じる分だけ、スペーサ２７１が存在しない部分に比して、第２の偏光層２１２を透過する光の光量が減少する。従って、スペーサ２７１の部分が、他の部分の表示に比して、少し暗く見える。
【００５５】
黒表示について考えると、本実施形態では、スペーサ２７１の部分が少し暗く見えるため、暗い表示画面中でスペーサ部分が周囲よりも明るく見える特許文献４に比して、スペーサ２７１の存在が目立たない。一方、白表示については、明るい表示画面中でスペーサ２７１の部分は少し輝度が落ちることになるが、人間の認識能力は、輝度が高い領域では鈍感になることから、観察者は、スペーサ２７１による輝度低下を認識しにくい。従って、本実施形態では、特許文献４に比して、積層された液晶表示パネル間に隙間を作るスペーサに起因する表示品質劣化を低く抑えることができる。
【００５６】
本実施形態では、粘着層２６１、２６２の間にスペーサ２７１を配置し、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とを、スペーサ２７１を介して貼り合わせている。このようにすることで、粘着層２６１、２６２同士が直接に接触することを防ぐことができると共に、２つの液晶表示パネル１０１、１０２を、隙間をあけて貼り合わせることができる。本実施形態では、粘着層２６１、２６２の間をスペーサ２７１で所定間隔に保持していることから、外力や振動、衝撃などにより液晶表示パネルに歪みが生じても、粘着層２６１、２６２同士の接触が抑えられ、接触ムラや干渉縞の発生を防止できる。
【００５７】
本実施形態では、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とは、面接触ではなく、スペーサ２７１による微小な点での接触の集合で貼り合わされるので、液晶表示パネルの貼り合わせ工程における位置合わせを容易に行うことができる。また、粘着層２６１、２６２を大気中で直接に貼り合せることを考えると、粘着層２６１、２６２の間に気泡を生じさせずに貼り合わせることは困難である。本実施形態では、スペーサ２７１を介して貼り合わせるので、気泡の問題は生じず、真空などを要さずに容易に貼り合わせることができる。
【００５８】
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。複数の液晶表示パネルを積層した液晶表示装置では、積層された複数の液晶表示パネルの間隔が視差を生じ、見る角度に応じて下層側の液晶表示パネルの画素を通過した光が、上層側の液晶表示パネルの対応する画素を通過しないといった事態や、別の画素を通過するといった事態が生じる。このため、積層された複数の液晶表示パネルを有する液晶表示装置を斜め視野から見ると、視野角に応じて各液晶表示素子で見ている位置が異なり、特に、急激に輝度が変化する部分が二重に見え、違和感を生じるという問題がある。
【００５９】
図６（ａ）〜（ｃ）は、積層された液晶表示パネルでの画素の重なり状態を示している。図６（ａ）は、液晶表示パネルの中央から向かって左側の画素を観察した状態を、（ｂ）は中央正面からその直下の画素を観察した状態を、（ｃ）は、中央から向かって右側の画素を観察した状態を示している。同図（ｂ）に示すように、正面中央では、積層された２つの液晶表示パネルの各画素の位置は一致しており、特に問題はない。しかし、（ａ）及び（ｃ）に示すように、左側及び右側から見た場合には、２つの液晶表示パネル間で画素が位置ずれを起こし、輝度低下が観察される。また、その際、画素の位置ずれによる輝度低下で暗くなる部分と、明るい部分とが周期的に並び、上下の液晶表示パネル内の配線又はブラックマトリクス同士が干渉しあうことで、モアレのような干渉縞が観察され、表示品位が低下する。
【００６０】
上記視差に起因する表示品質の低下を抑制するための構成は、特開２００７−３１０３７６号公報に記載されている。該文献では、積層された液晶表示パネル間に光拡散層を挿入し、下層側の液晶表示パネルの明暗変化を緩やかにすることで、表示品質低下を抑制している。本実施形態では、積層された液晶表示パネル間に光拡散機能を有する光拡散層を少なくとも一層設け、視差に起因する表示品質の劣化の抑制を図る。
【００６１】
図７は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置の断面を示している。本実施形態の液晶表示装置では、粘着層２６３、２６４が光拡散機能を有している。つまり、粘着層２６３、２６４は、光拡散層を兼ねている。粘着層２６３、２６４は、スペーサ２７１に粘着すると共に、光源側から入射した光を拡散する。粘着層２６３、２６４には、例えば粘着剤に屈折率の異なる微小なビーズを分散させた光拡散機能を有する粘着剤を用いる。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００６２】
粘着層２６３、２６４は、スペーサ２７１により所定の隙間を隔てて対向しているので、粘着層２６３、２６４と大気との界面の凹凸や、界面における多重反射によっても光の拡散や散乱が生じる。従って、粘着層２６３、２６４単体での光拡散機能との相乗効果で、より強い光拡散機能が得られる。つまり、光拡散層を２層設け、光拡散層（粘着層２６３、２６４）の間に隙間を設けることで、粘着層２６３、２６４単体での光拡散機能よりも強い光拡散機能を得ることができる。
【００６３】
バックライト光源２９１を出射した光は、第２の液晶表示パネル１０２の光入射側の偏光層である第４の偏光層２１４で０°方向の直線偏光に変換され、第２の液晶表示素子２０２を通過する。第２の液晶表示素子２０２を通過した光のうち、光出射側の偏光層である第３の偏光層２１３の光透過軸に平行な成分の光は第３の偏光層２１３を出射する。第３の偏光層２１３の出射光は、光拡散性を有する粘着層２６４、２６３を通って拡散され、第１の液晶表示パネル１０１の光入射側の偏光層である第２の偏光層２１２に入射する。第２の偏光層２１２に入射した光は、粘着層２６４、２６３で拡散されているため、明暗がぼかされた形になる。従って、第２の液晶表示素子２０２に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）パターンやブラックマトリクスによる光の明暗がぼかされることになる。
【００６４】
本実施形態では、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間に、光拡散層を、少なくとも一層設ける。第１の液晶表示パネル１０１よりも光源側に光拡散層を有することで、第１の液晶表示パネル１０１に入射する光の明暗をぼかすことができる。明暗をぼかすことで、積層された液晶表示素子を斜めから見た際に生じる、液晶表示素子間の画素の位置ずれに起因する暗い部分と明るい部分との周期性を緩和することができる。これにより、複数の液晶表示素子を積層した液晶表示装置で問題となる視差に起因する表示品質劣化を抑制することができる。特に、粘着層２６３、２６４における光拡散機能を、特開２００７−３１０３７６号公報に記載された光拡散機能とすることで、モアレを解消し、表示品質を向上させることができる。
【００６５】
上記以外の効果は、第１実施形態と同様である。すなわち、本実施形態においても、スペーサ２７１の部分が、スペーサ２７１が存在しない部分に比して暗く見え、スペーサ２７１に起因する表示品質劣化を低く抑えることができる。
【００６６】
本発明の第３実施形態について説明する。図８に、本発明の第３実施形態の液晶表示装置の断面を示す。本実施形態では、スペーサが、パネル垂直方向の大きさが異なる複数のスペーサを含む。図８には、サイズが異なる２つのスペーサ２７１、２７２を図示している。図８では、サイズの小さい方をスペーサ２７１とし、サイズが大きい方をスペーサ２７２としている。第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２は、複数のサイズのスペーサ２７１、２７２を介して貼り合わされる。その他の点は、第２実施形態と同様である。本実施形態では、粘着層に光拡散性を有する粘着層２６３、２６４を用いるが、これらに代えて、光拡散機能を有しない粘着層２６１、２６２（図３、図４）を用いてもよい。
【００６７】
第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２との貼り合わせの手順は、第１実施形態における貼り合わせと同様な手順で行うことができる。スペーサ配置に際しては、例えば、あらかじめ大きさが異なるスペーサを所定の比率で混合しておき、表示面内に、所望の数だけ散布する。或いは、スペーサの大きさに応じて配置する位置を決めておき、その位置にスペーサを配置する。具体的には、あらかじめスペーサ２７１とスペーサ２７２とを混合しておき、混合した状態で、スペーサ２７１とスペーサ２７２とを、表示面内に散布する。或いは、はじめに、スペーサ２７１を、スペーサ２７１を配置すべき位置に配置し、その後、スペーサ２７２を、スペーサ２７２を配置すべき位置に配置してもよい。
【００６８】
図９に、スペーサ２７１、２７２付近の断面を拡大して示す。スペーサ２７１及びスペーサ２７２は、球形状のスペーサとし、その直径をそれぞれφ、φ２とする。粘着層２６３、２６４の厚みは、それぞれＴ１、Ｔ２とし、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間隔はＤＰとする。スペーサ２７１、２７２の大きさφ、φ２と、粘着層２６３、２６４の厚みＴ１、Ｔ２、偏光層の間隔ＤＰとは、下記の関係式を満たす。
Ｔ１＋Ｔ２＜φ＜φ２≦ＤＰ
【００６９】
スペーサ２７１、２７２の大きさφ、φ２を、粘着層２６３、２６４の厚みの和よりも大きくすることで、粘着層２６３、２６４の間に隙間を形成することができる。また、液晶表示装置に外力が働いて第１の液晶表示パネル１０１が第２の液晶表示パネル１０２側へ歪み、或いは、振動や衝撃などで第１の液晶表示パネル１０１及び第２の液晶表示パネル１０２のそれぞれに歪みが生じた際に、小さいほうのスペーサ２７１が粘着層２６３、２６４に完全に埋没したとしても、大きい方のスペーサ２７２により粘着層２６３、２６４の間隔を保持できるので、粘着層２６３、２６４同士が接触することを防ぐことができる。
【００７０】
表示領域外に粘着テープ２８１を設け、粘着テープ２８１も用いて第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とを貼り合わせる構成の場合、粘着テープ２８１の厚みをＴとすると、厚みＴは、下記の関係式を満たす。
φ２−（Ｔ１＋Ｔ２）＝Ｔ＝ＤＰ−（Ｔ１＋Ｔ２）
粘着テープ２８１を粘着層２６３、２６４の間に配置する場合、粘着テープ２８１の厚みＴは、粘着層２６３、２６４間の間隔に等しい。粘着テープ２８１の厚みＴを、上記関係式を満たすように設定することで、大きい方のスペーサ２７２が粘着層２６３、２６４の双方に一部埋没した状態で、粘着層２６３、２６４間の隙間を形成できる。また、粘着テープ２８１を粘着層２６３又は２６４の一方に粘着させた状態で貼り合わせを行う際に、粘着テープ２８１が他方の粘着層に接触する前に、スペーサ２７２がその他方の粘着層と接触することとなり、位置合わせが容易となる。
【００７１】
なお、粘着テープ２８１を、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間に設ける構成の場合、粘着テープ２８１の厚みＴは、下記関係式を満たす。
Ｔ１＋Ｔ２＜φ２＝Ｔ＝ＤＰ
また、粘着テープ２８１を、ガラス基板２２２、２２３の間に設ける構成の場合、ガラス基板２２２、２２３の間隔をＤＧとして、粘着テープ２８１の厚みＴは、下記関係式を満たす。
Ｔ１＋Ｔ２＜φ２≦ＤＰ＜Ｔ＝ＤＧ
【００７２】
本実施形態では、パネル垂直方向の大きさが異なる複数のスペーサを用いる。貼り合わせ強度の向上や粘着層２６３、２６４同士の接触の回避の観点からは、粘着層２６３、２６４間に配置するスペーサは、サイズが大きいほどよい。しかし、スペーサのサイズが大きいと、その分だけ第３の偏光層２１３を出射した光に与える偏光状態の乱れも大きくなるので、スペーサ部分での輝度の低下は大きくなる。一方、スペーサのサイズが小さいときは、輝度の低下幅は小さくなるものの、貼り合わせ強度が弱くなり、また、液晶表示パネルが歪んだ際などに粘着層２６３、２６４が接触する危険性が高まる。本実施形態では、サイズが異なる複数のスペーサを用いているので、貼り合わせ強度の向上や粘着層２６３、２６４同士の接触の回避を実現しつつ、スペーサによる輝度低下の幅を小さくすることができる。
【００７３】
上記以外の効果は、第２実施形態と同様である。すなわち、本実施形態においても、スペーサ２７１、２７２の部分が、スペーサ２７１、２７２が存在しない部分に比して暗く見え、スペーサ２７１、２７２に起因する表示品質劣化を低く抑えることができる。また、液晶表示パネル１０１、１０２を積層したことで生じる斜め視野での表示品質劣化を低減できる。
【００７４】
本発明の第４実施形態について説明する。図１０に、本発明の第４実施形態の液晶表示装置の断面を示す。本実施形態は、第３の偏光層２１３上の粘着層２６４が省略されている点が、第３実施形態と相違する。本実施形態の液晶表示装置は、第１の液晶表示パネル１０１又は第２の液晶表示パネル１０２の一方に粘着層を有する。なお、スペーサは、複数の大きさのスペーサが含まれている必要はなく、全て同じ大きさのスペーサであってもよい。また、粘着層は、光拡散機能を有している必要はない。
【００７５】
第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２の貼り合わせは、以下のように行う。まず、第１の液晶表示パネル１０１の第２の偏光層２１２上に、光拡散層を有する粘着層２６３を形成する。また、第２の偏光層２１２と粘着層２６３の外周又は周囲に、両面の粘着テープ２８１を貼り付ける。このとき、粘着テープ２８１の第３の偏光層２１３に粘着する側のセパレータは、剥がさないでおく。次いで、粘着層２６３上に、スペーサ２７１、２７２を配置する。その後、粘着テープ２８１のセパレータを剥がし、第１の液晶表示パネル１０１を第２の液晶表示パネル１０２上に積層する。
【００７６】
図１１に、スペーサ２７１、２７２付近の断面を拡大して示す。スペーサ２７１の大きさをφ、スペーサ２７２の大きさをφ２とし、粘着層２６３の厚みをＴ３とする。また、粘着テープ２８１の厚みをＴとし、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間隔をＤＰとする。スペーサ２７１、２７２の大きさφ、φ２は、下記の関係式を満たす。
Ｔ３＜φ＜φ２＜ＤＰ
上記関係式を満たすことで、スペーサ２７２が粘着層２６３に完全に埋没したときでも、粘着層２６３と第３の偏光層２１３との隙間を維持できる。また、液晶表示パネル１０１、１０２に歪みが生じるなどしてスペーサ２７１が粘着層２６３に埋没したときでも、粘着層２６３と第３の偏光層２１３とが接触することを防止できる。
【００７７】
粘着テープ２８１と、スペーサ２７２の大きさφ２、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間隔ＤＰとの関係は、下記式のようになる。
φ２−Ｔ３＝Ｔ＝ＤＰ−Ｔ３
上記関係を満たすことで、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２とを貼り合せる際に、粘着テープ２８１が第３の偏光層２１３に接触する前に、スペーサ２７２が第３の偏光層２１３と接触することになり、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２との位置合わせが容易となる。
【００７８】
なお、粘着テープ２８１を、第２の偏光層２１２と第３の偏光層２１３との間に設ける場合は、粘着テープ２８１の厚みＴは、下記の関係式を満たす。
Ｔ３＜φ２＝Ｔ＜ＤＰ
また、粘着テープ２８１を、第１の液晶表示パネル１０１のガラス基板２２２と第２の液晶表示パネル１０２のガラス基板２２３との間に設ける場合、ガラス基板２２２、２２３の間隔をＤＧとして、粘着テープ２８１の厚みＴは、下記関係式を満たす。
Ｔ３＜φ２≦ＤＰ＜Ｔ＝ＤＧ
【００７９】
本実施形態では、第１の液晶表示パネル１０１と第２の液晶表示パネル１０２との何れか一方側に、粘着層２６３を設ける。このような構成でも、第３の偏光層２１３を出射した直線偏光がスペーサ２７１、２７２で偏光乱れを生じ、第３の偏光層２１３の出射光の一部が第２の偏光層２１２を透過できなくなる点は、第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の構成でも、スペーサ２７１、２７２の部分が、スペーサ２７１、２７２がない部分に比して暗くなり、スペーサ２７１、２７２が明点となる場合に比して、スペーサ２７１、２７２の存在を目立たなくすることができる。このため、スペーサに起因する表示品質低下を低く抑えることができる。この効果を含め、本実施形態では、第３実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００８０】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の液晶表示装置は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の液晶表示装置を示す断面図。
【図２】図１のスペーサ付近を拡大して示す斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態の液晶表示装置を示す断面図。
【図４】図３の液晶表示装置の詳細断面を示す断面図。
【図５】図４のスペーサ付近を拡大して示す断面図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、積層された液晶表示パネルでの画素の重なり状態を示す図。
【図７】本発明の第２実施形態の液晶表示装置を示す断面図。
【図８】本発明の第３実施形態の液晶表示装置を示す断面図。
【図９】図８のスペーサ付近を拡大して示す断面図。
【図１０】本発明の第４実施形態の液晶表示装置を示す断面図。
【図１１】図１０のスペーサ付近を拡大して示す断面図。
【図１２】液晶表示素子を２層重ねた構造の液晶表示装置を示す断面図。
【図１３】特許文献４に記載の液晶表示装置を示す断面図。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、液晶表示素子の積層部分を拡大して示す斜視図。
【符号の説明】
【００８２】
１０１、１０２：液晶表示パネル
２０１、２０２：液晶表示素子
２１１〜２１４：偏光層
２２１〜２２４：ガラス基板
２３１：カラーフィルタ層
２４１〜２４４：配向膜
２５１、２５２：液晶層
２６１、２６２：粘着層
２６３、２６４：光拡散性を有する粘着層
２７１、２７２：スペーサ
２８１：粘着テープ
２９１：バックライト光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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