(57)【要約】  直視型の表示装置１００ａは、表示領域３１と表示領域の外側に形成された額縁領域３０とを有する表示パネル１０と、入射面２１と、出射面２２と、入射面２１と出射面２２の間に形成された複数の導光部とを有する導光素子２０とを備える。複数の導光部は透明部を含み、透明部の側面の少なくとも一部には金属部が設けられており、導光素子２０の入射面２１は、表示パネル１０の額縁領域３０に第１の軸Ｊ１に沿って隣接する周辺表示領域の一部３２に重なり、且つ、表示パネル１０の表面と平行になるように配置され、導光素子２０の出射面２２は、第１の軸Ｊ１に沿って周辺表示領域の一部３２から額縁領域３０に向かって入射面２１からの距離が増大する。本発明によると、従来よりも簡便で軽量な構造で、表示パネルの額縁領域あるいはタイリングした場合の継ぎ目が見え難い直視型の表示装置が提供される。
2010055671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域と前記表示領域の外側に形成された額縁領域とを有する少なくとも１つの表示パネルと、
入射面と、出射面と、前記入射面と前記出射面の間に形成された複数の導光部とを有する少なくとも１つの導光素子と、
を備え、
前記複数の導光部は少なくとも１つの透明部を含み、
前記少なくとも１つの透明部の側面の少なくとも一部には金属部が設けられており、
前記少なくとも１つの導光素子の前記入射面は、前記少なくとも１つの表示パネルの前記額縁領域に第１の軸に沿って隣接する周辺表示領域の一部に重なり、且つ、前記少なくとも１つの表示パネルの表面と平行になるように配置され、
前記少なくとも１つの導光素子の前記出射面は、前記第１の軸に沿って前記周辺表示領域の前記一部から前記額縁領域に向かって前記入射面からの距離が増大する、直視型の表示装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの導光素子は、複数の透明層と複数の金属層が積層された積層体を有する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記複数の金属層は、厚さが１００ｎｍ以上５μｍ以下である金属層を含む、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数の金属層は、厚さが１００ｎｍ以上１μｍ以下である金属層を含む、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの透明部は略円柱形であり、かつ、前記少なくとも１つの透明部の前記側面は前記金属部で覆われている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの表示パネルは互いに隣接する第１および第２表示パネルを含み、
前記第１表示パネルの観察者側表面と前記第２表示パネルの観察者側表面とがなす角が０°超１８０°未満となるように、前記第１表示パネルの前記額縁領域に前記第２表示パネルの側面が重なり、
前記少なくとも１つの導光素子は第１および第２導光素子を含み、
前記第１導光素子の体積は前記第２導光素子の体積より大きい、請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１導光素子の前記出射面の前記第２表示パネル側の端部は、前記第２導光素子の前記出射面の前記第１表示パネル側の端部に接している、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１導光素子の前記出射面は前記第２導光素子の前記出射面と平行である、請求項６または７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１および第２導光素子の形状は三角柱である、請求項６から８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１および第２導光素子の形状は二等辺三角柱である、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１表示パネルの観察者側表面と前記第２表示パネルの観察者側表面とがなす角をθとして、
前記第１および第２導光素子の形状は、頂角がθ／２である二等辺三角柱である、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１および第２導光素子の前記出射面の形状は円柱曲面である、請求項６または７に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第２表示パネルの観察者側表面と反対側に、バックライト装置をさらに備え、
前記バックライト装置の前記第１表示パネル側の側面は、前記第１表示パネルの観察者側表面と平行であり、前記第１表示パネルの前記額縁領域に重なっている、請求項６から１２のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第１導光素子の前記出射面上または前記第２導光素子の前記出射面上には光拡散層が設けられている、請求項６から１３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの表示パネルは、少なくとも３枚の表示パネルを含み、
前記少なくとも３枚の表示パネルは環状に配置されている、請求項６から１４のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、特に直視型の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビや情報表示用の表示装置において、大型化への強い要望がある。大型の表示装置の代表として、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの自発光素子をマトリクス状に配列した表示装置や投射型表示装置があるが、これらは画質の点で不利であり、高画質の表示が可能な直視型の液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマ表示装置（ＰＤＰ）のさらなる大型化が望まれている。【０００３】
直視型の液晶表示装置やプラズマ表示装置は、基本的にガラス基板上に形成されるので、その画面の大きさは基板サイズに依存する。現在、液晶表示装置の製造に用いられているガラス基板（マザー基板）は、第８世代（２２００ｍｍ×２４００ｍｍ）が最大であり、この基板を用いて対角約１００インチの液晶表示装置が製造されている。量産に使用できる基板はますます大型化していくものの、その速度は緩やかであり、現在の市場に要求されているさらに大面積の表示装置を今すぐ供給することは難しい。【０００４】
そこで、従来から表示装置の大画面化を実現する方法として、複数の表示装置を配列し（タイリングということがある）、大画面の表示装置を擬似的に実現する試みがなされている。しかしながら、タイリング技術を用いると、複数の表示装置の継ぎ目が見えるという問題がある。液晶表示装置を例にこの問題を説明する。【０００５】
なお、液晶表示装置は、主に、液晶表示パネルと、バックライト装置、液晶表示装置に各種の電気信号を供給する回路や電源およびこれらを収容する筐体を備えている。液晶表示パネルは、主に一対のガラス基板と、これらの間に設けられた液晶層とを有する。一対のガラス基板のうち、一方には、例えば画素電極がマトリクス状に形成され、ＴＦＴやバスラインおよびこれらに信号を供給するための駆動回路等が設けられており、他方には、カラーフィルタ層や対向電極が設けられている。また、液晶表示パネルは、複数の画素が配列された表示領域と、その周辺の額縁領域とを有している。額縁領域には、一対の基板を互いに対向させるとともに液晶層を密閉・保持するためのシール部や、画素を駆動するための駆動回路実装部等が設けられている。【０００６】
このように、液晶表示パネルには表示に寄与しない額縁領域が存在するので、複数の液晶表示パネルを配列することによって大画面を構成すると、画像に継ぎ目が生じてしまう。この問題は液晶表示装置に限らず、ＰＤＰ、有機ＥＬ表示装置、電気泳動表示装置など、直視型の表示装置に共通の問題である。【０００７】
特許文献１には、表示パネルの全面を覆う光ファイバーフェイスプレートを有し、表示領域から出射される光を、光ファイバーフェイスプレートによって非表示領域まで導光することによって継ぎ目の無い表示を行う構成が開示されている。【０００８】
また、特許文献２には、表示パネルの全面に光ファイバーフェイスプレート複合体を設け、表示領域から出射される光を、光ファイバーフェイスプレートによって非表示領域まで導光することによって継ぎ目の無い表示を行う構成が開示されている。【０００９】
また、特許文献３には、表示パネルのほぼ全面に、多数の傾斜薄膜とその傾斜薄膜の間に充填される透明体からなる光補償手段を有し、光補償手段で非表示領域まで導光させることによって、継ぎ目の無い表示を行う構成が開示されている。傾斜薄膜として金属膜や樹脂（例えばアクリル樹脂またはポリカーボネイトのような透明樹脂）の膜を用いる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−１２８６５２号公報
【特許文献２】特開２０００−５６７１３号公報
【特許文献３】特開２００１−５４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
光ファイバーフェイスプレートは、光ファイバーの集合体であるので、大面積になるほど製造が難しく、多大なコストがかかる。特許文献１および特許文献２に記載されている従来技術では、表示パネルのほぼ全面を覆う光ファイバーフェイスプレートが必要であり、特に大型の表示装置においては、製造方法およびコストの観点から現実的ではない。【００１２】
また、特許文献３に記載の技術は、光ファイバーフェイスプレートに代えて多数の傾斜薄膜とその傾斜薄膜の間に充填される透明体からなる光補償手段を利用している点において、特許文献１および２の技術と異なるものの、表示パネルのほぼ全面を覆う光補償手段を必要とし、特許文献１および特許文献２に記載の技術と同様の問題を有している。【００１３】
なお、特許文献２には、表示領域に配置される平行プレート（入射面と出射面とが平行な光ファイバーフェイスプレート）を省略し得ると記載されている。しかしながら、平行プレートを省略すると、表示領域の縁部に配置されたブロック状（断面が矩形）の光ファイバーフェイスプレートの端面部が表示領域内で段差を形成するので、画像が不連続になり、表示品位が損なわれる。【００１４】
また、特許文献３には、光補償手段の製造方法について、外型枠に所定の角度に傾斜薄膜を傾けて設置して固定し、その間に液状の透明体を注入して充填したのち、これを硬化させる、と記載されている。【００１５】
表示装置の表示画像のボケを防ぐためには、少なくとも画素ピッチと同じか、それ以下の細かいピッチで傾斜薄膜を作製する必要がある。また、液状の透明体を充填する空隙を空けて傾斜薄膜を作製するためには、例えばフォトリソグラフィ法により超高アスペクト比のリブを形成することが考えられるが、それは非常に困難である。【００１６】
また、傾斜角が大きい（例えば表示面法線方向から３０°以上の傾斜）傾斜薄膜を作製することも困難であり、さらには、そのような傾斜角が大きい傾斜薄膜間の空隙内に液状の透明体を気泡無く充填することも困難である。【００１７】
これらの課題は、表示装置の画面サイズが大きくなるほど、さらに難易度が増す。このような光補償手段を作製する場合には、量産性が低く、多大なコストが掛かってしまう。【００１８】
また、傾斜薄膜はそれ自体自立できるように、ある程度以上の膜厚を有するように作製する必要があるが、その膜厚は傾斜薄膜のピッチに対して十分小さくないと、導光素子の透過率が低下し、表示装置の輝度低下につながる。たとえば、膜厚を０．５ｍｍ、傾斜薄膜のピッチを１ｍｍとすると、透過率は５０％である（実際には傾斜薄膜間に充填された透明体による吸収もあるので、透過率はさらに低くなる）。また、実際の表示装置では画素ピッチがもっと小さいので、傾斜薄膜のピッチをさらに小さくしなければならず、透過率はさらに低下する。【００１９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、従来よりも製造が容易な、または従来よりも低コストの、表示パネルの額縁領域あるいはタイリングした場合の継ぎ目が見え難い直視型の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】
【００２０】
本発明の直視型の表示装置は、表示領域と前記表示領域の外側に形成された額縁領域とを有する少なくとも１つの表示パネルと、入射面と、出射面と、前記入射面と前記出射面の間に形成された複数の導光部とを有する少なくとも１つの導光素子と、を備え、前記複数の導光部は少なくとも１つの透明部を含み、前記少なくとも１つの透明部の側面の少なくとも一部には金属部が設けられており、前記少なくとも１つの導光素子の前記入射面は、前記少なくとも１つの表示パネルの前記額縁領域に第１の軸に沿って隣接する周辺表示領域の一部に重なり、且つ、前記少なくとも１つの表示パネルの表面と平行になるように配置され、前記少なくとも１つの導光素子の前記出射面は、前記第１の軸に沿って前記周辺表示領域の前記一部から前記額縁領域に向かって前記入射面からの距離が増大することを特徴とする。【００２１】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの導光素子は、複数の透明層と複数の金属層が積層された積層体を有する。【００２２】
ある実施形態において、前記複数の金属層は、厚さが１００ｎｍ以上５μｍ以下である金属層を含む。【００２３】
ある実施形態において、前記複数の金属層は、厚さが１００ｎｍ以上１μｍ以下である金属層を含む。【００２４】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの透明部は略円柱形であり、かつ、前記少なくとも１つの透明部の前記側面は前記金属部で覆われている。【００２５】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの表示パネルは互いに隣接する第１および第２表示パネルを含み、前記第１表示パネルの観察者側表面と前記第２表示パネルの観察者側表面とがなす角が０°超１８０°未満となるように、前記第１表示パネルの前記額縁領域に前記第２表示パネルの側面が重なり、前記少なくとも１つの導光素子は第１および第２導光素子を含み、前記第１導光素子の体積は前記第２導光素子の体積より大きい。【００２６】
ある実施形態において、前記第１導光素子の前記出射面の前記第２表示パネル側の端部は、前記第２導光素子の前記出射面の前記第１表示パネル側の端部に接している。【００２７】
ある実施形態において、前記第１導光素子の前記出射面は前記第２導光素子の前記出射面と平行である。【００２８】
ある実施形態において、前記第１および第２導光素子の形状は三角柱である。【００２９】
ある実施形態において、前記第１および第２導光素子の形状は二等辺三角柱である。【００３０】
ある実施形態において、前記第１表示パネルの観察者側表面と前記第２表示パネルの観察者側表面とがなす角をθとして、前記第１および第２導光素子の形状は、頂角がθ／２である二等辺三角柱である。【００３１】
ある実施形態において、前記第１および第２導光素子の前記出射面の形状は円柱曲面である。【００３２】
ある実施形態において、本発明による表示装置は、前記第２表示パネルの観察者側表面と反対側に、バックライト装置をさらに備え、前記バックライト装置の前記第１表示パネル側の側面は、前記第１表示パネルの観察者側表面と平行であり、前記第１表示パネルの前記額縁領域に重なっている。【００３３】
ある実施形態において、前記第１導光素子の前記出射面上または前記第２導光素子の前記出射面上には光拡散層が設けられている。【００３４】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの表示パネルは、少なくとも３枚の表示パネルを含み、前記少なくとも３枚の表示パネルは環状に配置されている。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によると、従来よりも製造が容易な、または従来よりも低コストの、表示パネルの額縁領域あるいはタイリングした場合の継ぎ目が見え難い直視型の表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による実施形態の液晶表示装置１００ａの模式的な断面図である。
【図２】液晶表示装置１００ａの端部の模式的な断面図である。
【図３】一列に配列された複数の液晶表示装置１００ａを備えた液晶表示装置１００Ａの模式的な斜視図である。
【図４】本発明による実施形態の表示装置の導光素子として用いられるシート積層体９０の構成を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明による実施形態の表示装置の導光素子として用いられるシート積層体８０の構成を模式的に示す斜視図である。
【図６】シート積層体９０の導光部を拡大した模式的な断面図である。
【図７】シート積層体８０の導光部を拡大した模式的な断面図である。
【図８】非表示領域３０の幅が小さい場合の、導光素子（シート積層体９０）の断面図である。
【図９】非表示領域３０の幅が大きい場合の、導光素子（シート積層体９０）の断面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、シート積層体９０の製造方法を説明するための模式図である。
【図１１】本発明による実施形態の液晶表示装置２００の模式的な断面図である。
【図１２】液晶表示パネル１０ａ、１０ｂの接合部の模式的な拡大断面図である。
【図１３】本発明による実施形態の液晶表示装置２００の模式的な斜視図である。
【図１４】シート積層体４０の模式的な斜視図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、シート積層体４０の製造方法を説明するための模式図である。
【図１６】導光素子の設計を説明するための模式図である。
【図１７】本発明による実施形態の他の表示装置２００’の模式的な断面図である。
【図１８】液晶表示パネル１０ａ’、１０ｂ’の接合部の模式的な拡大断面図である。
【図１９】本発明による実施形態の他の表示装置３００の模式的な断面図である。
【図２０】画像を圧縮して表示する方法（方法１）を説明するための模式図である。
【図２１】画像を圧縮して表示する方法（方法２）を説明するための模式図である。
【図２２】本発明による実施形態の他の表示装置４００の模式的な斜視図である。
【図２３】本発明による実施形態の他の表示装置４００の可動部の拡大断面図であり、（ａ）は開いた状態、（ｂ）は閉じた状態を示す。
【図２４】本発明による実施形態の他の表示装置５００の模式的な斜視図である。
【図２５】本発明による実施形態の他の表示装置６００の模式的な斜視図である。
【図２６】マトリクス状に配列され複数の液晶表示装置を備えた液晶表示装置１００Ｂの模式的な斜視図である。
【図２７】本発明による実施形態の他の液晶表示装置１００Ｃの模式的な斜視図である。
【図２８】本発明による実施形態の他の表示装置７００の模式的な斜視図である。
【図２９】本発明による実施形態の他の表示装置８００の模式的な斜視図である。
【図３０】本発明による実施形態の他の表示装置９００の模式的な斜視図である。
【図３１】本発明による実施形態の液晶表示装置１００Ｄの模式的な断面図である。
【図３２】テーパー状の導光素子２０Ｂの模式的な斜視図である。
【図３３】液晶表示装置１００Ｄの端部の模式的な断面図である。
【図３４】液晶表示装置１００Ｄ’の端部の模式的な断面図である。
【図３５】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態の液晶表示装置に用いられる導光シート２７Ｂおよび２７Ｃの模式的な断面図である。
【図３６】（ａ）および（ｂ）は、シート積層体８０の製造方法を説明するための模式図である。
【図３７】（ａ）および（ｂ）は、シート積層体８０の他の製造方法を説明するための模式図である。
【図３８】シート積層体８０のさらに他の製造方法を説明するための模式図である。
【図３９】本発明による実施形態の他の液晶表示装置の模式的な断面図である。
【図４０】均一なピッチで配列された画素を有する液晶表示パネル１０ｅを備える液晶表示装置１００ｅの模式的な断面図である。
【図４１】周辺表示領域の画素ピッチを他の領域の画素ピッチよりも狭くした液晶表示パネル１０ｆを備える液晶表示装置１００ｆの模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明による実施形態の表示装置を説明する。
【００３８】
図１から図３を参照して、本発明による実施形態の表示装置の構成と動作を説明する。以下では、表示パネルとして液晶表示パネルを用いた液晶表示装置を例示するが、本発明の表示装置に用いる表示パネルはこれに限られない。表示パネルとして、たとえば、ＰＤＰ用表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、電気泳動表示パネル等を用いることもできる。
【００３９】
図１は、本発明による実施形態の液晶表示装置１００ａの模式的な断面図である。図２は液晶表示装置１００ａの端部の模式的な断面図である。図３は、複数の液晶表示装置１００ａを備えた液晶表示装置１００Ａの模式的な斜視図である。液晶表示装置１００ａは単独で用いることもできるし、図３に示すように複数の液晶表示装置１００ａをタイリングすることによって大型の液晶表示装置１００Ａを得ることもできる。なお、タイリングは公知の方法で行うことができる。
【００４０】
図１に示すように、液晶表示装置１００ａは、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０の観察者側に配置され、第１の軸Ｊ１（図１において、水平方向）に沿って互いに対向する２つの導光素子２０とを備えている。液晶表示装置１００ａは透過型であり、バックライト装置５０をさらに有し、バックライト装置５０から出射された光を液晶表示パネル１０で変調することによって表示を行う。
【００４１】
液晶表示パネル１０は、公知の任意の液晶表示パネルであってよく、例えばＴＦＴ型のＶＡモードの液晶表示パネルである。液晶表示パネル１０は、ＴＦＴ基板１２及び対向基板１１を有し、ＴＦＴ基板１２と対向基板１１との間には液晶層１３が設けられている。ＴＦＴ基板１２にはＴＦＴや画素電極が設けられ、対向基板１１にはカラーフィルタや対向電極が設けられている。液晶層１３は、シール部１４によって、ＴＦＴ基板１２と対向基板１１との間に保持されている。対向基板１１の観察者側（図１における上側）、ＴＦＴ基板１２の観察者側と反対側（図１における下側）には、それぞれ、光学フィルム部１５、１６が設けられている。光学フィルム部１５、１６は、偏光板や、必要に応じて設けられる位相差板を含む。
【００４２】
液晶表示パネル１０は、複数の画素が配列された表示領域３１と、表示領域３１の外側にある額縁領域３０とを有する。額縁領域３０は、シール部１４や、各種配線の端子、駆動回路等が設けられる領域を含む。額縁領域３０には一般に遮光膜が設けられている。従って、額縁領域３０は表示に寄与しない。
【００４３】
液晶表示パネル１０の表示領域３１には、複数の画素が、行及び列を有するマトリクス状に配列されている。行方向は、液晶表示パネル１０の表示面における水平方向（図１における、紙面の左右方向）、列方向は表示面における垂直方向（図１における紙面に垂直な方向）に対応する。
【００４４】
バックライト装置５０としては公知のものを広く用いることができる。例えば、複数の冷陰極管を平行に配列した直下型のバックライト装置を用いることができる。但し、後述するように、バックライト装置５０は、輝度の分布を調整できるものが好ましい。
【００４５】
液晶表示パネル１０の観察者側に配置される導光素子２０は、入射面２１と出射面２２と、入射面２１と出射面２２との間に形成された複数の導光部とを有している。複数の導光部は透明部を含み、透明部の側面の少なくとも一部には金属部が設けられている。導光素子２０の入射面２１は、液晶表示パネル１０の額縁領域３０に第１の軸Ｊ１に沿って隣接する周辺表示領域の一部３２に重なり、且つ、液晶表示パネル１０の表面（「表示面」ともいう。）と平行になるように配置され、導光素子２０の出射面２２は、第１の軸Ｊ１に沿って周辺表示領域の一部３２から額縁領域３０に向かって入射面２１からの距離が増大する。
【００４６】
ここでは、第１の軸Ｊ１は水平方向に延びる（液晶表示パネル１０の行方向に平行に延びる）軸であり、図１は第１の軸Ｊ１に沿った断面図である。液晶表示装置１００ａでは、導光素子２０の断面の形状は三角形である。導光素子２０の全体の形状は、長手方向に垂直な断面が三角形の三角柱である。この三角柱は、入射面２１、出射面２２および側面２３で規定される。液晶表示装置１００ａにおいて、導光素子２０は、長手方向が液晶表示パネル１０の水平方向に垂直（列方向と平行）となるように配置されている。
【００４７】
先述のように、導光素子２０は、複数の導光部を有している。また、複数の導光部は少なくとも１つの透明部を有し、透明部の側面の少なくとも一部には金属部が設けられている。導光素子２０の入射面２１から入射した光は、透明部内を伝播し、出射面２２から出射する。このとき、透明部に入射した光は、透明部の側面に設けられた金属部に反射されながら、透明部内を伝播する。このことにより、導光素子２０においては、透明部が導光部として機能する。導光素子２０の金属部は、透明部の側面全体に設けられている必要はなく、透明部に入射した光が金属反射によって伝播することができるように設けられていればよい。
【００４８】
次に図４を参照して導光素子２０の好ましい構成について説明する。
【００４９】
導光素子２０としては、たとえば、複数の透明層と複数の金属層が積層された積層体を用いることができる。図４は導光素子２０として用いられる三角柱状のシート積層体９０を模式的に示す斜視図である。シート積層体９０は、透明層９３と金属層９４が互いに平行に積層された積層体である。シート積層体９０において、透明層９３と金属層９４は、長さ方向（光の伝播方向）に直交する方向に互いに平行となるように積層されている。透明層９３と金属層９４の積層方向は、導光素子２０の側面２３に垂直な方向である。導光素子２０に入射面２１から入射した光は、側面２３に平行に透明層９３内を伝播し、出射面２２から観察者側に向けて出射される。このとき、透明層９３に入射した光は、隣接する金属層９４で反射されながら、透明層９３内を伝播する。入射面２１には様々な角度から光が入射するが、シート積層体９０は、金属層９４における金属反射を利用するので、入射角度に関わらず全ての光を導光させることができる。
【００５０】
また、導光素子２０として、側面の少なくとも一部が金属部で覆われた略円柱形の透明部を含む複数の導光部を有するものを用いることができる。このとき、透明部に入射する光が、透明部の側面に設けられた金属部で反射されながら、透明部内を伝播する。すなわち、個々の透明部が導光部として機能する。このときの導光素子２０の断面は、図１、２に示す導光素子２０と同様である。すなわち、導光素子２０において、透明部の長さ方向が導光素子２０の側面２３に平行に揃うように形成されている。
【００５１】
導光素子２０として、複数の透光層が積層されたシート積層体８０を用いることもできる。シート積層体８０は、少なくとも２種類以上の、屈折率の異なる透光層が積層された積層体である。図５に、２種類の透光層８３、８４を有するシート積層体８０の斜視図を示す。複数の透光層が積層されたシート積層体８０については後に詳述する。
【００５２】
図５に示すシート積層体８０では、透光層８３と透光層８３より屈折率が低い透光層８４が互いに平行に積層されている。導光素子２０としてシート積層体８０を用いた場合には、導光素子２０に入射面２１から入射した光は、側面２３に平行に透光層８３内を伝播し、出射面２２から観察者側に向けて出射される。透光層８３の屈折率が透光層８４の屈折率より高いので、透光層８３に入射した光は透光層８３と透光層８４の界面において全反射されて、透光層８３内を伝播する。
【００５３】
全反射は、屈折率が大きい媒質から屈折率が小さい媒質に光が入射するときに、入射光が２つの媒質の境界面を透過せず、全て反射する現象である。入射角がある一定の角度以上の場合に全反射が起こる。この角度は臨界角と呼ばれる。臨界角の大きさは透光層８３の屈折率と透光層８４の屈折率の比に依存する。透光層８３に入射する光のうち、入射角が臨界角より大きい光のみが透光層８３内を伝播することができる。臨界角より大きい入射角で入射した光に対する反射率は１００％であるが、入射角が臨界角以下である光は反射されず屈折して透光層８３から出ていく。
【００５４】
一方、シート積層体９０は、金属層９４における金属反射を利用して入射光を導光するので、入射角に関わらず全ての入射光を伝播することができる。
【００５５】
このことを図６、図７を参照して説明する。図６はシート積層体９０の導光部を拡大した模式的な断面図であり、図７はシート積層体８０の導光部を拡大した模式的な断面図である。図６には、シート積層体９０の透明層９３内に、異なる入射角で入射する光線９８、９９を示す。図７においても同様に、シート積層体８０に入射する光線８８、８９を示す。
【００５６】
シート積層体９０では、金属反射を利用して導光するので、さまざまな角度から入射する光線９８、９９を導光させることができる（図６）。それに対しシート積層体８０では、入射角が臨界角より大きい光線８８は導光するものの、入射角が臨界角より小さい光線８９は、透光層８４を通り、隣の透光層８３に入射し迷光となるか、あるいは透光層８４内に吸収層が形成されている場合には、この吸収層により吸収される（図７）。
【００５７】
このように、全反射を利用するシート積層体８０では、金属層を用いたシート積層体９０に比べ、伝播可能な入射角の範囲が狭い。伝播可能な入射角の範囲は上述のように透光層の屈折率の比の大きさに依存する。透光層の屈折率の比を大きくするような材料は限られている。従って、透光層８３、透光層８４の材料の選択には制約がある。
【００５８】
例えば、透光層８３として比較的屈折率が低いアクリルフィルムを用いると、光ファイバーでいうところの開口数（ＮＡ）が小さくなる。すなわち、伝播可能な入射角の範囲が狭くなる。従って、透光層８３としてアクリルフィルムを用いることは好ましくない。そのため、例えば、透光層８３としてポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ、屈折率１．６５）、透光層８４としてアクリルフィルム（屈折率１．４９）が用いられる。ＰＥＴは透過率がアクリルより低いので、表示が暗くなってしまう。
【００５９】
一方シート積層体９０では、透明層９３は透明であればよく、屈折率の大きさは問われないので、透明層９３に用いる材料の選択の幅が広い。透明層９３としてガラス並みに透過率が高いアクリルフィルム（例えばＰＭＭＡ）を用いることができる。従って、導光素子２０としてシート積層体９０を用いると、シート積層体８０を用いる場合に比べ、明るく表示させることができる。シート積層体９０の透明層９３としてアクリルフィルムを用いる場合には、例えば三菱レイヨン社製の「アクリプレン」を用いることができる。
【００６０】
また、図６、７からも明らかであるが、シート積層体９０の方が伝播可能な入射角の範囲が広いので、表示画像の視野角が広いという利点がある。
【００６１】
また、導光素子２０として、光ファイバーフェイスプレートを用いることができる。よく知られているように、光ファイバーは、コアと呼ばれる芯の部分と、コアの外側のクラッドと呼ばれる部分を有する。コアの屈折率をクラッドの屈折率より高くすることによって、全反射を利用して光がコア内を伝播する。導光素子２０として光ファイバーフェイスプレートを用いるときには、個々の光ファイバーが導光部として機能する。なお、光ファイバーフェイスプレートについては後に詳述する。
【００６２】
光ファイバーフェイスプレートでは、臨界角の大きさによって伝播可能な入射角の範囲が異なるので、コアとクラッドの材料の選択には制約がある。しかしながら、側面が金属部で覆われた略円柱形の透明部を有する導光素子では、シート積層体９０と同様に、透明部の材料の選択の幅が広い。また、金属反射を利用するので、入射角度に関わらず全ての光を伝播させることができる。従って、視野角が広くなる。
【００６３】
以上説明したように、導光素子２０は、屈折率の異なる透光層が積層されたシート積層体８０や光ファイバーフェイスプレートを用いた導光素子に比べ、材料の選択の幅が広い。従って、屈折率に関わらず透過率が高い材料を選択することができ、明るく表示することができる。また、透明部の材料の選択の幅が広いので、透明部の材料として安価な材料を用いることができる。透明部の材料として、一般的に高価なガラスやＰＥＴ等の屈折率が高い材料ではなく、例えばアクリル等の安価な材料を用いることができる。従って導光素子２０を低コストで作製することができる。
【００６４】
また、液晶表示装置１００ａは、額縁領域３０に隣接する周辺表示領域の一部３２および額縁領域３０に重なるように設けられた導光素子２０を有しているだけであり、周辺表示領域の一部３２を除く表示領域３１の大部分には導光素子を有していない。従って、上述した特許文献１−３に記載されている従来の表示装置のように、大面積の導光素子を必要としないので、製造が容易で、低コストであるという利点を有している。
【００６５】
また、導光素子２０は、金属反射を利用するので、入射角度に関わらず全ての光を伝播させることができるので、視野角が広いという利点を有している。
【００６６】
ここで、図２を参照して、液晶表示装置１００ａにおいて液晶表示パネル１０の額縁領域３０が見え難い理由を説明する。
【００６７】
導光素子２０に入射面２１から入射した光は、側面２３に平行に透明部内を伝播し、出射面２２から観察者側に向けて出射される。上述のように、入射面２１は液晶表示パネル１０の周辺表示領域の一部３２に重なっている。従って、出射面２２から出射された光により、周辺表示領域の一部３２に形成される画像が導光素子２０の観察者側に表示される。液晶表示装置１００ａでは、導光素子２０の出射面２２は、額縁領域３０と重なる位置まで延設されている。また、出射面２２は入射面２１と平行ではなく、額縁領域３０に向かって入射面２１からの距離が増大するように形成されている。従って、入射面２１に入射する表示光（画像情報）は、拡大されて出射面から出射される。このことにより、液晶表示パネル１０の額縁領域３０の観察者側に画像が表示され、額縁領域が見え難くなる。
【００６８】
液晶表示装置１００ａでは、導光素子２０の出射面２２は、液晶表示パネル１０の端と一致する位置まで延設されていてもよい。この場合には、出射面２２が額縁領域３０全体を覆うので、観察者側からは額縁領域３０全体が視認されず好ましい。
【００６９】
液晶表示装置１００ａを単独で用いる場合には、額縁領域が見え難い、あるいは視認される額縁領域が、液晶表示パネル１０の額縁領域３０よりも狭い表示装置を得ることができる。この場合に、例示したように、水平方向において対向する２つの額縁領域に対して導光素子２０を設ける場合に限られず、垂直方向において対向する他の２つの額縁領域に対しても導光素子２０を設けて、液晶表示装置１００ａの４辺の全てにおいて額縁領域を見え難くする、あるいは視認されなくする構成を採用してもよい。また、液晶表示装置１００ａの用途によっては、１辺だけまたは任意の２辺または３辺に導光素子２０を設けてもよい。この場合にも、導光素子２０が観察者側に設けられている辺では、額縁領域が見え難い。
【００７０】
また、複数の液晶表示装置１００ａをタイリングする場合には、隣接する液晶表示装置１００ａの辺に導光素子２０を設けることによって、継ぎ目が見え難い表示装置を得ることができる。例えば、複数の液晶表示装置１００ａを一列に配列することによって、図３に示す大型の液晶表示装置１００Ａを得ることができる。この大型の液晶表示装置１００Ａにおいては、複数の液晶表示装置１００ａの互いに隣接する辺に導光素子２０が設けられている。このことにより、大型の液晶表示装置１００Ａは継ぎ目が見え難い表示を実現できる。
【００７１】
シート積層体９０の金属層９４の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の反射率の高い金属を用いることができる。但し、例えば、アルミニウムの反射率は約９０％、銀の反射率は約９８％であるので、光が金属層９４で反射するたびに、その一部が吸収される。金属層９４の代わりに、誘電体多層膜など原理的に光吸収のない反射膜も使用することができるが、多層薄膜を作製するコストが高いために、好ましくない。
【００７２】
金属層を用いたシート積層体９０では、導光路の長さ（導光部の光が伝播する方向の長さ）が長いほど反射回数が多くなり、金属層９４における光の吸収が大きくなる。一方、全反射を利用したシート積層体８０では、透光層８３と透光層８４の界面における反射率は１００％なので、導光路が長くなったとしても光は界面で吸収されない。
【００７３】
図８、９を参照して、金属層を用いたシート積層体９０では、導光路の長さにより光の透過率の低下が異なることについて説明する。
【００７４】
図８には非表示領域（額縁領域）３０の幅が小さい場合、図９には非表示領域３０の幅が大きい場合について、導光素子２０の断面図を示す。図８に示すように、非表示領域３０の幅が比較的小さい場合には導光路が短く、図９に示すように、非表示領域３０の幅が比較的大きい場合には導光路が長い。このように導光路の長さは、非表示領域３０の幅に依存する。図８に示す、非表示領域３０の幅が比較的小さい場合（例えば５ｍｍ以下）には、導光路は短く反射回数は少なくなるので、金属層を用いたシート積層体９０のほうが、全反射を利用したシート積層体８０より透過率が高くなる。逆に、図９に示す、非表示領域３０の幅が比較的大きい場合（例えば５ｍｍ以上）には、導光路は長く反射回数は多くなるので、全反射を利用したシート積層体８０の方が透過率は高くなる。透過率に関しては、導光路の長さ以外にも、用いる材料、接着剤や粘着剤等の種類によって、どちらの構造が有利であるかは変わってくる。金属層を用いたシート積層体９０は、導光路の長さによって透過率が変化するが、伝播可能な入射角の範囲が広く、透明層９３の材料選択の幅が広いので、透過率が高い材料を選択することができる。従って、金属層を用いたシート積層体９０は全反射を利用したシート積層体８０より有利である。
【００７５】
液晶表示装置１００ａは、液晶表示パネル１０の表示領域３１と２つの導光素子２０の出射面２２とを覆う透光性のカバー（カバー２６）をさらに有していても良い（図１および図２に図示）。このとき、カバー２６および導光素子２０は、不図示の透明な接着剤層によって液晶表示パネル１０の表面に固定されている。導光素子２０は、側面２３と液晶表示パネル１０の表面との間に形成された樹脂層２５によってさらに固定されていてもよい。樹脂層２５は省略してもよいが、樹脂層２５を設けた場合には導光素子２０をより安定に固定することができる。カバー２６は導光素子２０の出射面２２と接着剤層によって固定されている。導光素子２０と液晶表示パネル１０との間の接着剤層も必ず必要なわけではなく、これらの間に空気層を介して固定してもよい。
【００７６】
液晶表示パネル１０の観察者側の表面に設けられた、導光素子２０、カバー２６および樹脂層２５をまとめて、導光シート２７ということがある。カバー２６および樹脂層２５を設け、平坦な表面を有するシート状にすることによって、導光素子２０や、液晶表示パネル１０の表示面を保護できる。また、液晶表示装置１００ａの表面が平坦になるので、見た目の違和感も軽減される。さらに、表面の汚れを拭き取り易いという利点も得られる。カバー２６は、例えば、導光素子２０および液晶表示パネル１０の表示面の形状に沿うように予め成形された透明な樹脂板（例えばアクリル樹脂板）である。カバー２６を設けることにより、液晶表示装置１００ａの表示品位を高くすることができる。
【００７７】
カバー２６および導光シート２７としては、後に詳述する、導光素子２０として光ファイバーフェイスプレートを用いた液晶表示装置１００Ｄに用いられるカバー２６および導光シート２７と同様のものを好適に用いることができる。
【００７８】
本発明の液晶表示装置では、導光素子として、側面に金属部が設けられた透明部を含む導光素子を用いる。透明部の材料は、少なくとも透明であればよく、屈折率を問わないことから、材料選択の幅が広がる、という利点がある。従って、屈折率の大きさに関わらず透過率の高い材料を用いることができる。このことにより、非表示領域が暗くなることが抑制される。また、金属反射を利用するので、光の入射角度に関わらず、全ての光を導光することができ、視野角が広くなる。また、透明部の材料選択の幅が広いので、透明部の材料として安価な材料を選択することができ、コストを低減することができる。また、このような導光素子を用いることによって、表示パネルの額縁領域あるいはタイリングした場合の継ぎ目を見え難くすることができる。
【００７９】
次に図１０を参照して、金属反射を利用する導光素子２０の製造方法について説明する。ここでは、図４に示す三角柱状のシート積層体９０の製造方法について説明する。シート積層体９０は、以下の方法で容易に作製することができる。
【００８０】
図１０（ａ）に示すように、アクリル樹脂またはガラスのような透光性の材料から形成された透明層９３の片側表面に、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の光反射率の高い金属層９４を、蒸着法やスパッタ法により、薄膜として形成し、積層膜９６を得る。
【００８１】
シート積層体９０が有する複数の金属層９４は、厚さが１００ｎｍ以上５μｍ以下である金属層を含むことが好ましい。金属層９４の厚さが１００ｎｍ未満であると、光反射特性が十分に得られないことがある。また、金属層９４の厚さが５μｍより大きいと、シート積層体９０の入射面における透明層９３が占める割合が小さくなり、光透過率が低下して表示輝度が低下するので好ましくない。なお、蒸着法やスパッタ法で形成する膜の厚さが大きいほど（例えば１μｍより厚く形成すると）、製造時間およびコストが増大するので、複数の金属層は、厚さが１μｍ以下である金属層を含むことがさらに好ましい。なお、シート積層体９０の全ての金属層の厚さが上記の範囲内にあることが好ましいが、一部の金属層の厚さが上記範囲外であってもよい。
【００８２】
また、金属層９４としては、表面における散乱等が無く、表面における反射が鏡面反射に近いことが好ましい。
【００８３】
次に、透明層９３の表面に金属層９４が形成された積層膜９６を粘着性または接着性を有する層を介して、複数層積層した後に、各層が剥離しないように硬化させ、積層体９５を得る（図１０（ｂ））。粘着性または接着性を有する材料としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の樹脂材料等が使用できるが、透光性が高く、光散乱性が少なく、さらに硬化後の強度が十分得られる範囲で、層厚は薄いほうが好ましい。透明層９３が粘着性・接着性を有する場合には、特に別途粘着層、接着層を配置する必要はない。
【００８４】
次に、上述のようにして得られた積層体９５を、図１０（ｂ）に破線６１、６２で示すように、透明層９３及び金属層９４の面方向に対して斜め方向に切断し、必要によって切断面を研磨し、外観を整えることによって、図４に示した三角柱状のシート積層体９０が得られる。
【００８５】
切断の方向は、液晶表示パネル１０の非表示領域（額縁領域）３０の幅と、シート積層体９０を配置する領域（周辺表示領域の一部）３２の面積により決定されるパラメータである。液晶表示装置１００ａの導光素子２０として用いられるシート積層体９０は、破線６１と透明層９３、金属層９４の面方向とのなす角を６５度、破線６２と透明層９３、金属層９４の面方向とのなす角を３０度として作製されている。
【００８６】
透明層９３が樹脂材料から形成されたフィルム基材のように、フレキシブルに湾曲可能である場合には、透明層９３の表面に金属層９４が形成された積層膜９６を、ロールツーロール法を用いて複数融着させることで、シート積層体９０をさらに容易に作製することができる。積層膜９６を融着させるロールツーロール法としては、シート積層体８０の製造方法として後述するロールツーロール法と同様の方法を用いることができる。
【００８７】
次に、図１１から図４１を参照して、本発明による実施形態の表示装置の種々の具体例を示す。
【００８８】
図１１は、本発明による実施形態の液晶表示装置２００の模式的な断面図である。図１１に示す液晶表示装置２００は、隣接する２枚の液晶表示パネル、１０ａ、１０ｂ、および２つの導光素子２０ａ、２０ｂを備える。液晶表示装置２００は、２枚の液晶表示パネル１０ａおよび１０ｂを所定の角度（後述するθ）を設けてタイリングした表示装置である。なお、タイリングは公知の方法で行うことができる。図１２は液晶表示装置２００の液晶表示パネル１０ａと液晶表示パネル１０ｂの接合部の拡大図である。液晶表示装置２００の接合部については後に説明する。図１３は液晶表示装置２００の模式的な斜視図である。図１１は、図１３に示す液晶表示装置２００を液晶表示パネル１０ａ、１０ｂの観察者側表面１７ａ、１７ｂに垂直な平面で切った断面図である。
【００８９】
図１１、図１２に示すように、液晶表示パネル１０ａの観察者側表面１７ａ上には導光素子２０ａが設けられている。液晶表示装置２００は透過型であり、液晶表示パネル１０ａの観察者側と反対側（図１１、図１２における下側）にはバックライト装置５０ａが設けられている。液晶表示装置２００では、バックライト装置５０ａから出射された光を液晶表示パネル１０ａで変調することによって表示を行なう。液晶表示パネル１０ａと同様に、液晶表示パネル１０ｂの観察者側表面１７ｂ上には導光素子２０ｂが設けられ、観察者側と反対側にはバックライト装置５０ｂが設けられている。
【００９０】
液晶表示装置２００では、２枚の液晶表示パネル１０ａおよび１０ｂを用いたが、もちろん、さらに多くの表示パネルを配列しても良い。３枚以上の表示パネルを備える表示装置の例については後述する。
【００９１】
液晶表示パネル１０ａは、公知の任意の液晶表示パネルであってよく、例えばＴＦＴ型のＶＡモードの液晶表示パネルである。図１２に示すように、液晶表示パネル１０ａは、ＴＦＴ基板１２ａおよび対向基板１１ａを有し、ＴＦＴ基板１２ａと対向基板１１ａとの間には液晶層１３ａが設けられている。ＴＦＴ基板１２ａにはＴＦＴや画素電極が設けられ、対向基板１１ａにはカラーフィルタや対向電極が設けられている。液晶層１３ａは、シール部１４ａによって、対向基板１１ａとＴＦＴ基板１２ａとの間に保持されている。対向基板１１ａの観察者側（図１２における上側）、ＴＦＴ基板１２ａの観察者側と反対側（図１２における下側）には、それぞれ、光学フィルム部１５ａ、１６ａが設けられている。光学フィルム部１５ａ、１６ａは、偏光板や、必要に応じて設けられる位相差板を含む。液晶表示パネル１０ｂは、液晶表示パネル１０ａと同様に、ＴＦＴ基板１２ｂ、対向基板１１ｂ、液晶層１３ｂ、シール部１４ｂ、光学フィルム部１５ｂ、１６ｂ等を有している。
【００９２】
液晶表示パネル１０ａ、１０ｂは、複数の画素が配列された表示領域３１ａ、３１ｂと表示領域３１ａ、３１ｂの外側にある額縁領域３０ａ、３０ｂとを有する。額縁領域３０ａ、３０ｂは、シール部１４ａ、１４ｂや、各種配線の端子、駆動回路等が設けられる領域を含む。額縁領域３０ａ、３０ｂには一般に遮光膜が設けられている。従って、額縁領域３０ａ、３０ｂは表示に寄与しない。
【００９３】
液晶表示パネル１０ａの表示領域３１ａには、複数の画素（不図示）が、行および列を有するマトリクス状に配列されている。行方向は、液晶表示パネル１０ａの表示面における水平方向（図１１における紙面に垂直な方向）、列方向は表示面における垂直方向（図１１における紙面の左右方向）に対応する。液晶表示パネル１０ｂの表示領域３１ｂにも液晶表示パネル１０ａと同様に複数の画素が行および列を有するマトリクス状に配列されている。
【００９４】
バックライト装置５０ａ、５０ｂは、例えば、互いに平行な複数の蛍光管を備える直下型バックライト装置である。但し、後述するように、輝度の分布を調整できるものが好ましい。
【００９５】
図１１に示すように、液晶表示パネル１０ａの観察者側表面１７ａと液晶表示パネル１０ｂの観察者側表面１７ｂとがなす角が所定の角度θ（０°＜θ＜１８０°）となるように、液晶表示パネル１０ａと液晶表示パネル１０ｂは配置される。図１１に示すように、角度θは、液晶表示パネル１０ｂの観察者側表面１７ｂと、液晶表示パネル１０ａの観察者側表面１７ａを液晶表示パネル１０ｂ側に延長した面とがなす角を表す。
【００９６】
角度θは、製品形態によりさまざまな角度に設定されるが、図１１には、θ＝６０°である液晶表示装置２００を図示している。
【００９７】
液晶表示パネル１０ａ及び１０ｂは、一方の液晶表示パネルの額縁領域にもう一方の液晶表示パネルの側面が重なるように配置される。液晶表示装置２００では、液晶表示パネル１０ａの額縁領域３０ａに、液晶表示パネル１０ｂの側面１８ｂが重なっている。
【００９８】
図１２に示すように、液晶表示パネル１０ａの観察者側に配置される導光素子２０ａは、入射面２１ａと、出射面２２ａと、入射面２１ａと出射面２２ａとの間に形成された複数の導光部とを有している。導光素子２０ａの入射面２１ａは、液晶表示パネル１０ａの表示領域３１ａのうち、額縁領域３０ａに第２軸（Ｊ２）に沿って隣接する領域である周辺表示領域３２ａに重なっている。なお、入射面２１ａは、額縁領域３０ａのうち液晶表示パネル１０ｂと隣接する側にある部分に、第２軸Ｊ２に沿って隣接する周辺表示領域に重なっている。また、入射面２１ａが液晶表示パネル１０ａの観察者側表面１７ａに平行となるように、導光素子２０ａは配置されている。ここで、第２軸Ｊ２は、液晶表示パネル１０ａの列方向（液晶表示パネル１０ａの表示面における垂直方向）に平行に延びる軸とする。入射面２１ａと出射面２２ａとの距離は、第２軸Ｊ２に沿って周辺表示領域３２ａから額縁領域３０ａに向かって（図１２において左から右に向かって）増大する。液晶表示装置２００では、入射面２１ａは周辺表示領域３２ａと額縁領域３０ａとの境界３５ａまで延設されている。
【００９９】
導光素子２０ｂは、導光素子２０ａと同様に、入射面２１ｂと、出射面２２ｂと、入射面２１ｂと出射面２２ｂとの間に形成された複数の導光部とを有し、入射面２１ｂは液晶表示パネル１０ｂの表示領域３１ｂのうち額縁領域３０ｂに第３軸Ｊ３に沿って隣接する領域である周辺表示領域３２ｂに重なるように配置されている（額縁領域３０ｂ、表示領域３１ｂ、周辺表示領域３２ｂは図１１に図示）。また、入射面２１ｂと出射面２２ｂとの距離は、第３軸Ｊ３に沿って周辺表示領域３２ｂから額縁領域３０ｂに向かって増大する。ここで、第３軸Ｊ３は、液晶表示パネル１０ｂの列方向（液晶表示パネル１０ｂの表示面における垂直方向）に平行に延びる軸とする。
【０１００】
液晶表示装置２００では、導光素子２０ａの断面の形状は三角形である。導光素子２０ａの全体の形状は、長手方向に垂直な断面が三角形の三角柱である。この三角柱は、入射面２１ａ、出射面２２ａ、側面２３ａで規定される。同様に、導光素子２０ｂの全体の形状は、長手方向に垂直な断面が三角形の三角柱であり、この三角柱は、入射面２１ｂ、出射面２２ｂ、側面２３ｂで規定される。液晶表示装置２００において、導光素子２０ａ、２０ｂは、長手方向が液晶表示パネル１０ａ、１０ｂの表示面における水平方向に平行になるように配置されている。
【０１０１】
導光素子２０ａの形状は、三角柱であるので、出射面２２ａは、液晶表示パネル１０ａの観察者側表面１７ａよりも観察者側に存在する。同様に、導光素子２０ｂの形状は、三角柱であるので、出射面２２ｂは、液晶表示パネル１０ｂの観察者側表面１７ｂよりも観察者側に存在する。従って、周辺表示領域３２ａ、額縁領域３０ａ、額縁領域３０ｂ、および周辺表示領域３２ｂの観察者側には、出射面２２ａおよび２２ｂが存在する。
【０１０２】
液晶表示装置２００の導光素子２０ａおよび２０ｂは、上述の液晶表示装置１００ａの導光素子２０と同様に、側面の少なくとも一部に金属部が設けられた透明部を含む複数の導光部を有する。このような導光素子としては、例えば複数の透明層と複数の金属層が積層されたシート積層体である導光素子や、側面が金属部で覆われている略円柱形の透明部を有する導光素子を用いることができる。ここでは、導光素子２０ａ、２０ｂとして、複数の透明層と複数の金属層が積層されたシート積層体を用いる場合について説明する。図１２に示すように、液晶表示装置２００の導光素子２０ａでは、導光素子２０ａの側面２３ａに平行に透明層と金属層が積層されている。導光素子２０ｂにおいても同様に、導光素子２０ｂの側面２３ｂに平行に透明層と金属層が積層されている。
【０１０３】
導光素子２０ａに入射面２１ａから入射した光は、側面２３ａに平行に透明部内を伝播し、出射面２２ａから観察者側に向けて出射される。上述のように、入射面２１ａは液晶表示パネル１０ａの周辺表示領域３２ａに重なっている。そのため、周辺表示領域３２ａ内の画素から出射された光は、入射面２１ａから導光素子２０ａ内に入り、側面２３ａに平行な個々の導光路内を伝播して、出射面２２ａから出射される。従って、周辺表示領域３２ａに形成される画像が導光素子２０ａの観察者側に表示される。液晶表示装置２００では、導光素子２０ｂも導光素子２０ａと同様のシート積層体であり、周辺表示領域３２ｂ内の画素から出射された光は、入射面２１ｂから導光素子２０ｂ内に入り、側面２３ｂに平行な個々の導光路内を伝播して、出射面２２ｂから出射される。従って、液晶表示パネル１０ｂの周辺表示領域３２ｂに形成される画像が導光素子２０ｂの観察者側に表示される。
【０１０４】
周辺表示領域３２ａ、額縁領域３０ａ、額縁領域３０ｂ、および周辺表示領域３２ｂの観察者側には、出射面２２ａおよび２２ｂが存在するので、周辺表示領域３２ａ、３２ｂに形成される画像が導光素子２０ａ、２０ｂの観察者側に表示されることにより、額縁領域３０ａ、３０ｂが見え難くなる。このことにより、液晶表示装置２００では、液晶表示パネル１０ａと液晶表示パネル１０ｂの継ぎ目が見え難い。
【０１０５】
図１２に示すように、液晶表示装置２００では、液晶表示パネル１０ｂの側の、導光素子２０ａの出射面２２ａの端部２４ａ（出射面２２ａと側面２３ａとの交線に相当）は、液晶表示パネル１０ａの側の、導光素子２０ｂの出射面２２ｂの端部２４ｂ（出射面２２ｂと側面２３ｂとの交線に相当）と接している。このため、液晶表示装置２００では、出射面２２ａと出射面２２ｂとがつながっているように視認される。このことにより、一層継ぎ目が見え難い表示が実現される。さらに、液晶表示装置２００では、導光素子２０ａの出射面２２ａと導光素子２０ｂの出射面２２ｂとは平行である。そのため、出射面２２ａと出射面２２ｂとは同一平面上にあり、観察者には、出射面２２ａと２２ｂとが一つの面を形成しているように視認される。このことにより、さらに継ぎ目が見え難い表示が実現される。すなわち、液晶表示装置２００は、導光素子２０ａの出射面２２ａと導光素子２０ｂの出射面２２ｂとが同一平面上にあることにより、連続的に継ぎ目が無い画像を表示できる。なお、導光素子の設計値の例については後述する。
【０１０６】
導光素子２０ａおよび導光素子２０ｂとして用いられるシート積層体は、先述の液晶表示装置１００ａの導光素子２０と同様に、板状の積層体から、三角柱状になるように入射面と出射面を切り出すことで作製することができる。
【０１０７】
図１４に、液晶表示装置２００の導光素子２０ａとして用いられる三角柱状のシート積層体４０の斜視図を示す。シート積層体４０は、透明層４３と、金属層４４との積層体で構成されている。なお、図１４には、導光素子２０ａをシート積層体で作製した場合の、入射面２１ａ、出射面２２ａ、側面２３ａも併せて示す。図１４に示すように、導光素子２０ａとしてシート積層体を用いた場合、側面２３ａはシートの積層方向に垂直である。導光素子２０ａ、２０ｂとしてシート積層体４０を用いた場合、シート積層体４０の透明層４３、金属層４４は、図１２中の導光素子２０ａの側面２３ａおよび導光素子２０ｂの側面２３ｂに平行に配列される。
【０１０８】
シート積層体４０の作製方法を、図１５を用いて説明する。
【０１０９】
液晶表示装置１００ａの導光素子２０として用いられるシート積層体９０と同様に、図１５（ａ）に示すように、まず、アクリル樹脂またはガラスのような透光性の材料から形成される透明層４３の片側表面に、金属層４４を設け、乾燥・硬化させ、積層膜４６を得る。次に、積層膜４６を粘着性または接着性を有する層を介して、複数層積層した後に、各層が剥離しないように硬化させ、積層体９５（図１０（ｂ））と同様の積層体４５を得る（図１５（ｂ））。
【０１１０】
次に、積層体４５を、切断面（破線６１、６２で示す）で切断する。積層体４５を、破線６１、６２に示すように透明層４３、金属層４４の接着面に対して斜めの方向に切断し、必要によっては切断面を研磨し外観を整えることによって、図１４に示した三角柱形状を有するシート積層体４０が得られる。
【０１１１】
次に、図１６を用いて、液晶表示装置２００における液晶表示パネル１０ａと液晶表示パネル１０ｂとがなす角（θ）および導光素子２０ａ、２０ｂの設計値の例を説明する。
【０１１２】
図１６は、液晶表示パネル１０ａ、１０ｂと導光素子２０ａ、２０ｂの関係を模式的に示す断面図である。液晶表示パネル１０ａの観察者側表面１７ａと平行な面の方向を一点鎖線７０ａで示し、液晶表示パネル１０ｂの観察者側表面１７ｂと平行な面の方向を一点鎖線７０ｂで示す。導光素子２０ａの入射面２１ａは液晶表示パネル１０ａの観察者側表面１７ａと平行であるので、線７０ａは入射面２１ａと平行である。同様に、線７０ｂは導光素子２０ｂの入射面２１ｂと平行である。また、導光素子２０ａの出射面２２ａと平行な面の方向を一点鎖線７１ａで示し、導光素子２０ｂの出射面２２ｂと平行な方向を一点鎖線７１ｂで示す。
【０１１３】
線７０ａと線７０ｂとがなす角は、液晶表示パネル１０ａの観察者側表面１７ａと液晶表示パネル１０ｂの観察者側表面１７ｂとがなす角θと同じ大きさである。
【０１１４】
線７０ａと線７１ａとがなす角をα、線７０ｂと線７１ｂとがなす角をβとする。α、βは、三角柱の頂角である。
【０１１５】
また、導光素子２０ａ、２０ｂの入射面２１ａ、２１ｂ、出射面２２ａ、２２ｂの、長手方向に垂直な断面における長さを以下の通り設定する。
Ｌ１：導光素子２０ａの入射面２１ａの長さ
Ｌ２：導光素子２０ａの出射面２２ａの長さ
Ｌ３：導光素子２０ｂの入射面２１ｂの長さ
Ｌ４：導光素子２０ｂの出射面２２ｂの長さ
【０１１６】
α＝β＝θ／２と設定すると、線７０ａと線７１ａとがなす角、および線７０ｂと線７１ｂとがなす角は等しくなる。また、このとき、α＋β＝θであることから、線７１ａは線７１ｂと平行となる。このことは、出射面２２ａと出射面２２ｂとが同一平面上にあることを意味する。また、液晶表示装置２００では、先述のように、出射面２２ａの端部２４ａと出射面２２ｂの端部２４ｂとが接している。そのため、線７１ａと線７１ｂとはつながった一直線となる。すなわち、出射面２２ａと出射面２２ｂとはつながった一平面を形成している。このことにより、液晶表示装置２００では、出射面どうしが同一平面でない場合に比べ、見栄えが良く、画像の表示品位も高い。
【０１１７】
ここで、Ｌ１とＬ２が異なる場合、画像が拡大もしくは縮小されることとなる。Ｌ１＜Ｌ２である場合、液晶表示パネル１０ａの周辺表示領域３２ａに形成される画像は、導光素子２０ａで拡大されて観察者側に表示される。この場合、周辺表示領域３２ａには、表示領域３１ａのうち周辺表示領域３２ａ以外の領域である中央表示領域３３ａに形成される画像に比べ、圧縮して画像を形成する必要があり、手間とコストがかかる。また、Ｌ１＞Ｌ２である場合、液晶表示パネル１０ａの周辺表示領域３２ａに形成される画像は、導光素子２０ａで縮小されて観察者側に表示される。Ｌ１＜Ｌ２である場合と同様にこの場合も、手間とコストがかかる。画像を拡大、あるいは縮小する方法については後述する。
【０１１８】
従って、Ｌ１とＬ２とは等しいことが好ましい。この場合には、導光素子２０ａの断面（長手方向に垂直な断面）の形状は二等辺三角形である。このとき、導光素子２０ａの全体の形状は二等辺三角柱である。
【０１１９】
同様の理由から、導光素子２０ｂも、Ｌ３とＬ４とが等しく、全体形状が二等辺三角柱であることが好ましい。
【０１２０】
このように、最適な導光素子２０ａ、２０ｂの長手方向に垂直な断面の形状は、互いに相似な二等辺三角形である。
【０１２１】
これは最適な場合であって、必ずしもα＝β＝θ／２でなくとも良いし、必ずしもＬ１＝Ｌ２、およびＬ３＝Ｌ４でなくとも良い。
【０１２２】
以下に示すように、導光素子２０ａの体積は導光素子２０ｂの体積より大きい。図１６に示すように、Ｌ１＞Ｌ３であり、Ｌ２＞Ｌ４である。また、上記のように、導光素子２０ａの断面と導光素子２０ｂの断面とは、互いに相似な二等辺三角形である。従って、導光素子２０ａの長手方向に垂直な断面の面積は導光素子２０ｂの長手方向に垂直な断面の面積より大きい。また図１３に示すように、導光素子２０ａおよび導光素子２０ｂは、長手方向の長さが同程度である三角柱である。従って、導光素子２０ａの体積は導光素子２０ｂの体積より大きい。このことは、先述のように、液晶表示装置２００では、液晶表示パネル１０ａの額縁領域３２ａに液晶表示パネル１０ｂの側面１８ｂが重なっているからである。なお、逆に、液晶表示パネル１０ｂの額縁領域３２ｂに液晶表示パネル１０ａの側面を重ねる場合には、導光素子２０ｂの体積が導光素子２０ａの体積より大きくなる。
【０１２３】
例えば、後に例示する導光素子２０ａおよび２０ｂの設計値は、Ｌ１＝Ｌ２＝１４．９ｍｍ、Ｌ３＝Ｌ４＝１０．９ｍｍである。このとき、導光素子２０ａの体積は、導光素子２０ｂの体積の約１．８７倍である。
【０１２４】
導光素子の形状が三角柱状である場合を例に説明したが、導光素子の形状が三角柱状でなくても、一方の導光素子の体積は他方の導光素子の体積より大きい。例えば、後述する液晶表示装置３００（図１９）のように、導光素子３２０ａの出射面３２２ａおよび導光素子３２０ｂの出射面３２２ｂがいずれも円柱曲面の一部であるときでも、導光素子３２０ａの体積は導光素子３２０ｂの体積より大きい。
【０１２５】
なお、導光素子２０ａの側面２３ａと、導光素子２０ｂの側面２３ｂと、液晶表示パネル１０ｂの観察者側表面１７ｂのうちの額縁領域３０ｂに対応する部分との３つの面で囲まれた領域２０ｃ（図１６で梨地で示した領域）は、表示に寄与しない無効な領域である。従って、この領域２０ｃは、空隙でもよいし、樹脂材料等で形成した部材を配置してもよい。さらには、導光素子２０ａまたは２０ｂの一部が領域２０ｃ内にはみ出すように形成されてもよい。その場合、導光素子の全体の形状は、上述のような二等辺三角柱とは異なるが、上述の議論は、あくまで有効な領域における形状が二等辺三角柱であることを意味しており、導光素子が無効な領域にはみ出し、全体の形状が二等辺三角柱ではなくなったとしても、その効果は失われるものではない。
【０１２６】
液晶表示装置２００の設計値を以下に示す。
α＝β＝θ／２＝３０°
Ｌ１＝Ｌ２＝１４．９ｍｍ
Ｌ３＝Ｌ４＝１０．９ｍｍ
額縁領域３０ａ、３０ｂの幅をいずれも４ｍｍとした。
【０１２７】
次に、他の実施形態の液晶表示装置２００’を示す。
【０１２８】
図１７は実施形態の液晶表示装置２００’の断面図である。液晶表示装置２００’は、液晶表示装置２００の液晶表示パネル１０ａ及び１０ｂと同様の液晶表示パネル１０ａ’及び１０ｂ’と、導光素子２０ａ’、２０ｂ’とを備える。図１８は液晶表示装置２００’の液晶表示パネル１０ａ’と液晶表示パネル１０ｂ’の接合部の拡大図である。液晶表示装置２００’では、液晶表示パネル１０ａ’、１０ｂ’の観察者側のエッジ１９ａ’、１９ｂ’どうしが接するように角度θ’をなして配置されている。なお、角度θ’は、液晶表示パネル１０ａ’の観察者側表面１７ａ’と平行な方向７０ａ’と、液晶表示パネル１０ｂ’の観察者側表面１７ｂ’と平行な方向７０ｂ’とがなす角である。また、導光素子２０ａ’、２０ｂ’は、それぞれ、液晶表示パネル１０ａ’、１０ｂ’の観察者側表面１７ａ’、１７ｂ’上に配置されている。導光素子２０ａ’、２０ｂ’は、周辺表示領域３２ａ’、３２ｂ’の観察者側に配置されている。
【０１２９】
導光素子２０ａ’、２０ｂ’の形状は三角柱であり、周辺表示領域３２ａ’、３２ｂ’から出る光が導光素子２０ａ’、２０ｂ’により観察者側に出射される。このことにより、周辺表示領域３２ａ’、３２ｂ’に形成される画像が導光素子２０ａ’、２０ｂ’の観察者側に表示され、額縁領域３０ａ’、３０ｂ’が見え難くなり、継ぎ目が無い画像が表示される。
【０１３０】
液晶表示装置２００と液晶表示装置２００’とは、２枚の表示パネルの接合部分が異なる。上述のように、液晶表示装置２００では、液晶表示パネル１０ａの額縁領域３０ａ上に液晶表示パネル１０ｂの側面１８ｂが重なっているが、液晶表示装置２００’では、表示パネル１０ａ’、１０ｂ’の観察者側のエッジ１９ａ’、１９ｂ’どうしが接している。
【０１３１】
液晶表示装置２００’では、導光素子２０ａ’、２０ｂ’の設計値を以下の通りとした。
α’＝β’＝θ’／２＝３０°
Ｌ１’＝Ｌ２’＝Ｌ３’＝Ｌ４’＝２５．７ｍｍ
なお、α’およびβ’は、三角柱である導光素子２０ａ’および２０ｂ’の頂角である。また、Ｌ１’およびＬ２’は、それぞれ、導光素子２０ａ’の入射面２１ａ’および出射面２２ａ’の断面における長さであり、Ｌ３’およびＬ４’は、それぞれ、導光素子２０ｂ’の入射面２１ｂ’および出射面２２ｂ’の断面における長さである。額縁領域３０ａ’、３０ｂ’の幅は、液晶表示装置２００と同様に４ｍｍである。
【０１３２】
液晶表示装置２００の導光素子２０ａ、２０ｂの体積を液晶表示装置２００’の導光素子２０ａ’、２０ｂ’の体積と比較すると、以下の通りとなる。
２０ａ：２０ａ’＝３４：１００
２０ｂ：２０ｂ’＝１８：１００
【０１３３】
液晶表示装置２００では、液晶表示装置２００’に比べ、導光素子２０ａおよび導光素子２０ｂの体積を、それぞれ、約１／３および約１／５とすることができた。液晶表示装置２００では、一方の表示パネルの額縁領域に他方の表示パネルの側面が重なっていることにより、導光素子の体積が小さくて済む。このように、液晶表示装置２００では、高コストである導光素子材料の使用量を減らしても液晶表示装置２００’と同等の効果を得ることができるので、非常に有用である。
【０１３４】
なお、液晶表示装置２００’は、表示パネル１０ａ’、１０ｂ’の観察者側のエッジ１９ａ’、１９ｂ’どうしが接しており、Ｌ１’＝Ｌ２’＝Ｌ３’＝Ｌ４’であり、導光素子２０ａ’の体積および導光素子２０ｂ’の体積は同じである。液晶表示装置２００では、Ｌ３、Ｌ４は、それぞれ、Ｌ１、Ｌ２より小さい。すなわち、導光素子２０ｂの体積は導光素子２０ａの体積より小さい。導光素子２０ａは導光素子２０ａ’や２０ｂ’より体積が小さいが、導光素子２０ｂはさらに体積が小さくて済む。
【０１３５】
液晶表示装置２００’でも上述した特許文献１−３に記載されている従来の表示装置のように大面積の導光素子を必要としないので、製造が容易で、低コストであるが、液晶表示装置２００では導光素子をさらに小型化することができる。従って、液晶表示装置２００では、さらにコストを低減することができる。
【０１３６】
液晶表示装置２００において、導光素子２０ａ及び２０ｂの出射面２２ａ及び２２ｂの観察者側には光拡散層を設けてもよい。光拡散層を設けることにより、出射面から出射される光が拡散され、液晶表示装置２００の視野角が広がる、という効果が得られる。光拡散層としては公知の光拡散層または光拡散素子を用いることができる。例えば、微小粒子を含む散乱膜や、ランダムに微小凹凸が形成された表面を有する拡散反射層や、住友スリーエム社のＢＥＦに代表されるプリズムシート、マイクロレンズアレイなどの光拡散素子を使用することができる。
【０１３７】
また、導光素子２０ａ及び２０ｂの出射面２２ａ及び２２ｂは、平面でなくてもよく、出射面が曲面である導光素子を用いることができる。液晶表示装置２００では、導光素子２０ａおよび２０ｂの断面（長手方向に垂直な断面）は三角形であり、出射面２２ａ、２２ｂは断面において直線であるが、例えば図１９に示す液晶表示装置３００の導光素子３２０ａ、３２０ｂのように、出射面３２２ａ、３２２ｂが断面において円弧であってもよい。この場合の出射面３２２ａ、３２２ｂは円柱曲面となる。もちろん導光素子の出射面は円柱曲面でなくてもよく、周辺表示領域から額縁領域に向かって厚さが増大するような形状であれば、自由に設計できる。
【０１３８】
なお、液晶表示パネル１０ａ及び１０ｂの液晶層と、導光素子との距離が大きい場合や、その間に光拡散層がある場合には、導光素子を通して見える画像がぼける場合がある。従って、液晶表示パネル１０ａ、１０ｂの観察者側基板（対向基板１１ａ、１１ｂ）と観察者側基板の観察者側に設けられている光学フィルム部１５ａ、１５ｂの厚さはできるだけ小さいことが好ましく（例えば、基板の厚さが０．３ｍｍ、光学フィルム部の厚さが０．１ｍｍ）、平行光の透過率が高い（すなわち、拡散が少ない）ことが好ましい。また、同様の理由から、光学フィルム部に含まれる粘着フィルムなど、液晶表示パネルの観察者側に設けられる接着剤（粘着剤を含む）は、光を拡散する粒子を含まない材料を用いることが好ましい。
【０１３９】
液晶表示装置２００では、液晶表示パネル１０ｂの観察者側と反対側に設けられているバックライト装置５０ｂの液晶表示パネル１０ａ側の側面５８ｂ（図１２に示す）は液晶表示パネル１０ａの観察者側表面１７ａと平行である。すなわち、側面５８ｂと液晶表示パネル１０ｂの観察者側表面１７ｂとがなす角が、観察者側表面１７ａと観察者側表面１７ｂとがなす角θと等しくなるように、側面５８ｂは斜めに形成されている。また、バックライト装置５０ｂの側面５８ｂの一部が液晶表示パネル１０ａの額縁領域３０ａに重なっている。このような構成により、側面５８ｂが斜めではない場合に比べ、液晶表示パネル１０ｂの表示領域３１ｂは液晶表示パネル１０ａの表示領域３１ａに近づき、導光素子の体積を小さくすることができるので、コストダウンに効果的である。なお、バックライト装置の側面がこのように斜めに形成されていなくても、上述のように導光素子の体積を小さくすることができる。
【０１４０】
また、表示パネルとして、バックライト装置を有しない表示パネルを用いる場合、表示パネルの側面の一部をバックライト装置５０ｂの側面５８ｂのように、斜めに切り欠くことで、表示パネルの表示領域どうしを近づけることができ、同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
次に、均一な表示を得るための構成を説明する。まず、輝度の均一化について説明する。
【０１４２】
液晶表示パネル１０ａ及び１０ｂに形成される画像のうち、導光素子２０ａ、２０ｂが配置されている周辺表示領域３２ａ、３２ｂに形成される画像は、導光素子２０ａ、２０ｂを通って観察者側に表示される。一方、表示領域３１ａ、３１ｂのうち周辺表示領域３２ａ、３２ｂ以外の領域である中央表示領域３３ａ、３３ｂに形成される画像は導光素子を介さず観察者側に表示される。そのため、周辺表示領域３２ａ、３２ｂに形成されて導光素子を通って表示される画像と、中央表示領域３３ａ、３３ｂに形成されて観察者側に表示される画像との間に輝度差が生じる。たとえば、導光素子２０ａの入射面２１ａの断面における長さＬ１が出射面２２ａの断面における長さＬ２より大きい場合、周辺表示領域３２ａに形成される画像は導光素子２０ａを通って縮小される。そのため、輝度は高くなる。逆に、Ｌ１＜Ｌ２である場合、周辺表示領域３２ａに形成される画像は導光素子２０ａを通って拡大される。この場合、輝度は低くなる。Ｌ３＞Ｌ４である場合や、Ｌ３＜Ｌ４である場合も、それぞれＬ１＞Ｌ２、Ｌ１＜Ｌ２である場合と同様である。また、上述のように、液晶表示装置２００では、導光素子２０ａ、２０ｂは、側面に金属部が設けられた透明部を含む導光部を有し、透明部内に入射した光は金属部で反射されて導光される。このとき、金属部で反射するたびに、一部の光が吸収される。このことは、Ｌ１、Ｌ２やＬ３、Ｌ４の大小関係に関わらず生じる。このことによっても、導光素子２０ａ、２０ｂが設けられている領域と、導光素子が設けられていない領域との間に輝度差が発生する。
【０１４３】
このような輝度差は、周辺表示領域３２ａ、３２ｂに形成される画像の輝度を、中央表示領域３３ａ、３３ｂに形成される画像の輝度に対して相対的に変化させることによって改善できる。
【０１４４】
例えば、導光素子２０ａ、２０ｂが設けられている領域に表示される画像の輝度が、導光素子２０ａ、２０ｂが設けられていない領域に表示される画像の輝度より低い場合（上記では、Ｌ１＜Ｌ２やＬ３＜Ｌ４である場合）には、周辺表示領域３２ａ、３２ｂに形成される画像の輝度を、中央表示領域３３ａ、３３ｂに形成される画像の輝度よりも相対的に高くすることによって改善できる。
【０１４５】
液晶表示装置２００では、以下の２通りの方法を採り得る。
【０１４６】
方法ａ：中央表示領域３３ａ、３３ｂに設けられている画素の透過率を下げる。
【０１４７】
方法ｂ：周辺表示領域３２ａ、３２ｂに向けて出射される光の強度を、中央表示領域３３ａ、３３ｂに向けて出射される光の強度よりも高くする。
【０１４８】
方法ａは、画素に供給する電圧を調整することによって、容易に実現される。方法ｂは、例えば、周辺表示領域３２ａ、３２ｂに配列された画素に向けてバックライト装置５０ａ、５０ｂから出射される光の強度を中央表示領域３３ａ、３３ｂに配列された画素に向けて出射される光の強度よりも高くすれば実現できる。バックライト装置５０ａ、５０ｂとして冷陰極管が配列されている場合、周辺表示領域３２ａ、３２ｂに対応して配置された冷陰極管群を他の冷陰極管群（中央表示領域３３ａ、３３ｂに対応して配置された冷陰極管群）よりも明るく点灯させればよい。また、バックライト装置５０ａ、５０ｂとして、発光ダイオード（ＬＥＤ）が並べて配置されている場合でも同様の方法で実現できる。もちろん、上記の方法ａ、ｂを組み合わせて輝度の均一化を行なってもよい。
【０１４９】
また、導光素子２０ａ、２０ｂの、周辺表示領域３２ａ、３２ｂ側の部分と額縁領域３０ａ、３０ｂ側の部分との間にも輝度差が生じる。この輝度差が大きいと、観察者に違和感を与えることがある。導光素子２０ａ、２０ｂの形状は三角柱であり、出射面２２ａ、２２ｂは、周辺表示領域３２ａ、３２ｂから額縁領域３０ａ、３０ｂに向かって入射面２１ａ、２１ｂとの距離が増大する。すなわち、周辺表示領域３２ａ、３２ｂから額縁領域３０ａ、３０ｂに向かって導光路の長さが長くなる。上述したように、導光路の長さが長いほど金属層４４で光が反射される回数が多く透過率が低下するので、導光素子２０ａ、２０ｂは、周辺表示領域３２ａ、３２ｂから額縁領域３０ａ、３０ｂに向かって透過率が低くなる。このことにより、周辺表示領域３２ａ、３２ｂ側の部分と額縁領域３０ａ、３０ｂ側の部分との間に透過率の差が生じる。この透過率の差によって輝度差が生じる。金属層４４の反射率が低いと、導光素子２０ａ、２０ｂの周辺表示領域３２ａ、３２ｂ側の部分と額縁領域３０ａ、３０ｂ側の部分との間の透過率の差が大きくなり、輝度差が大きくなる。
【０１５０】
このような輝度差に対しては、周辺表示領域３２ａ、３２ｂ内で、画素の透過率またはバックライトの輝度を連続的に変化させることにより、輝度を均一化することができる。
【０１５１】
また、表示パネルとして、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）や有機ＥＬ表示パネル（ＯＬＥＤ）のような自発光型の表示パネルを用いる場合には、導光素子が配置されていない表示領域に設けられた画素の輝度を相対的に小さくすればよい。
【０１５２】
また、導光素子の透過率が、導光素子に入射する光の波長によって異なる場合、すなわち、透過光の色が変化しうる場合でも、上記の方法ａまたは方法ｂを用いることにより、色味の調整が可能である。
【０１５３】
次に、画像の均一化について説明する。
【０１５４】
上述したように、導光素子２０ａにおいて、Ｌ１＜Ｌ２である場合には、周辺表示領域３２ａに形成される画像は導光素子２０ａによって第２軸Ｊ２に沿って拡大される。そのため、正常な表示を得るためには、周辺表示領域３２ａに形成される画像を、中央表示領域３３ａ、３３ｂに形成される画像に比べ、導光素子２０ａによって拡大される率に応じて予め圧縮しておくことが好ましい。画像を圧縮して表示する方法としては、以下の２種類がある。２種類の方法を、図２０、２１を用いて説明する。図２０、図２１は、それぞれ、下記方法１、２を説明するための模式図である。
【０１５５】
方法１：図２０に示す液晶表示パネル１０ａのように、液晶表示パネル１０ａの表示領域３１ａ全体（周辺表示領域３２ａ及び中央表示領域３３ａ）に亘って画素１７３ａ（中央表示領域３３ａに設けられた画素）および画素１７２ａ（周辺表示領域３２ａに設けられた画素）のピッチは一定としつつ、信号処理によって周辺表示領域３２ａに圧縮画像を形成する方法である。すなわち、周辺表示領域３２ａに設けられた複数の画素に供給される表示信号を第２軸Ｊ２に沿って圧縮する。このとき、周辺表示領域３２ａに設けられた画素１７２ａに供給される表示信号は、導光素子２０ａによる拡大率に応じて、圧縮される。
【０１５６】
方法２：図２１に示す液晶表示パネル１０ａのように、周辺表示領域３２ａに配列された画素１７２ａのピッチを他の領域（中央表示領域３３ａ）に配列された画素１７３ａのピッチよりも狭くし（圧縮し）、信号処理を行なうことなく圧縮画像を形成する方法である。方法２は特別な信号処理が不要であるものの、予め専用の表示パネルを製造する必要があり、汎用性に劣る、コストがかかる、等の問題がある。
【０１５７】
これに対し、方法１は、特別な信号処理が必要になるものの、一般的な表示パネルを使用することができるという利点を有している。方法１は、例えば、ソフトウェアで実現することができる。また、導光素子２０ａの出射面２２ａが平面（断面が直線）である場合には、画像が第２軸Ｊ２に沿って均等に拡大されるので、画像の圧縮、表示信号の圧縮も均等にすればよく、信号処理が簡単に行なえる、という利点がある。図１９に示した液晶表示装置３００の導光素子３２０ａ、３２０ｂのように、出射面が曲面である導光素子を用いる場合には、導光素子による拡大率に応じて画像を圧縮すればよい。
【０１５８】
以上、Ｌ１＜Ｌ２であって周辺表示領域３２ａに形成される画像が導光素子２０ａによって拡大される場合について、周辺表示領域３２ａに中央表示領域３３ａより圧縮して画像を形成する方法を説明した。Ｌ１＞Ｌ２である場合には、周辺表示領域３２ａに形成される画像は導光素子２０ａによって第２軸Ｊ２に沿って縮小されるので、周辺表示領域３２ａに形成される画像を、中央表示領域３３ａに形成される画像より予め拡大しておくことが好ましい。画像を拡大して形成する方法は、上記縮小する場合の逆の方法で実現できる。
【０１５９】
また、導光素子２０ｂについても同様に、Ｌ３＜Ｌ４、Ｌ３＞Ｌ４の各場合に、上述の方法で周辺表示領域３２ｂに形成される画像を第３軸Ｊ３に沿って、それぞれ、縮小、拡大すればよい。
【０１６０】
なお、液晶表示装置２００では、導光素子２０ａ、２０ｂの形状は二等辺三角柱である。すなわち、導光素子２０ａ、２０ｂの長手方向に垂直な断面は二等辺三角形であり、Ｌ１＝Ｌ２、Ｌ３＝Ｌ４である。従って、周辺表示領域３２ａ、３２ｂに形成される画像は導光素子２０ａ、２０ｂによって拡大も縮小もされない。そのため、上記のような画像の拡大や縮小の必要はない。ただし、導光素子２０ａ、２０ｂの金属部において一部の光が吸収されることにより輝度差が目立つ場合等は、必要に応じて上記の方法ａ、ｂにより、輝度差の改善を行なうことが好ましい。また、導光素子２０ａ、２０ｂの体積が異なることに起因して、出射面２２ａに表示される画像と出射面２２ｂに表示される画像との間に輝度差が生じる可能性がある。そのような場合にも、必要に応じて、上記の方法ａ、ｂにより輝度差の改善を行なうことが好ましい。
【０１６１】
液晶表示装置２００の構成は、複数の表示パネルが所定の角度を設けて配置されている表示装置に適用することができるが、表示パネルどうしがなす角を変化させることが可能な表示装置にも適用できる。図２２に示す表示装置４００は、隣接する表示パネル４１０ａ、４１０ｂの観察者側表面４１７ａ、４１７ｂ上に設けられている導光素子４２０ａと４２０ｂの接触部を、軸７２を回転中心とする回転可能な可動部としている。可動部の詳細を図２３に示す。図２３は可動部の拡大断面図であり、図２３（ａ）は開いた状態、図２３（ｂ）は閉じた状態を示す。このような構成を採用すると、隣接する表示パネル４１０ａと４１０ｂとがなす角を可変にできる。また、常に表示パネルの継ぎ目が見え難いまま開閉することができる。このような表示装置４００においても、小型の導光素子を用いているので、低コストで継ぎ目を見え難くすることができる。
【０１６２】
従って、例えば携帯電話機やゲーム機、電子ブック等、画面を２つ有する表示装置においても液晶表示装置４００の構成を適用すれば、低コストで継ぎ目が無い画像を表示できる。このように、小型の電子機器でも、従来よりも大きな画面の表示装置を搭載できる。
【０１６３】
また、液晶表示装置２００は、表示パネルを２枚備えているが、液晶表示装置２００を応用して、図２４に示す表示装置５００のように、さらに多くの表示パネルをタイリングしてもよい。図２４に、複数の表示パネルを備える表示装置５００の斜視図を示す。図２４に示す表示装置５００は、複数の表示パネル５１０を備え、各表示パネル５１０は互いに隣接している。隣接する２枚の表示パネルのうち一方の表示パネルの観察者側表面と他方の表示パネルの観察者側表面とがなす角が０°超１８０°未満（例えば１０°）となるように、一方の表示パネルの額縁領域に他方の表示パネルの側面が重なっている。この曲面型の表示装置５００においても、表示パネルの互いに隣接する端部に導光素子５２０ａ、５２０ｂを設けることによって、継ぎ目が見え難い画像を表示することができる。このような表示装置においても、小型の導光素子によって継ぎ目が無い画像を表示することができるので、コストが低減される。
【０１６４】
また、少なくとも３枚の表示パネルを１つの軸を中心に環状に配置することによって、内面全体を表示面とする表示装置も可能である。例えば、図２５に示す表示装置６００では、４枚の表示パネル６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃおよび６１０ｄが、中心軸Ｊｃを中心に環状に配置され、表示装置の角に導光素子６２０ａおよび導光素子６２０ｂが配置されている。このような表示装置においても、小型の導光素子によって継ぎ目が無い画像を表示することができ、コストの低減が実現される。
【０１６５】
また、表示装置６００を応用して、部屋の内壁に沿って表示パネルを配置し、角に対応して導光素子を設けることによって、部屋の内壁全体を継ぎ目の無い表示装置で覆うこともできる。内壁全体を継ぎ目の無い表示装置で覆うことによって、表示パネルが１枚である場合には不可能な、超高臨場感を実現できる。
【０１６６】
次に、液晶表示装置１００ａを複数タイリングした大型の液晶表示装置の他の形態を説明する。
【０１６７】
上述のように、複数の液晶表示装置１００ａが一列に配列された大型の液晶表示装置１００Ａ（図３）では、隣接する液晶表示装置１００ａの辺に導光素子２０を設けることによって、継ぎ目が見え難い表示が実現できる。導光素子２０を４辺に設けた液晶表示装置をマトリクス状に配列することによって、図２６に示す液晶表示装置１００Ｂを得ることができる。液晶表示装置１００Ｂでは、液晶表示装置１００ａの４辺に導光素子２０が設けられているので、液晶表示装置１００Ｂ全体にわたって継ぎ目が見え難い表示が実現される。
【０１６８】
さらに、図２７に示す液晶表示装置１００Ｃのように、液晶表示パネル１０の、導光素子２０が設けられた辺同士が隣接するように、例えば１０度ずつ傾けて複数の液晶表示パネル１０を配置すれば、継ぎ目の無い曲面型の表示装置が実現できる。もちろん、複数の液晶表示装置１０の表示面のなす角については、導光素子２０の辺が接していれば特に制限はないが、なす角が１８０°未満であるほうが、導光素子２０の頂角が目立たない点で好ましい。なお、原理的には、１８０°以上の角度でも継ぎ目の無い表示を行うことはできる。
【０１６９】
なお、図３、図２６および図２７においては、バックライト装置５０の図示を省略している。複数の液晶表示装置１００ａをタイリングする場合には、バックライト装置５０を個々の液晶表示装置１００ａに個別に設けてもよいし、タイリングによって得られる液晶表示装置を構成する複数の液晶表示装置１００ａの一部または全部に共通なバックライト装置５０を設けてもよい。液晶表示パネル１０に代えて、有機ＥＬ表示パネルなどの自発光型の表示パネルを用いる場合に、バックライト装置５０が不要であることは言うまでも無い。
【０１７０】
次に、図２８〜図３１を参照して、本発明による実施形態の表示装置の種々の具体例をさらに示す。
【０１７１】
例えば、図２８に示す表示装置７００のように、２つの表示パネル１０の、導光素子２０が設けられた縁（辺）同士が接するように、９０度傾けてＬ字型に並べて配置することで、継ぎ目の無いＬ字型の表示領域（表示領域７０ａおよび７０ｂ）を有する表示装置を実現することができる。これは、例えば立て掛け型のデジタルフォトフレームや、車載型の情報表示機器等、今までにないデザイン形状の表示装置に応用することができる。もちろん、２つの表示パネル１０の表示面が成す角は９０度に限られない。
【０１７２】
また、少なくとも３枚の表示パネル１０を１つの軸に沿って環状に配置することによって、内面全体を表示面とすることができる。例えば図２９に示す表示装置８００のように、４枚の表示パネル１０を部屋の内壁に沿って環状に配置し、角に対応して導光素子２０を配置することによって、部屋の内壁全体を表示装置で覆うこともできる。部屋の壁一面を継ぎ目の無い表示装置で覆うことによって、単体の表示装置では不可能な、超高臨場感を実現する表示装置を提供することができる。もちろん、天井部分または床部分も表示装置とすることで、臨場感がさらに増すことは言うまでも無い。なお、表示パネル１０に代えて、例えば図１に示した液晶表示装置１００ａを用いることもできる。
【０１７３】
さらに、図３０に示す表示装置９００のように、隣接する表示パネルの接触部を軸７２の回りに回転可能な可動部とすることで、隣接する表示面９７ａと９７ｂとの角度を可変にできる。従って、２つ画面を有する携帯電話やゲーム機、電子ブック等のディスプレイの表示を継ぎ目無く表示できる。このように、小型の機器でも大画面の表示装置を搭載でき、非常に有用である。
【０１７４】
上記の表示装置７００、８００および９００において正常に画像を表示するためには、上述したように一般に、画像を圧縮（または拡大）して表示する必要がある。しかしながら、図１７に示す表示装置２００’のように、隣接する表示パネル１０の角度によっては、断面形状が略２等辺三角形の導光素子２０ａ’、２０ｂ’を用いることができる。この場合には、導光素子の入射面と出射面との長さがほぼ等しいので、画像は拡大も縮小もされず等倍で表示される。
【０１７５】
なお、上述の液晶表示装置７００、８００、および９００のように、複数の液晶表示パネルを互いに傾けて配置するときには、液晶表示装置２００、３００、４００、５００および６００のように互いに隣接する液晶表示パネルのうちの一方の液晶表示パネルの額縁領域に他方の液晶表示パネルの側面が重なるように配置すると、導光素子を小さくすることができるので、好ましい。
【０１７６】
先述のように、導光素子として、光ファイバーフェイスプレートや、少なくとも２種類以上の屈折率の異なる透光層の積層体を用いることもできる。
【０１７７】
導光素子として光ファイバーフェイスプレートを用いる場合について説明する。個々の光ファイバーはコアとクラッドを有し、コアの屈折率はクラッドの屈折率より高い。図３１に導光素子２０として光ファイバーフェイスプレートを用いた場合の液晶表示装置１００Ｄを示す。図３１は液晶表示装置１００Ｄの断面図である。図３１に示す断面図においては、導光素子２０の側面２３に平行に光ファイバーが配列されている。導光素子２０に入射面２１から入射した光は、側面２３に平行に光ファイバー内を伝播し、出射面２２から観察者側に向けて出射される。出射面２２は、液晶表示パネル１０の額縁領域３０と重なるように設けられているので、液晶表示装置１００Ｄは、液晶表示パネル１０の額縁領域３０に対応する領域を表示に利用することができる。
【０１７８】
導光素子２０として用いられる光ファイバーフェイスプレートは、板状に形成された光ファイバーフェイスプレートから光ファイバーの長さ方向に対し、三角柱状になるように入射面および出射面を斜めに切り出すことで作製することができる。例えば、石英製の光ファイバーフェイスプレート（例えば、コアの屈折率は１．８、クラッドの屈折率は１．５）を好適に用いることができる。もちろん、コアとクラッドの屈折率差が大きいほど、光ファイバーの開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）が大きくなり、光透過率が高くなるので好ましいが、コアとクラッドの屈折率には特に制限はない。光ファイバーの材料は、特に限定は無く、アクリル樹脂等の透明な樹脂材料を用いてもよい。また、コア内から漏れた光が、隣のコアに伝達されるのを防ぐ光吸収体を備えたファイバーフェイスプレートを用いると、表示画像のぼけが防止される点でさらに好ましい。
【０１７９】
図２６に示した液晶表示装置１００Ｂの導光素子２０として光ファイバーフェイスプレートを用いる場合の、液晶表示パネルの角部について説明する。図３２にこの場合における液晶表示パネルの角部の拡大図を示す。角部分の導光素子は、例えば、図３２に模式的に示すように、入射面から出射面に向けて直径が次第に大きくなるファイバー２１ｔを用いて形成され得る。このようなテーパー状の導光素子２０Ｂは、通常の非テーパー状のファイバーフェイスプレートを、熱を加えながら各ファイバーの直径が場所により変化するように延伸したものから切り出すことによっても作製することができる。
【０１８０】
導光素子２０Ｂは、角を形成する互いに直交する２つの辺のそれぞれに直交する線に沿った断面および角を２等分する線に沿った断面（図３２中のハッチング部分）が上述の条件を満足する形状（ここでは三角形）を有するように形成されている。
【０１８１】
液晶表示装置１００Ｄは、上述の液晶表示装置１００ａと同様に、周辺表示領域の一部３２を除く表示領域３１の大部分には導光素子を有していない。従って、大面積の光ファイバーフェイスプレートを必要としないので、製造が容易で、低コストという利点を有している。また、液晶表示装置１００Ｄは、タイリングによって超大画面の表示装置を実現することができるだけでなく、解体して容易に運搬できるので、取り扱い性も高いという利点を有している。このように、導光素子として光ファイバーフェイスプレートを用いた場合にも、利点を有している。
【０１８２】
液晶表示装置１００Ｄは、液晶表示パネル１０の表示領域と２つの導光素子２０の出射面２２とを覆う透光性のカバーをさらに有していても良い。カバー２６および導光素子２０は、不図示の透明な接着剤層によって液晶表示パネル１０の表面に固定されている。導光素子２０は、側面２３と液晶表示パネル１０の表面との間に形成された樹脂層２５によってさらに固定されている。樹脂層２５は省略してもよいが、樹脂層を設けた場合には導光素子２０をより安定に固定することができる。カバー２６は導光素子２０の出射面２２と接着剤層によって固定されている。また、導光素子２０と液晶表示パネル１０との間の接着剤層も必ず必要なわけではなく、これらの間に空気層を介して固定してもよい。
【０１８３】
液晶表示パネル１０の観察者側の表面に設けられた、導光素子２０、カバー２６および樹脂層２５をまとめて、導光シート２７ということがある。カバー２６および樹脂層２５を設け、平坦な表面を有するシート状にすることによって、導光素子２０や、液晶表示パネル１０の表示面を保護できる。また、液晶表示装置１００Ｄの表面が平坦になるので、見た目の違和感も軽減される。さらに、表面の汚れを拭き取り易いという利点も得られる。カバー２６は、例えば、導光素子２０および液晶表示パネル１０の表示面の形状に沿うように予め成形された透明な樹脂板（例えばアクリル樹脂板）である。
【０１８４】
カバーを設けることにより、正面輝度を高くできるという利点が得られる。図３３と図３４とを参照しながら、カバー２６の機能を説明する。
【０１８５】
図３４に示す液晶表示装置１００Ｄ’は、図３３に示した液晶表示装置１００Ｄの導光シート２７に代えて、カバー２６を有しない光学シート２７’を有している。
【０１８６】
図３４に示すように、導光素子２０内を伝播した光は出射面２２と外部との屈折率差に応じて屈折する。ここで、カバーが無い場合、導光素子２０の屈折率、例えば光ファイバーのコアの屈折率１．８と空気の屈折率１．０との比に応じて屈折し、図３４に太い矢印で示したように、正面方向（液晶表示パネル１０の表示面法線方向）から大きく傾いた方向に出射されることになる。その結果、液晶表示装置１００Ｄ’の正面輝度は低下することになる。なお、カバーを設けない場合には、光ファイバーフェイスプレートの上、および液晶表示パネル１０の表示面の上に反射防止膜を形成することが好ましい。
【０１８７】
これに対し、図３３に示したように、カバー２６を設けると、出射面２２においては、導光素子２０の屈折率と、カバー２６の屈折率との比に応じて屈折することになる。従って、カバー２６が無い場合よりも、正面方向に出射される光の量が増える。このとき、カバー２６が、光ファイバーのコアの屈折率と同一の屈折率を有する材料である場合には、出射界面における屈折が無くなるために、正面輝度の低下は最も少なくなる。
【０１８８】
図３１に示した液晶表示装置１００Ｄが有する導光シート２７に代えて、図３５（ａ）に示す導光シート２７Ｂや、図３５（ｂ）に示す導光シート２７Ｃを用いることもできる。
【０１８９】
図３５（ａ）に示す導光シート２７Ｂは、導光素子２０の出射面上に形成された光拡散層２８を有している。光拡散層２８を設けることにより、出射面から出射する光が拡散され、視野角が広がるという効果を得ることができる。光拡散層２８としては公知の光拡散層または光拡散素子を用いることができる。例えば、巴川製紙所社製の拡散粘着シートに代表される微小粒子を含む散乱膜や、日東電工社製のアンチグレア処理に代表されるランダムに微小凹凸が形成された表面を有する拡散層や、スリーエム社のＢＥＦに代表されるプリズムシート、マイクロレンズアレイなどの光拡散素子を使用することができる。もちろん、光拡散素子は１種類だけではなく、例えばプリズムシートと拡散粘着シートとの組み合わせ等、複数の方法を併用してもよい。
【０１９０】
光拡散層２８を設けた場合には、導光素子２０の出射面において光が正面方向に拡散するために、上述の正面輝度低下を少なくする効果がある。したがって、カバー２６を設けない場合でも、光拡散層２８を設けることが好ましい。また、導光素子２０の出射面だけでなく表示領域をも覆うように光拡散層２８を設けてもよい。
【０１９１】
また、図３５（ｂ）に示す導光シート２７Ｃのように、曲面を有する導光素子２０Ｃを用いることができる。導光素子２０Ｃは、液晶表示パネル１０の額縁領域に向かって厚さが増大するような形状であれば、形状は自由に設計できる。
【０１９２】
さらに、カバー２６の上に反射防止膜を形成することが好ましい。反射防止膜によって、外光の表面反射を低減し、視認性を向上させることができる。反射防止膜としては、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）薄膜や、フッ素を添加したアクリル樹脂等に代表される低屈折率樹脂を塗布した膜や、表面にサブ波長オーダーの微小凹凸を形成して表面反射を低減したモスアイ反射防止膜等が使用できる。
【０１９３】
なお、液晶表示パネル１０の液晶層１３（図３１参照）と導光素子２０との距離が大きい場合や、その間に光拡散層２８がある場合には、導光素子２０を通して見える画像がぼける場合がある。従って、液晶表示パネル１０の観察者側基板（対向基板）１１と光学フィルム部１５の厚さはできるだけ薄いことが好ましく、（例えば、基板１１の厚さが０．３ｍｍ、光学フィルム部１５の厚さが０．１ｍｍ）、平行光の透過率が高い（拡散が少ない）ことが好ましい。また、同様の理由から、光学フィルム部１５に含まれる粘着フィルムなど、液晶表示パネル１０の観察者側に設けられる接着剤（粘着剤を含む）は、光を拡散する粒子を含まない材料を用いることが好ましい。
【０１９４】
先述のように、導光素子２０として、図５に示す複数の透光層を有するシート積層体８０を用いることもできる。
【０１９５】
シート積層体８０は、少なくとも２種類以上の屈折率の異なる透光層の積層体である。透光層は長さ方向（光の伝播方向）に直交する方向に互いに平行に積層されている。図１における導光素子２０と同様に、シート積層体８０は、表示領域３１の端の部分と、シート積層体８０の端（つまり表示装置の端と同意）の部分とを結ぶ直線の傾き方向に、透光層８３および８４の長さ方向が一致するように配置され、導光素子２０として機能する。
【０１９６】
シート積層体８０は、以下の方法で容易に作製することができる。
【０１９７】
図３６（ａ）に示すように、アクリル樹脂またはガラスのような透光性の材料からなる基材８３の片側表面に、基材８３よりも屈折率の低い、例えばＪＳＲ社製のオプスター（商品名）等のフッ素系化合物を含む低屈折率の樹脂を塗布し、乾燥・硬化させ、基材８４を形成する。次に、これらの基材を粘着性または接着性を有する層を介して、複数層積層した後に、各層が剥離しないように硬化させる。粘着性または接着性を有する材料としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、または紫外線硬化性の樹脂材料等が使用できるが、透光性が高く、光散乱性が少なく、さらに硬化後の強度が十分得られる範囲で、膜厚は薄い方が好ましい。例えば、基材８３または基材８４が粘着性・接着性を有する場合には、特に別途粘着層または接着層を配置する必要はない。
【０１９８】
次に、図３６（ｂ）に示すように、上述のようにして得られた積層体を、破線６１、６２で示すように、透光層８３、８４の面に対して斜め方向に切断し、必要によって切断面を研磨し、外観を整えることによって、図５に示したシート積層体８０が得られる。
【０１９９】
切断の方向は、非表示領域３０の幅と、シート積層体８０を配置する領域３２（例えば図３３参照）の面積により決定されるパラメータであって、破線６１と基材８３、８４の面方向とのなす角を６５度、破線６２と透光層８３、８４の面方向とのなす角を３０度とした。
【０２００】
また、透光層８３が樹脂材料からなるフィルム基材のように、フレキシブルに湾曲可能な場合には、図３７（ａ）および（ｂ）や図３８に示すように、ロールツーロールによる方法を用いて、さらに容易に作製することができる。
【０２０１】
図３７（ａ）および（ｂ）は、ロールツーロール法による第１の方法を示す。
【０２０２】
まず、図３７（ａ）に示すように、透光性のフレキシブルな材料からなるフィルム基材８３の片側表面に、基材８３よりも屈折率の低い樹脂材料８４をスリットコータ等の塗布装置を用いて、ノズル８５から樹脂を吐出させて基材８３上に均一に塗布し、乾燥・硬化させ、その後ロールで巻き取る。フィルム基材８３としては例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムやアクリルフィルムを用いることができる。屈折率の低い樹脂材料としては、例えばＪＳＲ社製のオプスター（商品名）等のフッ素系化合物を含む樹脂を用いることができる。次に、このロールをオーブン等でフィルム基材８４の軟化点以上に加熱し、フィルム同士を融着させる。
【０２０３】
次に、図３７（ｂ）に示すように、上述のようにして得られた積層体を、破線６１、６２で示すように、基材８３、８４の面に対して斜め方向に切断し、必要によって切断面を研磨し、外観を整えることによって、図５に示したシート積層体８０が得られる。
【０２０４】
ここで、基材８３、８４の面は厳密には曲面であるが、ロールの径を、シート積層体８０の厚さよりも十分大きく（例えば６インチ径等）すると、基材の面は略平面と近似することができる。また、実際に曲面であったとしても、フィルム材料内を十分導光する範囲であれば得られる効果は特に変わらない。また、積層体をロールから剥離した後、熱を加えながらプレス機等により平板になるように圧力を加えることによって、曲面形状から平面形状に変形させることもできる。
【０２０５】
フィルムを融着させる方法の他に、接着性（粘着性を含む）を有する層を介してロールに巻き取ることで、各層が剥離しないように硬化させてもよい。
【０２０６】
粘着性または接着性を有する材料としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、または紫外線硬化性の樹脂材料等が使用できるが、透光性が高く、光散乱性が少なく、さらに硬化後の強度が十分得られる範囲で、膜厚は薄い方が好ましい。
【０２０７】
図３８に、ロールツーロールによる第２の方法を示す。
【０２０８】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムやアクリルフィルムのような透光性の材料からなるフィルム基材８３と、基材８３よりも屈折率の低い、例えばダイキン工業社製のネオフロン等のフッ素系化合物からなるフィルム基材８４とを、重ねるようにロールで巻き取る。
【０２０９】
次に、このロールをオーブン等でフィルム基材８３またはフィルム基材８４の軟化点以上に加熱し、フィルム同士を融着させる。
【０２１０】
この後、上述と同様にして、図５に示したシート積層体８０が得られる。ここでもフィルムを融着させる方法の他に、粘着性または接着性を有する層を介してロールに巻き取ることで、各層が剥離しないように硬化させてもよい。
【０２１１】
例えば、ロールツーロールの第１の方法で作製したシート積層体８０は、屈折率１．６５のＰＥＴ層と屈折率１．４のフッ素系化合物を含有した低屈折率樹脂層との界面で光が導光する。すなわち、光ファイバーで言うところの、ＰＥＴ層がコアに相当し、低屈折率樹脂層がクラッドに相当する。もちろんコアとクラッドの屈折率差が大きいほど、シート積層体の開口数（ＮＡ）が大きくなるために、光透過率が高くなる点で好ましい。また、ＰＥＴ層から漏れた光が隣接するＰＥＴ層に入射するのを防ぐために、低屈折率樹脂層の更に外側に光吸収層を積層することが好ましい。ＰＥＴ層から漏れた光が隣接するＰＥＴ層に入射すると、表示画像のぼけが発生することがある。光吸収層としては、例えば、着色材料を含んだＰＥＴフィルム等を用いることができる。
【０２１２】
上記において、図２０、２１を参照して説明した液晶表示装置２００において均一な表示を得るための構成と同様の方法により、液晶表示装置１００ａにおいても均一な表示が得られる。
【０２１３】
液晶表示装置１００ａでは、表示光のうち、導光素子２０が配置される周辺表示領域の一部３２から出射される表示光は、導光素子２０によって第１軸に沿って拡大されるので、その拡大率に応じて輝度が低下する。導光素子として光ファイバーフェイスプレートを用いた場合には、光ファイバーのコアの開口率及び光ファイバーの伝送損失によって、輝度が低下する。この場合には、上記方法ａ、ｂの少なくとも一方により、輝度の均一化が実現される。例えば方法ｂは、図３９に示すバックライト装置５０のように、周辺表示領域の一部３２に対応して配置される冷陰極管群５１および５２を他の冷陰極管よりも明るく点灯させることにより実現される。
【０２１４】
また、液晶表示装置１００ａでは、周辺表示領域の一部３２で形成された画像は拡大される。この場合には、上記方法１及び方法２の少なくとも一方により、画像の均一化が実現される。例えば方法１により画像を均一化する場合の例について、図４０を参照して説明する。図４０は、画素のピッチを一定とした液晶表示パネル１０ｅを備える液晶表示装置１００ｅを示す断面図である。図４０に示すように、液晶表示パネル１０ｅは、表示領域全体（中央表示領域３３及び周辺表示領域の一部３２ｅ）に亘って画素１７３（中央表示領域３３の画素）、１７２ｅ（周辺表示領域の一部３２ｅの画素）のピッチが一定である。画素のピッチを一定とし、信号処理により周辺表示領域の一部３２ｅに配列された画素１７２ｅに供給される表示信号を圧縮することで画像の均一化が実現される。また、方法２により画像を均一化する場合の例について、図４１を参照して説明する。図４１にこの場合の液晶表示パネル１０ｆを備える液晶表示装置１００ｆを示す。図４１に示すように、液晶表示パネル１０ｆは、周辺表示領域の一部３２ｆの画素１７２ｆのピッチが中央表示領域３３の画素１７３のピッチより狭い。周辺表示領域の一部３２ｆの画素のピッチを狭くすることにより、画像の均一化が実現される。
【０２１５】
上述したように、本発明によると、表示パネルの観察者側に導光素子を設けることによって、額縁領域が見え難い表示が実現される。また、複数の表示パネルを備える表示装置において、導光素子を設けることにより、従来よりも容易に表示パネルの継ぎ目を見え難くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
本発明は、種々の直視型の表示装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０２１７】
１０  液晶表示パネル
１１  対向基板
１２  ＴＦＴ基板
１３  液晶層
１４  シール部
１５、１６  光学フィルム部
２０  導光素子
２１  入射面
２２  出射面
２３  側面
２５  樹脂層
２６  カバー
３０  額縁領域
３１  表示領域
３２  周辺表示領域の一部
５０  バックライト装置
１００ａ  液晶表示装置
【図１】
2010055671.tif 000003
【図２】
2010055671.tif 000004
【図３】
2010055671.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010055671.tif 000009
【図８】
2010055671.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010055671.tif 000013
【図１２】
2010055671.tif 000014
【図１３】
2010055671.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年5月31日(2011.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記少なくとも１つの表示パネルは互いに隣接する第１および第２表示パネルを含み、
前記第１表示パネルの観察者側表面と前記第２表示パネルの観察者側表面とがなす角が０°超１８０°未満となるように、前記第１表示パネルの前記額縁領域に前記第２表示パネルの側面が重なり、
前記少なくとも１つの導光素子は、前記第１表示パネルの観察者側に配置された第１導光素子および前記第２表示パネルの観察者側に配置された第２導光素子を含み、
前記第１導光素子の体積は前記第２導光素子の体積より大きい、請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
【国際調査報告】
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