(57)【要約】【課題】たとえばアミューズメント機器等に適用させた場合に極めて汎用性の高い液晶表示装置の提供。【解決手段】観察者側から順次重ねて配置される二次元画像表示用の第１液晶表示パネルと第２液晶表示パネルを備え、  前記第２液晶表示パネルは、第１液晶表示パネルよりも小さな面積で構成され、その表示面は該第１液晶表示パネルの表示面のうちの一領域に重ねられるようにして位置づけられ、  前記第１液晶表示パネルの表示面と前記第２液晶表示パネルの表示面の重畳領域にあって、少なくとも三次元画像を表示させる。【選択図】図１
2008180918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者側から順次重ねて配置される二次元画像表示用の第１液晶表示パネルと第２液晶表示パネルを備え、
前記第２液晶表示パネルは、第１液晶表示パネルよりも小さな面積で構成され、その表示面は該第１液晶表示パネルの表示面のうちの一領域に重ねられるようにして位置づけられ、
前記第１液晶表示パネルの表示面と前記第２液晶表示パネルの表示面の重畳領域にあって、少なくとも三次元画像を表示できることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１液晶表示パネルの第２液晶表示パネルと対向する面にあって、第２液晶表示パネルの前記第１液晶表示パネルと反対側の面に形成された偏光板にその機能をもたせることによって偏光板をなくし、
前記第２液晶表示パネルの第１液晶表示パネル側の面にあって、前記第１液晶表示パネルの前記第２液晶表示パネルと反対側の面に形成された偏光板にその機能をもたせることによって偏光板をなくしたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
観察者から観て、第２液晶表示パネルの背面に第１液晶表示パネルの少なくとも表示面に対向するようにしてバックライトを備え、
該バックライトは、前記第１液晶表示パネルの光源および第２液晶表示パネルの光源として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
観察者から観て、第１液晶表示パネルの背面に前記第２液晶表示パネルと対向する領域を除く領域にて該第１液晶表示パネルに対向して配置される第１バックライトを、第２液晶表示パネルの背面に該第２液晶表示パネルに対向して配置される第２バックライトを備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
第１液晶表示パネルの表示駆動の際に第２液晶表示パネルの表示駆動を停止させる手段を備えることを特徴とする請求項１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係り、特に液晶表示パネルを積層して三次元画像を表示する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄ（三次元）型ディスプレイとして用いられる液晶表示装置において、第１液晶表示パネルと第２液晶表示パネルを重ねて配置させた構成のものが知られている。
【０００３】
すなわち、観察者から観て異なった奥行き位置の各液晶表示パネルの表示面に、表示対象物体を該観察者の視線方向から投影した二次元像を表示し、これら各二次元像の輝度を前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化させることにより、前記観察者が前記表示対象物体を三次元像として観察できるようになっている。
【０００４】
このような構成からな液晶表示装置は、たとえば下記特許文献１に開示がなされ、特殊な眼鏡を用いることなく表示画面に三次元の立体画像を表示させることができる。
【特許文献１】特開２００１−５４１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、テレビジョン等に限らず、パチンコ、あるいはスロットマシーン等のアミューズメント機器等においても利用されてきている。
【０００６】
そして、このようなアミューズメント機器等において液晶表示装置を搭載させる場合、その薄型化された構成から、自由な位置に自由な設計で容易に搭載させることができ、そのアミューズメント性を向上させることができる。
【０００７】
この場合においても、前記液晶表示装置として、上述したように三次元の立体画像を表示できるものを用いることは、アミューズメント性をさらに向上させたアミューズメント機器を得るうえで極めて好ましい。
【０００８】
しかし、このような液晶表示装置として前記特許文献１に示した構成のものをそのまま用いた場合、その画像表示面には常に三次元像が表示されるのみで、アミューズメント機器への適用にあってはさらなる工夫が要求されるに至った。
【０００９】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は、たとえばアミューズメント機器等に適用させた場合に極めて汎用性の高い液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１１】
（１）本発明による液晶表示装置は、たとえば、観察者側から順次重ねて配置される二次元画像表示用の第１液晶表示パネルと第２液晶表示パネルを備え、
前記第２液晶表示パネルは、第１液晶表示パネルよりも小さな面積で構成され、その表示面は該第１液晶表示パネルの表示面のうちの一領域に重ねられるようにして位置づけられ、
前記第１液晶表示パネルの表示面と前記第２液晶表示パネルの表示面の重畳領域にあって、少なくとも三次元画像を表示できることを特徴とする。
【００１２】
（２）本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記第１液晶表示パネルの第２液晶表示パネルと対向する面にあって、第２液晶表示パネルの前記第１液晶表示パネルと反対側の面に形成された偏光板にその機能をもたせることによって偏光板をなくし、
前記第２液晶表示パネルの第１液晶表示パネル側の面にあって、前記第１液晶表示パネルの前記第２液晶表示パネルと反対側の面に形成された偏光板にその機能をもたせることによって偏光板をなくしたことを特徴とする。
【００１３】
（３）本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、観察者から観て、第２液晶表示パネルの背面に第１液晶表示パネルの少なくとも表示面に対向するようにしてバックライトを備え、
該バックライトは、前記第１液晶表示パネルの光源および第２液晶表示パネルの光源として構成されていることを特徴とする。
【００１４】
（４）本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、観察者から観て、第１液晶表示パネルの背面に前記第２液晶表示パネルと対向する領域を除く領域にて該第１液晶表示パネルに対向して配置される第１バックライトを、第２液晶表示パネルの背面に該第２液晶表示パネルに対向して配置される第２バックライトを備えることを特徴とする。
【００１５】
（５）本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、第１液晶表示パネルの表示駆動の際に第２液晶表示パネルの表示駆動を停止させる手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【発明の効果】
【００１７】
このようにして構成された液晶表示装置は、たとえばアミューズメント機器等に適用させた場合に極めて汎用性の高い液晶表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
【００１９】
図１は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示す断面構成図である。図１において、図中上側にいる観察者（図示せず）が液晶表示装置１の表示面を観察するようになっている。
【００２０】
そして、該液晶表示装置１は、該観察者側から、第１液晶表示パネル１０、第２液晶表示パネル２０、バックライト３０が順次重ねられて配置されることによって構成されている。
【００２１】
第１液晶表示パネル１０は、積層されたたとえばガラスからなる基板１２、１３を外囲器とし、これら基板１２、１３の間に液晶が介在されて構成されている。第２液晶表示パネル２０も、積層されたたとえばガラスからなる基板２２、２３を外囲器とし、これら基板２２、２３の間に液晶が介在されて構成されている。
【００２２】
これら第１液晶表示パネル１０および第２液晶表示パネル２０は、図２を用いてその構成を後に詳述するが、いずれも、独立に輝度を変化できる多数の画素をマトリックス状に備えるもので、たとえば透過型の液晶表示パネルとして構成されている。
【００２３】
ここで、前記第２液晶表示パネル２０は、第１液晶表示パネル１０よりも小さな面積で構成され、その表示面は該第１液晶表示パネルの表示面のうち外周部を除くほぼ中央部に重ねられるようにして位置づけられている。
【００２４】
前記バックライト３０は、前記第１液晶表示パネル１０の表示面の全域に充分対向できる大きさを有するようになっている。すなわち、該バックライト３０は、前記第１液晶表示パネル１０の光源および第２液晶表示パネル２０の光源として用いられるようになっている。また、該バックライト３は、たとえば直下型と称されるもので、前記第１液晶表示パネル１０の表示面と平行な仮想平面内に並設された複数のたとえば冷陰極線管３１と、これら冷陰極線管３１を支持し、内面に反射板を備える支持枠３２とから構成されている。
【００２５】
該バックライト３０からの光は、第１液晶表示パネル１０、第２液晶表示パネル２０を透過して観察者の目に至るようになっているが、その光の経路としては、第２液晶表示パネル２０および第１液晶表示パネル１０を透過するもの（図中αで示す）、第１液晶表示パネル１０のみを透過するもの（図中βで示す）を有する。
【００２６】
ここで、第１液晶表示パネル１０、第２液晶表示パネル２０は、観察者から観て異なった奥行き位置のそれぞれの表示面において、表示対象物体を該観察者の視線方向から投影した二次元像を、それぞれの輝度が前記各表示面にて独立に変化されて、表示させるようにしている。
【００２７】
このため、観察者は、前記第２液晶表示パネル２０および第１液晶表示パネル１０を透過する光αを通して該表示対象物体を三次元像として認識でき、前記第１液晶表示パネル１０のみを透過する光βを通して該表示対象物体を二次元像として認識することができる。すなわち、観察者は、第１液晶表示パネル１０の第２液晶表示パネル２０が重なった表示領域において三次元像を観察でき、それ以外の表示領域において二次元像を観察することができる。
【００２８】
このようにした場合、液晶表示装置１の全体における表示において、部分的に３次元像を表示でき、その他の部分において二次元像を表示できることから、多様性ある表示ができ、したがって、汎用性の高い液晶表示装置１を得ることができる。
【００２９】
なお、前記第１液晶表示パネル１０、第２液晶表示パネル２０、およびバックライト３０は、それぞれ精度よい位置合わせがなされた状態で、外枠４０によって固定されている。
【００３０】
図２は、たとえば第１液晶表示パネル１０の構成を示した平面図である。また、第２液晶表示パネル２０は第１液晶表示パネル１０と比べて大きさが異なるのみでほぼ同様の構成となっている。
【００３１】
図２において、第１液晶表示パネル１０は、液晶を介して配置されるたとえばガラスからなる一対の基板１２、基板１３を備える。
【００３２】
前記基板１３は基板１２に対して若干小さく形成され、これにより該基板１２はその図中左側および図中上側において該基板１３から露出された周辺部を備える。
【００３３】
そして、基板１２の図中左側の周辺部には半導体チップからなるゲート信号駆動回路１４が搭載され、図中上側の周辺部には半導体チップからなるドレイン信号駆動回路１５が搭載されている。
【００３４】
前記基板１３は、その周辺に形成されるシール材ＳＬによって基板１２に固定され、該シール材ＳＬは、基板１２と基板１３との間に介在される液晶を封入させるようになっている。
【００３５】
前記シール材ＳＬによって囲まれた領域であって基板１２の液晶側の面には、たとえば、図中ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬとが形成されている。
【００３６】
ゲート信号線ＧＬとドレイン信号線ＤＬで囲まれる矩形状の領域は画素領域を構成し、この画素領域には、図中点線丸枠Ａの部分を拡大した実線丸枠Ａ’に示すように、ゲート信号線からのゲート信号によってオンするスイッチング素子（薄膜トランジスタ）ＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸと、前記画素電極ＰＸを間にする各ゲート信号線ＧＬのうち前記薄膜トランジスタＴＦＴを駆動させるゲート信号線ＧＬと異なる他のゲート信号線ＧＬと前記画素電極ＰＸの間に接続され、該画素電極ＰＸに供給される映像信号を蓄積させる容量素子Ｃａｄｄとを備えている。
【００３７】
なお、前記画素電極ＰＸに映像信号が供給された際には、該画素電極ＰＸは、前記基板１３の液晶側の面において各画素に共通に形成された共通電極（図示せず）との間に電界を発生せしめ、この電界によって当該画素の液晶の分子を挙動させるようになっている。
【００３８】
このように構成される各画素はマトリックス状に配置され、その集合体によって液晶表示領域ＡＲが形成されるようになっている。
【００３９】
前記各ゲート信号線ＧＬはたとえば図中左側の端部がシール材ＳＬを超えて延在され前記ゲート信号駆動回路１４の出力電極に電気的に接続され、前記各ドレイン信号線ＤＬはたとえば図中上側の端部がシール材ＳＬを超えて延在され前記ドレイン信号駆動回路１５の出力電極に電気的に接続されている。
【００４０】
ゲート信号駆動回路１４によって各ゲート信号線ＧＬに順次ゲート信号が供給され、該ゲート信号が供給されたゲート信号線ＧＬに接続された各画素の薄膜トランジスタＴＦＴがオンし、各ドレイン信号線ＤＬからはオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを通して当該画素の画素電極ＰＸに映像信号が供給されるようになっている。
【００４１】
なお、第１液晶表示パネル１０（第２液晶表示パネル２０）の各画素の構成としては、上述した構成に限定されることはなく、他の構成であってもよい。第１液晶表示パネル１０および第２液晶表示パネル２０において画像を表示できれば、三次元像を表示させる構成とすることができるからである。。
【００４２】
このように構成される第１液晶表示パネル１０は、図１に示すように、その基板１２、１３の液晶とは反対の側にそれぞれ偏光板１７、１８がたとえば貼付されている。同様に、第２液晶表示パネル２０においても、その基板２２、２３の液晶とは反対の側にそれぞれ偏光板２７、２８がたとえば貼付されている。このような偏光板１７、１８、２７、２８は液晶の挙動を可視化するために設けられている。
【００４３】
図３は、上述した液晶表示装置１において、第１液晶表示パネル１０および第２液晶表示パネル２０に貼付される偏光板の他の構成を示した説明図である。
【００４４】
第１液晶表示パネル１０の観察者側から観た前方面には、その表示領域の全域にわたって偏光板１７が貼付されている。
【００４５】
そして、該第１液晶表示パネル１０の後方面に貼付される偏光板１８は、該第１液晶表示パネル１０の表示領域の全域にわたる大きさを有するが、後方側の第２液晶表示パネル２０の表示領域と重ね合わされる部分において切り欠き部１８Ａが形成されて構成されたものとなっている。
【００４６】
また、後方側の第２液晶表示パネル２０の観察者側から観た前方面には偏光板が貼付されておらず、後方面にはその表示領域の全域にわたって偏光板２８が貼付されている。
【００４７】
このように構成することによって、第１液晶表示パネル１０の該第２液晶表示パネル２０と対向する面にあって、第２液晶表示パネル２０の前記第１液晶表示パネル１０と反対側の面に形成された偏光板２８にその機能をもたせている。また、第２液晶表示パネル２０の第１液晶表示パネル１０側の面にあって、前記第１液晶表示パネル１０の前記第２液晶表示パネル２０と反対側の面に形成された偏光板１７にその機能をもたせている。
【００４８】
これにより、三次元画像を表示させる部分であって第１液晶表示パネル１０と第２液晶表示パネル２０を重ね合わせる部分の構成において、偏光板の数を二枚にすることができることから、光の透過率の低減を回避できる構成とすることができる。
【００４９】
上述した実施例では、図１に示すように、バックライト３０によって、第１液晶表示パネル１０のバックライトおよび第２液晶表示パネル２０のバックライトを共通化して構成したものである。
【００５０】
しかし、図４に示すように、第２液晶表示パネル２０および第１液晶表示パネル１０の透過光用のバックライト３２０、第１液晶表示パネル１０のみの透過光用のバックライト３１０をそれぞれ別個に構成するようにしてもよい。
【００５１】
このようにした場合、バックライト３２０の光量をバックライト３１０の光量よりも大きく構成でき、第１液晶表示パネル１０のみを透過させる光に対し、第２液晶表示パネル２０および第１液晶表示パネル１０を透過させる光の減衰による不都合を回避できるようになる。
【００５２】
なお、図４では、バックライト３１０、３２０として、たとえば、導光板と、この導光板の側壁面に配置させたたとえば冷陰極線管と、この冷陰極線管からの光を前記導光板の内部に導く反射板とから構成されたもの用いている。このようなバックライト３１０、３２０は、前記導光板の表面を通して対向する液晶表示パネル側に光が照射されるようになっている。
【００５３】
上述した実施例では、いずれも、第１液晶表示パネルの表示領域のほぼ中央において、第２液晶表示パネルの表示領域を位置づけて構成したものである。しかし、このような構成に限定されることはない。たとえば図５（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、第２液晶表示パネル２０の表示領域ＡＲ２を第１液晶表示パネル１０の表示領域ＡＲ１のどの部分に位置づけてもよいし、また、たとえば図５（ｃ）あるいは（ｄ）に示すように、第２液晶表示パネル２０の表示領域ＡＲ２の一辺が第１液晶表示パネルの表示領域ＡＲ１の一辺に重なり合うようにして位置づけるようにしてもよい。このように構成することにより、二次元画像の表示がなされている領域において当該液晶表示装置１の用途に応じた効果的な部分に三次元画像を表示させることができる。
【００５４】
上述した実施例では、第１液晶表示パネル１０と第２液晶表示パネル２０の表示領域の重畳個所において三次元画像の表示を行う構成としたものである。しかし、第２液晶表示パネル２０の表示駆動を停止させる手段を備えるように構成し、必要に応じて、第１液晶表示パネル１０と第２液晶表示パネル２０の表示領域の重畳個所において、三次元画像の表示から二次元画像の表示への切り替え、あるいは二次元画像から三次元画像への切換ができるように構成するようにしてもよい。要は、第１液晶表示パネル１０と第２液晶表示パネル２０の表示領域の重畳個所において少なくとも三次元画像の表示ができるように構成できればよい。このように構成した場合においても、表示効果の多様性を拡大でき、たとえばアミューズメント機器等に適用させた場合に極めて汎用性の高い液晶表示装置を提供することができる。
【００５５】
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明による液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明による液晶表示装置に形成される偏光板の構成を示す説明図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す構成図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の他の実施例であって、三次元画像の表示領域の設定の変化例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１……液晶表示装置、１０……第１液晶表示パネル、１２、１３……基板、１４……ゲート信号駆動回路、１５……ドレイン信号駆動回路、２０……第２液晶表示パネル、２２、２３……基板、３０、３１０、３２０……バックライト、３１……冷陰極線管、３２……支持枠、４０……外枠、ＳＬ……シール材、ＧＬ……ゲート信号線、ＤＬ……ドレイン信号線、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＰＸ……画素電極、Ｃａｄｄ……容量素子。
【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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