(57)【要約】【課題】複数の表示パネル間の境目による表示むらをなくす。【解決手段】平面表示装置２は、表示基板６にブラックマトリックスＢＭによって区画された表示画素領域４０を有する。表示基板６の後方に配置された各表示パネル４は、表示画素領域４０より小さな光源１２を有する。光源１２は、表示画素領域４０に対応して設けてある。光源１２からの光４２は、第１の光学系８によって拡散され、表示基板６に入射される。表示基板６に設けた第２の光学系１０は、入射した光を平行光４４にし、表示画素領域４０を介して表示基板６の前面側に放射する。【選択図】      図４
2004317602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の表示画素領域が設けられた透光性の表示基板と、
この表示基板の後方側に配置した複数の表示パネルと、
これら各表示パネルに前記表示画素領域に対応して設けられた表示画素領域より小さな表示素子部と、
これら表示素子部の前面側に配置され、表示素子部からの光を拡散させて対応する前記表示画素領域に入射する光学系と、
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記光学系の前方側には、前記光学系から放射された光を平行光にする第２光学系が設けてあることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表示装置において、
前記表示基板には、前記各表示画素領域を区画するブラックマトリックスが形成してあることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の表示装置において、
前記表示画素領域にはカラーフィルタが配設してあることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の表示パネルをマトリックス状に配置して形成される表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）パネルなどの平面表示装置を製造する場合、多数の表示素子を有する表示パネルの複数を、平面状ガラス基板の一面にマトリックス状（タイル状）に並べて配置し、大型の表示面を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）  。
また、従来の他の平面表示装置は、ガラス基板の一面に配置された発光素子の光を平行光にするために、前記ガラス基板の他面に光学系（マイクロレンズ）を配置したものが提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
【０００３】
このような複数の表示パネルを張り合わせて形成する平面表示装置は、小さな表示パネルを多数タイル状に設けることにより、１枚の大きな表示パネルにするよりも、安価に製造できるほか、機械的な強度を保つことができるとともに、電極の抵抗の増大を防げるなどの利点がある。
そして、特許文献１には、特殊な製造装置を使用することにより、各表示パネル間の境目を目立たなくできるようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の平面表示装置によれば、光学系（マイクロレンズ）を用いて光を集光し、光の取り出し効率を向上させるとともに、表示パネルの境目（目地）の部分の表示むらの改善を図っていた。さらに、従来の平面表示装置においては、表示パネルと他の表示パネルとの張り合わせ部分に、例えば屈折率がガラス基板と同じ屈折率をもつ接着材を使用するなどの工夫をして、表示パネルの境目を目立たないようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０６２８２６号公報
【特許文献２】特開平４−１９２２９０号公報
【特許文献３】特開２００１−１１７４９９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の平面表示装置は、特許文献１の場合、特殊な製造装置が必要となるという問題がある。また、従来の平面表示装置は、各表示パネル間の境目が目立たないといっても従来のものと比較して目立つ程度が少ないだけであって、やはり表示パネル間の境目を完全になくすことができなかった。
【０００７】
従来の他の平面表示装置によれば、基本的に、光学系（マイクロレンズ）で光を集光し、光の取り出し効率を向上させるとともに、表示パネルの境目（目地）の部分の表示むらの改善を図るというもので、やはり、表示パネル間の境目（目地）の部分の表示むらを完全にはなくしたものではなかった。
【０００８】
さらに、従来の平面表示装置は、複数の表示パネルをマトリックス状に配置して相互に接合しているので、電気信号の取り出しについての問題点がある。すなわち、各表示パネルの素子駆動用の電極は、接合して形成された表示部の周縁部に引き出す必要がある。ところが、表示パネルが９枚以上になると、中央部の表示パネルの電極を引き出すための配線の引き回しが困難となる。そして、従来の平面表示装置によれば、表示パネルを張り合わせた後で調整や検査を行なったときに、各表示パネル間における表示むらが生じている場合には、当該表示パネルのみを取り外すことが困難で、全体を廃棄しなければならないという欠点があった。
【０００９】
本発明は、従来技術の欠点を解消するためになされたもので、複数の表示パネル間の境目による表示むらをなくすことを目的としている。
また、本発明は、電気信号の取り出しが簡単に行えるようにすることを目的としている。
さらに、本発明は、一部の表示パネルを容易に交換できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、多数の表示画素領域が設けられた透光性の表示基板と、この表示基板の後方側に配置した複数の表示パネルと、これら各表示パネルに前記表示画素領域に対応して設けられた表示画素領域より小さな表示素子部と、これら表示素子部の前面側に配置され、表示素子部からの光を拡散させて対応する前記表示画素領域に入射する光学系と、を有することを特徴としている。
【００１１】
このようになっている本発明は、表示パネルに設けた表示素子部が表示基板の表示画素領域より小さく形成してあり、表示素子部からの光を光学系によって拡散させて表示基板の表示画素領域に入射するようにしている。このため、表示基板の表示画素領域を所定の間隔で形成することができ、表示パネル同士を所定の間隙を持たせて配置したとしても、各表示パネル間の境目の影響を受けずに表示基板に表示素子部による画像を表示することができる。しかも、各表示パネルは、間隔を隔てて配置することができるため、電気信号を取り出すための配線が可能となり、電気信号の取り出しを容易に行なうことができる。さらに、複数の表示パネルを密接させて接合する必要がなく、色むらや表示むらを生じた表示パネルを容易に交換することが可能で、資源の無駄を省け、コストの削減を図ることができる。
【００１２】
前記光学系の前方側には、光学系から放射された光を平行光にする第２光学系を設けることができる。これにより、光学系によって拡散した光が隣接する表示画素領域に漏れることを確実に防止することができ、シャープな画像を得ることができる。また、前記表示基板には、前記各表示画素領域を区画するブラックマトリックスを形成することが望ましい。これにより、隣接する表示画素領域間における光の漏れを防止してシャープな画像とすることが可能となる。
【００１３】
そして、表示基板の表示領域には、カラーフィルタを配設することができる。これにより、表示素子部には、発色性を有しない液晶素子や白色光源を使用することができ、コストの低減が図れる。もちろん、表示素子部は、発色性を有する有機ＥＬや有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、プラズマ表示素子などを有するように形成できる。この場合、カラーフィルタは不要であるが、カラーフィルタを用いることにより、表示パネル間における色むらの調整などを容易に行なうことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表示装置の好ましい実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は本発明の好適な実施形態に係る平面表示装置を説明する図である。そして、図１は、実施形態に係る平面表示装置の全体構成の一例を示す正面図である。図２は、実施形態に係る平面表示装置の全体構成の一例を示す裏面図である。図３は、図１のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。また、図４は、実施形態に係る平面表示装置の一部を模式的に示した詳細断面図である。
【００１５】
これらの図において、本発明の実施形態に係る平面表示装置（表示装置）２は、複数の表示素子を備えた所定の大きさの複数（この実施の形態では９枚）の表示パネル４、４…をマトリックス状（タイル状）に並べて配置してなる構造を有している。各表示パネル４は、表示基板６の後方において同一平面状に配置してある。
【００１６】
さらに詳細に説明すると、前記表示基板６は、図１に示すように、透光性を有する透明なガラス基板で構成されており、そのガラス基板の表示面にブラックマトリックスＢＭが設けられている。このブラックマトリックスＢＭは、表示基板６に格子状に形成してあって、表示基板６の表示画素領域４０を区画している（図４参照）。ブラックマトリックスＢＭは、各表示画素領域４０から放射される光が隣接する表示画素領域４０に漏れるのを防止する。なお、ブラックマトリックスＢＭは必要に応じて設ければよく、必ずしも必要なものではない。
【００１７】
前記各表示パネル４は、図３に示すように、前記表示基板６の後方側であって、前記表示基板６の後面から所定の距離Ｄだけ離して配置されている。さらに、前記各表示パネルは、それぞれ所定の間隙ｗを持たせて配置されている。各表示パネル４、４…は、表示基板６に設けた表示画素領域４０のそれぞれに対応して各画素となる表示素子が設けてある。この表示素子の面積は、表示画素領域４０より小さく形成している。
【００１８】
また、各表示パネル４は、各表示素子の前面側に前記第１の光学系８を有している。この第１の光学系８は、表示素子からの光を拡散させて表示基板６の表示画素領域４０に入射する。すなわち、各表示パネル４は、図４に示したように、表示素子となる多数の光源１２がマトリックス状に設けてあり、各光源１２のそれぞれの前面側に第１の光学系８が配設してある。そして、各第１の光学系８は、光源１２からの光４２を拡散させて表示基板６に入射する。第１の光学系８は、例えば凹レンズ形状に形成してあって、光源１２からの光４２を例えば１．２倍〜３倍、好ましくは２倍くらいの面積に広げ、表示基板６の表示画素領域４０に入射できるように倍率を設定することが望ましい。
【００１９】
表示基板６には、図３および図４に示すように、第１の光学系８から入射した光４２を平行光４４あるいは平行光に近い状態にする第２の光学系１０が設けられている。この第２の光学系１０は、図４に示すように、表示基板６の後面側において、各表示パネル４の各画素ごとに凸レンズ形状に形成されている。そして、表示基板６の各表示画素領域４０には、カラーフィルタ４６（４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂ）が設けてある。これらのカラーフィルタ４６は、それぞれ透過光の色が異なっており、カラーフィルタ４６Ｒは赤色光４８Ｒを透過し、カラーフィルタ４６Ｇは緑色光４８Ｇを透過し、カラーフィルタ４６Ｂは青色光４８Ｂを透過する。
【００２０】
また、前記各表示パネル４の裏面には、図３および図４に示すように、光源１２が設けられている。この光源１２には、例えば有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、プラズマ素子などが採用される。なお、光源１２が有機ＥＬやＯＬＥＤ、プラズマ素子などのように発色可能なものである場合、表示画素領域４０に設けたカラーフィルタ４６を省略することができる。そして、光源１２が発色可能である場合、表示画素領域４０にカラーフィルタ４６を配置することにより、各表示パネル４間における色むらなどの調整を容易に行なうことができる。
【００２１】
このようになっている実施形態に係る平面表示装置２の構造によれば、表示基板６から距離Ｄだけ離して各表示パネルが配置され、かつ、それら各表示パネル４の光源１２からの光４２を第１の光学系８で拡散させて表示基板６の各表示画素領域４０に入射している。したがって、平面表示装置２は、各表示パネル４間に間隙ｗを設けたとしても、表示画素領域４０が一定のピッチで形成してあるため、表示パネル４間の境界の影響をまったく受けることがない。すなわち、表示パネル４間の境目による表示むらをなくすことができる。また、平面表示装置２は、前記各表示パネル４相互が所定の間隙ｗを持たせて配置されているので、間隙ｗに配線パターンなどを形成することが可能で、電気信号の取り出しが簡単にでき、かつ、平面表示装置２に組み立てた後に表示パネル４の不良等が発見されたとしても、簡単に取り外すことができ、組み立て歩留まりを向上させることができる。
【００２２】
なお、上記実施の形態では、前記第１の光学系８は、各表示パネル４の各光源１２に対応して設けたものとして説明したが、これに限定されることなく、各表示パネルの光源１２の列ごとに設けてもよい。これによれば、第１の光学系８が光源１２の列ごとに設けられるので、構造が簡単になる。また、上記実施形態では、第２の光学系１０が表示基板６の表示パネル４側に設けたものとして説明したが、これに限定されることなく、例えば表示基板６の表示面側（前面側）に設けられていてもよい。このように前記第２の光学系１０を設けて平行光４４や平行光に近い状態にしているので、シャープでクリアな画像を得ることができる。そして、第１の光学系８および第２の光学系１０は、それぞれのレンズ部が一体となったマイクロレンズによって構成することができる。
【００２３】
図５は、本発明の他の実施形態に係る表示装置の要部説明図であって、図５（１）が模式的に示した一部断面図、図５（２）が（１）のＡ部の拡大図である。また、この図５は、本発明の実施形態に係る平面表示装置２の構造を、液晶表示パネルに適用した構成例を示したものである。したがって、これらの液晶表示パネル（表示パネル）１４、１４…を用いた表示装置の構造は、図１ないし図４で示す上記実施の形態と同様な構造をしている。すなわち、これらの液晶表示パネル１４を用いた平面表示装置２Ａは、図５（１）に示すように、液晶表示パネル１４の構造が前記実施形態と平面表示装置２と異なっている。他の構成は、前記実施形態の平面表示装置２と同様である。
【００２４】
各液晶表示パネル１４は、図５（２）に示したように、画素１６が液晶素子２４によって構成してある。画素１６は、図の下から上に向って下部ガラス基板１８、ＩＴＯ電極２０、ＴＦＴ素子２２、液晶素子２４、ＩＴＯ電極２６、および上部ガラス基板３０の順で配置されている。また、画素１６は、上部ガラス基板３０の上に、第１の光学系８が配置されている。この液晶表示パネル１４の画素１６の裏面（下部ガラス基板１８の下方）には、バックライト光源３２が設けられている。このように本発明は、液晶表示パネル１４にも適用することができる。そして、この平面表示装置２Ａにおいても前記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る表示装置の一例を示す正面図である。
【図２】実施形態に係る表示装置の裏面図である。
【図３】実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図４】実施形態に係る表示装置の模式的に示した詳細断面図である。
【図５】他の実施形態に係る表示装置の説明図である。
【符号の説明】
２、２Ａ………表示装置（平面表示装置）、４………表示パネル、６………表示基板、８………第１の光学系、１０………第２の光学系、１２………表示素子（光源）、１４………液晶表示パネル、１６………画素、２４………表示素子（液晶素子）、４０………表示画素領域、４６Ｒ、４６Ｇ、４６Ｂ………カラーフィルタ。
【図１】
2004317602.tif 000003
【図２】
2004317602.tif 000004
【図３】
2004317602.tif 000005
【図４】
2004317602.tif 000006
【図５】
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