(57)【要約】【課題】見る方向による視差をなくして視野角を広くし、表示装置内の画素の輝度差を少なくすることができる表示装置、電子黒板および電子掲示板を提供することを目的とする。【解決手段】光源１０９からの光を画像に応じて透過させる表示画素を有し、表示画素の１つ又は複数から構成される画像構成単位画素を複数もちいて画面全体を構成し、周囲部に非表示部１１１を有する表示素子を１つ又は複数もちいた表示装置であって、表示素子は、非表示部を覆うように形成され、非表示部に隣接する複数の表示画素からの透過光１１３をガイドする複数の光ガイド部１０４と、非表示部１１１に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素からの透過光１１７を通す複数の透明体１１６とを有し、非表示部１１１に隣接する複数の表示画素のそれぞれの面積を画像構成単位画素の面積よりも小さくした。【選択図】　図３
2004029629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を画像に応じて透過させるか又は自発光の表示画素を有し、前記表示画素の１つ又は複数から構成される画像構成単位画素を複数もちいて画面全体を構成し、周囲部に非表示部を有する表示素子を１つ又は複数もちいた表示装置であって、
前記表示素子は、前記非表示部を覆うように形成され、前記非表示部に隣接する複数の表示画素からの透過光をガイドする複数の光ガイド部と、前記非表示部に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素からの透過光を通す透明体とを有し、前記非表示部に隣接する複数の表示画素のそれぞれの面積を前記画像構成単位画素の面積よりも小さくしたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記非表示部に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素を低輝度状態に駆動することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記光ガイド部は１つ以上の表示画素からの透過光をガイドし、前記透明体はそれぞれ前記光ガイド部より多い複数の表示画素からの透過光を通すことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数の表示画素の一部を黒状態または低輝度状態に駆動することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記透明体は透過率の低い透明体としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記透明体の前面に透過率の低い平板状の透明体を配設したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記光源は、放射する光が前記１つ以上の表示画素と前記光ガイド部とを透過する第１の光源と、放射する光が前記光ガイド部より多い複数の表示画素と前記透明体とを通る第２の光源とから成り、前記１つの表示画素を透過する光による輝度が前記複数の表示画素を透過する光による輝度よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記１つ以上の表示画素と前記光源との側に配設された第１の透明体と、前記光ガイド部より多い複数の表示画素と前記光源との側に配設された第２の透明体とを有し、前記第１の透明体の透過率を前記第２の透明体の透過率よりも高くしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示素子が液晶であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記表示素子がＥＬであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１に記載の表示装置を複数組み合せて構成したことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１に記載のいずれか１に記載の表示装置を用いて表示することを特徴とする電子黒板。
【請求項１３】
請求項１乃至１１に記載のいずれか１に記載の表示装置を用いて表示することを特徴とする電子掲示板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの光を画像に応じて透過させるか又は自発光の表示画素を有し、表示画素の１つ又は複数から構成される画像構成単位画素を複数もちいて画面全体を構成し、周囲部に非表示部を有する表示素子を１つ又は複数もちいた表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶またはＥＬを使用した表示装置は、その製造方法の進歩に伴い、大型化が進展している。しかしながら、現在量産されているこれらの表示装置は、その生産設備、歩留まり等の理由により、更に大型のものを作成することは困難である。一方では、表示素子としての小型の液晶を組み合せ、大型の表示装置を作成する事が試みられてきた、しかしながら、これらの表示素子においては、その周辺に液晶材料等を封止する部分が存在し、直接隣合せに組み合わせると、画像の存在しない非表示部ができ、表示画像に繋ぎめのない大型化の表示装置を作成することは困難であった。これらの非表示部の存在を見えなくして視覚的に大型の画面を合成する為、凸レンズによる虚像拡大により光学的に合成し、これらの表示素子の周辺に存在する非表示部を目立たなくする表示装置等、多くの考案がおこなわれている。
【０００３】
図７は非表示部を見えなくして表示素子を結合する従来の表示装置を示す断面図である。図８は、図７のＢ部拡大断面図であり、表示素子と凸レンズの結合部を示す。
【０００４】
図７、図８において、２０１ａ、２０１ｂは表示素子の構造体としての液晶の構造体、２０２ａ、２０２ｂは表示素子の非表示部としての液晶の非表示部、２０３ａ、２０３ｂは表示素子の表示部としての液晶の表示部、２０４ａ、２０４ｂは表示部２０３ａ、２０３ｂを虚像拡大して非表示部２０２ａ、２０２ｂを見えなくする為の凸レンズである。
【０００５】
図８において、２０５は液晶の端部（表示部２０３ａの端部）から凸レンズ２０４ａの端部を見た光路、２０６は光路２０５の光が凸レンズ２０４ａの端部で屈折して観測者に向かう光の光路、２０７はもう一方の表示部２０３ｂの端部から凸レンズ２０４ｂの端部に向かう光の光路、２０８は表示素子の端部よりも少し外側からレンズの端部に向かう光路、２０９は光路２０８の光が凸レンズ２０４ａの端部で屈折されて観測者側に向かう光路、２１０は表示素子の端部よりも少し内側から凸レンズ２０４ａの端部に向かう光路、２１１は光路２１０の光が凸レンズ２０４ａの端部で屈折されて観測者に向かう光路である。
【０００６】
画像接合及び表示のメカニズムについて説明すると、液晶の表示部２０３ａの端部から出た光路２０５の光は、凸レンズ２０４ａの端部で屈折し、虚像拡大して光路２０６に進む。同様に、もう一方の表示部２０３ｂの端部から出た光路２０７の光も凸レンズ２０４ｂの端部で屈折し、虚像拡大されて光路２０６に進む。このように、となりあう２つの表示部２０３ａ、２０３ｂをもつ表示素子のそれぞれの非表示部２０２ａ、２０２ｂの端部からの光が同じ光路２０６に進むことにより、これら２つの表示素子はあたかも連続した表示素子のように観測者には認識される。
【０００７】
しかしながら、これら凸レンズを用いて光学的に周辺の非表示部２０２ａ、２０２ｂを目立たなくさせる方法を用いた表示装置では、図８において正面でなく光路２０９の様に凸レンズ２０４ａの中心側から凸レンズ２０４ａの端部を見たときの光路２０９の光は、凸レンズ２０４ａで屈折された表示素子の非表示部２０２ａからの光路２０８の光である。この場合、光路２０９の光は本来、繋ぎめなく表示が合成されるには、非表示部との端部（表示部２０３ａと非表示部２０２ａとの境界）からの光２０５でなければならないのであるが、光路２０８の光が見える為、端部が見えるべきものが光路２０８の非表示部２０２ａが見えてしまう事になる。同様、正面よりやや凸レンズ２０４ａの外側から同じく凸レンズ２０４ａの端部を見た光路２１１は、その光は凸レンズ２０４ａを通して表示素子からの光路２１０の光であるため、表示部の端部の光２０５が見えるべきであるが、表示部２０３ａの端部よりも中心側からの光２１０が見えてしまうことになる。
【０００８】
従って本来、観測者が正面を中心として左右、上下どちらにいても同じ様に、表示素子の表示部の端部がみえるのが望ましいのであるが、観測者の位置により視差を発生させ、ほぼ正面以外の方向からの観測において、非表示部が見えたり、逆に表示部が欠けたり、あるいは遠近感がその合成の接続面を境に大きく相反する方向にずれたりして、非常に視野角の狭い表示装置となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の表示装置では、観測者の位置により視差を発生させ、ほぼ正面以外の方向からの観測において、非表示部が見えたり、逆に表示部が欠けたり、あるいは遠近感がその合成の接続面を境に大きく相反する方向にずれたりして、非常に視野角が狭いという問題点を有していた。
【００１０】
この表示装置およびこの表示装置を用いた電子黒板ならびにこの表示装置を用いた電子掲示板では、非表示部を有する表示素子を光学的に接合した表示装置において、見る方向による視差をなくして視野角を広くし、良好な視認性を得ることが要求されている。
【００１１】
本発明は、見る方向による視差をなくして視野角を広くすることができ且つ、表示素子の輝度の差を小さくし、表示素子の駆動のダイナミックレンジを広くすることができる表示装置、および、その表示装置を用いた電子黒板、ならびに、その表示装置を用いた電子掲示板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の表示装置は、光源からの光を画像に応じて透過させるか又は自発光の表示画素を有し、表示画素の１つ又は複数から構成される画像構成単位画素を複数もちいて画面全体を構成し、周囲部に非表示部を有する表示素子を１つ又は複数もちいた表示装置であって、表示素子は、非表示部を覆うように形成され、非表示部に隣接する複数の表示画素からの透過光をガイドする複数の光ガイド部と、非表示部に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素からの透過光を通す透明体とを有し、非表示部に隣接する複数の表示画素のそれぞれの面積を画像構成単位画素の面積よりも小さくした構成を有している。
【００１３】
これにより、見る方向による視差をなくして視野角を広くすることができ且つ、表示素子の輝度の差を小さくし、表示素子の駆動のダイナミックレンジを広くすることができる表示装置が得られる。
【００１４】
上記課題を解決するために本発明の電子黒板は、上記表示装置を用いて表示する構成を有している。
【００１５】
これにより、上記表示装置を用いた電子黒板が得られる。
【００１６】
上記課題を解決するために本発明の電子掲示板は、上記表示装置を用いて表示する構成を有している。
【００１７】
これにより、上記表示装置を用いた電子掲示板が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の表示装置は、光源からの光を画像に応じて透過させるか又は自発光の表示画素を有し、表示画素の１つ又は複数から構成される画像構成単位画素を複数もちいて画面全体を構成し、周囲部に非表示部を有する表示素子を１つ又は複数もちいた表示装置であって、表示素子は、非表示部を覆うように形成され、非表示部に隣接する複数の表示画素からの透過光をガイドする複数の光ガイド部と、非表示部に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素からの透過光を通す透明体とを有し、非表示部に隣接する複数の表示画素のそれぞれの面積を画像構成単位画素の面積よりも小さくすることとしたものである。
【００１９】
この構成により、正面以外の方向からの観測においても、非表示部が見えたり逆に表示部が欠けたり、あるいは遠近感がその合成の接続面を境に大きく相反する方向にずれたりすることなく画面を合成することができ、また、複数の表示素子を用いることにより大きな画面の表示装置を得ることができるという作用を有する。
【００２０】
請求項２に記載の表示装置は、請求項１に記載の表示装置において、非表示部に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素を低輝度状態に駆動することとしたものである。
【００２１】
この構成により、光ガイド部を通った表示素子周囲部（隣接表示部）の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部（中央表示部）の表示画像の明るさとの差を小さくすることができると共に、表示素子として特殊な仕様の表示素子を必用とせず、非表示部が存在している汎用の表示装置の表示素子を転用することができ、コストを安くすることができるという作用を有する。
【００２２】
請求項３に記載の表示装置は、請求項１に記載の表示装置において、光ガイド部は１つ以上の表示画素からの透過光をガイドし、透明体はそれぞれ光ガイド部より多い複数の表示画素からの透過光を通すこととしたものである。
【００２３】
この構成により、１つの画素中の表示画素数を光ガイド部と透過部で変えることにより、光ガイド部と透過部の画素構成の大きさを変える必要がなく、画素の構成を特殊な構成としない標準品を使用することができるという作用を有する。
【００２４】
請求項４に記載の表示装置は、請求項３に記載の表示装置において、複数の表示画素の一部を黒状態または低輝度状態に駆動することとしたものである。
【００２５】
この構成により、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという作用を有する。
【００２６】
請求項５に記載の表示装置は、請求項１乃至４のいずれか１に記載の表示装置において、透明体は透過率の低い透明体とすることとしたものである。
【００２７】
この構成により、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという作用を有する。
【００２８】
請求項６に記載の表示装置は、請求項１乃至４のいずれか１に記載の表示装置において、透明体の前面に透過率の低い平板状の透明体を配設することとしたものである。
【００２９】
この構成により、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという作用を有する。
【００３０】
請求項７に記載の表示装置は、請求項１乃至６のいずれか１に記載の表示装置において、光源は、放射する光が１つ以上の表示画素と光ガイド部とを透過する第１の光源と、放射する光が光ガイド部より多い複数の表示画素と透明体とを通る第２の光源とから成り、１つの表示画素を透過する光による輝度が複数の表示画素を透過する光による輝度よりも大きいこととしたものである。
【００３１】
この構成により、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという作用を有する。
【００３２】
請求項８に記載の表示装置は、請求項１乃至６のいずれか１に記載の表示装置において、１つ以上の表示画素と光源との側に配設された第１の透明体と、光ガイド部より多い複数の表示画素と光源との側に配設された第２の透明体とを有し、第１の透明体の透過率を第２の透明体の透過率よりも高くすることとしたものである。
【００３３】
この構成により、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという作用を有する。
【００３４】
請求項９に記載の表示装置は、請求項１乃至８のいずれか１に記載の表示装置において、表示素子が液晶であることとしたものである。
【００３５】
この構成により、平面性が高いことにより薄型でかつ軽量で、また、小型の表示素子を組み合わせることにより表示画素数を大きくでき、高解像度の表示装置を得ることができるという作用を有する。
【００３６】
請求項１０に記載の表示装置は、請求項１乃至６のいずれか１に記載の表示装置において、表示素子がＥＬであることとしたものである。
【００３７】
この構成により、平面性が高いことにより薄型でかつ軽量で、また高解像度で自発光の表示装置を得ることができるという作用を有する。
【００３８】
請求項１１に記載の表示装置は、請求項１乃至１０のいずれか１に記載の表示装置を複数組み合せて構成することとしたものである。
【００３９】
この構成により、大型の表示装置を得ることができるという作用を有する。
【００４０】
請求項１２に記載の電子黒板は、請求項１乃至１１に記載のいずれか１に記載の表示装置を用いて表示することとしたものである。
【００４１】
この構成により、大型で薄型、高解像度の表示装置を有する電子黒板を得ることができるという作用を有する。
【００４２】
請求項１３に記載の電子掲示板は、請求項１乃至１１に記載のいずれか１に記載の表示装置を用いて表示することとしたものである。
【００４３】
この構成により、大型で薄型、高解像度の表示装置を有する電子掲示板を得ることができるという作用を有する。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による表示装置を構成する表示素子を示す断面図である。
【００４６】
図１において、１０１は表示素子の構造体としての液晶の構造体、１０２は表示素子の非表示部としての液晶の非表示部、１０３は表示素子の非表示部１０２に隣接する表示部（以下、「隣接表示部」とも言う）としての液晶の表示部、１０４は表示部１０３の画像による光をガイドする光ガイド部としての導光体、１０５は導光体１０４中を進む光、１０６は導光体１０４を通しての光ガイド表示をしない表示素子中央部（隣接表示部１０３より内側の表示部）の表示部としての液晶素子中央部の表示部（以下、「中央表示部」とも言う）、１０７は液晶の表示部の中央部分で導光体１０４を通しての光ガイド表示をしない液晶からの光、１０８は導光体１０４を通しての光ガイド表示をしない液晶の表示部からの光を透過する透明体、１０９は液晶全面を照明する光源としてのバックライト光源である。
【００４７】
画像構成単位画素で構成された画像を表示する図１の表示装置について、画像接合のメカニズムおよび非表示部を見えなくする表示のメカニズムを説明する。ここでは、１枚の非表示部を持つ液晶の表示素子を用い、液晶の周辺に存在する非表示部を見えなくする例で説明する。
【００４８】
液晶の周囲部（表示素子の周囲部）に存在する非表示部１０２および当該液晶の領域に相当する画素を表示する液晶の表示画素（隣接表示部１０３の画素）と導光体１０４とを液晶の前面に配置する。液晶の後部に配置されたバックライト光源１０９で照らされ、隣接表示部１０３で輝度変調された光は液晶前面に配置された導光体１０４により導かれ、光路１０５のように導光体１０４を光ガイドされて進む。ここで、導光体１０４はそれぞれ、画像構成単位画素に対応して分割されている構成になっており、また周囲部の非表示部１０２に対し、視覚的に画素を構成するように光が広がる構成となっている。また、光ガイドを行う以外の表示部である中央部は、導光体１０４でなく透明体１０８が表示素子の前面に配置されている。その為、そのままバックライト光源１０９に照明された中央表示部１０６の光が出てくる。従って、液晶前面より見れば、あたかも液晶の非表示部１０２も含め、表示素子全面に画像構成単位画素が存在するように見る事ができ、視覚的に、表示素子の周囲に存在する非表示部１０２は存在しないかのように見える。
【００４９】
このような図１の構成において、１つの表示画素をみると、周囲部の導光体１０４で光ガイドする画素に於いては、その非表示部の画素を負担する為、１つの画素の面積が中央部分に比較し小さくなり、中央部の光ガイドしない部分に比べ暗い表示となる。このとき、周囲部の光ガイドする表示部１０３に相当する画素を電気的に駆動したときに生じる輝度（以下、「周囲輝度」ともいう）を光ガイド表示をしない中央部の画素（中央表示部１０６の画素）を電気的に駆動したときに生じる輝度（以下、「中央輝度」ともいう）よりも高くすることにより（すなわち、中央輝度を周囲輝度よりも低くすることにより）、表示する画像の明るさを画面全体を通じて均一にする事ができる。この様に中央表示部１０６の画素の電気的駆動輝度を落とすことにより、表示素子として特殊な仕様の表示素子を必用とせず、他の非表示部が存在している汎用の表示装置の表示素子を転用する事ができ、コストを安くする事ができる。
【００５０】
以上のように本実施の形態によれば、表示素子は、非表示部１０２を覆うように形成され、非表示部１０２に隣接する複数の表示画素からの透過光をガイドする複数の導光体１０４と、非表示部１０２に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素からの透過光を通す透明体１０８とを有し、非表示部１０２に隣接する複数の表示画素のそれぞれの面積を画像構成単位画素の面積よりも小さくすることにより、正面以外の方向からの観測においても、非表示部１０２が見えたり逆に非表示部１０２が欠けたり、あるいは遠近感がその合成の接続面を境に大きく相反する方向にずれたりすることなく画面を合成することができ、また、複数の表示素子を用いることにより大きな画面の表示装置を得ることができる。
【００５１】
また、非表示部１０２に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素を低輝度状態に駆動することにより、導光体１０４を通った表示素子周囲部（隣接表示部）１０３の光と導光体１０４を通らない表示素子中央部１０６の表示画像の明るさの差を小さくすることができると共に、表示素子として特殊な仕様の表示素子を必用とせず、非表示部１０２が存在している汎用の表示装置の表示素子を転用することができ、コストを安くすることができる。
【００５２】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による表示装置を構成する表示素子を示す断面図である。
【００５３】
図２において、導光体１０４、透明体１０８、バックライト光源１０９は図１と同様なものなので、同一符号を付し、説明は省略する。１１０は液晶の構造体（表示素子の構造体）、１１１は液晶の非表示部（表示素子の非表示部）、１１２は非表示部１１１に隣接する隣接表示部表示部、１１３は導光体１０４中を進む光、１１４は液晶の表示部の中央部分で導光体を通して光ガイド表示しない液晶の表示部（中央表示部）、１１５は液晶の表示部の中央部分で導光体を通して光ガイド表示しない液晶からの光である。本実施の形態では、表示画像の画像構成単位画素よりも表示素子の画素の大きさが小さく、表示素子の複数の画素で表示画像の画像構成単位画素を構成したものを使用している。
【００５４】
画像接合のメカニズムおよび非表示部を見えなくする表示のメカニズムは、実施の形態１と同様に、液晶の周辺部に設けられた非表示部１１１および当該液晶領域に相当する液晶の表示画素１１２と導光体１０４とを液晶１１２の前面に配置する。液晶の後部に配置されたバックライト光源１０９で照らされ液晶１１２で輝度変調された光は、液晶前面に配置された導光体１０４により光ガイドされ光路１１３のように導光体を進む。ここで導光体１０４はそれぞれ、画像構成単位画素の対応して分割されている構成になっており、且つ周囲部の非表示部１１１に対し、視覚的に画像構成単位画素を構成するように光が広がる構成となっている。また、導光体１０４で光ガイドしない液晶の表示部である中央表示部１１４は、導光板でなく透明体１０８が表示素子の前面に配置されている為、そのままバックライト光源１０９に照明された中央表示部１１４の表示画素の光が出てくる。従って、実施の形態１と同様に、液晶前面より見れば、あたかも液晶の非表示部１１１も含め、表示素子全面に画像構成単位画素があるように見る事ができる。
【００５５】
このような図２の構成において、１つの表示画素をみると、導光体１０４で光ガイドする画素に於いては、その非表示部１１１の画素を負担する為、１つの画素の面積が中央部分に比較し小さくなり、中央部の光ガイドしない部分に比べ暗い表示となる。このとき、中央輝度を周囲輝度よりも低くすることにより、表示する画像の明るさを画面全体を通じて均一にする事ができる。この様に中央表示部１０６の画素の電気的駆動輝度を落とすことにより、表示素子として特殊な仕様の表示素子を必用とせず、他の非表示部が存在している汎用の表示装置の表示素子を転用する事ができ、コストを安くする事ができる。
【００５６】
また、光ガイド表示しない中央部の画素において、隣接表示部の画素と同じように駆動する画素を例えば４分の１として駆動する画素を少なくするか、もしくは黒に駆動することにより、周囲輝度と中央輝度をほぼ等しくすることができる。こうすることにより、表示する画像の明るさを均一にする事ができ、表示素子として特殊な仕様の表示素子を必用とせず、非表示部が存在している標準的な表示装置用の表示素子を転用する事ができ、表示素子の安定供給が受けられると共にコストを安く購入する事ができる。
【００５７】
さらに、輝度差を液晶表示素子の駆動量で調整する必用がなくなり、または必要な補正量を少なくすることが可能で、液晶表示素子の駆動範囲を広く取る事ができ、ダイナミックレンジを大きく取ることができる。
【００５８】
さらに、表示素子１１２の前面に配置される透明な導光体１０４の表面を物理的な凹凸を付ける等、光学的に散乱するよう加工すれば、表面で光は散乱し、見る角度に対する依存性が少なくなり、視野角の広い表示がえられる。
【００５９】
以上のように本実施の形態によれば、導光体１０４は１つ以上の表示画素からの透過光をガイドし、透明体１０８はそれぞれ導光体１０４より多い複数の表示画素からの透過光を通すことにより、正面以外の方向からの観測においても、非表示部１１１が見えたり逆に隣接表示部１１２が欠けたり、あるいは遠近感がその合成の接続面を境に大きく相反する方向にずれたりすることなく画面を合成することができ、また、複数の表示素子を用いることにより大きな画面の表示装置を得る。また、表示部１１４の複数の表示画素の一部を黒状態または低輝度状態に駆動することにより、導光体１０４を通った表示素子周囲部（隣接表示部）１１２の光と導光体１０４を通らない表示素子中央部１１４の表示画像の明るさの差を小さくすることができる。
【００６０】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３による表示装置を構成する表示素子を示す断面図である。
【００６１】
図３において、導光体１０４、バックライト光源１０９、表示素子の構造体１１０、非表示部１１１、隣接表示部１１２、光１１３、中央表示部１１４は図２と同様なものなので、同一符号を付し、説明は省略する。１１６は導光体１０４を通して光ガイド表示しない部分の液晶の表示部（中央表示部）１１４の前面に配置した透過率の低い透明体、１１７はその中を通る光である。
【００６２】
このように構成された表示素子について、その動作等を説明する。
【００６３】
導光体１０４を通して光ガイド表示しない液晶の表示部１１４の前に透過率の低い透明体１１６を配置する事によって、周囲の非表示部１１１に相当する部分を表示する隣接表示部１１２の画素が導光体１０４を通じて光ガイドされ取り出されるとき、周囲の画素は中央部に比較し面積的に４分の１の面積であり、且つ導光体を斜めに横切り光が進行する為、導光体１０４を通して光ガイド表示しない液晶の表示部１１２の前の透明体１１６と同じ透過率である場合は、その減衰は導光体を通して光ガイド表示しない液晶の表示部１１２より大きく、暗い画像となってしまう。そこで、導光体１０４を通して光ガイド表示しない液晶の表示部１１４について透過率の低い透明体１１６を配置することにより、全体の画面を通じて明るさをほぼ均一にすることができる。また、輝度差を液晶表示素子の駆動量で調整する必用がなく、液晶表示素子の駆動範囲を広く取る事ができ、ダイナミックレンジを大きく取ることができる。もちろん、輝度差を液晶表示素子の駆動量で調整することも可能である。
【００６４】
以上のように本実施の形態によれば、透明体１１６は透過率の低い透明体とすることにより、導光体１０４を通った表示素子周囲部１１２の光と導光体１０４を通らない表示素子中央部１１４の表示画像の明るさの差を小さくすることができる。
【００６５】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４による表示装置を構成する表示素子を示す断面図である。
【００６６】
図４において、導光体１０４、透明体１０８、バックライト光源１０９、表示素子の構造体１１０、非表示部１１１、隣接表示部１１２、光１１３、中央表示部１１４は図２と同様なものなので、同一符号を付し、説明は省略する。１１８は透明体１０８の前面（表面）に配設された別の透明体、１１９は透明体１０８および１１８を通る光である。
【００６７】
本実施の形態では、導光体１０４を通して光ガイドを行わない中央表示部１１４の画素の前面に透過率の低い別の透明体１１８を配設している。このように、導光体１０４を通して光ガイド表示しない中央部の液晶の表示部１１４の前面に透過率の低い別構成の透明体１１８を配設したことにより、通過する光１１９を減衰させ、図３の例と同様に明るさを周囲部とほぼ同様な明るさにすることができる。
【００６８】
以上のように本実施の形態によれば、透明体１０８の前面に透過率の低い平板状の透明体１１８を配設することにより、導光体１０４を通った表示素子周囲部１１２の表示画像と導光体１０４を通らない表示素子中央部１１４の表示画像の明るさの差を小さくすることができる。
【００６９】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５による表示装置を構成する表示素子を示す断面図である。
【００７０】
図５において、導光体１０４、透明体１０８、表示素子の構造体１１０、非表示部１１１、隣接表示部１１２、中央表示部１１４は図２と同様なものなので、同一符号を付し、説明は省略する。１２０は導光体１０４で光ガイドを行う隣接表示部１１２の表示素子を照明するバックライト光源（第１の光源）、１２１は導光体１０４を通して光ガイド表示しない中央部の液晶表示部１１４を照明するバックライト光源（第２の光源）、１２２は２つの光源１２０と１２１とを分離する遮光体である。
【００７１】
このような構成にすることにより、減衰の大きな導光体１０４を通して光ガイド表示する部分（隣接表示部）１１２の光源１２０による照度を導光体１０４を通して表示しない液晶の表示部（中央表示部）１１４の光源１２１による照度よりも大きくすることによって、画面全体を通じて明るさをほぼ均一にする事ができる。また、輝度差を液晶表示素子の駆動量で調整する必用がなく、液晶表示素子の駆動範囲を広く取る事ができ、ダイナミックレンジを大きく取れる。
【００７２】
以上のように本実施の形態によれば、光源は、放射する光が面積の小さな表示画素と導光体１０４とを透過する第１の光源１２０と、放射する光が面積の大きい表示画素と透明体１０８とを通る第２の光源１２１とから成り、面積の小さな表示画素を透過する光による輝度が面積の大きい表示画素を透過する光による輝度よりも大きいことにより、導光体１０４を通った表示素子周囲部１１２の表示画像と導光体１０４を通らない表示素子中央部１１４の表示画像の明るさの差を小さくすることができる。
【００７３】
（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６による表示装置を構成する表示素子を示す断面図である。
【００７４】
図６において、導光体１０４、透明体１０８、バックライト光源１０９、表示素子の構造体１１０、非表示部１１１、隣接表示部１１２、中央表示部１１４は図２と同様なものなので、同一符号を付し、説明は省略する。１２５は非表示部１１１および隣接表示部１１２の裏面（光源１０９側）に配設された透明体、１２６は中央表示部１１４の裏面（光源１０９側）に配設された透明体、１２７は光ガイドを行う導光体１０４を通して進む光、１２８は透明体１０８を進む中央部の液晶表示部１１４からの光である。ここで、透明体１２６の透過率は透明体１２５の透過率よりも低く設定されている。
【００７５】
このような構成にすることにより、減衰の大きな導光体１０４を通して光ガイドし表示する部分（隣接表示部）１１２に比べ、導光体１０４を通して表示しない液晶の表示部（中央表示部）１１４を照明する光源からの光の減衰を大きくし、画面全体を通じて画像の明るさをほぼ均一にする事ができる。また、輝度差を液晶表示素子の駆動量で調整する必用がなく、液晶表示素子の駆動範囲を広く取る事ができ、ダイナミックレンジを大きく取れる。
【００７６】
以上のように本実施の形態によれば、１つの表示画素と光源との側に配設された第１の透明体１２５と、複数の表示画素と光源との側に配設された第２の透明体１２６とを有し、第１の透明体１２５の透過率を第２の透明体１２６の透過率よりも高くすることにより、導光体１０４を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと導光体１０４を通らない表示素子中央部１１４の表示画像の明るさとの差を小さくすることができる。
【００７７】
（実施の形態７）
実施の形態１〜４に使用する表示素子は、液晶素子の他に、周囲に非表示部の存在するＥＬ素子を使用することが可能である。液晶素子あるいはＥＬ素子を使用する場合は、薄型で、大型の自発光の表示装置が構成できる。
【００７８】
また、実施の形態１〜６では、１枚の表示素子においてその周囲部を形成する非表示部１０２、１１１を見せなくする例で説明したが、本表示装置は、非表示部が周囲に視覚的に存在せず、表示素子単体に非表示部を有していたとしても、複数を隣り合わせに接合することが可能であり、画像の継ぎ目無く連続的に表示するように組み合わせることができる。
【００７９】
さらに、非表示部をもつ複数の表示素子を隣り合わせに組み合せれば、その表示素子の周囲に存在する非表示部を見えなくし、視覚的に非表示部のない表示素子を複数組み合せた広い面積の表示装置を構成することができる。
【００８０】
さらに、実施の形態１〜６による表示装置を用いれば、薄型でかつ高解像度の大型の表示装置を持った電子掲示板や電子黒板等を効率的に作製することができる。
【００８１】
以上のように本実施の形態によれば、表示素子が液晶であることにより、平面性が高いことにより薄型でかつ軽量で、また高解像度の表示装置を得ることができる。また、表示素子がＥＬであることにより、平面性が高いことにより薄型でかつ軽量で、また高解像度で自発光の表示装置を得ることができる。さらに、実施の形態１〜６の表示装置を複数組み合せて構成したことにより、大型の表示装置を得ることができる。さらに、実施の形態１〜６の表示装置を用いて表示することにより、大型で薄型、高解像度の表示装置を有する電子黒板や電子掲示板を得ることができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に記載の表示装置によれば、光源からの光を画像に応じて透過させるか又は自発光の表示画素を有し、表示画素の１つ又は複数から構成される画像構成単位画素を複数もちいて画面全体を構成し、周囲部に非表示部を有する表示素子を１つ又は複数もちいた表示装置であって、表示素子は、非表示部を覆うように形成され、非表示部に隣接する複数の表示画素からの透過光をガイドする複数の光ガイド部と、非表示部に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素からの透過光を通す透明体とを有し、非表示部に隣接する複数の表示画素のそれぞれの面積を画像構成単位画素の面積よりも小さくすることにより、正面以外の方向からの観測においても、非表示部が見えたり、逆に表示部が欠けたり、あるいは遠近感がその合成の接続面を境に大きく相反する方向にずれたりすることなく画面を合成することができ、また、複数の表示素子を用いることにより、大きな画面の表示装置を得ることができるという有利な効果が得られる。
【００８３】
請求項２に記載の表示装置によれば、請求項１に記載の表示装置において、非表示部に隣接する複数の表示画素以外の複数の表示画素を低輝度状態に駆動することにより、光ガイド部を通った表示素子周囲部（隣接表示部）の表示画像と光ガイド部を通らない表示素子中央部（中央表示部）の表示画像の明るさとの差を小さくすることができると共に、表示素子として特殊な仕様の表示素子を必用とせず、非表示部が存在している汎用の表示装置の表示素子を転用することができ、コストを安くすることができるという有利な効果が得られる。
【００８４】
請求項３に記載の表示装置によれば、請求項１に記載の表示装置において、光ガイド部は１つ以上の表示画素からの透過光をガイドし、透明体はそれぞれ光ガイド部より多い複数の表示画素からの透過光を通すことにより、正面以外の方向からの観測においても、非表示部が見えたり逆に表示部が欠けたり、あるいは遠近感がその合成の接続面を境に大きく相反する方向にずれたりすることなく画面を合成することができ、また、複数の表示素子を用いることにより大きな画面の表示装置を得ることができると共に、複数の表示画素のそれぞれを制御することにより、非表示部に隣接する隣接表示部以外の表示部の輝度を制御することができるという有利な効果が得られる。
【００８５】
請求項４に記載の表示装置によれば、請求項３に記載の表示装置において、複数の表示画素の一部を黒状態または低輝度状態に駆動することにより、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという有利な効果が得られる。
【００８６】
請求項５に記載の表示装置によれば、請求項１乃至４のいずれか１に記載の表示装置において、透明体は透過率の低い透明体とすることにより、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという有利な効果が得られる。
【００８７】
請求項６に記載の表示装置によれば、請求項１乃至４のいずれか１に記載の表示装置において、透明体の前面に透過率の低い平板状の透明体を配設することにより、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという有利な効果が得られる。
【００８８】
請求項７に記載の表示装置によれば、請求項１乃至６のいずれか１に記載の表示装置において、光源は、放射する光が１つ以上の表示画素と光ガイド部とを透過する第１の光源と、放射する光が光ガイド部より多い複数の表示画素と透明体とを通る第２の光源とから成り、１つの表示画素を透過する光による輝度が複数の表示画素を透過する光による輝度よりも大きいことにより、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという有利な効果が得られる。
【００８９】
請求項８に記載の表示装置によれば、請求項１乃至６のいずれか１に記載の表示装置において、１つ以上の表示画素と光源との側に配設された第１の透明体と、光ガイド部より多い複数の表示画素と光源との側に配設された第２の透明体とを有し、第１の透明体の透過率を第２の透明体の透過率よりも高くすることにより、光ガイド部を通った表示素子周囲部の表示画像の明るさと光ガイド部を通らない表示素子中央部の表示画像の明るさとの差を小さくすることができ、輝度差を表示素子の駆動量で調整する必要がなく、表示素子の駆動範囲を広くとることができ、ダイナミックレンジが大きくとれるという有利な効果が得られる。
【００９０】
請求項９に記載の表示装置によれば、請求項１乃至８のいずれか１に記載の表示装置において、表示素子が液晶であることにより、平面性が高いことにより薄型でかつ軽量で、また、小型の表示素子を組み合わせることにより表示画素数を大きくでき、高解像度の表示装置を得ることができるという有利な効果が得られる。
【００９１】
請求項１０に記載の表示装置によれば、請求項１乃至６のいずれか１に記載の表示装置において、表示素子がＥＬであることにより、平面性が高いことにより薄型でかつ軽量で、また高解像度で自発光の表示装置を得ることができるという有利な効果が得られる。
【００９２】
請求項１１に記載の表示装置によれば、請求項１乃至１０のいずれか１に記載の表示装置を複数組み合せて構成することにより、大型の表示装置を得ることができるという有利な効果が得られる。
【００９３】
請求項１２に記載の電子黒板によれば、請求項１乃至１１に記載のいずれか１に記載の表示装置を用いて表示することにより、大型で薄型、高解像度の表示装置を有する電子黒板を得ることができるという有利な効果が得られる。
【００９４】
請求項１３に記載の電子掲示板によれば、請求項１乃至１１に記載のいずれか１に記載の表示装置を用いて表示することにより、大型で薄型、高解像度の表示装置を有する電子掲示板を得ることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による表示装置を構成する表示素子を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態２による表示装置を構成する表示素子を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態３による表示装置を構成する表示素子を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態４による表示装置を構成する表示素子を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態５による表示装置を構成する表示素子を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態６による表示装置を構成する表示素子を示す断面図
【図７】非表示部を見えなくして表示素子を結合する従来の表示装置を示す断面図
【図８】図７のＢ部拡大断面図
【符号の説明】
１０１、１１０　構造体
１０２、１１１　非表示部
１０３、１１２　表示部（隣接表示部）
１０４　導光体
１０６、１１４　表示部（中央表示部）
１０８、１１６、１１８、１２５、１２６　透明体
１０９、１２０、１２１　バックライト光源
１２２　遮光体
【図１】
2004029629.tif 000003
【図２】
2004029629.tif 000004
【図３】
2004029629.tif 000005
【図４】
2004029629.tif 000006
【図５】
2004029629.tif 000007
【図６】
2004029629.tif 000008
【図７】
2004029629.tif 000009
【図８】
2004029629.tif 000010