(57)【要約】【課題】デュアルビュー表示する表示装置において、左右視野角の輝度を高める。【解決手段】視差バリアを設けてバックライトからの光を左右に分離し、左右方向に異なる画像を表示するデュアルビューの表示装置において、前記バックライトの表示パネル側にプリズムシートを配置し、該プリズムシートの微細ピッチで凸部を設けたプリズム面をバックライト側に向けて配置すると共に、前記凸部の延在方向は前記表示パネルの上下方向として、前記バックライトからの入射光を前記プリズム面の凸部で左右方向に屈折させて透過させる構成としている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
視差バリアを設けてバックライトからの光を左右に分離し、左右方向に異なる画像を表示するデュアルビューの表示装置において、
前記バックライトの表示パネル側にプリズムシートを配置し、該プリズムシートの微細ピッチで凸部を設けたプリズム面をバックライト側に向けて配置すると共に、前記凸部の延在方向は前記表示パネルの上下方向として、前記バックライトからの入射光を前記プリズム面の凸部で左右方向に屈折させて透過させる構成としていることを特徴とするデュアルビュー表示装置。
【請求項２】
前記バックライトは直下型バックライトとしている請求項１に記載のデュアルビュー表示装置。
【請求項３】
前記直下型バックライトの各ランプは蛍光灯とし、その光軸は左右方向または上下方向とし、前記表示パネルの背面側に左右方向または上下方向に配置する前記ランプを多数上下方向または左右方向に並設し、これらランプの光軸方向と前記プリズムシートのプリズム面の凸部の延在方向と直交または平行させている請求項２に記載のデュアルビュー表示装置。
【請求項４】
前記プリズムシートを第１のプリズムシートとし、該第１のプリズムシートのバックライト側に第２のプリズムシートを配置し、該第２のプリズムシートのプリズム面を前記第１のプリズムシート側に設けて、第１のプリズムシートのプリズム面と第２のプリズムシートのプリズム面とを対向させ、かつ、第２のプリズムシートのプリズム面の凸部は、第１のプリズムシートの凸部と同一方向もしくは７°〜９０°で交差している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のデュアルビュー表示装置。
【請求項５】
前記プリズムシートのプリズム面の凸部の断面形状は三角形状あるいは半円形状とし、反プリズム面の平坦面より所定の微細ピッチで前記凸部を突出している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のデュアルビュー表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュアルビュー表示装置に関し、特に、左右視野方向への輝度を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置の表示パネルは、一般に透明電極を設けたガラス基板からなるアレイ基板とカラーフィルタ基板間に液晶を封止し、透明電極に駆動電圧を加えることにより液晶の配列を制御すると共に、表示パネルの背面側からバックライトで照らすことにより表示パネルに所要の映像を表示している。
【０００３】
通常の液晶表示装置では、視聴者は表示パネルを正面から見ることが多いため、表示パネルに対して正面方向の輝度が重要である。
この点に関して、特開平６−６７００４号公報（特許文献１）等に開示されている表示装置では、図１２に示すように、蛍光灯等の線状光源１を導光板２のサイドに配置している背面照明手段（バックライト）３と、表示パネル５を構成する液晶表示素子との間にプリズムシート４を介在させ、該プリズムシート４の三角形状の凸部がファインピッチで配列するプリズム部４ａを表示パネル２側に向けて配置し、正面方向の輝度を向上させている。詳細には、図１３に示すように、背面照明手段３からプリズムシート４に斜め方向に入射した光Ｌ１はプリズム部４ａにより表示パネル５側へ屈折して透過する。一方、プリズムシート４に対して直進して入射した光りは２回反射して背面正面手段３側へと出射され表示パネル５側へと透過しない。これにより、図中、表示パネル５上に編目で示す輝度分布は、正面側への透過率は高く輝度は大きくなるが、左右両側への透過率は低くなり輝度は低下している。
【０００４】
前記した一般的な表示装置に対して、左右の異なる方向から異なった画像を見ることができ、例えば、自動車のインストルメントパネル中央に配置した表示装置を運転席と助手席の左右異なる方向から別の画像を見ることが出来るようにしたデュアルビュー表示装置を本出願人は提供している。
デュアルビュー表示装置では、表示装置内部に視差バリアを設けてバックライトからの光りの向きを左右に分離させて２つの画像を左右に振り分け、斜め右側から見ると視差バリアが左側用画像を隠し、右側用画像のみが見えるようにし、同様に、斜め左側から見ると視差バリアが右側用画像を隠し、左側用画像のみが見えるようにしている。
【０００５】
前記構成からなるデュアルビュー表示装置では、バックライトからの光りが左右方向に分離して振り分けられるため、右側用画像、左側用画像を表示するバックライトからの光りの透過率は低減する。
かつ、前記図１２に示すようにプリズムシートを配置すると、左右方向へのバックライトからの光りの透過率が低いために、デュアルビュー表示装置に採用した場合には、さらに、左右視野方向への透過率が減少し、右側用画像、左側用画像の輝度が低下する問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−６７００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、デュアルビュー表示を行う表示装置において、右側用画像、左側用画像の輝度を向上させることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、視差バリアを設けてバックライトからの光を左右に分離し、左右方向に異なる画像を表示するデュアルビューの表示装置において、
前記バックライトの表示パネル側にプリズムシートを配置し、該プリズムシートの微細ピッチで凸部を設けたプリズム面をバックライト側に向けて配置すると共に、前記凸部の延在方向は前記表示パネルの上下方向として、前記バックライトからの入射光を前記プリズム面の凸部で左右方向に屈折させて透過させる構成としていることを特徴とするデュアルビュー表示装置を提供している。
【０００９】
前記プリズムシートのプリズム面の凸部は、断面形状が三角形状のプリズム部であるが、鋭角状に突出する三角形に代えて、円弧状に突出する形状としてもよい。
前記三角形状のプリズム部を有するプリズムシートとする場合には、三角形の頂角は７０〜１２０度とし、１００μｍ以下の微細なピッチで一連に多数連続させ、プリズム面と反対面は平坦面として連続させている。
【００１０】
前記のように、プリズムシートのプリズム面をバックライト側に向けて配置すると共にプリズム面の凸部（プリズム部）を上下方向に延在させ、各凸部の両側傾斜面あるいは両側円弧面を左右方向に向けているため、バックライトからプリズムシートの平坦面に対して直交する方向に直進して、前記凸部の両側斜面あるいは両側円弧面に入射した光は左右方向に屈折して透過する。このように、バックライトからの光りを左右方向へと透過することにより、左右斜め方向の輝度を向上させることができ、デュアルビュー表示における左側用画像および右側用画像の輝度を向上させることができる。かつ、バックライトからの殆ど全入射光を屈折させて透過でき、バックライト側への反射光を減少できるため光利用効率も向上でき、画像全体の輝度を高めることができる。
【００１１】
バックライトは、表示パネルのサイド等の外周縁に配置するエッジライト型としても、光源からの光を導光板を通してプリズムシートの全領域に光り透過させるために採用することができるが、デュアルビュー表示装置ではバックライトからの光りが左右に分離して振り分けられ、右側用画像および左側用画像を夫々表示するための光量が低減するため、エッジライト型よりも光量を大きくできる表示パネルの背面全面にランプを配置する直下型バックライトが好適となる。
【００１２】
また、前記直下型バックライトを採用し、該直下型バックライトの各ランプは蛍光灯とし、その光軸は左右方向（または上下方向）とし、表示パネルの背面側に左右方向(または上下方向)に配置するランプを多数上下方向(または左右方向)に並設し、ランプの光軸方向と前記プリズムシートの前記プリズム面の凸部の延在方向と直交(または平行)させていることが好ましい。
このように、バックライトのランプの光軸方向とプリズム面の凸部の延在方向とを直交(または平行)させ、プリズムシートの凸部の並列方向(または延在方向)とランプ光軸を一致させると、各凸部の左右両側斜面あるいは円弧面に直進して入射される光を多くすることができ、表示パネル左右方向へ屈折させる光の利用効率が高められ、右側用画像および左側用画像の輝度を高めることができる。
ランプ光軸とプリズム面の凸部とを直交配置することで、表示パネル全面へ入射する光を左右方向へ均等分割させることができ、輝度ムラの発生を抑制できる。
【００１３】
また、前記プリズムシートを第１のプリズムシートとし、該第１のプリズムシートのバックライト側に第２のプリズムシートを配置し、該第２のプリズムシートのプリズム面を前記第１のプリズムシート側に設けて、第１のプリズムシートのプリズム面と第２のプリズムシートのプリズム面とを対向させ、かつ、第２のプリズムシートのプリズム面の凸部は第１のプリズムシートの凸部と同一方向、もしくは品位改善のため７°〜９０°で交差することが好ましい。
【００１４】
前記構成によれば、バックライトからの光が、まず第２のプリズムシートに入射し、バックライトから斜め方向に第２プリズムシートに入射した光を屈折させて、第１のプリズムシートに平坦面に対して直交する方向へ直進して入射させることができる。その結果、バックライトからのより多くの光を第１のプリズムシートに対して直進方向に入射させることができ、この光を第１のプリズムシートによって左右斜め方向に屈折させて、左右斜め方向の輝度をさらに向上させることができる。
【００１５】
本発明のデュアルビュー表示装置は、液晶表示装置に最も好適に用いられ、前記表示パネルは液晶表示パネルから構成し、該液晶表示パネルの表示側面の前面に、ストライプ状のスリットを有する視差バリアを配置し、液晶表示パネルには、右側用画像と左側用画像の２枚の画像が水平方向のみ、１画像毎に交互に表示される構成としている。
前記液晶表示パネルと前記バックライトとの間に光学シート群を介在し、該光学シート群の中の拡散シートの間に前記プリズムシートを配置している。
【００１６】
前記のように、プリズムシートを拡散シートの間に配置すると、バックライトからの光りを均等にプリズムシートに入射させることができると共に、均等に出射させることができ、右側用画像および左側用画像の輝度ムラの発生をより低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
前述したように、本発明のデュアルビュー表示装置によれば、表示パネルとバックライトの間に配置するプリズムシートのプリズム面をバックライト側に向けると共に、プリズム面の凸部（プリズム部）を表示パネルの上下方向に延在させ、プリズム部の傾斜面（または円弧面）を左右両側に位置させているため、バックライトからの入射光を前記左右の傾斜面で左右方向に屈折させて透過でき、左右視野角への輝度を高めることができる。その結果、デュアルビューの右側用画像、左側用画像の輝度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図６は本発明の第１実施形態を示す。
本実施形態の表示装置はデュアルビュー表示をする液晶表示装置２０からなる。図１に示すように、表示側から背面側にかけて、液晶表示パネル２１、プリズムシート２５を含む光学シート群２２、直下型バックライト２３、反射シート２４と積層している。反射シート２４の背面側にはバックシャーシ（図示せず）を配置すると共に、液晶表示パネル２１の表面側の周縁にフロントシャーシ（図示せず）を配置して組み立てている。
【００１９】
デュアルビュー表示を行う前記液晶表示パネル２１は、図２（Ａ）に概略的に示すように、透明電極を設けたガラス基板からなるアレイ基板４０とカラーフィルタ基板４１間に液晶４２を封止し、アレイ基板４０とカラーフィルタ基板４１には第１の右側用画像を表示するための画素と第２の左側用画像を表示するための画素をそれぞれ設けている。アレイ基板４０の背面（非表示側）に偏光板４３を設ける一方、カラーフィルタ基板４１の表示側の表面には視差バリア４４を介在させて偏光板４５を設けている。
前記視差バリア４４は、表示側からの見る角度によって第１の右側用画像と第２の左側用画像のいずれか一方を見えなくすると共に他方のみを見える構成としている。
前記構成とすることで、図２（Ｂ）に示すように、表示画像を見る左右方向Ｘでは、右側領域Ｓ１からは第１の右側用画像のみが見え、左側領域Ｓ２からは第２の左側用画像のみが見える事が出来る構成としている。
【００２０】
前記直下型バックライト２３は蛍光灯２９を用い、図３に示すように、その光軸２９ｘを左右方向Ｘとして横向き配置とし、液晶表示パネル２１の背面側の全面において、多数本の蛍光灯２９を上下方向Ｙに並列している。
【００２１】
前記直下型バックライト２３の表示側に配置する光学シート群２２は、それぞれ透過光の拡散・集光等を行う樹脂シートであり、前記プリズムシート２５を挟んで拡散シート２６、２７を積層配置している。
【００２２】
前記プリズムシート２５は、図３〜図５に示すように、蛍光灯２９側に対向する面を断面三角形とした凸部からなるプリズム部２５ａを微細ピッチで多数連続させて設けたプリズム面２５ｂとし、表示側面を平坦面２５ｃとしている。
プリズム部２５ａは上下方向Ｙに全長にわたり延在し、左右方向Ｘに全長にわたり微細ピッチで連続させている。即ち、プリズムシート２５のプリズム部２５ａの延在方向と蛍光灯２９の延在方向を直交方向させている。
プリズム部２５ａの蛍光灯２９側に突出する頂角θを挟む両側の傾斜面２５ａー１を左右方向に向けている。本実施形態では、頂角θを９０度、プリズム部２５ａの高さｈは３０μｍとし、ピッチｐは５０μｍとしている。
なお、光学シート群２２はプリズムシート２５を備えていれば枚数や組合せは任意であり、例えば、液晶表示パネル側からＤＢＥＦ−Ｄ、プリズムシート、拡散シートを積層する構成としてもよい。
【００２３】
前記のようにプリズムシート２５を配置すると、図５（Ｂ）に示すように、蛍光灯２９からプリズムシート２５に対して略直交方向の光Ｌがプリズム部２５ａの左右傾斜面２５ａ−１に入射し、該左右傾斜面２５ａ−１で左右斜め方向に屈折して透過し、液晶表示パネル２１に対して左右斜め方向に指向性がある光が出射される。これにより、図６に示すように、左右視野角への輝度を高めることができ、左斜め方向に表示する左側用画像、右斜め方向に表示する右側用画像の輝度を夫々高めることができる。
特に、各蛍光灯２９を左右横向き配置として、その光軸を左右方向Ｘとする一方、プリズム部２５ａの延在方向は直交する上下方向Ｙとして、各プリズム部２５ａを前記光軸方向Ｘに分断する配置しているため、各プリズム部２５の左右の傾斜面２５ａ−１へ直進して入射する光を多くでき、透過率を高めて輝度をより向上させることができる。
さらに、蛍光灯２９からの光がプリズム部２５ａの左右傾斜面２５ａ−１に入射するため、反射して蛍光灯２９側に戻る光を減少でき、光利用効率も高めることができる。
なお、プリズム部２５ａには蛍光灯２９から斜め方向の光も入射されるが図３では図示を省略している。
【００２４】
このようにデュアルビュー表示をする液晶表示装置２０では、液晶表示パネル２１を左右斜め方向から見た場合、前記のように、液晶表示パネル２１と直下型バックライト２３の間に設けたプリズムシート２５により、直下型バックライト２３の蛍光灯２９からの光を左右斜め方向に屈折させることができるため、左右視野角への輝度を向上させることができる。
【００２５】
図７及び図８は、本発明の第２実施形態を示す。
第２実施形態では、プリズムシート２５に設けた凸部の形状を第１実施形態の断面三角形状のプリズム部２５ａと相違させ、図７に示すように、断面円弧形状の凸部２５ａ’としている。該凸部のピッチおよび高さ等は第１実施形態と同様としている。
また、バックライトの構成も含め、他の構成は第１実施形態と同様としている。
【００２６】
プリズムシート２５のバックライト側に向けるプリズム面に設ける凸部２５ａ’を前記のように円弧形状としても、バックライトからの光は左右の円弧面に入射して、左右方向に屈折して透過し、第１実施形態と同様に、左右視野角への輝度を向上させることができる。
また、円弧状の凸部２５ａ’としているため、接線方向が連続的に変化し、図７（Ｂ）に示すように入射角度が同じでも光の屈折方向が異なる。よって、第１実施形態のプリズムシートと比較して左右斜め方向の屈折角度が変化し、図８に示すように、左右指向性の範囲が広げることができる。
【００２７】
図９及び図１０は、本発明の第３実施形態を示す。
第３実施形態では、第１実施形態と同様の第１のプリズムシート２５Ａに加え、該第１のプリズムシート２５Ａのバックライト側に第２のプリズムシート２５Ｂを配置している。即ち、２枚のプリズムシート２５Ａ、２５Ｂは前記光学シート群２２の上下の拡散シート２６と２７の間に配置している。
液晶表示パネル２１側に配置する第１のプリズムシート２５Ａは第１実施形態と同様にプリズム部２５ａを突設したプリズム面をバックライト側に向ける一方、対向する第２のプリズムシート２５Ｂはプリズム部２５ａを突設したプリズム面を第１のプリズムシート２５Ａ側に向けている。
また、第１、第２のプリズムシート２５Ａ、２５Ｂのプリズム部の方向は同一とし、かつ、直下型バックライト２３の蛍光灯２９の配置方向も第１実施形態と同一としている。
さらに、他の構成も第１実施形態と同様としている。
【００２８】
前記のように、第２のプリズムシート２５Ｂを追加すると、図１０に示すように、第２のプリズムシート２５Ｂの平坦面にバックライトからの傾斜方向で入射する光は左右傾斜面から直進方向に屈折して透過し、第１のプリズムシート２５Ａのプリズム部２５ａの左右傾斜面２５ａ−１に直進光として入射させることができる。よって、第１のプリズムシート２５Ａに直進方向で入射された光Ｌは第１実施形態と同様、左右方向に屈折して透過する。
【００２９】
このように、直下型バックライト２３の蛍光灯２９からの光Ｌが第２のプリズムシート２５Ｂにより第１のプリズムシート２５Ａに対して直進向の光に矯正されるため、第１のプリズムシート２５Ａに多くの直進方向の光を入射させて、左右斜め方向の輝度を向上させることができる。
なお、第２実施形態のプリズムシートを本実施形態のように対向配置してもよい。
【００３０】
前記第１〜第３実施形態はいずれもバックライトとして直下型バックライトを用い、その蛍光灯を左右方向に配置しているが、プリズムシートの凸部（プリズム部）を前記したように上下方向として、プリズム部の傾斜面（あるいは円弧面）を左右方向としておけば、直下型バックライトの蛍光灯を上下方向に配置しても良い。
【００３１】
さらに、前記いずれの実施形態も直下型のバックライトとしているが、図１１（Ａ）に示すように、液晶表示パネル２１の左右両側外縁にバックライト２３’を配置したサイドライトのエッジライト型としても良いし、図１１（Ｂ）に示すように、液晶表示パネル２１の左右両側外縁と上下両側外縁にバックライト２３”を配置したエッジライト型としてもよい。いずれの場合も、エッジに配置したライトからの光を、導光板を配置して表示ランプの全面に導入することで、前記したプリズムシートの全面に光を入射させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のデュアルビュー表示装置は、テレビ用として最も好適であるが、自動車に搭載するナビゲーション表示用と兼用し、右側用画像はナビゲーション専用、左側用画像は放映されているテレビ画像を表示するものとしてもよい。さらに、ゲーム機用の表示装置として、左右方向から異なるゲームを行えるようにしてもよく、各種の表示装置に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態の液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】（Ａ）はデュアルビュー液晶表示パネルの概略構成図、（Ｂ）はデュアルビュー表示方法を示す概略図である。
【図３】直下型バックライトの蛍光灯の配列方向と、プリズムシートのプリズム部（凸部）の配列方向を示す図面である。
【図４】プリズムシートの斜視図である。
【図５】（Ａ）は表示パネル、プリズムシート、蛍光灯の位置関係を示す概略図、（Ｂ）はプリズムシートの作用を示す図面である。
【図６】表示パネルから各方向への輝度の大きさを示す図面である。
【図７】第２実施形態を示し、（Ａ）は表示パネル、プリズムシート、蛍光灯の位置関係を示す概略図、（Ｂ）はプリズムシートの作用を示す図面である。
【図８】第２実施形態の表示パネルから各方向への輝度の大きさを示す図面である。
【図９】第３実施形態の表示パネル、プリズムシート、蛍光灯の位置関係を示す概略図である。
【図１０】第３実施形態のプリズムシートの作用を示す図面である。
【図１１】（Ａ）（Ｂ）はエッジ型バックライトの応用例を示す概略図である。
【図１２】従来例を示す図面である。
【図１３】従来例のプリズムシートの作用を示す図面である。
【符号の説明】
【００３４】
２０  デュアルビュー液晶表示装置
２１  液晶表示パネル
２２  光学シート群
２３  直下型バックライト
２５  プリズムシート
２５Ａ  第１のプリズムシート
２５Ｂ  第２のプリズムシート
２５ａ  プリズム部（凸部）
２５ｂ  プリズム面
２９  蛍光灯（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】
2007328287.tif 000013
【図１２】
2007328287.tif 000014
【図１３】
2007328287.tif 000015