(57)【要約】【課題】強い光源を必要とすることなく、所望の表示輝度で３次元立体画像を表示する表示装置を提供する。【解決手段】２枚の表示パネル３０及び７０を多層配置した表示装置において、上パネル７０の背面に下偏光板７５を配置すると共に上偏光板７６を配置し、下パネル３０の背面に下偏光板３５を配置する。このとき、下パネル３０の前面には偏光板を配置しない。これにより、モジュール全体の透過率を上げることができると共に、上下パネルの上下面にそれぞれ偏光板を配置する場合と比較して、偏光板１枚分のコストを削減することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示パネルと、該第１の表示パネルの背面に配置される第２の表示パネルとを備える表示装置において、
前記第１の表示パネルの前面に配置される第１の偏光板と、
前記第２の表示パネルの背面に配置される第２の偏光板と、
前記第１の表示パネルの背面に密着して固定、或いは前記第２の表示パネルの前面に密着して固定された第３の偏光板と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第３の偏光板が、前記第１の表示パネルの背面に密着して固定されており、該第３の偏光板と所定の間隙を隔てて前記第２の表示パネルが配置されてい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】
前記第２の表示パネルの背面側に照明装置が備えられ、前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとを積層配置して３次元立体画像を表示することを特徴とする請求項１又は２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、多層の表示パネルを備え、３次元立体画像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の表示パネル（例えば、液晶表示パネル）を、観察者から見て異なった奥行き位置に配置することにより、観察者に３次元立体画像を表示する３次元表示装置が知られている。
このような３次元表示装置としては、各表示パネルの画素パターンの干渉に起因するモアレ（干渉縞）の発生を防止するために、複数の表示パネルの間に拡散板を配置するというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、３次元表示装置において、各表示パネルは複数の画素を有し、複数の表示パネルの少なくとも１つが、観察者に近い側に配置され、表示パネルの表面に垂直な壁と、当該壁より観察者に近い側に配置される拡散板とを備えることで、表示分解能を低下させることなく、モアレの発生を防止するというものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３３３５９９８号明細書
【特許文献２】特開２００４−３３６２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の３次元表示装置のように、表示パネルを２枚使用する表示装置の場合、バックライト（光源）からの光は表示パネル２枚を通ることになる。また、表示パネルの両面には偏光板を貼り付けるのが一般的であり、この場合、光源からの光はさらに４枚の偏光板を通ることになり、モジュール全体としての透過率が低くなる。そのため、モジュール表面上の輝度をある程度確保するには、バックライトの光を強める必要がある。
【０００５】
しかしながら、バックライトの光を強めるとモジュール内での発熱が高くなり、偏光板や樹脂材料の部品の過熱保護に悪影響を及ぼすおそれがある。
そのため、モジュールの透過率を上げ、できるだけ多くの光を通すようにすることで、強い光源を必要とすることなく所望の表示輝度を得ることが望まれる。
そこで、本発明は、強い光源を必要とすることなく、所望の表示輝度で３次元立体画像を表示する表示装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、第１の発明に係る表示装置は、第１の表示パネルと、該第１の表示パネルの背面に配置される第２の表示パネルとを備える表示装置において、
前記第１の表示パネルの前面に配置される第１の偏光板と、
前記第２の表示パネルの背面に配置される第２の偏光板と、
前記第１の表示パネルの背面に密着して固定、或いは前記第２の表示パネルの前面に密着して固定された第３の偏光板と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
これにより、第１の表示パネルと第２の表示パネルとの間に配置する偏光板を１枚として、モジュール全体の透過率を上げることができ、強いバックライト輝度を必要とすることなく、パネルの明るさを確保することができる。また、各表示パネルの上下面にそれぞれ偏光板を配置する場合と比較して、偏光板１枚分のコストを削減することができる。
また、第２の発明は、第１の発明において、前記第３の偏光板が、前記第１の表示パネルの背面に密着して固定されており、該第３の偏光板と所定の間隙を隔てて前記第２の表示パネルが配置されていることを特徴としている。
【０００８】
これにより、第１の表示パネルと第２の表示パネルとの間に間隔があいていることに起因して、視覚を振ったときに表示が見えない領域が生じるのを確実に防止することができ、パネルの見栄えを向上させることができる。
さらに、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記第２の表示パネルの背面側に照明装置が備えられ、前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとを積層配置して３次元立体画像を表示することを特徴としている。
【０００９】
これにより、照明装置からの強い光源を必要とすることなく、所望の表示輝度で３次元立体画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態の表示装置を構成する液晶モジュールを示す分解斜視図である。
この液晶モジュール１は、図１に示すように、バックライトユニット１００とパネルユニット２００とを備えている。
バックライトユニット１００は、裏カバー１０と、バックライト２０とで構成され、パネルユニット２００は、下パネル３０と、下ケース４０と、拡散板５０と、上ケース６０と、上パネル７０と、前カバー８０と、ソース基板９０Ａ及び９０Ｂとから構成される。なお、この液晶モジュール１は、前カバー８０側を正面、裏カバー側を背面とする。
【００１１】
上パネル７０及び下パネル３０は、透明な絶縁性を有する材料、例えばガラス基板からなる液晶パネルであって、これらパネル７０及び３０は、２枚の基板を所定の間隔で対向させ、表示領域外周をシール材で接着すると共に液晶を封入した構成となっている。
このように、本実施形態における表示装置は、２枚の液晶パネルを観察者から見て異なった奥行き位置に配置した積層配置とし、例えば、上パネル７０に車両などの動画像を表示し、下パネル３０に背景画像を表示することで、３次元立体画像を表示することを可能としている。
【００１２】
裏カバー１０は、例えば金属板から構成され、バックライト２０と、前カバー８０を除くパネルユニット２００とを収納可能な一定収納空間を定義する四方の側壁を有している。
バックライト２０は、図示しない周知の光源、反射シート及び導光板を備えている。光源からの光は導光板に入射され、導光板はその光を導光板表面であるパネルユニット２００方面へ出射する。また、反射シートは、導光板入射面から入射した光が導光板表面以外の面から出射しないように、導光板の背面に配置される。
【００１３】
図２は、下パネル３０及び上パネル７０の概略構成を示す斜視図である。
下パネル３０及び上パネル７０は、上述したように、それぞれ上下２枚の基板及びこれらの間に充填された液晶層（図示せず）で構成されている。図２において、符号３４ａが下パネル３０の上部基板、符号３４ｂが下パネル３０の下部基板であり、符号７４ａが上パネル７０の上部基板、符号７４ｂが上パネル７０の下部基板である。
【００１４】
上パネル７０の上下基板７４ａ，７４ｂのうち、下部基板７４ｂの一部は上部基板７４ａからはみ出しており、このはみ出した部分に駆動用ドライバＩＣ７１が実装されている。そして、図１に示すように、上パネル７０とソース基板９０Ａとがフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ）７２を介して接続され、駆動用ドライバＩＣ７１には、ＦＰＣ７２により、ソース基板９０Ａから所要の駆動信号が供給される。
【００１５】
ここで、ＦＰＣ７２とソース基板９０Ａとの接続部、及びＦＰＣ７２と上パネル７０との接続部は、それぞれ圧接、圧着若しくはコネクタ接続により接続されるようになっている。
上ケース６０は、図１に示すように、中央に透孔が形成された枠形状のフレーム部６１と、フレーム部６１の一辺（図１のフレーム部６１の上辺）において、当該フレーム部６１の厚さ方向に延在しソース基板９０Ａを支持する基板受け部６２とから構成され、ソース基板９０Ａは、組み付け時に、ＦＰＣ７２を略直角に折り曲げて上ケース６０の基板受け部６２にビス止めされる。
【００１６】
また、上パネル７０の上下面には、それぞれ上偏光板７６及び下偏光板７５が貼り付けられている（密着して固定されている）。
同様に、下パネル３０の上下基板３４ａ，３４ｂのうち、下部基板３４ｂの一部は上部基板３４ａからはみ出しており、このはみ出した部分に駆動用ドライバＩＣ３１が実装されている。そして、図１に示すように、下パネル３０とソース基板９０Ｂとがフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ）３２を介して接続され、駆動用ドライバＩＣ３１には、ＦＰＣ３２により、ソース基板９０Ｂから所要の駆動信号が供給される。
【００１７】
ここで、ＦＰＣ３２とソース基板９０Ｂとの接続部、及びＦＰＣ３２と下パネル３０との接続部は、それぞれ圧接、圧着若しくはコネクタ接続により接続されるようになっている。ソース基板９０Ｂは、組み付け時に、ＦＰＣ３２を略直角に折り曲げてバックライト２０の側面である基板受け部２２にビス止めされる。
また、下パネル３０の下面（下パネル３０の背面）には、下偏光板３５が貼り付けられている。
【００１８】
このような構成により、バックライト２０からの出射光は下パネル３０の背面に入射され、下偏光板３５を通って下パネル３０の前面から出射する。そして、その光が上パネル７０の背面に入射され、下偏光板７５と上偏光板７６とを通って上パネル７０の前面から出射する。
ここで、下偏光板７５及び上偏光板７６の透過軸はそれぞれ１３５度に設定されており、下偏光板３５の透過軸は、下偏光板７５及び上偏光板７６の透過軸と９０度ずれた４５度に設定されているものとする。
【００１９】
図１に戻って、下パネル３０の前面には中央に透孔が形成された枠形状の下ケース４０が配置され、拡散板５０は、この下ケース４０に支持される。また、拡散板５０の前面には上ケース６０が配置され、上パネル７０は、この上ケース６０に支持される。ここで、下ケース４０及び上ケース６０は、例えば樹脂材料により構成されているものとする。
拡散板５０は、上パネル７０と下パネル３０との間に両パネルから所定の間隔を設けて配置される。
【００２０】
すなわち、下パネル３０の前面に配置される下ケース４０の厚みによって、下パネル３０と拡散板５０との間に所定間隔（例えば、２ｍｍ程度）が確保されると共に、下ケース４０の前面に配置される上ケース６０のフレーム部６１の厚みによって、上パネル７０と拡散板５０との間に所定間隔（例えば、１７ｍｍ程度）が確保されるようになっている。
このように、上パネル７０と下パネル３０との間に拡散板５０を配置することで、上パネル７０と下パネル３０との画素パターンが干渉してモアレ（干渉縞）が発生するのを防止している。なお、上記所定間隔は、モアレが適正に消失する位置に拡散板５０が配置されるように設定するものとする。
【００２１】
このような構成の液晶モジュール１を組み付ける際には、先ず、バックライト２０の前面から下パネル３０、下ケース４０、拡散板５０、上ケース６０及び上パネル７０を、この順番で積層する。その後、背面側から裏カバー１０を被せると共に、前面側から前カバー８０を被せ、ネジ等の締結部材８１等によって固定することで液晶モジュール１が完成する。
【００２２】
なお、図１において、上パネル７０が第１の表示パネルに対応し、下パネル３０が第２の表示パネルに対応し、上偏光板７６が第１の偏光板に対応し、下偏光板３５が第２の偏光板に対応し、下偏光板７５が第３の偏光板に対応し、バックライト２０が照明装置に対応している。
図３は、２枚の表示パネルの上下面にそれぞれ偏光板を貼り付けた場合の概略構成図である。
【００２３】
下パネル１０３０は、基板１０３４の背面に下偏光板１０３５が配置されると共に、基板１０３４の前面に上偏光板１０３６が配置される。また、上パネル１０７０は、基板１０７４の背面に下偏光板１０７５が配置されると共に、基板１０７４の前面に上偏光板１０７６が配置される。
この場合、図示しない光源からの光は、下パネル１０３０の背面に入射され、下偏光板０３５と上偏光板１０３６とを通って下パネル１０３０の前面から出射する。そして、その光が上パネル１０７０の背面に入射され、下偏光板１０７５と上偏光板１０７６とを通って上パネル１０７０の前面から出射する。
【００２４】
このとき、下偏光板１０３５及び上偏光板１０７６の透過軸はそれぞれ１３５度に設定され、上偏光板１０３６及び下偏光板１０７５の透過軸はそれぞれ４５度に設定される。
このように、下パネル１０３０と上パネル１０７０との間に配置される偏光板１０７５及び１０３６の透過軸の角度は等しく、これら偏光板１０７５及び１０３６の作用は等しい。
【００２５】
ところで、２枚の表示パネルを用いた表示装置において、図３に示すような、各表示パネルの上下面にそれぞれ偏光板を貼り付けた構成の場合、光源からの光は４枚の偏光板（１０７５，１０７６，１０３５，１０３６）を通ることになるので、全体としての透過率が低くなり、表示面が暗くなってしまう。
そこで、所望の表示輝度を得るためには、光源であるバックライト輝度を強めることが考えられるが、この場合、モジュール内での発熱が高くなり、偏光板や樹脂材料の部品の過熱保護に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００２６】
したがって、バックライト輝度を強めることなく所望の表示輝度を得ることが望まれる。
図３からも明らかなように、上パネル１０７０と下パネル１０３０との間の２枚の偏光板１０７５，１０３６は、透過軸が等しくその作用が等しい。そのため、この２枚の偏光板１０７５及び１０３６のうち、何れか一方を削除しても理論上は問題がない。
【００２７】
ところが、本実施形態のように、拡散板５０を、下パネル３０と上パネル７０との間に両パネルから所定間隔を設けて配置する場合、下パネル３０と上パネル７０との間隔が比較的広くなる（例えば、１９ｍｍ程度）。
このように、２枚の表示パネルの間隔が比較的広い場合に、上述した２枚の偏光板１０７５及び１０３６のうち下偏光板１０７５を削除すると、視覚を振ったときに表示面において表示が見えなくなる領域（非表示領域）が発生する。
【００２８】
図４は、視覚を振ったときに発生する非表示領域を示す図である。
下パネル１０３０と上パネル１０７０との間に間隔αを設けた場合、視覚を振ったときに（視野角が９０度より小さいときに）下パネル１０３０の端縁が表示面の内側に位置することになる。このとき、下パネル１０３０の前面に上偏光板１０３６を貼り付けていても、図４の斜線で示す領域は当該上偏光板１０３６がカバーできない領域となり、ここが非表示領域となってしまう。
【００２９】
そして、この現象は、下パネル１０３０と上パネル１０７０との間隔αが広いほど顕著に現れる。このように、下パネル１０３０と上パネル１０７０との間に所定間隔が設けられている場合、上パネル１０７０の背面の下偏光板１０７５を削除することは製品として成り立たない。
そこで、本実施形態では、下パネル３０の前面の偏光板を削除し、下パネル３０と上パネル７０との間には、上パネル７０の背面に貼り付けられた下偏光板７５のみが配置された構成とする。これにより、視覚を振ったときに非表示領域が生じるのを確実に防止することができると共に、上下パネルの上下面にそれぞれ偏光板を配置する場合と比較して、モジュール全体の透過率を上げることができる。
【００３０】
このように、上記実施形態では、上パネルの前面に配置される第１の偏光板と、下パネルの背面に配置される第２の偏光板と、上パネルの背面及び下パネルの前面の何れか一方に配置される第３の偏光板とを備える構成とするので、上パネルと下パネルとの間に配置する偏光板を１枚にすることができ、モジュール全体の透過率を上げて表示輝度を上げることができる。その結果、強い光源を必要とすることなく所望の表示輝度を得ることができるので、光源の輝度を強めることに起因するモジュールの発熱を抑制し、部品の過熱保護を実現することができる。
【００３１】
また、上パネルと下パネルとの間に配置する偏光板を１枚にするので、各表示パネルの上下面にそれぞれ偏光板を配置する場合と比較して、偏光板１枚分のコストダウンを実現することができる。
さらに、上パネルと下パネルとを所定の間隔を設けて配置し、前記第３の偏光板を上パネルの背面に配置するので、視覚を振ったときに表示が見えない領域が生じるのを確実に防止することができ、パネルの見栄えを向上させることができる。
【００３２】
また、このような構成の上パネル及び下パネルを積層配置し、下パネルの背面側にバックライトを備えることで、強いバックライト輝度を必要とすることなく、所望の表示輝度で３次元立体画像を表示する表示装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明における実施形態の液晶モジュールを示す分解斜視図である。
【図２】パネルの概略構成を示す斜視図である。
【図３】表示パネルの上下面に偏光板を貼り付けた場合の概略構成図である。
【図４】非表示領域を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…液晶モジュール、１０…裏カバー、２０…バックライト、２２…基板受け部、３０…下パネル、３１…駆動用ドライバＩＣ、３２…ＦＰＣ、３５…下偏光板、３６…上偏光板、４０…下ケース、５０…拡散板、６０…上ケース、６１…フレーム部、６２…基板受け部、７０…上パネル、７１…駆動用ドライバＩＣ、７２…ＦＰＣ、７５…下偏光板、８０…前カバー、９０Ａ，９０Ｂ…ソース基板、１００…バックライトユニット、２００…パネルユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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