(57)【要約】【課題】画素電極または共通電極で反射された光同士の光の干渉に起因する干渉光が画像表示部上に表示されるのを抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】この表示装置（ヘッドアップディスプレイシステム１００）は、液晶表示パネル１３が、バックライト１２から光が凹面鏡１４に向かって出射される光出射方向と、液晶表示パネル１３の表面の法線方向とが所定の角度となるように傾けられて配置されるとともに、スリット３２１は、光出射方向に対して液晶表示パネル１３の表面の法線方向が傾けられた方向に略平行に延びるように形成されている。【選択図】図１
2009192977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を含む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルと対向するように配置された光源と、
前記液晶表示パネルの前記光源が配置される側とは反対側に配置される光学部材と、
前記液晶表示パネルに表示される画像が投影される画像表示部とを備え、
前記画素は、液晶と前記液晶に電圧を印加する同一基板側に配置された画素電極および
共通電極とを含み、
前記画素電極または前記共通電極のうち前記液晶層側の電極にはスリットが設けられ、
前記液晶表示パネルは、前記光源から光が前記光学部材に向かって出射される光出射方
向と、前記液晶表示パネルの表面の法線方向とが所定の角度となるように傾けられて配置
されるとともに、前記スリットは、前記光出射方向に対して前記液晶表示パネルの表面の
法線方向が傾けられた方向に略平行に延びるように形成されている、表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示パネルが傾けられる所定の角度は、少なくとも、前記光学部材側から前記
液晶表示パネルに入射し、前記液晶表示パネルの前記光学部材側の表面で反射した光が、
前記光学部材に入射しない角度以上である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記スリットの長手方向と前記光出射方向に対して前記液晶表示パネルの表面の法線方
向が傾けられた方向とのなす角が１０度以下である、請求項１または２に記載の表示装置
。
【請求項４】
前記光学部材は、凹面鏡からなり、
前記液晶表示パネルと前記凹面鏡とは、前記光出射方向に平行な直線上に配置され、
前記画像表示部は、前記光源から出射され、前記凹面鏡に反射される光の反射方向に配
置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記光源から出射された光は、前記凹面鏡により上方に反射され、
前記液晶表示パネルは、前記液晶表示パネルの表面の法線方向が前記光出射方向に対し
て下方に所定の角度ずれるように傾けられている、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記光源から出射された光は、前記凹面鏡により上方に反射され、
前記液晶表示パネルは、前記液晶表示パネルの表面の法線方向が前記光出射方向に対し
て横方向に所定の角度ずれるように傾けられている、請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
前記光学部材は、凸レンズからなり、
前記液晶表示パネルと前記凸レンズとは、前記光源から光が出射される前記光出射方向
に平行な直線上に配置され、前記画像表示部は、前記光源から出射された光が、前記凸レ
ンズを透過する方向に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記液晶表示パネルは、前記液晶表示パネルの表面の法線方向が前記凸レンズに向かっ
て出射される前記光出射方向に対して所定の角度ずれるように傾けられている、請求項７
に記載の表示装置。
【請求項９】
前記液晶表示パネルは、前記光学部材に対向する側に偏光板を備え、前記偏光板の透過
軸は、前記光出射方向に対して前記液晶表示パネルの表面の法線方向が傾けられた方向に
直交する方向である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記画素電極と同一基板側に配置され、前記画素電極に接続される薄膜トランジスタと
、
前記画素電極と前記共通電極との間に挟持される絶縁膜とをさらに備え、
前記液晶は、前記スリットを介して前記画素電極と前記共通電極との間に発生する電界
により駆動されるように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、液晶表示パネルを含む表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示パネルを含む表示装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、バックライトと、液晶表示パネルと、ミラーと、ウィンドシール
ドガラスとを備えるヘッドアップディスプレイシステム（表示装置）が開示されている。
上記特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイシステムでは、バックライトから
発光された光が、液晶表示パネルを透過するとともにミラーに反射され、ミラーに反射さ
れた光がウィンドシールドガラス（画像表示部）を透過することにより、液晶表示パネル
に表示される画像がウィンドシールドガラス上に表示される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５２３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイシステムでは、太陽
光などによって、ウィンドシールドガラスから光が入射し、この光がミラーを介して液晶
表示パネルに入射することが考えられる。そして、液晶を挟持する電極と水平な方向に電
界が発生する横方向電界モードのように、液晶表示パネルの画素の画素電極または共通電
極の一方にスリットが設けられている場合、液晶表示パネルに入射され、画素電極または
共通電極で反射された光同士の間で光の干渉が発生し、ウィンドシールドガラス上に干渉
光が表示されるという問題点が考えられる。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つ
の目的は、画素電極または共通電極で反射された光同士の光の干渉に起因する干渉光が画
像表示部上に表示されるのを抑制することが可能な表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
この発明の一の局面による表示装置は、複数の画素を含む液晶表示パネルと、液晶表示
パネルと対向するように配置された光源と、液晶表示パネルの光源が配置される側とは反
対側に配置される光学部材と、液晶表示パネルに表示される画像が投影される画像表示部
とを備え、画素は、液晶と液晶に電圧を印加する同一基板側に配置された画素電極および
共通電極とを含み、画素電極または共通電極のうち液晶層側の電極にはスリットが設けら
れ、液晶表示パネルは、光源から光が光学部材に向かって出射される光出射方向と、液晶
表示パネルの表面の法線方向とが所定の角度となるように傾けられて配置されるとともに
、スリットは、光出射方向に対して液晶表示パネルの表面の法線方向が傾けられた方向に
略平行に延びるように形成されている。
【０００８】
この一の局面による表示装置では、上記のように、液晶表示パネルを光源から光が光学
部材に向かって出射される光出射方向と、液晶表示パネルの表面の法線方向とが所定の角
度となるように傾けて配置することによって、光学部材側から液晶表示パネルに入射した
光（たとえば太陽光）を、液晶表示パネルから光学部材に向かう方向と所定の角度ずらし
て反射させることができるので、液晶表示パネルから反射された光（正反射光）が画像表
示部に表示されるのを抑制することができる。また、画素電極または共通電極の一方にス
リットが設けられることにより、画素電極または共通電極の一方に反射した光は、この反
射した光同士の間で光の干渉が起きる。この干渉光は、スリットが形成される方向に対し
て直角方向に現れる。そして、この干渉光が正反射光とともに画像表示部に表示されるが
、スリットを、光出射方向に対して液晶表示パネルの表面の法線方向がずれる方向（たと
えば下方）に略平行に延びるように形成することによって、干渉光は、液晶表示パネルが
傾けられる方向に対して直角方向（たとえば横方向）に発生する。そして、液晶表示パネ
ルを、光源から光が光学部材に向かって出射される光出射方向と、液晶表示パネルの表面
の法線方向とが所定の角度（たとえば下方に）ずれるように傾けて配置することによって
、たとえば横方向に発生する干渉光を、液晶表示パネルから光学部材に向かう方向と所定
の角度ずらして反射させることができるので、干渉光が光学部材を介して画像表示部に表
示されるのを抑制することができる。なお、スリットを、光出射方向に対して液晶表示パ
ネルの表面の法線方向がずれる方向（たとえば下方）に略垂直（たとえば横方向）に延び
るように形成する場合、干渉光は、液晶表示パネルが傾けられる方向に沿った方向（たと
えば上下方向）に発生する。このとき、液晶表示パネルを下方に傾けても、干渉光は上下
方向に形成されているので、干渉光が光学部材に反射されるのを抑制することができない
。その結果、干渉光が画像表示部に表示されてしまう。
【０００９】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、液晶表示パネルが傾けられる所定
の角度は、少なくとも、光学部材側から液晶表示パネルに入射し、液晶表示パネルの光学
部材側の表面で反射した光が、光学部材に入射しない角度以上である。このように構成す
れば、液晶表示パネルの光学部材側の表面で反射した光が光学部材に入射するのを抑制す
ることができるので、干渉光が画像表示部に表示されるのを抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面による表示装置において、スリットの長手方向と光出射方向に対して液晶
表示パネルの表面の法線方向が傾けられた方向とのなす角が１０度以下であるように構成
してもよい。
【００１１】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、光学部材は、凹面鏡からなり、液
晶表示パネルと凹面鏡とは、光出射方向に平行な直線上に配置され、画像表示部は、光源
から出射され、凹面鏡に反射される光の反射方向に配置されている。このように構成すれ
ば、液晶表示パネルから出射した光（画像）を凹面鏡を介して、容易に、画像表示部に表
示することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、光源から出射された光は、凹面鏡により上方に反射され、液晶
表示パネルは、液晶表示パネルの表面の法線方向が光出射方向に対して下方に所定の角度
ずれるように傾けられている。このように構成すれば、外部から入射した光が凹面鏡に反
射し、この反射光が液晶表示パネルに入射しても、液晶表示パネルが下方に所定の角度ず
れるように傾けられているので、この入射した光は、凹面鏡から所定の角度下方にずれる
ように反射する。これにより、液晶表示パネルに反射した光が凹面鏡により反射され、画
像表示部に反射光が表示されるのを抑制することができる。
【００１３】
上記光学部材が凹面鏡からなる表示装置において、好ましくは、光源から出射された光
は、凹面鏡により上方に反射され、液晶表示パネルは、液晶表示パネルの表面の法線方向
が光出射方向に対して横方向に所定の角度ずれるように傾けられている。このように構成
すれば、外部から入射した光が凹面鏡に反射し、この反射光が液晶表示パネルに入射して
も、液晶表示パネルが横方向に所定の角度ずれるように傾けられているので、この入射し
た光は、凹面鏡から所定の角度横方向にずれるように反射する。これにより、液晶表示パ
ネルに反射した光が凹面鏡に反射され、画像表示部に反射光が表示されるのを抑制するこ
とができる。
【００１４】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、光学部材は、凸レンズからなり、
液晶表示パネルと凸レンズとは、光源から光が出射される光出射方向に平行な直線上に配
置され、画像表示部は、光源から出射された光が、凸レンズを透過する方向に配置されて
いる。このように構成すれば、液晶表示パネルから出射した光を凸レンズを介して、容易
に、画像表示部に透過させることができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、液晶表示パネルは、液晶表示パネルの表面の法線方向が凸レン
ズに向かって出射される光出射方向に対して所定の角度ずれるように傾けられている。こ
のように構成すれば、外部から入射した光が凸レンズを透過し、この入射光が液晶表示パ
ネルに入射しても、液晶表示パネルが光出射方向に対して所定の角度ずれるように傾けら
れているので、この入射した光は、光学部材に対して所定の角度ずれるよう反射する。こ
れにより、液晶表示パネルに反射した光が凸レンズを透過し、画像表示部に反射光が表示
されるのを抑制することができる。
【００１６】
上記一の局面による表示装置において、液晶表示パネルは、光学部材に対向する側に偏
光板を備え、偏光板の透過軸は、光出射方向に対して液晶表示パネルの表面の法線方向が
傾けられた方向に直交する方向になるように構成してもよい。
【００１７】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、画素電極と同一基板側に配置され
、画素電極に接続される薄膜トランジスタと、画素電極と共通電極との間に挟持される絶
縁膜とをさらに備え、液晶は、スリットを介して画素電極と共通電極との間に発生する電
界により駆動されるように構成されている。このように構成すれば、画素電極と共通電極
との間に基板と略平行な方向に電界を発生する横方向電界モードにより液晶を駆動するこ
とができるので、視野角を広くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイシステムの全体構成を
示す図である。図２は、本発明の第１実施形態による液晶表示パネルとバックライトとを
示す図である。図３〜図７は、本発明の第１実施形態による液晶表示パネルの構成を説明
するための図である。まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態によるヘッド
アップディスプレイシステム１００の構造について説明する。なお、第１実施形態では、
表示装置の一例であるヘッドアップディスプレイシステム１００に本発明を適用した場合
について説明する。
【００２０】
第１実施形態によるヘッドアップディスプレイシステム１００は、図１に示すように、
たとえば自動車に搭載されており、ヘッドアップディスプレイ部１と、ヘッドアップディ
スプレイ部１から出射される光（画像）が表示されるフロントガラス２とから構成されて
いる。なお、フロントガラス２は、本発明の「画像表示部」の一例である。
【００２１】
ヘッドアップディスプレイ部１は、筐体１１と、バックライト１２と、液晶表示パネル
１３と、凹面鏡１４とから構成されている。ここで、第１実施形態では、バックライト１
２と、液晶表示パネル１３と、凹面鏡１４とは、バックライト１２から出射される光の光
出射方向に平行な直線上に配置されており、フロントガラス２は、バックライト１２から
出射され凹面鏡１４に反射される光の反射方向に配置されている。なお、バックライト１
２および凹面鏡１４は、それぞれ、本発明の「光源」および「光学部材」の一例である。
このように、第１実施形態では、凹面鏡１４は、パックライト１２から出射され、フロン
トガラス２に表示される光の光路上に配置されている。バックライト１２と凹面鏡１４と
は、液晶表示パネル１３を挟んで対向するように配置されている。また、筐体１１には、
開口部１１１が設けられており、ヘッドアップディスプレイ部１から光が出射されるよう
に構成されている。たとえば、液晶表示パネル１３と凹面鏡１４までの距離Ｌ１は、約１
．０ｍであり、凹面鏡１４と後述する画像の虚像までの距離Ｌ２は、平面的に見て、約２
．０ｍである。ここで、第１実施形態では、図２に示すように、液晶表示パネル１３は、
バックライト１２から凹面鏡１４に向けて出射される光の光出射方向と、液晶表示パネル
１３の表面の法線方向とがＺ２方向（下向き）に１５°ずれるように傾けて配置されてい
る。なお、図２では、簡略化のために後述する１つの画素電極３２の表面上に形成される
スリット３２１が図示されている。また、第１実施形態では、液晶表示パネル１３が傾け
られる角度は、少なくとも、凹面鏡１４から液晶表示パネル１３に光が入射し、画素電極
３２に当たって反射した光が凹面鏡１４に入射しない角度以上であればよいが、あまり傾
けられる角度を大きくするとバックライト１２からの光が液晶表示パネル１３を透過する
光の量が少なくなるため、１０°〜２０°程度の範囲とすることが好ましく、この範囲に
なるように凹面鏡１４のサイズおよび液晶表示パネル１３と凹面鏡１４との距離Ｌ１等を
設定するのが良い。
【００２２】
また、液晶表示パネル１３は、図３に示すように、表示部２１と、駆動ＩＣ２２と、Ｖ
ドライバ２３と、ＨＳＷ（水平スイッチ）２４と、ＣＯＭ２５とを備えている。表示部２
１には、複数の画素２６がマトリックス状に配置されている。駆動ＩＣ２２は、液晶表示
パネル１３を駆動するための機能を有するとともに、後述する液晶３５に印加される電位
差（階調電圧）を制御する機能を有する。Ｖドライバ２３およびＨＳＷ２４には、それぞ
れ、複数のゲート線２７およびデータ線２８が接続されているとともに、複数のゲート線
２７およびデータ線２８は、図４に示すように、互いに直交するように配置されている。
また、Ｖドライバ２３は、ゲート線２７の駆動回路としての機能を有する。また、ＨＳＷ
２４は、駆動ＩＣ２２から供給される信号を時分割により分割するとともに、分割された
信号を、複数のデータ線２８のうちから対応するデータ線２８にそれぞれ出力するスイッ
チ機能を有する。ＣＯＭ２５は、画素２６の共通電極３３の電位を制御する機能を有する
。
【００２３】
また、各々の画素２６は、図２に示すバックライト１２からの光を透過させるとともに
、その透過光により画像を表示させるように構成されている。
【００２４】
図４に示すように、画素２６は、ｎ型のＴＦＴからなる画素トランジスタ３１と、画素
電極３２と、共通電極３３と、保持容量３４とにより構成されている。なお、画素トラン
ジスタ３１は、本発明の「薄膜トランジスタ」の一例である。画素トランジスタ３１のド
レイン領域Ｄは、データ線２８に接続されている。また、画素トランジスタ３１のソース
領域Ｓは、画素電極３２と、保持容量３４の一方の電極とに接続されている。また、画素
トランジスタ３１のゲートＧは、ゲート線２７に接続されている。また、共通電極３３の
他方の電極と保持容量３４の他方の電極とは、ＣＯＭ２５（図３参照）に接続されている
。
【００２５】
また、図５および図６に示すように、基板４１の表面上には、ＩＴＯなどからなる共通
電極３３が形成され、共通電極３３の表面上には、絶縁膜４２が形成されている。また、
絶縁膜４２の表面上には、ＩＴＯなどからなる画素電極３２が形成されている。ここで、
第１実施形態では、図２および図５に示すように、画素電極３２には、スリット３２１が
設けられており、スリット３２１は、図１に示す液晶表示パネル１３から出射される光の
光出射方向に対して液晶表示パネル１３の表面の法線方向がずれる方向（Ｚ方向）に略平
行に延びるように形成されている。なお、画素電極３２には、図４に示す画素トランジス
タ３１が接続されている。
【００２６】
また、基板４１に対向するように基板４３が設けられ、基板４３と画素電極３２（絶縁
膜４２）との間には、液晶３５が挟持されている。また、第１実施形態では、基板４３の
表面上には、偏光板４４が設けられ、偏光板４４の透過軸は、バックライト１２からの光
の光出射方向に対して液晶表示パネル１３の表面の法線方向が傾けられた方向（Ｚ２方向
）に直交する方向（Ｙ方向）になるように構成されている。また、第１実施形態では、図
６および図７に示すように、基板４１側に画素電極３２および共通電極３３が配置される
とともに、基板４１と平行に配向された液晶３５が、基板４１表面にほぼ平行な電界（図
７の矢印Ａ方向）が印加された際に、基板４１とほぼ平行な面内で回転する（図５の矢印
Ｂ方向）、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ−Ｆｉｅｌｄ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式により構成さ
れている。なお、上記のように、画素電極３２および共通電極３３をともに一方の基板４
１側に配置することにより、液晶３５に対して基板４１表面にほぼ平行な方向に電界を印
加する構成を、横方向電界モードという。
【００２７】
図８〜図１０は、本発明の第１実施形態による液晶表示パネルから反射される反射光を
説明するための図である。次に、図１および図８〜図１０を参照して、本発明の第１実施
形態によるヘッドアップディスプレイシステム１００の動作について説明する。
【００２８】
まず、図１に示すように、バックライト１２から液晶表示パネル１３に向けて光が出射
される。液晶表示パネル１３を透過した光は、凹面鏡１４に入射される。凹面鏡１４は、
バックライト１２の光出射方向（Ｘ１方向）に対して傾けて配置されており、液晶表示パ
ネル１３を透過した光は、上方（Ｚ１方向）に反射される。そして、凹面鏡１４に反射さ
れた光（画像）が、フロントガラス２の表面に表示される。このとき運転者は、フロント
ガラス２の表面に表示される画像を目視することが可能となる。なお、実際には、運転者
は、液晶表示パネル１３からフロントガラス２までの経路（光路）の長さに応じた分フロ
ントガラス２の外側に離れて現れる虚像を見る。
【００２９】
次に、図８に示すように、太陽光などがフロントガラス２に入射した場合、入射光は、
凹面鏡１４に反射されるとともに、液晶表示パネル１３に入射され、液晶表示パネル１３
によって反射される。そして、この反射光（正反射光５０）は、液晶表示パネル１３が、
Ｚ２方向（下方）に１５°ずれるように傾けて配置されていることにより、図１０に示す
ように、正反射光５０は、凹面鏡１４の下方に反射される。そして、正反射光５０が凹面
鏡１４を介してフロントガラス２に表示されることはない。なお、液晶表示パネル１３が
、バックライト１２の光出射方向と液晶表示パネル１３の表面の法線方向とが一致するよ
うに配置された場合（図８の点線で示された液晶表示パネル１３ａ）、正反射光５０ａは
、図１０に示すように、凹面鏡１４に反射され、フロントガラス２の表面上に表示される
。
【００３０】
また、図９に示すように、液晶表示パネル１３に入射された光は、スリット３２１が設
けられる画素２６の画素電極３２の表面において反射し、この反射光は、反射光同士で光
の干渉が発生する。なお、干渉光５１は、図１０に示すように、スリット３２１が形成さ
れるＺ方向（図５参照）と垂直なＹ方向に複数発生する。
【００３１】
そして、液晶表示パネル１３が、バックライト１２の光出射方向と液晶表示パネル１３
の表面の法線方向とが一致するように配置された場合（図８の点線で示された液晶表示パ
ネル１３ａ）、干渉光５１は、図１０に示すように、凹面鏡１４に反射され、フロントガ
ラス２の表面上に表示される。ここで、第１実施形態では、液晶表示パネル１３が、バッ
クライト１２の光出射方向と液晶表示パネル１３の表面の法線方向とが下方（Ｚ２方向）
に１５°ずれるように傾けて配置されていることにより、干渉光５２は、図１０に示すよ
うに、凹面鏡１４の下方に反射され、フロントガラス２の表面上には表示されない。
【００３２】
第１実施形態では、上記のように、液晶表示パネル１３をバックライト１２から凹面鏡
１４に向かって出射される光の光出射方向と、液晶表示パネル１３の表面の法線方向とが
１５°下方にずれるように傾けて配置することによって、上方から入射した太陽光が凹面
鏡１４に反射し、液晶表示パネル１３に入射した光を、液晶表示パネル１３から凹面鏡１
４に向かう方向と１５°下方にずらして反射させることができる。これにより、液晶表示
パネル１３から反射された光（正反射光５０）がフロントガラス２に表示されるのを抑制
することができる。また、スリット３２１を、光出射方向に対して液晶表示パネル１３の
表面の法線方向がずれる下方（Ｚ２方向）に略平行に延びるように形成することによって
、干渉光５２は、横方向（Ｙ方向）に発生する。そして、液晶表示パネル１３を、バック
ライト１２から凹面鏡１４に向かって出射される光の光出射方向と、液晶表示パネル１３
の表面の法線方向とが下方に１５°ずれるように傾けて配置することによって、横方向（
Ｙ方向）に発生する干渉光５２を、凹面鏡１４の下方に反射させることができる。これに
より、干渉光５２がフロントガラス２に表示されるのを抑制することができる。
【００３３】
また、第１実施形態では、上記のように、液晶表示パネル１３が傾けられる角度は、少
なくとも、凹面鏡１４側から液晶表示パネル１３に光が入射し、液晶表示パネル１３に当
たって反射した光が凹面鏡１４に入射しない角度以上にすることによって、液晶表示パネ
ル１３に当たって反射した光が凹面鏡１４に入射することが抑制されるので、正反射光お
よび干渉光がフロントガラス２に表示されるのを抑制することができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、上記のように、凹面鏡１４を、液晶表示パネル１３からフロ
ントガラス２までの光の光路上に配置することによって、液晶表示パネル１３から出射し
た光が凹面鏡１４に反射され、この反射された光（画像）をフロントガラス２に表示する
ことができる。
【００３５】
また、第１実施形態では、上記のように、液晶表示パネル１３と凹面鏡１４とを、光出
射方向に平行な直線上に配置し、フロントガラス２を、バックライト１２から出射され、
凹面鏡１４に反射される光の反射方向に配置することによって、液晶表示パネル１３から
出射した光（画像）を凹面鏡１４を介して、容易に、フロントガラス２に表示することが
できる。
【００３６】
また、第１実施形態では、上記のように、液晶３５を、スリット３２１を介して画素電
極３２と共通電極３３との間に発生する横方向の電界により駆動することによって、視野
角を広くすることができる。
【００３７】
（第２実施形態）
図１１は、本発明の第２実施形態による上方から見たヘッドアップディスプレイシステ
ムの全体構成を示す図である。図１２は、本発明の第２実施形態による液晶表示パネルの
画素電極の平面図である。図１、図１１および図１２を参照して、この第２実施形態では
、上記第１実施形態と異なり、液晶表示パネル１３が横方向（水平方向）に傾けて配置さ
れているヘッドアップディスプレイシステム１０１について説明する。
【００３８】
この第２実施形態によるヘッドアップディスプレイシステム１０１の構成は、液晶表示
パネル１３が傾けられる方向が異なる以外は、図１に示す上記第１実施形態と同様である
。そして、第２実施形態では、図１１に示すように、液晶表示パネル１３は、液晶表示パ
ネル１３の表面の法線方向が光出射方向に対して横方向（水平方向）（Ｙ方向）に１５°
ずれるように傾けられている。
【００３９】
また、第２実施形態では、図１２に示すように、画素電極３２ａには、スリット３２１
ａが設けられており、スリット３２１ａは、図１１に示す液晶表示パネル１３から出射さ
れる光の光出射方向に対して液晶表示パネル１３の表面の法線方向がずれる方向（Ｙ方向
）に略平行に延びるように形成されている。
【００４０】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４１】
図１３は、本発明の第２実施形態による凹面鏡に反射される光を説明するための図であ
る。次に、図１１〜図１３を参照して、本発明の第２実施形態によるヘッドアップディス
プレイシステム１０１の動作について説明する。
【００４２】
液晶表示パネル１３に表示される画像を、フロントガラス２に表示させる動作は、上記
第１実施形態と同様である。
【００４３】
次に、図１１に示すように、太陽光などが上方からフロントガラス２にＺ２方向に入射
した場合、入射光は、凹面鏡１４に反射され、液晶表示パネル１３に入射される。そして
、液晶表示パネル１３からの反射光（正反射光５０）は、液晶表示パネル１３が、横方向
（Ｙ方向）に１５°ずれるように傾けて配置されていることにより、正反射光５０は、図
１３に示すように、凹面鏡１４の横側に反射され、フロントガラス２に表示されることは
ない。なお、液晶表示パネル１３が、バックライト１２の光出射方向と液晶表示パネル１
３の表面の法線方向とが一致するように配置された場合（図１１の点線で示された液晶表
示パネル１３ａ）、正反射光５０ａは、図１３に示すように、凹面鏡１４に反射され、フ
ロントガラス２の表面上に表示される。
【００４４】
また、液晶表示パネル１３に入射された光は、図１２に示す、スリット３２１ａが設け
られる画素２６の画素電極３２ａの表面において反射し、この反射光は、反射光同士で光
の干渉が発生する。なお、干渉光は、図１３に示すように、スリット３２１ａが形成され
るＹ方向（図１２参照）と垂直なＺ方向に複数発生する。
【００４５】
そして、液晶表示パネル１３が、バックライト１２の光出射方向と液晶表示パネル１３
の表面の法線方向とが一致するように配置された場合（図１１の点線で示された液晶表示
パネル１３ａ）、干渉光５１は、図１３に示すように、凹面鏡１４を介してフロントガラ
ス２の表面上にＺ方向に表示される。ここで、第２実施形態では、液晶表示パネル１３が
、バックライト１２の光出射方向と液晶表示パネル１３の表面の法線方向とが横方向（Ｙ
方向）に１５°ずれるように傾けて配置されていることにより、干渉光５２は、図１３に
示すように、凹面鏡１４の横方向に反射され、フロントガラス２の表面上には表示されな
い。
【００４６】
第２実施形態では、上記のように、液晶表示パネル１３は、液晶表示パネル１３の表面
の法線方向が光出射方向に対して横方向に１５°ずれるように傾けることによって、外部
から入射した光が凹面鏡１４に反射し、この反射光が液晶表示パネル１３に入射しても、
液晶表示パネル１３が横方向に１５°ずれるように傾けられているので、この入射した光
は、凹面鏡１４から１５°横方向にずれるように反射する。これにより、液晶表示パネル
１３に反射した光が凹面鏡１４に反射され、フロントガラス２に反射光が表示されるのを
抑制することができる。
【００４７】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００４８】
（第３実施形態）
図１４は、本発明の第３実施形態による横方向から見たヘッドアップディスプレイシス
テムの全体構成を示す図である。図１４を参照して、この第３実施形態では、上記第１実
施形態と異なり、凸レンズ１５を介してフロントガラス２に画像を表示するヘッドアップ
ディスプレイシステム１０２について説明する。
【００４９】
第３実施形態によるヘッドアップディスプレイシステム１０２は、図１４に示すように
、ヘッドアップディスプレイ部１ａと、ヘッドアップディスプレイ部１ａから出射される
光（画像）が表示されるフロントガラス２とから構成されている。
【００５０】
ヘッドアップディスプレイ部１ａは、バックライト１２と、液晶表示パネル１３と、凸
レンズ１５とから構成されている。なお、凸レンズ１５は、本発明の「光学部材」の一例
である。ここで、第３実施形態では、バックライト１２と、液晶表示パネル１３と、凸レ
ンズ１５とは、バックライト１２から出射される光の光出射方向に平行な直線上に配置さ
れている。また、ヘッドアップディスプレイ部１ａには、開口部１１１ａが設けられてお
り、ヘッドアップディスプレイ部１ａから光が出射されるように構成されている。また、
凸レンズ１５から光が出射される方向には、フロントガラス２が配置されている。また、
第３実施形態では、液晶表示パネル１３は、バックライト１２から凸レンズ１５に向けて
出射される光の光出射方向と、液晶表示パネル１３の表面の法線方向とがＸ方向に１５°
ずれるように傾けて配置されている。また、画素電極３２のスリットは、Ｘ方向に平行に
形成される。
【００５１】
なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５２】
次に、図１４を参照して、本発明の第３実施形態によるヘッドアップディスプレイシス
テム１０２の動作について説明する。
【００５３】
まず、図１４に示すように、バックライト１２から液晶表示パネル１３に向けて光が出
射される。液晶表示パネル１３を透過した光は、凸レンズ１５に入射される。そして、凸
レンズ１５を透過した光（画像）が、フロントガラス２の表面に表示される。運転者は、
フロントガラス２の表面に表示される画像を目視することが可能となる。なお、実際には
、運転者は、液晶表示パネル１３からフロントガラス２までの経路（光路）の長さに応じ
た分フロントガラス２の外側に離れて現れる虚像を見る。
【００５４】
次に、太陽光などがフロントガラス２に入射した場合、入射光は、凸レンズ１５を透過
し、液晶表示パネル１３に入射される。ここで、第３実施形態では、液晶表示パネル１３
が、バックライト１２の光出射方向と液晶表示パネル１３の表面の法線方向とが横方向（
Ｘ方向）に１５°ずれるように傾けて配置されていることにより、フロントガラス２から
入射し、液晶表示パネル１３に反射された光と、反射光の間の干渉光とは、フロントガラ
ス２の表面上には表示されない。
【００５５】
第３実施形態では、上記のように、液晶表示パネル１３と凸レンズ１５とを、バックラ
イト１２から光が出射される光出射方向に平行な直線上に配置し、フロントガラス２を、
バックライト１２から出射された光が、凸レンズ１５を透過する方向に配置することによ
って、液晶表示パネル１３から出射した光を凸レンズ１５を介して、容易に、フロントガ
ラス２に透過させることができる。
【００５６】
また、第３実施形態では、上記のように、液晶表示パネル１３を、液晶表示パネル１３
の表面の法線方向が凸レンズ１５に向かって出射される光出射方向に対して１５°横方向
にずれるように傾けることによって、外部から液晶表示パネル１３に入射した光は、凸レ
ンズ１５に対して１５°横方向にずれるよう反射するので、液晶表示パネル１３に反射し
た光が凸レンズ１５を透過し、フロントガラス２に表示されるのを抑制することができる
。
【００５７】
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと
考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範
囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が
含まれる。
【００５９】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、画素電極にスリットを設ける例を示したが、
本発明はこれに限らず、共通電極にスリットを設けてもよい。この場合、基板の上方に画
素電極を形成し、画素電極の上方に絶縁膜を挟んで共通電極が形成される。
【００６０】
また、上記第１〜第３実施形態では、それぞれ、液晶表示パネルを、Ｚ方向、Ｙ方向お
よびＸ方向に対して傾けて配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、液晶表示パネ
ルを、Ｚ方向、Ｙ方向およびＸ方向以外の方向に傾けて配置してもよい。
【００６１】
また、上記第１実施形態では、スリットを、Ｚ方向に平行に形成する例を示したが、本
発明はこれに限らず、図１５に示す変形例のように、画素電極３２ｂのスリット３２２を
、Ｚ方向に対して、１０°以下の範囲（たとえば５°程度）で傾けて形成してもよい。こ
の場合、液晶の配向方向をＹ方向とすることができるため、液晶表示パネルの凹面鏡側に
配置する偏光板の透過軸をＹ方向と平行とすることができる。凹面鏡からフロントガラス
に向かう画像の光に対して、傾いて配置されているため、この傾いている方向に直交する
方向の偏光として入射されるようになり、フロントガラスに入射する画像の光を効率よく
反射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイシステムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態による液晶表示パネルとバックライトとを示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態による液晶表示パネルの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態による液晶表示パネルの画素部分における等価回路図である。
【図５】本発明の第１実施形態による液晶表示パネルの画素電極の平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による画素において、電極にオフ電圧を印加した際の液晶の配向状態について説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態による画素において、電極にオン電圧を印加した際の液晶の配向状態について説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態による液晶表示パネルに太陽光が入射する様子を説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態による画素電極に反射される反射光の干渉を説明するための図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による凹面鏡に反射される光を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による上方から見たヘッドアップディスプレイシステムの全体構成を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による液晶表示パネルの画素電極の平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による凹面鏡に反射される光を説明するための図である。
【図１４】本発明の第３実施形態による横方向から見たヘッドアップディスプレイシステムの全体構成を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施形態の変形例による液晶表示パネルの画素電極の平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
２  フロントガラス（画像表示部）
１２  バックライト（光源）
１３  液晶表示パネル
１４  凹面鏡（光学部材）
１５  凸レンズ（光学部材）
２６  画素
３１  画素トランジスタ（薄膜トランジスタ）
３２、３２ａ、３２ｂ  画素電極
３３  共通電極
４１  基板
４２  絶縁膜
４４  偏光板
３２１、３２１ａ、３２２  スリット
【図１】
2009192977.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009192977.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009192977.tif 000009
【図８】
2009192977.tif 000010
【図９】
2009192977.tif 000011
【図１０】
2009192977.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2009192977.tif 000015
【図１４】
2009192977.tif 000016
【図１５】
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