表示装置
【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。
【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。
【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)
【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)
【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。
【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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2007−328287(P2007−328287A)
【公開日】平成19年12月20日(2007.12.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−161283(P2006−161283)
【出願日】平成18年6月9日(2006.6.9)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年12月20日(2007.12.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年6月9日(2006.6.9)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】
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