表示装置
【課題】情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができる表示装置を提供する。
【解決手段】文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有する液晶表示装置（表示部）３と、液晶表示装置３に対してタッチパネル機能を付与するタッチパネル（機能付与部）２とを備えた表示装置１において、液晶表示装置３とタッチパネル２との間に、スペーサ５を介在させることにより、干渉縞の発生を防止する。
【解決手段】文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有する液晶表示装置（表示部）３と、液晶表示装置３に対してタッチパネル機能を付与するタッチパネル（機能付与部）２とを備えた表示装置１において、液晶表示装置３とタッチパネル２との間に、スペーサ５を介在させることにより、干渉縞の発生を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部を備えた表示装置、特に情報表示機能以外の機能が設けられた高機能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置では、タッチパネル機能や視野角制御機能などの情報表示機能以外の機能を付与することにより、ユーザに対する利便性の向上などが図られた高機能な表示装置が提供されている。
【０００３】
具体的にいえば、従来の表示装置には、例えば下記特許文献１に記載されているように、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部としての液晶表示装置と、この液晶表示装置の表示面側に組み付けられたタッチパネルとを備えたものが提供されている。そして、この第１の従来例の表示装置では、液晶表示装置による情報表示機能に加え、タッチパネルによる操作入力機能が設けられることにより、ユーザからの操作入力（指示）に応じた情報表示などの様々なサービスをユーザに提供することが可能とされていた。
【０００４】
つまり、第１の従来例の表示装置では、液晶表示装置がその表示面に操作入力画面を表示するとともに、タッチパネルが操作入力画面に対するユーザからの操作入力を検知するように構成されていた。そして、この第１の従来例の表示装置では、液晶表示装置がタッチパネルによる検知結果に応じて、上記表示面を、操作入力画面からユーザが望んだ情報を表示した表示画面に変更することにより、ユーザが所望する情報を表示可能に構成されていた。
【０００５】
また、従来の表示装置には、例えば下記特許文献２に記載されているように、上記表示部としての液晶表示装置に対して、視野角制御機能を付与したものが提供されている。すなわち、この第２の従来例の表示装置では、液晶表示装置の表示面側に視野角制御装置（位相差制御用液晶素子）を設置し、視野角制御装置の動作状態を変更することにより、表示装置の表示状態を広視野角と狭視野角との間で切替可能に構成されていた。
【０００６】
そして、第２の従来例の表示装置では、その表示状態を広視野角とすることにより、多数のユーザに対する情報表示が可能とされていた。一方、この第２の従来例の表示装置では、その表示状態を狭視野角とすることにより、ユーザの個人的な情報が他のユーザから覗き見されるのを防止可能とされていた。
【特許文献１】特開２００１−３５６３２３号公報
【特許文献２】特許第３３２２１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来の表示装置では、干渉縞が発生してユーザに視認されることがあり、表示品位が著しく低下することがあった。
【０００８】
具体的にいえば、上記第１の従来例の表示装置では、枠状に設けられた両面粘着テープを用いて、液晶表示装置に対しタッチパネルを一体的に組み付けていた。すなわち、この第１の従来例の表示装置では、両面粘着テープを介在させることにより、タッチパネル及び液晶表示装置の外周部分を互いに貼り合わせていた。
【０００９】
ところが、上記のような両面粘着テープを使用した場合、表示装置の表示画面の大きさなどによっては、タッチパネルがその自重によって撓みを生じることがあり、干渉縞の発生が容易に視認されることがあった。具体的には、例えば１５インチ以上の表示面を有する液晶表示装置に対し、両面粘着テープを用いてタッチパネルを設置する場合、タッチパネルの中央部が液晶表示装置側に撓むことがあった。この結果、第１の従来例の表示装置では、干渉縞が発生して、表示品位の低下を防止するのが難しいという問題点を生じた。
【００１０】
また、上記第２の従来例の表示装置では、視野角制御装置と液晶表示装置とが透明な接着材料によって、貼り合わせられていた。しかしながら、この第２の従来例の表示装置では、接着材料と液晶表示装置との接合面及び接着材料と視野角制御装置との接合面に微少なエアギャップが生じることがあり、これらのエアギャップにより干渉縞が発生した。この結果、第２の従来例の表示装置では、第１の従来例の表示装置と同様に、表示品位の低下を防止するのが難しいという問題点を生じた。
【００１１】
上記の課題を鑑み、本発明は、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる表示装置は、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有する表示部と、
前記表示部に対して、所定の機能を付与する機能付与部とを備え、
前記表示部と前記機能付与部との間に、スペーサを介在させることにより、干渉縞が発生するのを防止したことを特徴とするものである。
【００１３】
上記のように構成された表示装置では、表示部と機能付与部との間に設けたスペーサにより、干渉縞の発生が防止されている。この結果、上記従来例と異なり、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができる。
【００１４】
また、上記表示装置において、前記スペーサでは、前記表示部と前記機能付与部とを互いに離間させる高さ寸法が可視光に対する可干渉距離を基に定められていることが好ましい。
【００１５】
この場合、スペーサの上記高さ寸法が可視光に対する可干渉距離に基づき定められているので、干渉縞の発生を確実に防止することができる。
【００１６】
また、上記表示装置において、前記スペーサでは、前記高さ寸法が２０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
この場合、上記高さ寸法を２０μｍ以上とすることにより、干渉縞の発生をより確実に防止することができる。また、高さ寸法を１０００μｍ以下とすることにより、表示品位がスペーサに起因して低下するのを確実に防ぐことができる。
【００１８】
また、上記表示装置において、前記スペーサでは、前記表示面の横方向または縦方向に対して、それぞれ平行に配置される横方向の幅寸法または縦方向の幅寸法が１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
この場合、スペーサに起因する表示品位の低下が生じるのを防ぐことができる。
【００２０】
また、上記表示装置において、前記表示部と前記機能付与部との間には、平行に配置された前記スペーサが複数配置されるとともに、
互いに平行に配置され、かつ、隣接する２つの前記スペーサの間隔寸法が、５ｍｍ以上３０ｍｍ未満であることが好ましい。
【００２１】
この場合、上記間隔寸法を５ｍｍ以上とすることにより、スペーサに起因する表示品位の低下を確実に防ぐことができる。また、間隔寸法を３０ｍｍ未満とすることにより、干渉縞の発生を確実に防ぐことが可能となる。
【００２２】
また、上記表示装置において、前記スペーサには、透明な合成樹脂が用いられてもよい。
【００２３】
この場合、スペーサでの光吸収を極力抑えることが可能となり、スペーサに起因して輝度が低下するのを抑制することができる。
【００２４】
また、上記表示装置において、前記機能付与部には、前記スペーサを介在させて前記表示部の前記表示面側に設けられたタッチパネルが用いられてもよい。
【００２５】
この場合、タッチパネルによってユーザからの操作入力（指示）を検知可能となり、表示装置では、その指示に応じた情報表示などを行うことができる。
【００２６】
また、上記表示装置において、前記機能付与部には、前記スペーサを介在させて前記表示部の前記表示面側及び前記表示面に対向する非表示面側の少なくとも一方に設けられた視野角制御パネルが用いられてもよい。
【００２７】
この場合、視野角制御パネルによって上記表示部の視野角を制御することができ、表示装置では、その用途や使用環境などに応じて、表示部の視野角を最適に変更することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができる表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の表示装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合を例示して説明する。
【００３０】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す側面図である。図１において、本実施形態の表示装置１は、ユーザの視認側（図の上側）に配置された抵抗膜式のタッチパネル２と、このタッチパネル２の背面側（図の下側）に設置された表示部としての液晶表示装置３とを備えている。これらのタッチパネル２と液晶表示装置３とは、スペーサ５を介在させて一体的に組み付けられており、表示装置１では、後に詳述するように、スペーサ５を介在させることによって干渉縞の発生を防止している。また、表示装置１には、液晶表示装置３の背面側に配置され、当該液晶表示装置３に照明光を照射するバックライト装置４が設けられている。
【００３１】
タッチパネル２は、外部からの押圧操作に応じて、変形可能に構成された透明な上部電極部２１と、上部電極部２１に対向して配置された透明な下部電極部２２とを備えている。そして、タッチパネル２では、上部電極部２１がユーザからの押圧操作、すなわち操作入力（指示）に応じて変形し、下部電極部２２に部分的に接触することにてオフ状態からオン状態に切替えられて、当該ユーザからの指示を検知・入力可能に構成されている。
【００３２】
具体的にいえば、上部電極部２１には、薄板状の基板２１ａと、この基板２１ａの下部電極部２２側の表面全面を覆うように形成された抵抗膜２１ｂとが設けられている。同様に、下部電極部２２には、薄板状の基板２２ａと、この基板２２ａの上部電極部２１側の表面全面を覆うように形成された抵抗膜２２ｂとが設けられている。
【００３３】
基板２１ａ、２２ａは、透明で可撓性を有する合成樹脂、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いて構成されている。また、抵抗膜２１ｂ、２２ｂは、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）などの透明な導電性薄膜により構成されている。
【００３４】
また、下部電極部２２には、図２（ａ）に示すように、抵抗膜２２ｂ上で互いに平行に設けられた一対の平行電極２２ｃ、２２ｄが設けられている。各平行電極２２ｃ、２２ｄは、抵抗膜２２ｂと同じ透明な導電性材料を用いて当該抵抗膜２２ｂと一体的に設けられたものであり、図２の上下方向（以下、Ｙ軸方向という。）に沿って帯状に形成されている。
【００３５】
また、各平行電極２２ｃ、２２ｄは、位置検出用のＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）２５に接続されており、ＦＰＣ２５を介して接続された電源（図示せず）から直流電圧が印加されるようになっている。また、ＦＰＣ２５には、図示を省略した位置検知部が接続されており、抵抗膜２２ａと上部電極部２１側の抵抗膜２１ｂとが接触したときに、上記位置検知部は、抵抗膜２１ｂ、２２ｂの接触点と平行電極２２ｃまたは２２ｄとの間の電圧値を検出して、その検出電圧値を基に同図２の左右方向（以下、Ｘ軸方向という。）での抵抗膜２１ｂ、２２ｂの接触点の位置を検知するようになっている。
【００３６】
一方、上部電極部２１には、図２（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に沿って帯状に形成された一対の平行電極２１ｃ、２１ｄが抵抗膜２１ｂ上で互いに平行に設けられている。これらの各平行電極２１ｃ、２１ｄは、抵抗膜２１ｂと同じ透明な導電性材料を用いて当該抵抗膜２１ｂと一体的に形成されたものであり、ＦＰＣ２５に接続されている。
【００３７】
平行電極２１ｃ、２１ｄは、下部電極部２２側の平行電極２２ｃ、２２ｄと同様に、ＦＰＣ２５を介して直流電圧が印加されるようになっている。さらに、上部電極部２１では、抵抗膜２１ｂと下部電極部２２側の抵抗膜２２ｂとが接触したときに、上記位置検知部が、抵抗膜２１ｂ、２２ｂの接触点と平行電極２１ｃまたは２１ｄとの間の電圧値を検出し、その検出電圧値を基にＹ軸方向での抵抗膜２１ｂ、２２ｂの接触点の位置を検知するようになっている。
【００３８】
また、上部電極部２１と下部電極部２２との間には、例えば両面粘着材を用いた封止部材２３が、上部電極部２１及び下部電極部２２の各外周部分に枠状に取り付けられており、これらの上部電極部２１と下部電極部２２とを電気的に絶縁した状態で、抵抗膜２１ｂ、２２ｂを互いに対向させるようになっている。
【００３９】
さらに、枠状の封止部材２３の一辺上には、図２（ａ）に示すように、ＦＰＣ２５が載置されており、上部電極部２１と下部電極部２２とが封止部材２３により一体化されたときに、ＦＰＣ２５は同時に上部電極部２１の抵抗膜２１ｂに気密に固着されるようになっている。
【００４０】
また、タッチパネル２では、図２に一点鎖線にて示す入力領域（すなわち、平行電極２１ｃ、２１ｄ及び２２ｃ、２２ｄで囲まれた領域）が設定されており、この入力領域内でユーザからの操作指示を受け入れるようになっている。また、この入力領域の内部には、透明材料からなる突起部材２４（図１）が下部電極部２２側の抵抗膜２２ｂ上に複数形成されており、抵抗膜２１ｂ及び２２ｂが常時接触するのを確実に防止したり、上記操作指示を円滑、かつ高精度に検出したりすることができるようになっている。
【００４１】
さらに、タッチパネル２では、液晶表示装置３の表示面上に表示された操作入力画面が上記入力領域内でユーザに視認可能に構成されている。そして、ユーザが当該操作入力画面に対し、指やタッチペンなどを用いた操作入力を行うと、上部電極部２１が当該操作入力に応じて変形して、その抵抗膜２１ｂが下部電極部２２の抵抗膜２２ｂに接触することにより、タッチパネル２では、上述のように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向での各接触点の位置が検知されて、ユーザからの操作入力が判別される。
【００４２】
液晶表示装置３には、表示用液晶パネル３１と、表示用液晶パネル３１の表示面側及び非表示面側にそれぞれ設けられた一対の偏光板３２及び３３が設けられている。上記表示用液晶パネル３１は、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有しており、上記表示部を実質的に構成している。また、この表示用液晶パネル３１には、カラーフィルタ（図示せず）が設けられており、カラー表示を行えるようになっている。
【００４３】
また、表示用液晶パネル３１の液晶モードや画素構造は任意である。また、表示用液晶パネル３１の駆動モードも任意である。すなわち、表示用液晶パネル３１としては、情報を表示できる任意の液晶パネルを用いることができる。それ故、図１においては表示用液晶パネル３１の詳細な構造を図示せず、その説明も省略する。
【００４４】
バックライト装置４は、直下型のバックライト装置であり、図１の左右方向で所定間隔をおいて配置された複数の冷陰極管Ｌを備えている。そして、バックライト装置４は、液晶表示装置３に対して平面状の上記照明光を照射するようになっている。
【００４５】
尚、上記の説明以外に、熱陰極管、キセノン管などの放電管を用いた線状光源や、ＬＥＤなどの点状光源を備えたバックライト装置を使用することもできる。また、導光板を使用したエッジライト型のバックライト装置を用いることもできる。
【００４６】
ここで、図３〜図５を参照して、スペーサ５の具体的な構成及び干渉縞の発生を防止する機能について説明する。
【００４７】
まず、図３を参照して、本実施形態のスペーサ５の具体的な構成について説明する。
【００４８】
図３は図１に示したスペーサを説明する図であり、図３（ａ）は上記タッチパネル側から見たときのスペーサの平面図であり、図３（ｂ）はスペーサの側面図である。図３において、スペーサ５には、ＵＶ硬化性の透明な合成樹脂（例えば、ＵＶ硬化型アクリル樹脂）が使用されており、図３（ａ）に示すように、スペーサ５は、偏光板３２に対して、格子状に設けられている。
【００４９】
具体的にいえば、スペーサ５には、表示用液晶パネル３１の表示面の縦方向及び横方向に対して、それぞれ平行に配置される垂直部分５ａ及び水平部分５ｂが各々複数含まれており、格子状のパターンに構成されている。これら垂直部分５ａ及び水平部分５ｂは、例えばスクリーン印刷法によって偏光板３２上に格子状に形成されたものである。
【００５０】
すなわち、図３（ａ）に示したような格子状のパターンが設けられたマスクを偏光板３２上に配置し、上記合成樹脂を印刷することにより、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂは偏光板３２上に形成される。そして、紫外線を照射することにより、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂは偏光板３２に固定されて、スペーサ５は液晶表示装置３に一体化される。その後、表示装置１では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの上方に、タッチパネル２の基板２２ａが載置されることにより、当該タッチパネル２がスペーサ５を介在させて液晶表示装置３に一体的に組み付けられる。
【００５１】
尚、上記の説明以外に、タッチパネル２の基板２２ａに対し、上記マスクを使用することにより、当該基板２２ａ上にスペーサ５を形成してもよい。また、スペーサ５の材料（例えば、熱硬化型アクリル樹脂）によっては、紫外線照射に代えて、焼成を行うことにより、偏光板３２及び基板２２ａの一方に対して、スペーサ５を固定してもよい。
【００５２】
また、スペーサ５では、図３（ｂ）に“ｈ１”にて示す垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法は、可視光に対する可干渉距離を基に定められている。つまり、スペーサ５では、タッチパネル２と液晶表示装置３とを互いに離間させる高さ寸法ｈ１が、上記可干渉距離に基づき決定されており、干渉縞の発生を確実に防止することができるようになっている。具体的にいえば、スペーサ５では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法ｈ１が可干渉距離に基づき２０μｍ以上に設定されている。
【００５３】
ここで、図４及び図５も参照して、スペーサ５での干渉縞発生の防止機能について説明する。
【００５４】
図４は、上記スペーサの高さ寸法と可干渉距離との関係を説明するための図である。図５（ａ）は図１に示したバックライト装置からの光の分光特性の具体例を示すグラフであり、図５（ｂ）は図１に示した表示用液晶パネルのカラーフィルタを通過した後の上記バックライト装置からの光の分光特性の具体例を示すグラフである。
【００５５】
図４において、基板２２ａと偏光板３２との間には、スペーサ５が介在することにより、高さ寸法ｈ１に等しいギャップ（離間寸法）を有する空隙層が形成されており、液晶表示装置３側から出射した光が当該空隙層を通過してタッチパネル２側に向かって進行するようになっている。なお、以下の説明では、説明の簡略化のために、上記空隙層を通過する光を例示して説明し、垂直部分５ａまたは水平部分５ｂの内部を通過する光については、その説明を省略する。
【００５６】
詳細には、偏光板３２と空隙層との界面上の任意の点Ｐ１において、偏光板３２の内部を通過してきた光αが入射角θ１で空隙層の内部に入射した後、空隙層と基板２２ａとの界面上の任意の点Ｐ２に対して、入射角θ２で到達すると、当該点Ｐ２では、透過光β及び反射光γが生じる。すなわち、上記光αの一部は、点Ｐ２を経て基板２２ａの内部に直接的に進行する上記透過光βとなる。
【００５７】
また、光αの一部は、点Ｐ２で偏光板３２側に反射された後、偏光板３２と空隙層との界面上の任意の点Ｐ３において、基板２２ａ側に再度反射されて、空隙層と基板２２ａとの界面上の任意の点Ｐ４を経て基板２２ａの内部に進行する上記反射光γとなる。
【００５８】
上記のような透過光β及び反射光γが生じた場合に、これら透過光β及び反射光γが表示装置１から同時にユーザに向かって出射されると、干渉縞の発生がユーザによって視認されることがある。つまり、上記光αが任意の波連を有する光（波）である場合、空隙層と基板２２ａとの界面で透過光βと反射光γとが再合成されると、干渉縞として現れてしまう。
【００５９】
それ故、干渉縞の発生を防ぐためには、透過光βと反射光γとの光路長差（図４に点線にて図示）が可干渉距離よりも大きくければよい。また、この可干渉距離は、一般に光αの波連の長さで説明される。つまり、任意の波連をもつ光αが空隙層から基板２２ａの内部に入射するときに発生する干渉光は、透過光βと反射光γの位相差を考えればよく、反射光γが空隙層と基板２２ａとの界面に到達したときに、透過光βの全ての波連が当該界面を既に通過していれば、上記干渉光は生ぜずに、干渉縞も発生しない。従って、可干渉距離より光路長差を長く設定すれば干渉縞を抑えられることになる。
【００６０】
ここで、可干渉距離の算出の仕方について以下に説明する。
【００６１】
波長λの光について考える。透過光βと、その（ｍ＋１）番目の波である反射光γが強め合っている場合を考える。その波長λの（ｍ＋１）番目の波に対して、波長（λ＋Δλ）の光のｍ番目の波が強め合うと、干渉縞は視認されなくなる。この干渉縞が視認されない条件では、光学的距離が等しいから、下記（１）式が成立する。
【００６２】
λ＊（ｍ＋１）＝（λ＋Δλ）＊ｍ ――（１）
上記（１）式を変形すると、下記（２）が求められる。
【００６３】
ｍ＝λ／Δλ ――（２）
また、波連の長さ（可干渉距離）Ｌｃは、波長λと波の数ｍとの積の値で求められるから、上記（２）式を用いて、可干渉距離Ｌｃは、下記（３）式で表される。
【００６４】
Ｌｃ＝λ＊ｍ＝λ2／Δλ ――（３）
上記（３）式から明らかなように、可干渉距離Ｌｃは、光の波長λと波長の広がり幅Δλとで算出することができる。
【００６５】
一方、バックライト装置４からの光の分光特性は、図５（ａ）に曲線７０にて例示するように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色光の波長域でピークを有している。
【００６６】
さらに、表示用液晶パネル３１の上記カラーフィルタを通過した後の分光特性は、図５（ｂ）に示される。すなわち、カラーフィルタのＲ層、Ｇ層、及びＢ層をそれぞれ通過した後のＲＧＢの色光の分光特性は、同図５（ｂ）の曲線７０Ｒ、７０Ｇ、及び７０Ｂで示される。
【００６７】
そして、赤色光の波長λ及び波長の広がり幅Δλをそれぞれ６１０ｎｍ及び１０ｎｍとしたとき、上記（３）式より、赤色光の可干渉距離Ｌｃ（Ｒ）は３７μｍと求められる。
【００６８】
また、緑色光の波長λ及び波長の広がり幅Δλをそれぞれ５４５ｎｍ及び１０ｎｍとしたとき、上記（３）式より、緑色光の可干渉距離Ｌｃ（Ｇ）は３０μｍと求められる。
【００６９】
また、青色光の波長λ及び波長の広がり幅Δλをそれぞれ４３５ｎｍ及び９．５ｎｍとしたとき、上記（３）式より、青色光の可干渉距離Ｌｃ（Ｂ）は２０μｍと求められる。
【００７０】
上記のように求められた可干渉距離Ｌｃ（Ｒ）、Ｌｃ（Ｇ）、Ｌｃ（Ｂ）のうち、最大の可干渉距離Ｌｃ（Ｒ）の３７μｍを選択する。また、上述したように、図４に点線にて示した透過光βと反射光γとの光路長差が可干渉距離よりも大きい場合に、干渉縞の発生を防止することができるので、スペーサ５の高さ寸法ｈ１は最大の可干渉距離Ｌｃ（Ｒ）の約１／２であればよい。
【００７１】
すなわち、本実施形態では、若干の余裕を考慮して、スペーサ５の垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法ｈ１を２０μｍ（＞３７／２）としている。
【００７２】
以上のように、本実施形態では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法ｈ１が、可干渉距離及びバックライト装置４の分光特性に基づいて、２０μｍ以上に設定されているので、干渉縞の発生をより確実に防止することができる。
【００７３】
尚、可視光領域の最大波長は、７８０ｎｍ程度であるが、図５（ｂ）に示したように、本実施形態の表示装置１では、バックライト装置４から実際に発光される光において、上記赤色光の波長が実質的な最大波長である。それゆえ、本実施形態の表示装置１では、スペーサ５での干渉縞発生の防止機能を十分に発揮させることができる。
【００７４】
図３に戻って、スペーサ５では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法ｈ１が、１０００μｍ以下に制限されている。これにより、本実施形態の表示装置１では、スペーサ５の後述の幅寸法を１ｍｍ以下に確実に抑えることができる。このため、本実施形態の表示装置１では、表示品位がスペーサ５に起因して低下するのを確実に防ぐことができるように構成されている。
【００７５】
尚、スペーサ５の高さ寸法ｈ１を２０μｍ未満としたときには、干渉縞の発生をより確実に防止できないおそれがある。一方、１０００μｍを超える高さ寸法ｈ１のスペーサ５を用いたときには、上記空隙層のギャップ（離間寸法）を維持するために、スペーサ５の垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの各部分の大きさ（下記の格子線幅）を大きくする必要が生じて、表示品位の低下を招くおそれがある。
【００７６】
また、複数の各垂直部分５ａにおいて、上記表示面の横方向と平行な横方向の幅寸法（図３（ａ）に“Ｗａ１”にて図示）は、１ｍｍ以下とされている。同様に、複数の各水平部分５ｂにおいて、上記表示面の縦方向と平行な縦方向の幅寸法（図３（ａ）に“Ｗｂ１”にて図示）は、１ｍｍ以下とされている。
【００７７】
すなわち、スペーサ５では、格子状の垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの各格子線幅が１ｍｍ以下に設定されている。これにより、本実施形態の表示装置１では、複数の垂直部分５ａ及び水平部分５ｂを格子状に配置したときでも、これら垂直部分５ａ及び水平部分５ｂに起因して、表示品位の低下が生じるのを防止することができるようになっている。
【００７８】
尚、垂直部分５ａの上記幅寸法Ｗａ１または水平部分５ｂの上記幅寸法Ｗｂ１が１ｍｍを超える幅寸法に設定されたときには、表示品位の低下を招くおそれがある。
【００７９】
また、スペーサ５では、隣接する２つの垂直部分５ａの間隔寸法（図３（ａ）に"Ｌａ１"にて図示）が５ｍｍ以上３０ｍｍ未満にされている。同様に、隣接する２つの水平部分５ｂの間隔寸法（図３（ａ）に"Ｌｂ１"にて図示）が５ｍｍ以上３０ｍｍ未満にされている。これにより、本実施形態の表示装置１では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂに起因する表示品位の低下を確実に防ぎつつ、干渉縞の発生を確実に防止できるように構成されている。
【００８０】
尚、上記間隔寸法Ｌａ１またはＬｂ１を５ｍｍ未満としたときには、対応する垂直部分５ａまたは水平部分５ｂに起因して、表示品位の低下を招くおそれがある。一方、間隔寸法Ｌａ１またはＬｂ１を３０ｍｍ以上としたときには、上記空隙層のギャップを維持することができなくなって、干渉縞の発生を確実に防止できないおそれがある。
【００８１】
以上のように構成された本実施形態の表示装置１では、タッチパネル（機能付与部）２と液晶表示装置（表示部）３との間に、格子状のスペーサ５を介在させることにより、干渉縞の発生を防止している。この結果、上記従来例と異なり、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができる。
【００８２】
また、本実施形態の表示装置１では、スペーサ５が格子状に配列された垂直部分５ａ及び水平部分５ｂを含んでいるので、両面粘着テープを使用した上記第１の従来例と異なり、表示面の画面サイズに関わりなく、スペーサ５を介在させてタッチパネル２と液晶表示装置３とを安定した状態で、一体的に組み付けて維持することができる。しかも、タッチパネル２に対して押圧操作が加えられたときでも、干渉縞の発生を防いで表示品位が低下するのを防止することができる。
【００８３】
尚、上記の説明では、抵抗膜式のタッチパネル２を使用した場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、光学式や静電容量式等の他の方式のタッチパネルを用いることもできる。
【００８４】
［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す側面図である。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、タッチパネルに代えて、視野角制御機能を付与する視野角制御装置を用いた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【００８５】
つまり、図６に示すように、本実施形態の表示装置１では、液晶表示装置３の表示面側に、複数のスペーサ１５を介在させて機能付与部としての視野角制御装置６が設けられている。視野角制御装置６には、スペーサ１５上に載置される視野角制御用液晶パネル６１と、視野角制御用液晶パネル６１上に順次積層された位相差板６２及び偏光板６３とが設けられている。
【００８６】
視野角制御用液晶パネル６１には、液晶層と、この液晶層を狭持する一対の透光性基板とを備えている（図示せず）。上記液晶層には、例えばホモジニアス配向させたネマティック液晶が用いられている。また、この液晶層では、その液晶分子は、電圧の無印加時には、上記透光性基板の基板面に対して分子長軸がほぼ平行となるように配列され、電圧が印加されると、同基板面に対して分子長軸がほぼ垂直となるよう配列されている。
【００８７】
また、視野角制御用液晶パネル６１では、表示用液晶パネル３１と異なり、画素単位に液晶層を駆動する必要がないため、電極構造に関しては制限がない。つまり、視野角制御用液晶パネル６１では、表示面全体で一様なスイッチングを行うために、上記透光性基板の全面に一様な透明電極が形成された構成としても良いし、他の任意の電極構造を取り得る。
【００８８】
また、視野角制御装置６では、液晶表示装置３の偏光板３２を協働して、表示装置１の表示状態を狭視野角と広視野角との間で切替可能に構成されている。すなわち、偏光板６３と偏光板３２とは、それぞれの偏光透過軸が略直交（例えば、８０°〜１００°の範囲）するように配置されている。
【００８９】
ここで、図７及び図８を参照して、本実施形態の表示装置１での視野角の切替動作について具体的に説明する。
【００９０】
図７は、図６に示した表示装置において、異なる視点からの視角の定義を表す模式図である。図８（ａ）〜（ｃ）は、図６に示した表示装置における、視角に応じた液晶分子と偏光板の偏光透過軸との位置関係を示す図である。尚、以下の説明では、表示装置１に対する、ある視点からの視角を、偏光板６３の中央６３ｃを基準とした方位角θ及び極角φによって表す。
【００９１】
すなわち、図７に示すように、方位角θとは、視点から偏光板６３の表面を含む平面へ下ろした垂線の足と、偏光板６３の中央６３ｃとを結ぶ線の回転角である。また、図７において、方位角θは、視点Ｓ１の方向の方位角θＣ１を０°として、偏光板６３の法線方向上側から見た場合に時計回りに増加するものとする。すなわち、同図７に例示するように、視点Ｓ２の方位角θＣ２は９０°であり、視点Ｓ３の方位角θＣ３は１８０°である。また、極角φ１〜φ３は、偏光板６３の中央６３ｃと視点Ｓ１〜Ｓ３とをそれぞれ結ぶ直線が、偏光板６３の法線となす角度である。
【００９２】
ここで、図８（ａ）〜（ｃ）を参照して、視野角制御用液晶パネル６１において、電圧印加が行われて、液晶分子の分子長軸が表示装置１の表示面にほぼ垂直となった場合の、図７に示す視点Ｓ１〜Ｓ３のそれぞれの視角から観察される表示状態について説明する。
【００９３】
まず、視点Ｓ１からの視角（方位角θＣ１＝０°）に対しては、極角φ１がおよそ２０°〜６０°の範囲で、図８（ａ）に示すように、液晶分子６１ｃの短軸側が視角方向に対向する状態となる。これにより、視点Ｓ１からの視角に対しては、バックライト装置４から出射され、偏光板３２を透過して視野角制御用液晶パネル６１内に入射した直線偏光は、液晶分子６１ｃによって複屈折が与えられず、偏光板６３で遮蔽される。従って、視点Ｓ１からの視角に対しては、他人からの覗き見を防止するに十分な遮光状態が得られる。
【００９４】
また、視点Ｓ２からの視角（方位角θＣ２＝９０°）に対しては、極角φ２がおよそ３０°〜６０°の範囲で、図８（ｂ）に示すように、液晶分子６１ｃの分子長軸が、偏光板６３の偏光透過軸Ｘ１及び偏光板３２の偏光透過軸Ｘ２のそれぞれに対して若干傾いた状態となる。これにより、視点Ｓ２からの視角に対しては、バックライト装置４から出射され、偏光板３２を透過して視野角制御用液晶パネル６１内に入射した直線偏光は、液晶分子６１ｃによってごくわずかな複屈折が生じるが、偏光板６３で遮蔽される。従って、視点Ｓ２からの視角に対しても、他人からの覗き見を防止するに十分な遮光状態が得られる。また、視点Ｓ２と対向する位置、つまり方位角θが２７０°の場合も、視点Ｓ２からの観察時と同様の原理により、遮光状態が得られる。
【００９５】
また、視点Ｓ３からの視角（方位角θＣ３＝１８０°）に対しては、極角φ３が０°≦φ３＜９０°の範囲で、図８（ｃ）に示すように、液晶分子６１ｃの分子長軸が、偏光板６３の偏光透過軸Ｘ１及び偏光板３２の偏光透過軸Ｘ２のそれぞれに対して約４５°傾き、かつ、液晶分子６１ｃの長軸側が視角方向に対向する状態となる。これにより、視点Ｓ３からの視角に対しては、バックライト装置４から出射され、偏光板３２を透過して視野角制御用液晶パネル６１内に入射した直線偏光は、液晶分子６１ｃによって複屈折が与えられ、偏光板６３の偏光透過軸Ｘ１に一致するよう偏光方向が回転され、偏光板６３を透過する。従って、視点Ｓ３からの視角に対しては、十分な透過率が得られる。
【００９６】
以上のように、視野角制御装置６では、視野角制御用液晶パネル６１において電圧印加が行われた場合、方位角１８０°を中心とする狭い視角範囲についてのみ良好な表示が得られ、その他の方位角については、視野角制御用液晶パネル６１内の偏光光が偏光板６３で遮光され、黒表示となる。従って、視野角制御装置６では、視野角制御用液晶パネル６１において電圧印加を行うことにより、広視野角方向に対しては、バックライト装置４からの出射光を遮蔽できる。すなわち、広視野角方向からは表示用液晶パネル３１の表示画像を視認できなくなり、表示装置１を狭視野角とすることができる。
【００９７】
一方、視野角制御用液晶パネル６１において電圧印加を行わない場合は、視野角制御用液晶パネル６１において、上記視点Ｓ１〜Ｓ３のいずれの視角に対しても、全方位に対して良好な表示が得られるような十分な複屈折が生じることにより、表示装置１を広視野角とすることができる。
【００９８】
以上のとおり、本実施形態の表示装置１では、視野角制御用液晶パネル６１への電圧の印加／無印加を切替えることにより、表示装置１の表示状態を広視野角と狭視野角との間で切替えることが可能となる。
【００９９】
次に、図９を参照して、本実施形態のスペーサ１５について具体的に説明する。
【０１００】
図９は、図６に示したスペーサを説明する図であり、（ａ）は上記視野角制御装置側から見たときのスペーサの平面図であり、（ｂ）はスペーサの側面図である。図９において、スペーサ１５には、スペーサ５と同様に、ＵＶ硬化性の透明な合成樹脂（例えば、ＵＶ硬化型アクリル樹脂）が使用されており、スペーサ１５は、図９（ａ）に示すように、偏光板３２に対して、ドット状に設けられている。
【０１０１】
具体的には、複数のスペーサ１５が、上記表示面の縦方向及び横方向に沿って各々所定間隔をおいて配列されている。また、各スペーサ１５には、例えば四角柱状のものが使用されており、これらのスペーサ１５は、例えばインクジェット法によって偏光板３２上にドット状に形成されたものである。
【０１０２】
すなわち、偏光板３２上の予め設定しておいた箇所に対して、インクジェット法にて上記合成樹脂を塗布して、スペーサ１５をドット状に設ける。そして、スペーサ１５は、紫外線が照射されることにより、偏光板３２に固定されて、液晶表示装置３に一体化される。その後、表示装置１では、各スペーサ１５の上方に、視野角制御装置６の視野角制御用液晶パネル６１が載置されることにより、当該視野角制御装置６がスペーサ１５を介在させて液晶表示装置３に一体的に組み付けられる。
【０１０３】
また、図９（ｂ）において、スペーサ１５では、液晶表示装置３と視野角制御装置６とを離間させる高さ寸法ｈ２が可視光に対する可干渉距離を基に定められており、干渉縞の発生を確実に防止することができるようになっている。具体的には、スペーサ１５では、スペーサ５と同様に、上記高さ寸法ｈ２が２０μｍ以上とされており、さらには、表示品位がスペーサ１５に起因して低下するのを確実に防ぐために、１０００μｍ以下に制限されている。
【０１０４】
また、スペーサ１５では、上記表示面の横方向及び縦方向に対して、それぞれ平行に配置される横方向の幅寸法（図９（ａ）に“Ｗａ２”にて図示）及び縦方向の幅寸法（図９（ａ）に“Ｗｂ２”にて図示）が１ｍｍ以下に設定されている。これにより、本実施形態の表示装置１では、第１の実施形態と同様に、スペーサ１５に起因する表示品位の低下が生じるのを防ぐことができるように構成されている。
【０１０５】
また、本実施形態の表示装置１では、上記横方向で隣接する２つのスペーサ１５の間隔寸法（図９（ａ）に"Ｌａ２"にて図示）が５ｍｍ以上３０ｍｍ未満にされている。同様に、上記縦方向で隣接する２つのスペーサ１５の間隔寸法（図９（ａ）に"Ｌｂ２"にて図示）が５ｍｍ以上３０ｍｍ未満にされている。これにより、本実施形態の表示装置１では、第１の実施形態と同様に、スペーサ１５に起因する表示品位の低下を確実に防ぎつつ、干渉縞の発生を確実に防止できるように構成されている。
【０１０６】
以上のように構成された本実施形態では、液晶表示装置（表示部）３と視野角制御装置（機能付与部）６との間に、ドット状のスペーサ１５を介在させることにより、干渉縞の発生を防止しているので、上記第１の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【０１０７】
尚、上記の説明以外に、第１の実施形態の場合と同様に、液晶表示装置３の表示面側に視野角制御装置６を設けた場合について説明したが、液晶表示装置３の非表示面側に視野角制御装置６を設けることもできる。また、上記表示面側及び非表示面側の双方に視野角制御装置６を設置することも可能である。
【０１０８】
さらに、液晶表示装置３の表示面側及び非表示面側にタッチパネル２及び視野角制御装置６をそれぞれ設置して、タッチパネル２による操作入力機能、及び視野角制御装置６にて覗き見を防止する、いわゆるベールビュー機能の両方の機能を備えた液晶表示装置３を構成することもできる。
【０１０９】
また、上記の説明では、視野角制御用液晶パネル６１を備えた視野角制御装置６を用いた場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、位相差フィルム等を積層してフィルム状に構成された視野角制御フィルムを使用することもできる。
【０１１０】
尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１１】
例えば、上記の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有する表示部を構成可能な各種表示装置に適用することができる。具体的には、半透過型や反射型の液晶表示装置、あるいは投写型表示装置などの非発光型の表示装置を表示部として使用することができる。
【０１１２】
また、上記の説明以外に、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）素子、無機ＥＬ素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display）、電界放出ディスプレイ（Field Emission Display）、表面電界ディスプレイ（Surface-conduction Electron-emitter Display）等の自発光型の表示装置を表示部に用いることもできる。
【０１１３】
なお、ＣＲＴなどの表示面がフラットでなく、曲面を有する表示部に対しては、スペーサの上記高さ寸法を当該曲面に応じて適宜変更して、機能付与部を設置すればよい。
【０１１４】
また、上記の説明では、機能付与部としてタッチパネルまたは視野角制御パネルを用いた場合について説明したが、本発明の機能付与部はこれに限定されるものではなく、例えば表示部にて形成された表示画像の光を遮光する遮光部分と、当該光の透過を許容する透過部分とを備えた視差バリアを機能付与部に用いることにより、複数の表示方向に対して異なる複数の表示画像をそれぞれ表示可能なマルチビュー機能を付与することができる。
【０１１５】
また、視差バリアに代えて、レンチキュラーレンズを含んだ視差素子を機能付与部として設けることにより、表示部からの表示画像を３次元的に表示可能な３Ｄ（Dimension）表示装置を構成することもできる。
【０１１６】
なお、本発明にかかる表示装置の用途は多岐に亘る。例えばノート型パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末（ＰＤＡ）、携帯型ゲーム機、または携帯電話等のディスプレイに適用されるだけでなく、ＡＴＭ（現金自動受け払い機）、公共の場に設置される情報端末、券売機、および車載用ディスプレイ等、様々な機器のディスプレイに適用される。
【０１１７】
また、上記の説明では、スクリーン印刷法によって形成された格子状のスペーサまたはインクジェット法によって形成された四角柱状のスペーサを用いた場合について説明した。しかしながら、本発明のスペーサは、表示部と機能付与部との間に配置されて、干渉縞の発生を防止するものであれば、スペーサの形状及び形成方法は上記のものに何等限定されない。具体的には、フォトリソ法などを用いることもできる。また、三角柱などの四角柱以外の多角柱状のスペーサや球状のスペーサを使用することもできる。
【０１１８】
また、上記の説明では、透明な合成樹脂を用いてスペーサを構成した場合について説明したが、本発明のスペーサはこれに限定されるものではなく、黒色などの所定色に着色された材質を使用することができる。
【０１１９】
但し、上記のような透明な合成樹脂をスペーサに用いる場合の方が、当該スペーサでの光吸収を極力抑えることができて、スペーサに起因する輝度の低下を抑制可能となる点で好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明にかかる表示装置は、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができるので、優れた表示性能を有する高性能な表示装置に対して有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示したタッチパネルの要部構成を説明する図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ上部電極部側及び下部電極部側から見たときの下部電極部及び上部電極部の平面図である。
【図３】図１に示したスペーサを説明する図であり、（ａ）は上記タッチパネル側から見たときのスペーサの平面図であり、（ｂ）はスペーサの側面図である。
【図４】上記スペーサの高さ寸法と可干渉距離との関係を説明するための図である。
【図５】（ａ）は図１に示したバックライト装置からの光の分光特性の具体例を示すグラフであり、（ｂ）は図１に示した表示用液晶パネルのカラーフィルタを通過した後の上記バックライト装置からの光の分光特性の具体例を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す側面図である。
【図７】図６に示した表示装置において、異なる視点からの視角の定義を表す模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、図６に示した表示装置における、視角に応じた液晶分子と偏光板の偏光透過軸との位置関係を示す図である。
【図９】図６に示したスペーサを説明する図であり、（ａ）は上記視野角制御装置側から見たときのスペーサの平面図であり、（ｂ）はスペーサの側面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 表示装置
２ タッチパネル（機能付与部）
３ 液晶表示装置（表示部）
３１ 表示用液晶パネル（表示部）
５ スペーサ
５ａ 垂直部分
５ｂ 水平部分
６ 視野角制御装置（機能付与部）
６１ 視野角制御用液晶パネル（機能付与部）
１５ スペーサ
ｈ１、ｈ２ 高さ寸法
Ｗａ１、Ｗａ２ 横方向の幅寸法
Ｗｂ１、Ｗｂ２ 縦方向の幅寸法
Ｌａ１、Ｌａ２ 間隔寸法
Ｌｂ１、Ｌｂ２ 間隔寸法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部を備えた表示装置、特に情報表示機能以外の機能が設けられた高機能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置では、タッチパネル機能や視野角制御機能などの情報表示機能以外の機能を付与することにより、ユーザに対する利便性の向上などが図られた高機能な表示装置が提供されている。
【０００３】
具体的にいえば、従来の表示装置には、例えば下記特許文献１に記載されているように、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部としての液晶表示装置と、この液晶表示装置の表示面側に組み付けられたタッチパネルとを備えたものが提供されている。そして、この第１の従来例の表示装置では、液晶表示装置による情報表示機能に加え、タッチパネルによる操作入力機能が設けられることにより、ユーザからの操作入力（指示）に応じた情報表示などの様々なサービスをユーザに提供することが可能とされていた。
【０００４】
つまり、第１の従来例の表示装置では、液晶表示装置がその表示面に操作入力画面を表示するとともに、タッチパネルが操作入力画面に対するユーザからの操作入力を検知するように構成されていた。そして、この第１の従来例の表示装置では、液晶表示装置がタッチパネルによる検知結果に応じて、上記表示面を、操作入力画面からユーザが望んだ情報を表示した表示画面に変更することにより、ユーザが所望する情報を表示可能に構成されていた。
【０００５】
また、従来の表示装置には、例えば下記特許文献２に記載されているように、上記表示部としての液晶表示装置に対して、視野角制御機能を付与したものが提供されている。すなわち、この第２の従来例の表示装置では、液晶表示装置の表示面側に視野角制御装置（位相差制御用液晶素子）を設置し、視野角制御装置の動作状態を変更することにより、表示装置の表示状態を広視野角と狭視野角との間で切替可能に構成されていた。
【０００６】
そして、第２の従来例の表示装置では、その表示状態を広視野角とすることにより、多数のユーザに対する情報表示が可能とされていた。一方、この第２の従来例の表示装置では、その表示状態を狭視野角とすることにより、ユーザの個人的な情報が他のユーザから覗き見されるのを防止可能とされていた。
【特許文献１】特開２００１−３５６３２３号公報
【特許文献２】特許第３３２２１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来の表示装置では、干渉縞が発生してユーザに視認されることがあり、表示品位が著しく低下することがあった。
【０００８】
具体的にいえば、上記第１の従来例の表示装置では、枠状に設けられた両面粘着テープを用いて、液晶表示装置に対しタッチパネルを一体的に組み付けていた。すなわち、この第１の従来例の表示装置では、両面粘着テープを介在させることにより、タッチパネル及び液晶表示装置の外周部分を互いに貼り合わせていた。
【０００９】
ところが、上記のような両面粘着テープを使用した場合、表示装置の表示画面の大きさなどによっては、タッチパネルがその自重によって撓みを生じることがあり、干渉縞の発生が容易に視認されることがあった。具体的には、例えば１５インチ以上の表示面を有する液晶表示装置に対し、両面粘着テープを用いてタッチパネルを設置する場合、タッチパネルの中央部が液晶表示装置側に撓むことがあった。この結果、第１の従来例の表示装置では、干渉縞が発生して、表示品位の低下を防止するのが難しいという問題点を生じた。
【００１０】
また、上記第２の従来例の表示装置では、視野角制御装置と液晶表示装置とが透明な接着材料によって、貼り合わせられていた。しかしながら、この第２の従来例の表示装置では、接着材料と液晶表示装置との接合面及び接着材料と視野角制御装置との接合面に微少なエアギャップが生じることがあり、これらのエアギャップにより干渉縞が発生した。この結果、第２の従来例の表示装置では、第１の従来例の表示装置と同様に、表示品位の低下を防止するのが難しいという問題点を生じた。
【００１１】
上記の課題を鑑み、本発明は、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる表示装置は、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有する表示部と、
前記表示部に対して、所定の機能を付与する機能付与部とを備え、
前記表示部と前記機能付与部との間に、スペーサを介在させることにより、干渉縞が発生するのを防止したことを特徴とするものである。
【００１３】
上記のように構成された表示装置では、表示部と機能付与部との間に設けたスペーサにより、干渉縞の発生が防止されている。この結果、上記従来例と異なり、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができる。
【００１４】
また、上記表示装置において、前記スペーサでは、前記表示部と前記機能付与部とを互いに離間させる高さ寸法が可視光に対する可干渉距離を基に定められていることが好ましい。
【００１５】
この場合、スペーサの上記高さ寸法が可視光に対する可干渉距離に基づき定められているので、干渉縞の発生を確実に防止することができる。
【００１６】
また、上記表示装置において、前記スペーサでは、前記高さ寸法が２０μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
この場合、上記高さ寸法を２０μｍ以上とすることにより、干渉縞の発生をより確実に防止することができる。また、高さ寸法を１０００μｍ以下とすることにより、表示品位がスペーサに起因して低下するのを確実に防ぐことができる。
【００１８】
また、上記表示装置において、前記スペーサでは、前記表示面の横方向または縦方向に対して、それぞれ平行に配置される横方向の幅寸法または縦方向の幅寸法が１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
この場合、スペーサに起因する表示品位の低下が生じるのを防ぐことができる。
【００２０】
また、上記表示装置において、前記表示部と前記機能付与部との間には、平行に配置された前記スペーサが複数配置されるとともに、
互いに平行に配置され、かつ、隣接する２つの前記スペーサの間隔寸法が、５ｍｍ以上３０ｍｍ未満であることが好ましい。
【００２１】
この場合、上記間隔寸法を５ｍｍ以上とすることにより、スペーサに起因する表示品位の低下を確実に防ぐことができる。また、間隔寸法を３０ｍｍ未満とすることにより、干渉縞の発生を確実に防ぐことが可能となる。
【００２２】
また、上記表示装置において、前記スペーサには、透明な合成樹脂が用いられてもよい。
【００２３】
この場合、スペーサでの光吸収を極力抑えることが可能となり、スペーサに起因して輝度が低下するのを抑制することができる。
【００２４】
また、上記表示装置において、前記機能付与部には、前記スペーサを介在させて前記表示部の前記表示面側に設けられたタッチパネルが用いられてもよい。
【００２５】
この場合、タッチパネルによってユーザからの操作入力（指示）を検知可能となり、表示装置では、その指示に応じた情報表示などを行うことができる。
【００２６】
また、上記表示装置において、前記機能付与部には、前記スペーサを介在させて前記表示部の前記表示面側及び前記表示面に対向する非表示面側の少なくとも一方に設けられた視野角制御パネルが用いられてもよい。
【００２７】
この場合、視野角制御パネルによって上記表示部の視野角を制御することができ、表示装置では、その用途や使用環境などに応じて、表示部の視野角を最適に変更することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができる表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の表示装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合を例示して説明する。
【００３０】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す側面図である。図１において、本実施形態の表示装置１は、ユーザの視認側（図の上側）に配置された抵抗膜式のタッチパネル２と、このタッチパネル２の背面側（図の下側）に設置された表示部としての液晶表示装置３とを備えている。これらのタッチパネル２と液晶表示装置３とは、スペーサ５を介在させて一体的に組み付けられており、表示装置１では、後に詳述するように、スペーサ５を介在させることによって干渉縞の発生を防止している。また、表示装置１には、液晶表示装置３の背面側に配置され、当該液晶表示装置３に照明光を照射するバックライト装置４が設けられている。
【００３１】
タッチパネル２は、外部からの押圧操作に応じて、変形可能に構成された透明な上部電極部２１と、上部電極部２１に対向して配置された透明な下部電極部２２とを備えている。そして、タッチパネル２では、上部電極部２１がユーザからの押圧操作、すなわち操作入力（指示）に応じて変形し、下部電極部２２に部分的に接触することにてオフ状態からオン状態に切替えられて、当該ユーザからの指示を検知・入力可能に構成されている。
【００３２】
具体的にいえば、上部電極部２１には、薄板状の基板２１ａと、この基板２１ａの下部電極部２２側の表面全面を覆うように形成された抵抗膜２１ｂとが設けられている。同様に、下部電極部２２には、薄板状の基板２２ａと、この基板２２ａの上部電極部２１側の表面全面を覆うように形成された抵抗膜２２ｂとが設けられている。
【００３３】
基板２１ａ、２２ａは、透明で可撓性を有する合成樹脂、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いて構成されている。また、抵抗膜２１ｂ、２２ｂは、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）などの透明な導電性薄膜により構成されている。
【００３４】
また、下部電極部２２には、図２（ａ）に示すように、抵抗膜２２ｂ上で互いに平行に設けられた一対の平行電極２２ｃ、２２ｄが設けられている。各平行電極２２ｃ、２２ｄは、抵抗膜２２ｂと同じ透明な導電性材料を用いて当該抵抗膜２２ｂと一体的に設けられたものであり、図２の上下方向（以下、Ｙ軸方向という。）に沿って帯状に形成されている。
【００３５】
また、各平行電極２２ｃ、２２ｄは、位置検出用のＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）２５に接続されており、ＦＰＣ２５を介して接続された電源（図示せず）から直流電圧が印加されるようになっている。また、ＦＰＣ２５には、図示を省略した位置検知部が接続されており、抵抗膜２２ａと上部電極部２１側の抵抗膜２１ｂとが接触したときに、上記位置検知部は、抵抗膜２１ｂ、２２ｂの接触点と平行電極２２ｃまたは２２ｄとの間の電圧値を検出して、その検出電圧値を基に同図２の左右方向（以下、Ｘ軸方向という。）での抵抗膜２１ｂ、２２ｂの接触点の位置を検知するようになっている。
【００３６】
一方、上部電極部２１には、図２（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に沿って帯状に形成された一対の平行電極２１ｃ、２１ｄが抵抗膜２１ｂ上で互いに平行に設けられている。これらの各平行電極２１ｃ、２１ｄは、抵抗膜２１ｂと同じ透明な導電性材料を用いて当該抵抗膜２１ｂと一体的に形成されたものであり、ＦＰＣ２５に接続されている。
【００３７】
平行電極２１ｃ、２１ｄは、下部電極部２２側の平行電極２２ｃ、２２ｄと同様に、ＦＰＣ２５を介して直流電圧が印加されるようになっている。さらに、上部電極部２１では、抵抗膜２１ｂと下部電極部２２側の抵抗膜２２ｂとが接触したときに、上記位置検知部が、抵抗膜２１ｂ、２２ｂの接触点と平行電極２１ｃまたは２１ｄとの間の電圧値を検出し、その検出電圧値を基にＹ軸方向での抵抗膜２１ｂ、２２ｂの接触点の位置を検知するようになっている。
【００３８】
また、上部電極部２１と下部電極部２２との間には、例えば両面粘着材を用いた封止部材２３が、上部電極部２１及び下部電極部２２の各外周部分に枠状に取り付けられており、これらの上部電極部２１と下部電極部２２とを電気的に絶縁した状態で、抵抗膜２１ｂ、２２ｂを互いに対向させるようになっている。
【００３９】
さらに、枠状の封止部材２３の一辺上には、図２（ａ）に示すように、ＦＰＣ２５が載置されており、上部電極部２１と下部電極部２２とが封止部材２３により一体化されたときに、ＦＰＣ２５は同時に上部電極部２１の抵抗膜２１ｂに気密に固着されるようになっている。
【００４０】
また、タッチパネル２では、図２に一点鎖線にて示す入力領域（すなわち、平行電極２１ｃ、２１ｄ及び２２ｃ、２２ｄで囲まれた領域）が設定されており、この入力領域内でユーザからの操作指示を受け入れるようになっている。また、この入力領域の内部には、透明材料からなる突起部材２４（図１）が下部電極部２２側の抵抗膜２２ｂ上に複数形成されており、抵抗膜２１ｂ及び２２ｂが常時接触するのを確実に防止したり、上記操作指示を円滑、かつ高精度に検出したりすることができるようになっている。
【００４１】
さらに、タッチパネル２では、液晶表示装置３の表示面上に表示された操作入力画面が上記入力領域内でユーザに視認可能に構成されている。そして、ユーザが当該操作入力画面に対し、指やタッチペンなどを用いた操作入力を行うと、上部電極部２１が当該操作入力に応じて変形して、その抵抗膜２１ｂが下部電極部２２の抵抗膜２２ｂに接触することにより、タッチパネル２では、上述のように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向での各接触点の位置が検知されて、ユーザからの操作入力が判別される。
【００４２】
液晶表示装置３には、表示用液晶パネル３１と、表示用液晶パネル３１の表示面側及び非表示面側にそれぞれ設けられた一対の偏光板３２及び３３が設けられている。上記表示用液晶パネル３１は、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有しており、上記表示部を実質的に構成している。また、この表示用液晶パネル３１には、カラーフィルタ（図示せず）が設けられており、カラー表示を行えるようになっている。
【００４３】
また、表示用液晶パネル３１の液晶モードや画素構造は任意である。また、表示用液晶パネル３１の駆動モードも任意である。すなわち、表示用液晶パネル３１としては、情報を表示できる任意の液晶パネルを用いることができる。それ故、図１においては表示用液晶パネル３１の詳細な構造を図示せず、その説明も省略する。
【００４４】
バックライト装置４は、直下型のバックライト装置であり、図１の左右方向で所定間隔をおいて配置された複数の冷陰極管Ｌを備えている。そして、バックライト装置４は、液晶表示装置３に対して平面状の上記照明光を照射するようになっている。
【００４５】
尚、上記の説明以外に、熱陰極管、キセノン管などの放電管を用いた線状光源や、ＬＥＤなどの点状光源を備えたバックライト装置を使用することもできる。また、導光板を使用したエッジライト型のバックライト装置を用いることもできる。
【００４６】
ここで、図３〜図５を参照して、スペーサ５の具体的な構成及び干渉縞の発生を防止する機能について説明する。
【００４７】
まず、図３を参照して、本実施形態のスペーサ５の具体的な構成について説明する。
【００４８】
図３は図１に示したスペーサを説明する図であり、図３（ａ）は上記タッチパネル側から見たときのスペーサの平面図であり、図３（ｂ）はスペーサの側面図である。図３において、スペーサ５には、ＵＶ硬化性の透明な合成樹脂（例えば、ＵＶ硬化型アクリル樹脂）が使用されており、図３（ａ）に示すように、スペーサ５は、偏光板３２に対して、格子状に設けられている。
【００４９】
具体的にいえば、スペーサ５には、表示用液晶パネル３１の表示面の縦方向及び横方向に対して、それぞれ平行に配置される垂直部分５ａ及び水平部分５ｂが各々複数含まれており、格子状のパターンに構成されている。これら垂直部分５ａ及び水平部分５ｂは、例えばスクリーン印刷法によって偏光板３２上に格子状に形成されたものである。
【００５０】
すなわち、図３（ａ）に示したような格子状のパターンが設けられたマスクを偏光板３２上に配置し、上記合成樹脂を印刷することにより、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂは偏光板３２上に形成される。そして、紫外線を照射することにより、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂは偏光板３２に固定されて、スペーサ５は液晶表示装置３に一体化される。その後、表示装置１では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの上方に、タッチパネル２の基板２２ａが載置されることにより、当該タッチパネル２がスペーサ５を介在させて液晶表示装置３に一体的に組み付けられる。
【００５１】
尚、上記の説明以外に、タッチパネル２の基板２２ａに対し、上記マスクを使用することにより、当該基板２２ａ上にスペーサ５を形成してもよい。また、スペーサ５の材料（例えば、熱硬化型アクリル樹脂）によっては、紫外線照射に代えて、焼成を行うことにより、偏光板３２及び基板２２ａの一方に対して、スペーサ５を固定してもよい。
【００５２】
また、スペーサ５では、図３（ｂ）に“ｈ１”にて示す垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法は、可視光に対する可干渉距離を基に定められている。つまり、スペーサ５では、タッチパネル２と液晶表示装置３とを互いに離間させる高さ寸法ｈ１が、上記可干渉距離に基づき決定されており、干渉縞の発生を確実に防止することができるようになっている。具体的にいえば、スペーサ５では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法ｈ１が可干渉距離に基づき２０μｍ以上に設定されている。
【００５３】
ここで、図４及び図５も参照して、スペーサ５での干渉縞発生の防止機能について説明する。
【００５４】
図４は、上記スペーサの高さ寸法と可干渉距離との関係を説明するための図である。図５（ａ）は図１に示したバックライト装置からの光の分光特性の具体例を示すグラフであり、図５（ｂ）は図１に示した表示用液晶パネルのカラーフィルタを通過した後の上記バックライト装置からの光の分光特性の具体例を示すグラフである。
【００５５】
図４において、基板２２ａと偏光板３２との間には、スペーサ５が介在することにより、高さ寸法ｈ１に等しいギャップ（離間寸法）を有する空隙層が形成されており、液晶表示装置３側から出射した光が当該空隙層を通過してタッチパネル２側に向かって進行するようになっている。なお、以下の説明では、説明の簡略化のために、上記空隙層を通過する光を例示して説明し、垂直部分５ａまたは水平部分５ｂの内部を通過する光については、その説明を省略する。
【００５６】
詳細には、偏光板３２と空隙層との界面上の任意の点Ｐ１において、偏光板３２の内部を通過してきた光αが入射角θ１で空隙層の内部に入射した後、空隙層と基板２２ａとの界面上の任意の点Ｐ２に対して、入射角θ２で到達すると、当該点Ｐ２では、透過光β及び反射光γが生じる。すなわち、上記光αの一部は、点Ｐ２を経て基板２２ａの内部に直接的に進行する上記透過光βとなる。
【００５７】
また、光αの一部は、点Ｐ２で偏光板３２側に反射された後、偏光板３２と空隙層との界面上の任意の点Ｐ３において、基板２２ａ側に再度反射されて、空隙層と基板２２ａとの界面上の任意の点Ｐ４を経て基板２２ａの内部に進行する上記反射光γとなる。
【００５８】
上記のような透過光β及び反射光γが生じた場合に、これら透過光β及び反射光γが表示装置１から同時にユーザに向かって出射されると、干渉縞の発生がユーザによって視認されることがある。つまり、上記光αが任意の波連を有する光（波）である場合、空隙層と基板２２ａとの界面で透過光βと反射光γとが再合成されると、干渉縞として現れてしまう。
【００５９】
それ故、干渉縞の発生を防ぐためには、透過光βと反射光γとの光路長差（図４に点線にて図示）が可干渉距離よりも大きくければよい。また、この可干渉距離は、一般に光αの波連の長さで説明される。つまり、任意の波連をもつ光αが空隙層から基板２２ａの内部に入射するときに発生する干渉光は、透過光βと反射光γの位相差を考えればよく、反射光γが空隙層と基板２２ａとの界面に到達したときに、透過光βの全ての波連が当該界面を既に通過していれば、上記干渉光は生ぜずに、干渉縞も発生しない。従って、可干渉距離より光路長差を長く設定すれば干渉縞を抑えられることになる。
【００６０】
ここで、可干渉距離の算出の仕方について以下に説明する。
【００６１】
波長λの光について考える。透過光βと、その（ｍ＋１）番目の波である反射光γが強め合っている場合を考える。その波長λの（ｍ＋１）番目の波に対して、波長（λ＋Δλ）の光のｍ番目の波が強め合うと、干渉縞は視認されなくなる。この干渉縞が視認されない条件では、光学的距離が等しいから、下記（１）式が成立する。
【００６２】
λ＊（ｍ＋１）＝（λ＋Δλ）＊ｍ ――（１）
上記（１）式を変形すると、下記（２）が求められる。
【００６３】
ｍ＝λ／Δλ ――（２）
また、波連の長さ（可干渉距離）Ｌｃは、波長λと波の数ｍとの積の値で求められるから、上記（２）式を用いて、可干渉距離Ｌｃは、下記（３）式で表される。
【００６４】
Ｌｃ＝λ＊ｍ＝λ2／Δλ ――（３）
上記（３）式から明らかなように、可干渉距離Ｌｃは、光の波長λと波長の広がり幅Δλとで算出することができる。
【００６５】
一方、バックライト装置４からの光の分光特性は、図５（ａ）に曲線７０にて例示するように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色光の波長域でピークを有している。
【００６６】
さらに、表示用液晶パネル３１の上記カラーフィルタを通過した後の分光特性は、図５（ｂ）に示される。すなわち、カラーフィルタのＲ層、Ｇ層、及びＢ層をそれぞれ通過した後のＲＧＢの色光の分光特性は、同図５（ｂ）の曲線７０Ｒ、７０Ｇ、及び７０Ｂで示される。
【００６７】
そして、赤色光の波長λ及び波長の広がり幅Δλをそれぞれ６１０ｎｍ及び１０ｎｍとしたとき、上記（３）式より、赤色光の可干渉距離Ｌｃ（Ｒ）は３７μｍと求められる。
【００６８】
また、緑色光の波長λ及び波長の広がり幅Δλをそれぞれ５４５ｎｍ及び１０ｎｍとしたとき、上記（３）式より、緑色光の可干渉距離Ｌｃ（Ｇ）は３０μｍと求められる。
【００６９】
また、青色光の波長λ及び波長の広がり幅Δλをそれぞれ４３５ｎｍ及び９．５ｎｍとしたとき、上記（３）式より、青色光の可干渉距離Ｌｃ（Ｂ）は２０μｍと求められる。
【００７０】
上記のように求められた可干渉距離Ｌｃ（Ｒ）、Ｌｃ（Ｇ）、Ｌｃ（Ｂ）のうち、最大の可干渉距離Ｌｃ（Ｒ）の３７μｍを選択する。また、上述したように、図４に点線にて示した透過光βと反射光γとの光路長差が可干渉距離よりも大きい場合に、干渉縞の発生を防止することができるので、スペーサ５の高さ寸法ｈ１は最大の可干渉距離Ｌｃ（Ｒ）の約１／２であればよい。
【００７１】
すなわち、本実施形態では、若干の余裕を考慮して、スペーサ５の垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法ｈ１を２０μｍ（＞３７／２）としている。
【００７２】
以上のように、本実施形態では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法ｈ１が、可干渉距離及びバックライト装置４の分光特性に基づいて、２０μｍ以上に設定されているので、干渉縞の発生をより確実に防止することができる。
【００７３】
尚、可視光領域の最大波長は、７８０ｎｍ程度であるが、図５（ｂ）に示したように、本実施形態の表示装置１では、バックライト装置４から実際に発光される光において、上記赤色光の波長が実質的な最大波長である。それゆえ、本実施形態の表示装置１では、スペーサ５での干渉縞発生の防止機能を十分に発揮させることができる。
【００７４】
図３に戻って、スペーサ５では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの高さ寸法ｈ１が、１０００μｍ以下に制限されている。これにより、本実施形態の表示装置１では、スペーサ５の後述の幅寸法を１ｍｍ以下に確実に抑えることができる。このため、本実施形態の表示装置１では、表示品位がスペーサ５に起因して低下するのを確実に防ぐことができるように構成されている。
【００７５】
尚、スペーサ５の高さ寸法ｈ１を２０μｍ未満としたときには、干渉縞の発生をより確実に防止できないおそれがある。一方、１０００μｍを超える高さ寸法ｈ１のスペーサ５を用いたときには、上記空隙層のギャップ（離間寸法）を維持するために、スペーサ５の垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの各部分の大きさ（下記の格子線幅）を大きくする必要が生じて、表示品位の低下を招くおそれがある。
【００７６】
また、複数の各垂直部分５ａにおいて、上記表示面の横方向と平行な横方向の幅寸法（図３（ａ）に“Ｗａ１”にて図示）は、１ｍｍ以下とされている。同様に、複数の各水平部分５ｂにおいて、上記表示面の縦方向と平行な縦方向の幅寸法（図３（ａ）に“Ｗｂ１”にて図示）は、１ｍｍ以下とされている。
【００７７】
すなわち、スペーサ５では、格子状の垂直部分５ａ及び水平部分５ｂの各格子線幅が１ｍｍ以下に設定されている。これにより、本実施形態の表示装置１では、複数の垂直部分５ａ及び水平部分５ｂを格子状に配置したときでも、これら垂直部分５ａ及び水平部分５ｂに起因して、表示品位の低下が生じるのを防止することができるようになっている。
【００７８】
尚、垂直部分５ａの上記幅寸法Ｗａ１または水平部分５ｂの上記幅寸法Ｗｂ１が１ｍｍを超える幅寸法に設定されたときには、表示品位の低下を招くおそれがある。
【００７９】
また、スペーサ５では、隣接する２つの垂直部分５ａの間隔寸法（図３（ａ）に"Ｌａ１"にて図示）が５ｍｍ以上３０ｍｍ未満にされている。同様に、隣接する２つの水平部分５ｂの間隔寸法（図３（ａ）に"Ｌｂ１"にて図示）が５ｍｍ以上３０ｍｍ未満にされている。これにより、本実施形態の表示装置１では、垂直部分５ａ及び水平部分５ｂに起因する表示品位の低下を確実に防ぎつつ、干渉縞の発生を確実に防止できるように構成されている。
【００８０】
尚、上記間隔寸法Ｌａ１またはＬｂ１を５ｍｍ未満としたときには、対応する垂直部分５ａまたは水平部分５ｂに起因して、表示品位の低下を招くおそれがある。一方、間隔寸法Ｌａ１またはＬｂ１を３０ｍｍ以上としたときには、上記空隙層のギャップを維持することができなくなって、干渉縞の発生を確実に防止できないおそれがある。
【００８１】
以上のように構成された本実施形態の表示装置１では、タッチパネル（機能付与部）２と液晶表示装置（表示部）３との間に、格子状のスペーサ５を介在させることにより、干渉縞の発生を防止している。この結果、上記従来例と異なり、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができる。
【００８２】
また、本実施形態の表示装置１では、スペーサ５が格子状に配列された垂直部分５ａ及び水平部分５ｂを含んでいるので、両面粘着テープを使用した上記第１の従来例と異なり、表示面の画面サイズに関わりなく、スペーサ５を介在させてタッチパネル２と液晶表示装置３とを安定した状態で、一体的に組み付けて維持することができる。しかも、タッチパネル２に対して押圧操作が加えられたときでも、干渉縞の発生を防いで表示品位が低下するのを防止することができる。
【００８３】
尚、上記の説明では、抵抗膜式のタッチパネル２を使用した場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、光学式や静電容量式等の他の方式のタッチパネルを用いることもできる。
【００８４】
［第２の実施形態］
図６は、本発明の第２の実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す側面図である。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、タッチパネルに代えて、視野角制御機能を付与する視野角制御装置を用いた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【００８５】
つまり、図６に示すように、本実施形態の表示装置１では、液晶表示装置３の表示面側に、複数のスペーサ１５を介在させて機能付与部としての視野角制御装置６が設けられている。視野角制御装置６には、スペーサ１５上に載置される視野角制御用液晶パネル６１と、視野角制御用液晶パネル６１上に順次積層された位相差板６２及び偏光板６３とが設けられている。
【００８６】
視野角制御用液晶パネル６１には、液晶層と、この液晶層を狭持する一対の透光性基板とを備えている（図示せず）。上記液晶層には、例えばホモジニアス配向させたネマティック液晶が用いられている。また、この液晶層では、その液晶分子は、電圧の無印加時には、上記透光性基板の基板面に対して分子長軸がほぼ平行となるように配列され、電圧が印加されると、同基板面に対して分子長軸がほぼ垂直となるよう配列されている。
【００８７】
また、視野角制御用液晶パネル６１では、表示用液晶パネル３１と異なり、画素単位に液晶層を駆動する必要がないため、電極構造に関しては制限がない。つまり、視野角制御用液晶パネル６１では、表示面全体で一様なスイッチングを行うために、上記透光性基板の全面に一様な透明電極が形成された構成としても良いし、他の任意の電極構造を取り得る。
【００８８】
また、視野角制御装置６では、液晶表示装置３の偏光板３２を協働して、表示装置１の表示状態を狭視野角と広視野角との間で切替可能に構成されている。すなわち、偏光板６３と偏光板３２とは、それぞれの偏光透過軸が略直交（例えば、８０°〜１００°の範囲）するように配置されている。
【００８９】
ここで、図７及び図８を参照して、本実施形態の表示装置１での視野角の切替動作について具体的に説明する。
【００９０】
図７は、図６に示した表示装置において、異なる視点からの視角の定義を表す模式図である。図８（ａ）〜（ｃ）は、図６に示した表示装置における、視角に応じた液晶分子と偏光板の偏光透過軸との位置関係を示す図である。尚、以下の説明では、表示装置１に対する、ある視点からの視角を、偏光板６３の中央６３ｃを基準とした方位角θ及び極角φによって表す。
【００９１】
すなわち、図７に示すように、方位角θとは、視点から偏光板６３の表面を含む平面へ下ろした垂線の足と、偏光板６３の中央６３ｃとを結ぶ線の回転角である。また、図７において、方位角θは、視点Ｓ１の方向の方位角θＣ１を０°として、偏光板６３の法線方向上側から見た場合に時計回りに増加するものとする。すなわち、同図７に例示するように、視点Ｓ２の方位角θＣ２は９０°であり、視点Ｓ３の方位角θＣ３は１８０°である。また、極角φ１〜φ３は、偏光板６３の中央６３ｃと視点Ｓ１〜Ｓ３とをそれぞれ結ぶ直線が、偏光板６３の法線となす角度である。
【００９２】
ここで、図８（ａ）〜（ｃ）を参照して、視野角制御用液晶パネル６１において、電圧印加が行われて、液晶分子の分子長軸が表示装置１の表示面にほぼ垂直となった場合の、図７に示す視点Ｓ１〜Ｓ３のそれぞれの視角から観察される表示状態について説明する。
【００９３】
まず、視点Ｓ１からの視角（方位角θＣ１＝０°）に対しては、極角φ１がおよそ２０°〜６０°の範囲で、図８（ａ）に示すように、液晶分子６１ｃの短軸側が視角方向に対向する状態となる。これにより、視点Ｓ１からの視角に対しては、バックライト装置４から出射され、偏光板３２を透過して視野角制御用液晶パネル６１内に入射した直線偏光は、液晶分子６１ｃによって複屈折が与えられず、偏光板６３で遮蔽される。従って、視点Ｓ１からの視角に対しては、他人からの覗き見を防止するに十分な遮光状態が得られる。
【００９４】
また、視点Ｓ２からの視角（方位角θＣ２＝９０°）に対しては、極角φ２がおよそ３０°〜６０°の範囲で、図８（ｂ）に示すように、液晶分子６１ｃの分子長軸が、偏光板６３の偏光透過軸Ｘ１及び偏光板３２の偏光透過軸Ｘ２のそれぞれに対して若干傾いた状態となる。これにより、視点Ｓ２からの視角に対しては、バックライト装置４から出射され、偏光板３２を透過して視野角制御用液晶パネル６１内に入射した直線偏光は、液晶分子６１ｃによってごくわずかな複屈折が生じるが、偏光板６３で遮蔽される。従って、視点Ｓ２からの視角に対しても、他人からの覗き見を防止するに十分な遮光状態が得られる。また、視点Ｓ２と対向する位置、つまり方位角θが２７０°の場合も、視点Ｓ２からの観察時と同様の原理により、遮光状態が得られる。
【００９５】
また、視点Ｓ３からの視角（方位角θＣ３＝１８０°）に対しては、極角φ３が０°≦φ３＜９０°の範囲で、図８（ｃ）に示すように、液晶分子６１ｃの分子長軸が、偏光板６３の偏光透過軸Ｘ１及び偏光板３２の偏光透過軸Ｘ２のそれぞれに対して約４５°傾き、かつ、液晶分子６１ｃの長軸側が視角方向に対向する状態となる。これにより、視点Ｓ３からの視角に対しては、バックライト装置４から出射され、偏光板３２を透過して視野角制御用液晶パネル６１内に入射した直線偏光は、液晶分子６１ｃによって複屈折が与えられ、偏光板６３の偏光透過軸Ｘ１に一致するよう偏光方向が回転され、偏光板６３を透過する。従って、視点Ｓ３からの視角に対しては、十分な透過率が得られる。
【００９６】
以上のように、視野角制御装置６では、視野角制御用液晶パネル６１において電圧印加が行われた場合、方位角１８０°を中心とする狭い視角範囲についてのみ良好な表示が得られ、その他の方位角については、視野角制御用液晶パネル６１内の偏光光が偏光板６３で遮光され、黒表示となる。従って、視野角制御装置６では、視野角制御用液晶パネル６１において電圧印加を行うことにより、広視野角方向に対しては、バックライト装置４からの出射光を遮蔽できる。すなわち、広視野角方向からは表示用液晶パネル３１の表示画像を視認できなくなり、表示装置１を狭視野角とすることができる。
【００９７】
一方、視野角制御用液晶パネル６１において電圧印加を行わない場合は、視野角制御用液晶パネル６１において、上記視点Ｓ１〜Ｓ３のいずれの視角に対しても、全方位に対して良好な表示が得られるような十分な複屈折が生じることにより、表示装置１を広視野角とすることができる。
【００９８】
以上のとおり、本実施形態の表示装置１では、視野角制御用液晶パネル６１への電圧の印加／無印加を切替えることにより、表示装置１の表示状態を広視野角と狭視野角との間で切替えることが可能となる。
【００９９】
次に、図９を参照して、本実施形態のスペーサ１５について具体的に説明する。
【０１００】
図９は、図６に示したスペーサを説明する図であり、（ａ）は上記視野角制御装置側から見たときのスペーサの平面図であり、（ｂ）はスペーサの側面図である。図９において、スペーサ１５には、スペーサ５と同様に、ＵＶ硬化性の透明な合成樹脂（例えば、ＵＶ硬化型アクリル樹脂）が使用されており、スペーサ１５は、図９（ａ）に示すように、偏光板３２に対して、ドット状に設けられている。
【０１０１】
具体的には、複数のスペーサ１５が、上記表示面の縦方向及び横方向に沿って各々所定間隔をおいて配列されている。また、各スペーサ１５には、例えば四角柱状のものが使用されており、これらのスペーサ１５は、例えばインクジェット法によって偏光板３２上にドット状に形成されたものである。
【０１０２】
すなわち、偏光板３２上の予め設定しておいた箇所に対して、インクジェット法にて上記合成樹脂を塗布して、スペーサ１５をドット状に設ける。そして、スペーサ１５は、紫外線が照射されることにより、偏光板３２に固定されて、液晶表示装置３に一体化される。その後、表示装置１では、各スペーサ１５の上方に、視野角制御装置６の視野角制御用液晶パネル６１が載置されることにより、当該視野角制御装置６がスペーサ１５を介在させて液晶表示装置３に一体的に組み付けられる。
【０１０３】
また、図９（ｂ）において、スペーサ１５では、液晶表示装置３と視野角制御装置６とを離間させる高さ寸法ｈ２が可視光に対する可干渉距離を基に定められており、干渉縞の発生を確実に防止することができるようになっている。具体的には、スペーサ１５では、スペーサ５と同様に、上記高さ寸法ｈ２が２０μｍ以上とされており、さらには、表示品位がスペーサ１５に起因して低下するのを確実に防ぐために、１０００μｍ以下に制限されている。
【０１０４】
また、スペーサ１５では、上記表示面の横方向及び縦方向に対して、それぞれ平行に配置される横方向の幅寸法（図９（ａ）に“Ｗａ２”にて図示）及び縦方向の幅寸法（図９（ａ）に“Ｗｂ２”にて図示）が１ｍｍ以下に設定されている。これにより、本実施形態の表示装置１では、第１の実施形態と同様に、スペーサ１５に起因する表示品位の低下が生じるのを防ぐことができるように構成されている。
【０１０５】
また、本実施形態の表示装置１では、上記横方向で隣接する２つのスペーサ１５の間隔寸法（図９（ａ）に"Ｌａ２"にて図示）が５ｍｍ以上３０ｍｍ未満にされている。同様に、上記縦方向で隣接する２つのスペーサ１５の間隔寸法（図９（ａ）に"Ｌｂ２"にて図示）が５ｍｍ以上３０ｍｍ未満にされている。これにより、本実施形態の表示装置１では、第１の実施形態と同様に、スペーサ１５に起因する表示品位の低下を確実に防ぎつつ、干渉縞の発生を確実に防止できるように構成されている。
【０１０６】
以上のように構成された本実施形態では、液晶表示装置（表示部）３と視野角制御装置（機能付与部）６との間に、ドット状のスペーサ１５を介在させることにより、干渉縞の発生を防止しているので、上記第１の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【０１０７】
尚、上記の説明以外に、第１の実施形態の場合と同様に、液晶表示装置３の表示面側に視野角制御装置６を設けた場合について説明したが、液晶表示装置３の非表示面側に視野角制御装置６を設けることもできる。また、上記表示面側及び非表示面側の双方に視野角制御装置６を設置することも可能である。
【０１０８】
さらに、液晶表示装置３の表示面側及び非表示面側にタッチパネル２及び視野角制御装置６をそれぞれ設置して、タッチパネル２による操作入力機能、及び視野角制御装置６にて覗き見を防止する、いわゆるベールビュー機能の両方の機能を備えた液晶表示装置３を構成することもできる。
【０１０９】
また、上記の説明では、視野角制御用液晶パネル６１を備えた視野角制御装置６を用いた場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、位相差フィルム等を積層してフィルム状に構成された視野角制御フィルムを使用することもできる。
【０１１０】
尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１１】
例えば、上記の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有する表示部を構成可能な各種表示装置に適用することができる。具体的には、半透過型や反射型の液晶表示装置、あるいは投写型表示装置などの非発光型の表示装置を表示部として使用することができる。
【０１１２】
また、上記の説明以外に、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）素子、無機ＥＬ素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display）、電界放出ディスプレイ（Field Emission Display）、表面電界ディスプレイ（Surface-conduction Electron-emitter Display）等の自発光型の表示装置を表示部に用いることもできる。
【０１１３】
なお、ＣＲＴなどの表示面がフラットでなく、曲面を有する表示部に対しては、スペーサの上記高さ寸法を当該曲面に応じて適宜変更して、機能付与部を設置すればよい。
【０１１４】
また、上記の説明では、機能付与部としてタッチパネルまたは視野角制御パネルを用いた場合について説明したが、本発明の機能付与部はこれに限定されるものではなく、例えば表示部にて形成された表示画像の光を遮光する遮光部分と、当該光の透過を許容する透過部分とを備えた視差バリアを機能付与部に用いることにより、複数の表示方向に対して異なる複数の表示画像をそれぞれ表示可能なマルチビュー機能を付与することができる。
【０１１５】
また、視差バリアに代えて、レンチキュラーレンズを含んだ視差素子を機能付与部として設けることにより、表示部からの表示画像を３次元的に表示可能な３Ｄ（Dimension）表示装置を構成することもできる。
【０１１６】
なお、本発明にかかる表示装置の用途は多岐に亘る。例えばノート型パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末（ＰＤＡ）、携帯型ゲーム機、または携帯電話等のディスプレイに適用されるだけでなく、ＡＴＭ（現金自動受け払い機）、公共の場に設置される情報端末、券売機、および車載用ディスプレイ等、様々な機器のディスプレイに適用される。
【０１１７】
また、上記の説明では、スクリーン印刷法によって形成された格子状のスペーサまたはインクジェット法によって形成された四角柱状のスペーサを用いた場合について説明した。しかしながら、本発明のスペーサは、表示部と機能付与部との間に配置されて、干渉縞の発生を防止するものであれば、スペーサの形状及び形成方法は上記のものに何等限定されない。具体的には、フォトリソ法などを用いることもできる。また、三角柱などの四角柱以外の多角柱状のスペーサや球状のスペーサを使用することもできる。
【０１１８】
また、上記の説明では、透明な合成樹脂を用いてスペーサを構成した場合について説明したが、本発明のスペーサはこれに限定されるものではなく、黒色などの所定色に着色された材質を使用することができる。
【０１１９】
但し、上記のような透明な合成樹脂をスペーサに用いる場合の方が、当該スペーサでの光吸収を極力抑えることができて、スペーサに起因する輝度の低下を抑制可能となる点で好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明にかかる表示装置は、情報表示機能以外の機能を付与して高機能化を図ったときでも、表示品位が低下するのを防ぐことができるので、優れた表示性能を有する高性能な表示装置に対して有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示したタッチパネルの要部構成を説明する図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ上部電極部側及び下部電極部側から見たときの下部電極部及び上部電極部の平面図である。
【図３】図１に示したスペーサを説明する図であり、（ａ）は上記タッチパネル側から見たときのスペーサの平面図であり、（ｂ）はスペーサの側面図である。
【図４】上記スペーサの高さ寸法と可干渉距離との関係を説明するための図である。
【図５】（ａ）は図１に示したバックライト装置からの光の分光特性の具体例を示すグラフであり、（ｂ）は図１に示した表示用液晶パネルのカラーフィルタを通過した後の上記バックライト装置からの光の分光特性の具体例を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる表示装置の概略構成を示す側面図である。
【図７】図６に示した表示装置において、異なる視点からの視角の定義を表す模式図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、図６に示した表示装置における、視角に応じた液晶分子と偏光板の偏光透過軸との位置関係を示す図である。
【図９】図６に示したスペーサを説明する図であり、（ａ）は上記視野角制御装置側から見たときのスペーサの平面図であり、（ｂ）はスペーサの側面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 表示装置
２ タッチパネル（機能付与部）
３ 液晶表示装置（表示部）
３１ 表示用液晶パネル（表示部）
５ スペーサ
５ａ 垂直部分
５ｂ 水平部分
６ 視野角制御装置（機能付与部）
６１ 視野角制御用液晶パネル（機能付与部）
１５ スペーサ
ｈ１、ｈ２ 高さ寸法
Ｗａ１、Ｗａ２ 横方向の幅寸法
Ｗｂ１、Ｗｂ２ 縦方向の幅寸法
Ｌａ１、Ｌａ２ 間隔寸法
Ｌｂ１、Ｌｂ２ 間隔寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有する表示部と、
前記表示部に対して、所定の機能を付与する機能付与部とを備え、
前記表示部と前記機能付与部との間に、スペーサを介在させることにより、干渉縞が発生するのを防止したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記スペーサでは、前記表示部と前記機能付与部とを互いに離間させる高さ寸法が可視光に対する可干渉距離を基に定められている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記スペーサでは、前記高さ寸法が２０μｍ以上１０００μｍ以下である請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記スペーサでは、前記表示面の横方向または縦方向に対して、それぞれ平行に配置される横方向の幅寸法または縦方向の幅寸法が１ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示部と前記機能付与部との間には、平行に配置された前記スペーサが複数配置されるとともに、
互いに平行に配置され、かつ、隣接する２つの前記スペーサの間隔寸法が、５ｍｍ以上３０ｍｍ未満である請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記スペーサには、透明な合成樹脂が用いられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記機能付与部には、前記スペーサを介在させて前記表示部の前記表示面側に設けられたタッチパネルが用いられている請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記機能付与部には、前記スペーサを介在させて前記表示部の前記表示面側及び前記表示面に対向する非表示面側の少なくとも一方に設けられた視野角制御パネルが用いられている請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１】
文字及び画像を含んだ情報を表示する表示面を有する表示部と、
前記表示部に対して、所定の機能を付与する機能付与部とを備え、
前記表示部と前記機能付与部との間に、スペーサを介在させることにより、干渉縞が発生するのを防止したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記スペーサでは、前記表示部と前記機能付与部とを互いに離間させる高さ寸法が可視光に対する可干渉距離を基に定められている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記スペーサでは、前記高さ寸法が２０μｍ以上１０００μｍ以下である請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記スペーサでは、前記表示面の横方向または縦方向に対して、それぞれ平行に配置される横方向の幅寸法または縦方向の幅寸法が１ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示部と前記機能付与部との間には、平行に配置された前記スペーサが複数配置されるとともに、
互いに平行に配置され、かつ、隣接する２つの前記スペーサの間隔寸法が、５ｍｍ以上３０ｍｍ未満である請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記スペーサには、透明な合成樹脂が用いられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記機能付与部には、前記スペーサを介在させて前記表示部の前記表示面側に設けられたタッチパネルが用いられている請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記機能付与部には、前記スペーサを介在させて前記表示部の前記表示面側及び前記表示面に対向する非表示面側の少なくとも一方に設けられた視野角制御パネルが用いられている請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１３４４８９（Ｐ２００８−１３４４８９Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２１１３６（Ｐ２００６−３２１１３６）
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【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２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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