JP2008262107A - Directivity-expressing display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2画面表示ディスプレイや3D表示ディスプレイなど、指向性を有する複数の画像を同時に表示することが可能な指向性表示ディスプレイに関するものである。 The present invention relates to a directional display that can simultaneously display a plurality of images having directivity, such as a two-screen display or a 3D display.
従来において、例えば、下記の特許文献1に記載されているように、3D表示ディスプレイなどの指向性表示ディスプレイは、透過型液晶パネルの前面にバリアを配置して、指向性を有する複数の画像に分離することにより、指向性表示を実現している。 Conventionally, for example, as described in Patent Document 1 below, a directional display display such as a 3D display has a barrier disposed on the front surface of a transmissive liquid crystal panel so that a plurality of directional images are displayed. By separating, directional display is realized.
ここで、バリアは、透過型液晶パネルから射出された画像光を部分的に遮断して、複数の画像に分離するものであるため、観察者がそれらの画像を見た場合、通常の1画面表示の場合に比較して、暗く見えてしまい、視認性が悪くなるという問題があった。 Here, the barrier partially blocks the image light emitted from the transmissive liquid crystal panel and separates it into a plurality of images. Therefore, when an observer views these images, the normal one screen is displayed. Compared with the case of display, there was a problem that it looked dark and visibility deteriorated.
しかも、透過型液晶パネルは、反射型液晶パネルに比較して、外光に対する視認性が低いため、このような特性を有する透過型液晶パネルを用いた指向性表示ディスプレイでは、太陽光下など、外光が強い場合に、視認性がさらに悪くなるという問題があった。 In addition, since the transmissive liquid crystal panel has low visibility with respect to external light compared to the reflective liquid crystal panel, in a directional display using the transmissive liquid crystal panel having such characteristics, When external light is strong, there is a problem that visibility is further deteriorated.
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、外光が強い場合でも視認性の悪化を抑制することが可能な指向性表示ディスプレイを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and provide a directional display capable of suppressing deterioration in visibility even when external light is strong.
本発明は、上記した目的の少なくとも一部を達成するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to achieve at least a part of the above object, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]指向性を有する複数の画像を同時に表示することが可能な指向性表示ディスプレイであって、複数の画素ドットを構成する液晶層と、前記液晶層の背面側に設けられ、前記液晶層の前面側から入射する光を反射し、前記液晶層の背面側から入射する光を透過する透過/反射層と、を有し、前記複数の画素ドットによって前記複数の画像を形成する液晶パネルと、前記複数の画像を光学的に分離するために、複数の遮光部および複数の開口部を有し、前記液晶層の前面側に配置されるバリアと、を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 Application Example 1 A directional display capable of simultaneously displaying a plurality of images having directivity, the liquid crystal layer forming a plurality of pixel dots, provided on the back side of the liquid crystal layer, A liquid crystal layer that reflects light incident from the front side of the liquid crystal layer and transmits / reflects light incident from the back side of the liquid crystal layer, and forms the plurality of images by the plurality of pixel dots. A panel, and a barrier having a plurality of light-shielding portions and a plurality of openings and arranged on the front side of the liquid crystal layer in order to optically separate the plurality of images. Sex display.
上記したように、適用例1記載の指向性表示ディスプレイでは、透過型液晶パネルに比較して、外光を照明光として利用することにより、外光に対する視認性が高い反射型液晶パネルとしても機能する液晶パネルを、表示パネルとして用いている。このため、太陽光下など、外光が強い場合でも視認性が悪化することを抑制することが可能である。 As described above, the directional display described in Application Example 1 also functions as a reflective liquid crystal panel having high visibility with respect to external light by using external light as illumination light as compared with a transmissive liquid crystal panel. The liquid crystal panel is used as a display panel. For this reason, even when external light is strong, such as under sunlight, it can suppress that visibility deteriorates.
[適用例2]適用例1記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける各遮光部は、それぞれ、前記バリアの背面側に、光反射層を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 Application Example 2 The directional display according to Application Example 1, wherein each light shielding portion in the barrier includes a light reflection layer on the back side of the barrier.
こうすることにより、バリアで遮光される光を光反射層で反射して再利用することが可能となり、いっそう外光に対する視認性を高めることができる。また、例えば、バックライトを照明装置として用いて、液晶パネルを透過型液晶パネルとして機能させる場合においても、バリアで遮光される光を光反射層で反射して再利用することが可能となり、外光に対する視認性を高めることができる。 By doing so, it is possible to reuse the light shielded by the barrier by reflecting it with the light reflecting layer, and the visibility to external light can be further enhanced. In addition, for example, even when a backlight is used as a lighting device and the liquid crystal panel functions as a transmissive liquid crystal panel, the light shielded by the barrier can be reflected by the light reflecting layer and reused. Visibility to light can be increased.
[適用例3]適用例1または適用例2記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける各遮光部は、それぞれ、前記バリアの前面側に、無反射層を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 Application Example 3 In the directional display according to Application Example 1 or Application Example 2, each light shielding portion in the barrier includes a non-reflective layer on the front side of the barrier. display.
こうすることにより、バリアで外光が反射されることがほとんどなく、いわゆる写り込みを防止することができる。 By so doing, outside light is hardly reflected by the barrier, and so-called reflection can be prevented.
[適用例4]適用例1ないし適用例3のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記液晶パネルは、前記液晶層の前面側に配置される前面側偏光板および前記液晶層の背面側に配置される背面側偏光板を備えており、前記前面側偏光板は、前記バリアの前面に配置されることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 Application Example 4 In the directional display according to any one of Application Examples 1 to 3, the liquid crystal panel includes a front side polarizing plate disposed on a front side of the liquid crystal layer and a back side of the liquid crystal layer. The directional display is characterized by comprising a back-side polarizing plate disposed on the front surface, and the front-side polarizing plate is disposed on the front surface of the barrier.
こうすることにより、複数の画像の分離効率を高めることができる。 By doing so, the separation efficiency of a plurality of images can be increased.
[適用例5]適用例1ないし適用例4のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける各開口部は、表示する画像数をn(nは2以上の整数)とした場合に、1つの開口部が前記液晶パネルのn個の画素ドットに対応するように、それぞれ設けられることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 Application Example 5 In the directional display according to any one of Application Example 1 to Application Example 4, each opening in the barrier has a display number n (n is an integer of 2 or more). A directional display, wherein one opening is provided so as to correspond to n pixel dots of the liquid crystal panel.
こうすることにより、液晶パネルによって形成されるn個の画像を光学的に分離することができる。 By doing so, n images formed by the liquid crystal panel can be optically separated.
[適用例6]適用例1ないし適用例5のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける隣接する前記開口部同士のピッチをLとし、前記液晶パネルにおいて、1つの画像を形成する複数の前記画像ドットのうち、隣接する画素ドット同士のピッチをMとした場合に、前記距離Lが前記距離Mより小さいことを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 Application Example 6 In the directional display according to any one of Application Examples 1 to 5, the pitch between the adjacent openings in the barrier is L, and one image is formed on the liquid crystal panel. The directional display according to claim 1, wherein the distance L is smaller than the distance M when the pitch between adjacent pixel dots is M among the plurality of image dots.
このように構成することによって、液晶パネルによって形成されるn個の画像を、効率よく分離することができる。 With such a configuration, n images formed by the liquid crystal panel can be efficiently separated.
[適用例7]適用例1ないし適用例6のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける前記遮光部と前記開口部とは、市松状になるように配置されていることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 Application Example 7 In the directional display according to any one of Application Examples 1 to 6, the light shielding portion and the opening in the barrier are arranged in a checkered pattern. Directional display display.
[適用例8]適用例1ないし適用例6のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける前記遮光部と前記開口部とは、ストライプ状になるように配置されていることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 Application Example 8 In the directional display according to any one of Application Examples 1 to 6, the light shielding portion and the opening in the barrier are arranged in a stripe shape. Directional display display.
遮光部と開口部とを、市松状あるいはストライプ状になるように配置することにより、表示される各画像の画質を向上させることができる。 The image quality of each displayed image can be improved by arranging the light shielding portion and the opening portion in a checkered pattern or a stripe pattern.
なお、本発明は、上記した指向性表示ディスプレイなどの装置発明の態様に限ることなく、画像表示方法などの方法発明としての態様で実現することも可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described apparatus invention such as a directional display, but can also be realized as a method invention such as an image display method.
A.実施例の構成:
図1は、本発明の一実施例としての指向性表示ディスプレイの断面を模式的に示した説明図である。本実施例における指向性表示ディスプレイ100は、2つの画像(第1の画像と第2の画像)を同時に表示することができる、2画面表示ディスプレイまたは3D表示ディスプレイである。本実施例における指向性表示ディスプレイ100は、図1に示すように、半透過型液晶パネル(「半透過反射型液晶パネル」とも呼ばれる。)110と、半透過型液晶パネルの前面に配置されるバリア150と、半透過型液晶パネルの後面に配置されるバックライト180と、を備えている。
A. Example configuration:
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a cross section of a directional display as an embodiment of the present invention. The
半透過型液晶パネル110は、ガラス基板116上に、光反射膜118が形成されている。この光反射膜118は、反射した光を拡散させて白色光とするための拡散性を有していることが好ましい。このような拡散性は、例えば、反射面の表面に透明な拡散性シートを設けることにより構成することができ、反射面の表面に細かい凹凸を設けることにより構成することもできる。また、光反射膜118には、複数の画素ドットに対応して、それぞれスルーホール120が設けられている。スルーホールの位置および数は、特に限定されるものではなく、種々の構成とすることができる。図1では、各画素ドットの中央に、それぞれ1つのスルーホール120が設けられている。
In the transflective
光反射膜118上には、複数の画素ドットに対応して、赤色(R),青色(B),緑色(B)の3色から成る色フィルタ122が形成されている。色フィルタ122上には、透明な対向電極124が形成されている。対向電極124の前面には、液晶層126が形成されており、液晶層126の前面には、複数の画素ドットに対応して、複数の透明な画素電極128が形成されている。画素電極128の前面には、ガラス基板132が設けられている。なお、ガラス基板132上の各画素電極128の間には、各画素電極に対応して、複数の画素スイッチング用のTFT(Thin Film Transistor)、容量素子、信号線や走査線等の配線が設けられているが、図1では省略されている。
On the
ガラス基板116の背面には位相差板(例えば、λ/4板)114および偏光板112が形成されている。また、ガラス基板132の前面にも位相差板(例えば、λ/4板)134および偏光板136が形成されている。位相差板114および位相差板134は、半透過型液晶パネル110の背面から入射し前面から射出する光の位相と、半透過型液晶パネル110の前面から入射し前面から射出する光の位相と、を調整するための位相差板である。
A phase difference plate (for example, a λ / 4 plate) 114 and a polarizing
本実施例における半透過型液晶パネル110は、複数の画素ドットによって、2つの画像(第1の画像と第2の画像)を形成する。1つの画素ドットは、主として、1つの画素電極128と、その画素電極128に対向する対向電極124の部分と、それらの電極に挟まれた液晶層126の部分と、上記画素電極128に対向電極124等を挟んで対向する色フィルタ122の部分などで構成される。複数の画素ドットは、第1の画像を形成するための第1の種類の画素ドット130aと、第2の画像を形成するための第2の種類の画素ドット130bと、に分けられており、これらは、図1に示すように交互に配置されている。
The transflective
バリア150は、半透過型液晶パネル110の前面に、面方向に沿って交互に配置される複数の遮光部152と複数の開口部154とで構成される。遮光部152は、ガラス基板156の背面に、バリア150の前面からの光(外光)を吸収する無反射層158が形成され、無反射層158の背面に、光反射層160が形成されることにより、構成される。なお、無反射層158は、例えば、酸化クロムにより形成される。また、光反射層160は、光反射膜118と同様に、反射した光を拡散させて白色光とするための拡散性を有していることが好ましい。
The
本実施例において、バリア150における各開口部154は、1つの開口部が、半透過型液晶パネル110の隣接する2つの画素ドット(すなわち、隣接する第1の種類の画素ドット130aと第2の種類の画素ドット130b)に対応するように、それぞれ配置されている。こうすることによって、半透過型液晶パネル110で形成された2つの画像(第1の画像と第2の画像)を光学的に分離することができる。そして、指向性表示ディスプレイ100の前方における、第1の観察領域190aでは、第1の種類の画素ドット130aによって形成された第1の画像を観察することができ、第2の観察領域190bでは、第2の種類の画素ドット130bによって形成された第2の画像を観察することができる。また、第1の観察領域190aおよび第2の観察領域190bの境界では、両方の画像を同時に観察することができる。
In the present embodiment, each opening 154 in the
B.実施例の動作:
図2は、図1に示す指向性表示ディスプレイ100の中央部を拡大して示す説明図である。図2は、図示の便宜上、半透過型液晶パネル110とバリア150との間隔を図1とは異なって大きく離して示しているが、実際の寸法は後述する関係となるように設定される。
B. Example operation:
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged central part of the
以下の説明では、半透過型液晶パネル110の背面から入射する光、すなわち、バックライト180からの光と、バリア150の前面から入射する光と、に分けて順に説明する。
In the following description, the light incident from the back surface of the transflective
まず、半透過型液晶パネル110の背面から入射する光について説明する。
First, light incident from the back surface of the transflective
図1に示す指向性表示ディスプレイ100が起動され、バックライト180が発光すると、その光は半透過型液晶パネル110を背面側から照明する。
When the
そして、指向性表示ディスプレイ100に外部から画像信号(図示せず)が入力されると、半透過型液晶パネル110において、その画像信号に基づいて、各画素電極128と対向電極124との間に、それぞれ所望の電圧が印加され、それらの間に挟まれた液晶層126が駆動される。これにより、複数の第1の種類の画素ドット130aでは、第1の画像が形成され、複数の第2の種類の画素ドット130bでは、第2の画像が形成される。
Then, when an image signal (not shown) is input from the outside to the
この際、半透過型液晶パネル110に、背面側よりバックライト180からの光が入射されると、その光は、偏光板112,位相差板114,ガラス基板116を介して光反射膜118に到達する(実線または破線で示す)。
At this time, when light from the
光反射膜118に到達した光のうち、各画素ドットに対応して設けられたスルーホール120に到達した光(実線で示す)はスルーホール120内を通過し、それ以外の光(破線で示す)は光反射膜118で反射される。光反射膜118で反射された光は、半透過型液晶パネル110内を、反射前と逆向きにたどって、半透過型液晶パネル110から射出され、バックライト180に入射される。なお、半透過型液晶パネル110の背面から射出されて、バックライト180に入射される光については、後で説明する。
Of the light that has reached the
スルーホール120内を通過した光は、色フィルタ122、対向電極124、液晶層126、画素電極128、ガラス基板132、位相差板134、および、偏光板136を順次通過して、半透過型液晶パネル110の前面から射出され、バリア150に到達する。なお、この間を通過する光は、色フィルタ122を通過することによって、R,G,Bの各色に変換され、さらに、画素電極128および対向電極124によって駆動される液晶層126を通過することによって、上記画像信号に応じて変調される。従って、このようにして通過した光が、R,G,Bの各色に変換され、画像信号に応じて変調されることによって、結果的にカラー画像を表す画像光となり、この画像光によりカラー画像が形成されることになる。
The light that has passed through the through
バリア150に到達した光(画像光)のうち、開口部154に到達した光(実線または一点鎖線で示す)は、開口部154内を通過して、ガラス基板156を介した後、指向性表示ディスプレイ100から射出される。一方、遮光部152に到達した光(点線で示す)は、遮光部152によって遮断されるため、指向性表示ディスプレイ100から射出されない。すなわち、開口部154を通過した光だけが、第1の観察領域190aまたは第2の観察領域190bに到達することができる。
Of the light (image light) that has reached the
ここで、上述したとおり、各開口部154は、それぞれ、1つの開口部が、隣接する第1の種類の画素ドット130aと第2の種類の画素ドット130bとに対応するように、それぞれ配置されているため、各開口部154を通過した光のうち、第1の種類の画素ドット130aを起点とした光(実線で示す)は、図2に示すように、全て、第1の観察領域190aに到達することになり、第2の種類の画素ドット130bを起点とした光(一点鎖線で示す)は、全て、第2の観察領域190bに到達することとなる。こうして、第1の種類の画素ドット130aによって形成された第1の画像と、第2の種類の画素ドット130bによって形成された第2の画像と、にそれぞれ指向性を持たせて、光学的に分離することによって、観察者(図示せず)は、第1の観察領域190aでは、カラーの第1の画像を観察することができ、第2の観察領域190bでは、カラーの第2の画像を観察することができる。また、第1の観察領域190aおよび第2の観察領域190bの境界では、第1の画像および第2の画像の両方を同時に観察することができる。
Here, as described above, each
一方、バリア150に到達した光のうち、遮光部152に到達した光(点線で示す)は、光反射層160によって反射されるため、再び、半透過型液晶パネル110の前面から半透過型液晶パネル110に入射し、反射前と逆向きにたどって、光反射膜118に到達する。この光反射膜118に到達した光のうち、スルーホール120に到達した光(図示せず)は、スルーホール120内を通過し、ガラス基板116,位相差板114,偏光板112を通過して、半透過型液晶パネル110の背面から射出され、バックライト180に入射される。一方、それ以外の光(点線で示す)は光反射膜118で反射される。この反射した光は、上述した半透過型液晶パネル110の背面から入射してスルーホール120内を通過する光と同様に、R,G,Bの各色に変換され、画像信号に応じて変調される光として、再び利用され、半透過型液晶パネル110の前面から画像光として射出される。
On the other hand, of the light reaching the
本実施例における指向性表示ディスプレイ100では、バリア150の遮光部152で遮断された画像光を光反射膜118で反射することにより、半透過型液晶パネル110から射出される画像光として再利用することができるので、バリア150の開口部154に到達して、第1の観察領域190aおよび第2の観察領域190bに到達する画像光を増加させて、観察される画像の明るさを強めることが可能となる。
In the
なお、上述したように、バックライト180から射出された光には、光反射膜118で反射され、再びバックライト180に入射する光(破線で示す)も発生するが、この光は、バックライト180内の反射面(図示せず)で反射されて、再び、半透過型液晶パネル110の背面から入射する光として再利用される。また、上述したように、バリア150の光反射層160で反射された光にも、光反射膜118で反射されずに、スルーホール120内を通過し、バックライト180に入射する光(図示せず)も発生するが、この光も、バックライト180内の反射面で反射されて、再び、半透過型液晶パネル110の背面から入射する光として再利用される。従って、バックライト180から射出される光は、種々の損失によって消失する光を除いてスルーホール120を通過する光として利用することができる。
Note that, as described above, the light emitted from the
次に、バリア150の前面から入射する光(外光)について説明する。
Next, light (external light) incident from the front surface of the
本実施例の指向性表示ディスプレイ100は半透過型液晶パネル110を用いているので、以下で説明するように、指向性表示ディスプレイ100の前方より入射される外光も、画像光として利用可能である。指向性表示ディスプレイ100の前方より入射される外光(図示せず)は、バリア150において、ガラス基板156を介して、遮光部152または開口部154に到達する。開口部154では、到達した光は開口部154内を通過して、半透過型液晶パネル110に入射される。この光(図示せず)は、上述した遮光部152の光反射層160で反射された光(点線で示す)と同様に、光反射膜118で反射されることにより、画像光として利用される。また、遮光部152では、前面側が無反射層158で形成されているため、到達した光は吸収され、ほとんど反射されない。
Since the
以上説明したとおり、本実施例における指向性表示ディスプレイ100では、半透過型液晶パネル110を用いている。半透過型液晶パネルは、前面から入射される外光を照明光として利用することができるので、従来の透過型液晶パネルを用いた場合に比べて、外光に対する視認性を高めることができる。
As described above, the
また、本実施例における指向性表示ディスプレイ100では、バリア150の各遮光部152の背面側に光反射層160を設けている。これにより、各遮光部152で遮断される光を再利用することができるので、従来の透過型液晶パネルを用いた場合に比べて、バックライトから射出された光のうち、観察者に到達する画像光として利用可能な光の量を高めることが可能となり、バックライトからの光を照明光とした場合に、外光に対する視認性を高めることができる。また、外光を照明光として利用した場合においても、光反射層160を設けない場合に比べて、より外光に対する視認性を高めることができる。さらに、太陽光下など、外光が強い場合には、外光を照明光として用いて視認性の高い表示が可能であり、外光が弱い場合、あるいは、外光が無い場合には、バックライト180からの光を用いて視認性の高い表示が可能である。さらにまた、外光とバックライト180からの光を両方用いて表示する場合には、バックライト180に供給される電力を低減することもできる。
Further, in the
さらに、バリア150における各開口部154を、それぞれ、1つの開口部が半透過型液晶パネル110の隣接する2つの画素ドット(すなわち、隣接する第1の種類の画素ドット130aと第2の種類の画素ドット130b)に対応するように、それぞれ配置している。これにより、半透過型液晶パネル110によって形成される2つの画像(第1の画像と第2の画像)を光学的に分離することができる。
Furthermore, each of the
また、バリア150における各遮光部152の前面側に無反射層158を備えている。これにより、バリア150で外光がほとんど反射することがなく、いわゆる写り込みを防止することができる。
Further, a
なお、以上の説明からわかるように、本実施例の半透過型液晶パネル110が本発明の液晶パネルに相当し、光反射膜118が本発明の透過/反射層に相当する。
As can be seen from the above description, the transflective
C.寸法の決定方法:
次に、本実施例の指向性表示ディスプレイ100において、バリア150における光反射層160と画素ドットとの間のギャップと、開口部154同士のピッチ(または遮光部152同士のピッチ)と、を決定する方法について説明する。図3および図4は、図1の指向性表示ディスプレイ100における光反射層と画素ドットとの間のギャップおよび開口部同士のピッチを決定する方法を説明するための説明図である。
C. How to determine dimensions:
Next, in the
図3および図4において、Qは、分離された画像の標準到達範囲を示す。具体的には、分離された画像が適正な表示状態で、観察者(図示せず)の下に到達し得る標準的な範囲である。Dは、観察距離を示す。具体的には、指向性表示ディスプレイ100から観察者までの標準的に想定される距離である。Gは、バリア150における光反射層160と半透過型液晶パネル110における画素ドットとの間のギャップを示す。Lは、バリア150における開口部154同士のピッチを示す。Mは、半透過型液晶パネル110における第1の種類の画素ドット130a(または第2の種類の画素ドット130b)のうち、隣接する画素ドット同士のピッチを示す。Pは、画素ドットの幅を示しており、本実施例では、このPの値の2倍がMの値に相当する(2×P=M)。
3 and 4, Q indicates the standard reachable range of the separated images. Specifically, it is a standard range in which the separated image can reach under an observer (not shown) in an appropriate display state. D indicates the observation distance. Specifically, this is a standard distance assumed from the
これら値のうち、Q,D,M(=2×P)の各値は、それぞれ、予め与えられる値であり、これら値に基づいて、G,Lの各値を決定するのである。 Of these values, each of Q, D, and M (= 2 × P) is a value given in advance, and each of G and L is determined based on these values.
まず、図3において、第1の種類の画素ドット130aにおける点Tから射出した光は、開口部154における点Oを通って、第1の観察領域190aにおける点Sに到達する。一方、第2の種類の画素ドット130bにおける点Uから射出した光は、開口部154における点Oで、点Tからの光と交差して、第2の観察領域190bにおける点Rに到達する。
First, in FIG. 3, the light emitted from the point T in the first
そこで、図3において、開口部154と観察者との間に存在する三角形OSRと、開口部154と画素ドットとの間に存在する三角形OTUと、に着目すると、両者は相似形を成している。従って、式(1)が成立する。
Therefore, in FIG. 3, focusing on the triangle OSR that exists between the
Q:P=D:G ・・・(1)
但し、P=M/2である。
Q: P = D: G (1)
However, P = M / 2.
次に、図4において、半透過型液晶パネル110の中心点であって、第1の種類の画素ドット130aと第2の種類の画素ドット130bとの境の点Yから射出した光は、開口部154における点Wを通って、第1の観察領域190aと第2の観察領域190bとの境の点Vに到達する。一方、第1の種類の画素ドット130aと第2の種類の画素ドット130bとの別の境の点Zから出射した光は、別の開口部154における点Xを通って、第1の観察領域190aと第2の観察領域190bとの境の点Vに到達する。
Next, in FIG. 4, the light emitted from the center point of the transflective
そこで、図4において、観察者と開口部154との間に存在する三角形VWXと、観察者と画素ドットとの間に存在する三角形VYZと、に着目すると、両者は相似形を成している。従って、式(2)が成立する。
Therefore, in FIG. 4, when attention is paid to the triangle VWX that exists between the observer and the
M:D+G=L:D ・・・(2) M: D + G = L: D (2)
従って、これら式(1),(2)の連立方程式を解くことによって、G,Lの各値を求め、決定することができる。 Therefore, each value of G and L can be obtained and determined by solving the simultaneous equations of these equations (1) and (2).
ところで、このようにして、G,Lの各値を決定した場合、Lの値(すなわち、バリア150における開口部154同士のピッチ)と、Mの値(すなわち、半透過型液晶パネル110における第1または第2の種類の画素ドット130a,130bのうち、隣接する画素ドット同士のピッチ)と、を比較すると、式(2)から、Lの値は、Mの値より小さくなっている。このため、半透過型液晶パネル110によって形成される2つの画像(第1の画像と第2の画像)を効率よく分離することができる。
By the way, when the values of G and L are determined in this way, the value of L (that is, the pitch between the
ちなみに、Lの値とMの値が等しいとすると、観察者側で、第1の観察領域190aと第2の観察領域190bとに重なり合う部分ができてしまい、第1の画像と第2の画像とを効率よく分離することができなくなる。
Incidentally, if the value of L is equal to the value of M, an overlapping portion is formed on the viewer side between the
さて、上記した説明は、G,Lの各値を決定する方法であったが、その他、本実施例の指向性表示ディスプレイ100を、2画面表示ディスプレイとして用いる場合、半透過型液晶パネル110におけるガラス基板132、位相差板134、および偏光板136の厚みを薄くした方が好ましい。2画面表示ディスプレイの場合、3D表示ディスプレイに比較して、観察領域190a,190bを広く採るために、画素ドットから開口部154に向けて出射される光の角度(出射面に対する角度)をできる限り小さくすることが望まれるからである。同様の理由から、例えば、偏光板136を、バリア150におけるガラス基板156の前面に設けるようにしてもよい。また、3D表示ディスプレイの場合であっても、画素数の増加に応じて、半透過型液晶パネル110におけるガラス基板132、位相差板134、および偏光板136の厚みを薄くした方が好ましい。
The above description has been a method for determining each value of G and L. However, in the case where the
D.バリアの具体例:
上記した説明では、バリア150において、遮光部152と開口部154とがどのように配置されているかについて特に言及しなかったが、具体的には、図5または図6に示すような配置を採ることができる。図5は図1におけるバリア150の一具体例を観視者側から見て示した説明図であり、図6も同じく図1におけるバリア150の他の具体例を観視者側から見て示した説明図である。
D. Specific examples of barriers:
In the above description, the
前述したとおり、バリア150において、複数の遮光部152と複数の開口部154とは、面方向に沿って互いに交互に配置されているが、具体的には、図5に示すように、互いに市松状に並んで配置されていてもよいし、図6に示すように、互いにストライプ状に並んで配置されていてもよい。このように配置することにより、表示される第1および第2の画像の画質をそれぞれ向上させることができる。
As described above, in the
E.変形例:
なお、本発明は上記した実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
E. Variation:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention.
上記した実施例で用いた半透過型液晶パネル110は、背面側のガラス基板116の前面にスルーホール120を有する光反射膜118が設けられた構造の半透過型液晶パネルを用いているが、これに限定されるものではなく、種々の構造を有する半透過型液晶パネルを用いるようにしてもよい。すなわち、複数の画素ドットを構成する液晶層と、液晶層の背面側に設けられ、液晶層の前面側から入射する光を反射し、液晶層の背面側から入射する光を透過する透過/反射層と、を有する液晶パネルであればよい。
The transflective
上記した実施例では、指向性表示ディスプレイ100として、2つの画像を同時に表示することができる2画面表示ディスプレイまたは3D表示ディスプレイ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、例えば、n個(nは3以上の任意の整数)の画像を同時に表示することができるn画面表示画像ディスプレイに適用するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
上記n画面表示ディスプレイの場合、バリア150における各開口部154は、1つの開口部が半透過型液晶パネル110のn個の画素ドットに対応するように、それぞれ配置されるようにする。このようにすれば、半透過型液晶パネル110で形成されるn個の画像を光学的に分離することができる。
In the case of the n-screen display, each opening 154 in the
上記した実施例では、指向性表示ディスプレイ100として、バックライト180を備える構成を例に説明したが、バックライトは必須の構成要素ではない。
In the above-described embodiments, the configuration including the
100...指向性表示ディスプレイ
110...半透過型液晶パネル
112...偏光板
114...位相差板
116...ガラス基板
118...光反射膜
120...スルーホール
122...色フィルタ
124...対向電極
126...液晶層
128...画素電極
130a...画素ドット
130b...画素ドット
132...ガラス基板
134...位相差板
136...偏光板
150...バリア
152...遮光部
154...開口部
156...ガラス基板
158...無反射層
160...光反射層
180...バックライト
190a...第1の観察領域
190b...第2の観察領域
DESCRIPTION OF
Claims (8)
複数の画素ドットを構成する液晶層と、前記液晶層の背面側に設けられ、前記液晶層の前面側から入射する光を反射し、前記液晶層の背面側から入射する光を透過する透過/反射層と、を有し、前記複数の画素ドットによって前記複数の画像を形成するための液晶パネルと、
前記複数の画像を光学的に分離するために、複数の遮光部および複数の開口部を有し、前記液晶層の前面側に配置されるバリアと、
を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 A directional display capable of simultaneously displaying a plurality of images having directivity,
A liquid crystal layer constituting a plurality of pixel dots; and a transmission / reception unit that is provided on the back side of the liquid crystal layer, reflects light incident from the front side of the liquid crystal layer, and transmits light incident from the back side of the liquid crystal layer. A liquid crystal panel for forming the plurality of images with the plurality of pixel dots,
In order to optically separate the plurality of images, a barrier having a plurality of light shielding portions and a plurality of openings, and disposed on the front side of the liquid crystal layer;
A directional display characterized by comprising:
前記バリアにおける各遮光部は、それぞれ、前記バリアの背面側に、光反射層を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 The directional display according to claim 1,
Each light-shielding portion in the barrier includes a light reflecting layer on the back side of the barrier.
前記バリアにおける各遮光部は、それぞれ、前記バリアの前面側に、無反射層を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 The directional display according to claim 1 or 2,
Each light-shielding part in the barrier includes a non-reflective layer on the front side of the barrier.
前記液晶パネルは、前記液晶層の前面側に配置される前面側偏光板および前記液晶層の背面側に配置される背面側偏光板を備えており、
前記前面側偏光板は、前記バリアの前面に配置されることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 The directional display according to any one of claims 1 to 3,
The liquid crystal panel comprises a front side polarizing plate disposed on the front side of the liquid crystal layer and a back side polarizing plate disposed on the back side of the liquid crystal layer,
The directional display is characterized in that the front-side polarizing plate is disposed in front of the barrier.
前記バリアにおける各開口部は、表示する画像数をn(nは2以上の整数)とした場合に、1つの開口部が前記液晶パネルのn個の画素ドットに対応するように、それぞれ設けられることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 The directional display according to any one of claims 1 to 4,
Each opening in the barrier is provided so that one opening corresponds to n pixel dots of the liquid crystal panel when the number of images to be displayed is n (n is an integer of 2 or more). A directional display characterized by that.
前記バリアにおける隣接する前記開口部同士のピッチをLとし、前記液晶パネルにおいて、1つの画像を形成する複数の前記画像ドットのうち、隣接する画素ドット同士のピッチをMとした場合に、前記距離Lが前記距離Mより小さいことを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 The directional display according to any one of claims 1 to 5,
The distance when the pitch between adjacent openings in the barrier is L, and the pitch between adjacent pixel dots among the plurality of image dots forming one image in the liquid crystal panel is M. A directional display, wherein L is smaller than the distance M.
前記バリアにおける前記遮光部と前記開口部とは、市松状になるように配置されていることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 The directional display according to any one of claims 1 to 6,
The directional display according to claim 1, wherein the light shielding portion and the opening in the barrier are arranged in a checkered pattern.
前記バリアにおける前記遮光部と前記開口部とは、ストライプ状になるように配置されていることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。 The directional display according to any one of claims 1 to 6,
The directional display according to claim 1, wherein the light shielding portion and the opening in the barrier are arranged in a stripe shape.
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JP2007106053A JP2008262107A (en) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | Directivity-expressing display device |
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JP2010210982A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Epson Imaging Devices Corp | Liquid crystal display device |
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