JP2004029785A - 光路移動手段を有する多重表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光路移動手段を有する多重表示装置を提供する。
【解決手段】いずれか一辺が互いに接して連結される複数の平板表示素子と、平板表示素子の境界面に対して互いに対称する傾斜面を有して前記平板表示素子から出射される光を前記平板表示素子間の境界面側に移動させることによって非表示領域のない画像を表現する光路移動手段とを具備する多重表示装置。これにより、画面から非表示領域を除去して完全な画像を表現できて解像度および画質を向上させうる。
【選択図】 図３
【解決手段】いずれか一辺が互いに接して連結される複数の平板表示素子と、平板表示素子の境界面に対して互いに対称する傾斜面を有して前記平板表示素子から出射される光を前記平板表示素子間の境界面側に移動させることによって非表示領域のない画像を表現する光路移動手段とを具備する多重表示装置。これにより、画面から非表示領域を除去して完全な画像を表現できて解像度および画質を向上させうる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平板表示素子を含む多重表示装置に係り、より詳細には非表示領域のない画像を提供する多重表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多重表示装置とは、複数の平板表示素子が連結されて一画面を構成する表示装置を意味する。多重表示装置のうち折畳み式表示装置は一般的にノート型の携帯用機器に多く使われ、大画面表示装置は競技場画面または広告看板などに多く活用されている。
【０００３】
図１は、従来のノート型の折畳み式表示装置を簡略に示している。図示したように折畳み式表示装置は画面１１および本体１３で簡単に構成され、画面１１は所定幅ｄ１を有する光遮断領域１５で取り囲まれる。このような光遮断領域１５は画面１１の幅を狭めてユーザが画面を見る時に視覚的に息苦しく感じさせる。
【０００４】
図２は、既存の液晶パネルを２つ連結した平板表示素子の平面図である。図２を参照すれば、両画面１４、１６が連結された部分に幅ｄ２の非表示領域１８が現れて画面１４、１６に表現される画像を分割して画質を落とす。
【０００５】
従来の複数の平板表示素子を具備する表示装置は、平板表示素子の連結部分の光が通過しない領域に該当する画面の境界面を光遮蔽部材で仕上げるが、画像が表現されない非表示領域が現れて画像を分割し解像度を落として画質を劣化させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、前記の従来技術の問題点を改善するために、複数の平板表示素子が連結される表示装置において画面に非表示領域がない画像を表現できる多重表示装置を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を達成するために本発明は、いずれか一辺が互いに接して連結される複数の平板表示素子と、前記平板表示素子の境界面に対して互いに対称する傾斜面を有して前記平板表示素子から出射される光を前記平板表示素子間の境界面側に移動させることによって非表示領域のない画像を表現する光路移動手段とを具備することを特徴とする多重表示装置を提供する。
【０００８】
前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する三角プリズムアレイよりなる。
【０００９】
ここで、前記三角プリズムアレイは、上部三角プリズムアレイと下部三角プリズムアレイとの傾斜面が互いに対称する複数のアレイよりなる。
【００１０】
他の例として、前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する導波路アレイよりなる。
【００１１】
さらに他の例として、前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する導波路アレイと、前記導波路アレイの上面に位置して前記導波路アレイの傾斜面と反対方向であり、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する三角プリズムアレイとの組立体よりなる。
【００１２】
また、前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する第１三角プリズムアレイと、前記第１三角プリズムアレイの上部に位置して前記第１三角プリズムアレイと同じ方向であり、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する導波路アレイと、前記導波路アレイの上面に位置して前記第１三角プリズムアレイと互いに対称する傾斜面を有する第２三角プリズムアレイとの組立体よりなる。
【００１３】
前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有して前記平板表示素子の中心に対して同心円に配列される三角プリズムよりなるフレネルレンズ型三角プリズムアレイである。
【００１４】
前記三角プリズムアレイは、前記境界面から遠ざかるほど前記境界面の傾斜角が狭まることが望ましい。
【００１５】
前記平板表示素子は液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界効果表示装置（ＦＥＴ；Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示装置パネル（ＰＤＰ；Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、電界発光表示装置（ＥＬ；Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｉｓｐｌａｙ）のうちいずれか一つである。
【００１６】
本発明は平板表示素子を出射する光路を境界面側に移動させて画面に非表示領域が現れないようにして画質を向上できる多重表示装置を提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例による光路移動手段を具備した多重表示装置を図面を参照して詳細に説明する。図面において光路移動手段の幅および高さなどは説明のために誇張して図示したことに留意しなければならない。
【００１８】
図３は、本発明の実施例による多重表示装置のうち折畳み式表示装置２０を簡略に示す図面である。図３を参照すれば、本発明の実施例による折畳み式表示装置２０はいずれか一辺が互いに接する２つの画面２３、２５と両画面２３、２５の底面に位置する本体２７とよりなる。本体２７の内部には２つの平板表示素子（図示せず）が連結されているが、連結部分は光が透過しない光遮蔽領域として存在する。本発明は前記連結部分を含む平板表示素子の上面に光路移動手段を配置して光路を画面２３、２５の境界面２１に移動させることによって、図示したように、画面２３の境界面２１にある非表示領域を除去できる。
【００１９】
ここで、平板表示素子にはＬＣＤ、ＦＥＴ、ＰＤＰまたはＥＬなどを具備できるが、これに限定されない。
【００２０】
図４は、本発明の実施例による多重表示装置のうち大画面表示装置３０を簡略に示す。図４を参照すれば、複数の画面３３が碁盤状に配列されて一つの画像を表現しており、図３に示した折畳み式表示装置２０と同じく画面３３間の境界面３１に非表示領域が現れていないことが分かる。
【００２１】
図３および図４に示したような本発明の実施例による多重表示装置は、平板表示素子の上面に光路移動手段（図示せず）を配置することによって具現される。
【００２２】
図５Ａないし図９は、折畳み式表示装置として主に利用される本発明の第１ないし第５実施例による多重表示装置を図示し、図１０Ａおよび図１０Ｂは、大画面表示装置として主に利用される本発明の第６実施例による多重表示装置を図示する。
【００２３】
図５Ａは、本発明の第１実施例による多重表示装置を示す断面図である。
図５Ａを参照すれば、本発明の第１実施例による多重表示装置は、画像を生成する液晶表示素子４０と、光路移動手段として液晶表示素子４０の上面に配置される三角プリズムアレイ５３とを具備する。液晶表示素子４０の代りに前述したＦＥＴ、ＰＤＰ、ＥＬなどの平板表示素子を使用できることはもちろんである。
【００２４】
一般的に液晶表示素子は誘電異方性を有する液晶物質を利用して光を透過および遮断させることによって画像を表示するディスプレイであって、ＢＬ光を透過させて画像表示させる透過型と、外部から入射された自然光を反射させて画像表示させる反射型とに大別できる。
【００２５】
示した液晶表示素子４０は半透過型液晶素子であって、互いに対向して配置された上部および下部基板４８、４９と、上部基板４８の底面および下部基板４９の上面に互いに直交して形成された帯状の一対の透明電極４６、４６’と、透明電極４６、４６’の上面に順次に積層された一対の絶縁層４４、４４’と、絶縁層４４、４４’の上面に形成された一対の配向層４２、４２’とを含む。配向層４２、４２’の間に位置する液晶層４１はシーラント４５により封止された上部および下部基板４８、４８’間の空間に液晶物質を注入して形成する。上部基板４８の上面には偏光板４７が付着して所定偏光光だけを透過させ、下部基板４９の底面には半透過反射膜４３が付着して上部基板４８を通じて入射された自然光を反射させてバックライト（ＢＬ）光を透過させる。
【００２６】
光路移動手段である三角プリズムアレイ５３は、所定角度の傾斜面を有する複数の帯状プリズム５３ａを液晶表示素子４０の境界面５１を中心に一側に一列に配列した後、左右対称になるように他側に一列に複数のプリズム５３ｂを配列して形成される。光ｌ１は液晶表示素子４０の偏光板４７を通過して三角プリズム５３ａ、５３ｂに入射された後、２回屈折しつつ光路が境界面５１に向かって移動して画面（図示せず）に出射される。光ｌ１の経路移動によりシーラント５１で封止されて光が透過できない光遮蔽部分に現れた非表示領域が消える。
【００２７】
図５Ｂは図５ＡのＡ領域を拡大した図面である。図５Ｂで偏光膜４７を出射した光は三角プリズム５３ａに所定角度δで入射された後、スネルの法則によって角φで屈折され、三角プリズム５３ａを通過しながら再屈折されて角度θで出射される。三角プリズム５３ａの屈折率をｎ、偏光膜４７の屈折率をｎ’（＜ｎ）とすれば、三角プリズム５３ａの傾斜面が偏光膜４７の表面となす角は三角プリズム５３ａを出射する光の屈折角θと同一なので数式１により角θを求めることができる。
【００２８】
ｎ’ｓｉｎδ＝ｎ ｓｉｎφ＝ｓｉｎθ …（式１）
【００２９】
図５Ａおよび図５Ｂに図示したように、境界面５１を中心に所定角度傾いた傾斜面を有する三角プリズム５３ａ、５３ｂを境界面５１に対して対称に配列すれば、偏光膜４７から出射された光ｌ１は光路が境界面５１側に水平移動して進むので画面に現れる画像から非表示領域が消える。
【００３０】
図６は、本発明の第２実施例による平板表示装置を示す図面である。図６を参照すれば、本発明の第２実施例による平板表示装置６０は、本発明の第１実施例による平板表示装置５０の液晶表示素子と同じ素子を使用し、その上部に光路移動手段として第１および第２三角プリズムアレイ６３、７３を具備する。
【００３１】
第２三角プリズムアレイ７３は、図５Ａに示した三角プリズムアレイ５３と類似に境界面５１に接しながら傾斜面が左右対称になるように配列される複数のプリズム７３ａよりなり、第１三角プリズムアレイ６３は、第２三角プリズムアレイ７３の下部に所定間隔をおいて位置して左右プリズムアレイ６３ａの傾斜面が互いに対称をなすと同時に第２三角プリズムアレイ７３の傾斜面とも対称をなすように配列される。
【００３２】
図６を参照すれば、偏光膜４７から出射された光ｌ２は第１三角プリズムアレイ６３を通過しながら２回屈折され、再び第２三角プリズムアレイ７３を通過しながら２回屈折されて境界面５１側に光路が水平移動する。これより、画面（図示せず）に出射される光ｌ２は非表示領域のない画像を再現できる。
【００３３】
図７は、本発明の第３実施例による平板表示装置を示す図面である。図７を参照すれば、本発明の第３実施例による平板表示装置７０は、本発明の第１実施例による平板表示装置５０の液晶表示素子と同じ素子を使用し、その上部に光路移動手段として導波路アレイ７５を具備する。導波路アレイ７５は境界面５１に対して所定角度傾いた複数の導波路７５ａが並んで配列されてなる。
【００３４】
偏光膜４７から出射された光ｌ３は導波路７５ａの内部に所定角度で入射された後、全反射しながら進む。導波路７５ａは境界面５１に対して所定角度傾いていて導波路７５ａを通じて進む光ｌ３を境界面５１側に誘導する。例えば、偏光膜４７の平面に対して垂直に出射された光ｌ３は４５°の傾斜角を有する導波路７５ａの内面で４５°で全反射しながら進み、導波路７５ａの表面に対して垂直に出射されることによって非表示領域を除去して完全な画像を再現できる。
【００３５】
図８は、本発明の第４実施例による平板表示装置を示す断面図である。図８を参照すれば、本発明の第４実施例による平板表示装置８０は本発明の第１実施例による平板表示装置５０の液晶表示素子と同じ素子を使用し、その上部に光路移動手段として導波路アレイ８５と三角プリズムアレイ８３との組立体を具備する。
【００３６】
導波路アレイ８５は、図７に示した導波路アレイ７５と類似して境界面５１に対して所定傾斜角を有して対称に傾いた複数の導波路７５ａが並んで配列されてなり、三角プリズムアレイ８３は、図５に示した三角プリズムアレイ５３と類似して境界面５１に対して所定角度傾いた傾斜面が境界面５１を中心に左右対称に配列された三角プリズム８３ａよりなる。光ｌ４は導波路アレイ８５を通過してプリズムアレイ８３で２回屈折されて画面（図示せず）の境界面５１側に誘導されて出射されることによって非表示領域のない完全な画像を具現する。
【００３７】
図９は、本発明の第５実施例による平板表示装置を示す断面図である。図９を参照すれば、本発明の第５実施例による平板表示装置９０は、本発明の第１実施例による平板表示装置５０の液晶表示素子と同じ液晶表示素子４０と、その上部に配置される光路移動手段として第１三角プリズムアレイ９３と、その上部に所定間隔離れて位置する導波路アレイ９５と、その上面に配列される第２三角プリズムアレイ１０３との組立体を具備する。
【００３８】
光ｌ５は境界面５１を中心に対称に配列された複数のプリズムアレイ９３ａよりなる第１三角プリズムアレイ９３で２回屈折された後、境界面５１を中心に対称に配列された複数の導波路９５ａよりなる導波路アレイ９５に入射される。その後、光ｌ５は導波路９５ａの内面に対して全反射して進み、第１三角プリズムアレイ９３と対称の傾斜面を有するように配列されると同時に左右対称に配列された第２三角プリズムアレイ１０３に入射されて再び２回屈折された後、画面（図示せず）に放出される。
【００３９】
本発明の第１ないし第５実施例による平板表示素子で三角プリズム５３ａ、６３ａ、７３ａ、８３ａ、９３ａ、１０３ａの傾斜面の傾斜角が同一に形成されることもあるが、望ましくは、傾斜角を境界面から遠ざかるほど狭めることによって画面の歪曲を減らす。
【００４０】
本発明の第１ないし第５実施例による平板表示素子は、三角プリズム５３ａ、６３ａ、７３ａ、８３ａ、９３ａ、１０３ａの傾斜面の境界面５１に対する傾斜角を境界面５１から遠ざかるほど狭めて視野角を広げることによって非表示領域を除去して解像度と画質とを高めることができる。
【００４１】
図１０Ａは、光路移動手段を示す本発明の第６実施例による平板表示装置を表した平面図であり、図１０Ｂはその断面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂに示した本発明の第６実施例による平板表示装置１１０は複数の平板表示素子が連結される大画面表示装置として主に利用される。
【００４２】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すれば、複数、ここでは４つの平板表示素子（図示せず）が碁盤状に連結された上部にフレネルレンズ型の三角プリズム１１３ａが同心円に配列される。三角プリズム１１３ａは両画面が合う境界面１１１と中心部１０５とを中心に左右対称に配列されて三角プリズムアレイ１１３をなす。境界面１１１に隣接した三角プリズム１１３ａの傾斜面の傾斜角は境界面１１１から遠ざかるほど狭まる。画面の中心部１０５には三角プリズム１１３ａが配列されていない。
【００４３】
ここで、フレネルレンズとは、平行光線を生成するように複数の円形レンズが分割されてなるレンズである。したがって、フレネルレンズ型三角プリズム１１３ａは同心円に配列され、傾斜面の傾斜角を所定角度から０°まで漸進的に狭めて平板表示素子から出射される光を平行光として形成する。
【００４４】
境界面１１１に近く出射される光ｌ６はフレネル型三角プリズムアレイ１１３に入射された後、２回屈折されながら光路が境界面１１１側に誘導される。境界面１１１よりは画面の中心部１０５側に近く出射される光ｌ６は画面の中心部に近づくほど三角プリズム１１３ａの傾斜角が狭まるので光路の水平移動程度が鈍化しながら画像の歪曲を防止する。画面の中心部１０５には三角プリズム１１３ａを配置せずに光ｌ６が元来の出射角通り出射される。このような形態のフレネルレンズ型三角プリズムアレイ１１３は液晶表示素子４０の上部に配置されて大画面に表現される複数の画像を分割するか歪曲せずにスムーズに表現できる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は複数の平板表示素子の上部に光路移動手段を具備して平板表示素子から出射される光の光路を境界面に向かって水平に移動させて画面に表示される画像の非表示領域を除去し、視野角を広げることによって解像度を高めて画質を向上させうる。
【００４６】
以上述べたように多くの事項が具体的に記載されているが、これらは発明の範囲を限定するものというよりは、望ましい実施例の例示として解釈されなければならない。
【００４７】
例えば、本発明の属する技術分野で当業者であれば本発明の技術的思想によりプリズムや導波路などの多様な光路移動手段を具備したＬＣＤを製作できる。したがって、本発明の範囲は説明された実施例によって定められるのではなく特許請求の範囲に記載された技術的思想により定められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の折畳み式表示装置を簡略に示す斜視図である。
【図２】従来の大画面表示装置を簡略に示す平面図である。
【図３】本発明の実施例による折畳み式表示装置を簡略に示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例による大画面表示装置を簡略に示す平面図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＡ部分を拡大した拡大図である。
【図６】本発明の第２実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第４実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図９】本発明の第５実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図１０Ａ】本発明の第６実施例による多重表示装置を示す平面図である。
【図１０Ｂ】本発明の第６実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
２０ 折畳み式表示装置
２１ 境界面
２３、２５ 画面
２７ 本体
【発明の属する技術分野】
本発明は平板表示素子を含む多重表示装置に係り、より詳細には非表示領域のない画像を提供する多重表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多重表示装置とは、複数の平板表示素子が連結されて一画面を構成する表示装置を意味する。多重表示装置のうち折畳み式表示装置は一般的にノート型の携帯用機器に多く使われ、大画面表示装置は競技場画面または広告看板などに多く活用されている。
【０００３】
図１は、従来のノート型の折畳み式表示装置を簡略に示している。図示したように折畳み式表示装置は画面１１および本体１３で簡単に構成され、画面１１は所定幅ｄ１を有する光遮断領域１５で取り囲まれる。このような光遮断領域１５は画面１１の幅を狭めてユーザが画面を見る時に視覚的に息苦しく感じさせる。
【０００４】
図２は、既存の液晶パネルを２つ連結した平板表示素子の平面図である。図２を参照すれば、両画面１４、１６が連結された部分に幅ｄ２の非表示領域１８が現れて画面１４、１６に表現される画像を分割して画質を落とす。
【０００５】
従来の複数の平板表示素子を具備する表示装置は、平板表示素子の連結部分の光が通過しない領域に該当する画面の境界面を光遮蔽部材で仕上げるが、画像が表現されない非表示領域が現れて画像を分割し解像度を落として画質を劣化させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、前記の従来技術の問題点を改善するために、複数の平板表示素子が連結される表示装置において画面に非表示領域がない画像を表現できる多重表示装置を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を達成するために本発明は、いずれか一辺が互いに接して連結される複数の平板表示素子と、前記平板表示素子の境界面に対して互いに対称する傾斜面を有して前記平板表示素子から出射される光を前記平板表示素子間の境界面側に移動させることによって非表示領域のない画像を表現する光路移動手段とを具備することを特徴とする多重表示装置を提供する。
【０００８】
前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する三角プリズムアレイよりなる。
【０００９】
ここで、前記三角プリズムアレイは、上部三角プリズムアレイと下部三角プリズムアレイとの傾斜面が互いに対称する複数のアレイよりなる。
【００１０】
他の例として、前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する導波路アレイよりなる。
【００１１】
さらに他の例として、前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する導波路アレイと、前記導波路アレイの上面に位置して前記導波路アレイの傾斜面と反対方向であり、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する三角プリズムアレイとの組立体よりなる。
【００１２】
また、前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する第１三角プリズムアレイと、前記第１三角プリズムアレイの上部に位置して前記第１三角プリズムアレイと同じ方向であり、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する導波路アレイと、前記導波路アレイの上面に位置して前記第１三角プリズムアレイと互いに対称する傾斜面を有する第２三角プリズムアレイとの組立体よりなる。
【００１３】
前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有して前記平板表示素子の中心に対して同心円に配列される三角プリズムよりなるフレネルレンズ型三角プリズムアレイである。
【００１４】
前記三角プリズムアレイは、前記境界面から遠ざかるほど前記境界面の傾斜角が狭まることが望ましい。
【００１５】
前記平板表示素子は液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界効果表示装置（ＦＥＴ；Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示装置パネル（ＰＤＰ；Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、電界発光表示装置（ＥＬ；Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｉｓｐｌａｙ）のうちいずれか一つである。
【００１６】
本発明は平板表示素子を出射する光路を境界面側に移動させて画面に非表示領域が現れないようにして画質を向上できる多重表示装置を提供する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例による光路移動手段を具備した多重表示装置を図面を参照して詳細に説明する。図面において光路移動手段の幅および高さなどは説明のために誇張して図示したことに留意しなければならない。
【００１８】
図３は、本発明の実施例による多重表示装置のうち折畳み式表示装置２０を簡略に示す図面である。図３を参照すれば、本発明の実施例による折畳み式表示装置２０はいずれか一辺が互いに接する２つの画面２３、２５と両画面２３、２５の底面に位置する本体２７とよりなる。本体２７の内部には２つの平板表示素子（図示せず）が連結されているが、連結部分は光が透過しない光遮蔽領域として存在する。本発明は前記連結部分を含む平板表示素子の上面に光路移動手段を配置して光路を画面２３、２５の境界面２１に移動させることによって、図示したように、画面２３の境界面２１にある非表示領域を除去できる。
【００１９】
ここで、平板表示素子にはＬＣＤ、ＦＥＴ、ＰＤＰまたはＥＬなどを具備できるが、これに限定されない。
【００２０】
図４は、本発明の実施例による多重表示装置のうち大画面表示装置３０を簡略に示す。図４を参照すれば、複数の画面３３が碁盤状に配列されて一つの画像を表現しており、図３に示した折畳み式表示装置２０と同じく画面３３間の境界面３１に非表示領域が現れていないことが分かる。
【００２１】
図３および図４に示したような本発明の実施例による多重表示装置は、平板表示素子の上面に光路移動手段（図示せず）を配置することによって具現される。
【００２２】
図５Ａないし図９は、折畳み式表示装置として主に利用される本発明の第１ないし第５実施例による多重表示装置を図示し、図１０Ａおよび図１０Ｂは、大画面表示装置として主に利用される本発明の第６実施例による多重表示装置を図示する。
【００２３】
図５Ａは、本発明の第１実施例による多重表示装置を示す断面図である。
図５Ａを参照すれば、本発明の第１実施例による多重表示装置は、画像を生成する液晶表示素子４０と、光路移動手段として液晶表示素子４０の上面に配置される三角プリズムアレイ５３とを具備する。液晶表示素子４０の代りに前述したＦＥＴ、ＰＤＰ、ＥＬなどの平板表示素子を使用できることはもちろんである。
【００２４】
一般的に液晶表示素子は誘電異方性を有する液晶物質を利用して光を透過および遮断させることによって画像を表示するディスプレイであって、ＢＬ光を透過させて画像表示させる透過型と、外部から入射された自然光を反射させて画像表示させる反射型とに大別できる。
【００２５】
示した液晶表示素子４０は半透過型液晶素子であって、互いに対向して配置された上部および下部基板４８、４９と、上部基板４８の底面および下部基板４９の上面に互いに直交して形成された帯状の一対の透明電極４６、４６’と、透明電極４６、４６’の上面に順次に積層された一対の絶縁層４４、４４’と、絶縁層４４、４４’の上面に形成された一対の配向層４２、４２’とを含む。配向層４２、４２’の間に位置する液晶層４１はシーラント４５により封止された上部および下部基板４８、４８’間の空間に液晶物質を注入して形成する。上部基板４８の上面には偏光板４７が付着して所定偏光光だけを透過させ、下部基板４９の底面には半透過反射膜４３が付着して上部基板４８を通じて入射された自然光を反射させてバックライト（ＢＬ）光を透過させる。
【００２６】
光路移動手段である三角プリズムアレイ５３は、所定角度の傾斜面を有する複数の帯状プリズム５３ａを液晶表示素子４０の境界面５１を中心に一側に一列に配列した後、左右対称になるように他側に一列に複数のプリズム５３ｂを配列して形成される。光ｌ１は液晶表示素子４０の偏光板４７を通過して三角プリズム５３ａ、５３ｂに入射された後、２回屈折しつつ光路が境界面５１に向かって移動して画面（図示せず）に出射される。光ｌ１の経路移動によりシーラント５１で封止されて光が透過できない光遮蔽部分に現れた非表示領域が消える。
【００２７】
図５Ｂは図５ＡのＡ領域を拡大した図面である。図５Ｂで偏光膜４７を出射した光は三角プリズム５３ａに所定角度δで入射された後、スネルの法則によって角φで屈折され、三角プリズム５３ａを通過しながら再屈折されて角度θで出射される。三角プリズム５３ａの屈折率をｎ、偏光膜４７の屈折率をｎ’（＜ｎ）とすれば、三角プリズム５３ａの傾斜面が偏光膜４７の表面となす角は三角プリズム５３ａを出射する光の屈折角θと同一なので数式１により角θを求めることができる。
【００２８】
ｎ’ｓｉｎδ＝ｎ ｓｉｎφ＝ｓｉｎθ …（式１）
【００２９】
図５Ａおよび図５Ｂに図示したように、境界面５１を中心に所定角度傾いた傾斜面を有する三角プリズム５３ａ、５３ｂを境界面５１に対して対称に配列すれば、偏光膜４７から出射された光ｌ１は光路が境界面５１側に水平移動して進むので画面に現れる画像から非表示領域が消える。
【００３０】
図６は、本発明の第２実施例による平板表示装置を示す図面である。図６を参照すれば、本発明の第２実施例による平板表示装置６０は、本発明の第１実施例による平板表示装置５０の液晶表示素子と同じ素子を使用し、その上部に光路移動手段として第１および第２三角プリズムアレイ６３、７３を具備する。
【００３１】
第２三角プリズムアレイ７３は、図５Ａに示した三角プリズムアレイ５３と類似に境界面５１に接しながら傾斜面が左右対称になるように配列される複数のプリズム７３ａよりなり、第１三角プリズムアレイ６３は、第２三角プリズムアレイ７３の下部に所定間隔をおいて位置して左右プリズムアレイ６３ａの傾斜面が互いに対称をなすと同時に第２三角プリズムアレイ７３の傾斜面とも対称をなすように配列される。
【００３２】
図６を参照すれば、偏光膜４７から出射された光ｌ２は第１三角プリズムアレイ６３を通過しながら２回屈折され、再び第２三角プリズムアレイ７３を通過しながら２回屈折されて境界面５１側に光路が水平移動する。これより、画面（図示せず）に出射される光ｌ２は非表示領域のない画像を再現できる。
【００３３】
図７は、本発明の第３実施例による平板表示装置を示す図面である。図７を参照すれば、本発明の第３実施例による平板表示装置７０は、本発明の第１実施例による平板表示装置５０の液晶表示素子と同じ素子を使用し、その上部に光路移動手段として導波路アレイ７５を具備する。導波路アレイ７５は境界面５１に対して所定角度傾いた複数の導波路７５ａが並んで配列されてなる。
【００３４】
偏光膜４７から出射された光ｌ３は導波路７５ａの内部に所定角度で入射された後、全反射しながら進む。導波路７５ａは境界面５１に対して所定角度傾いていて導波路７５ａを通じて進む光ｌ３を境界面５１側に誘導する。例えば、偏光膜４７の平面に対して垂直に出射された光ｌ３は４５°の傾斜角を有する導波路７５ａの内面で４５°で全反射しながら進み、導波路７５ａの表面に対して垂直に出射されることによって非表示領域を除去して完全な画像を再現できる。
【００３５】
図８は、本発明の第４実施例による平板表示装置を示す断面図である。図８を参照すれば、本発明の第４実施例による平板表示装置８０は本発明の第１実施例による平板表示装置５０の液晶表示素子と同じ素子を使用し、その上部に光路移動手段として導波路アレイ８５と三角プリズムアレイ８３との組立体を具備する。
【００３６】
導波路アレイ８５は、図７に示した導波路アレイ７５と類似して境界面５１に対して所定傾斜角を有して対称に傾いた複数の導波路７５ａが並んで配列されてなり、三角プリズムアレイ８３は、図５に示した三角プリズムアレイ５３と類似して境界面５１に対して所定角度傾いた傾斜面が境界面５１を中心に左右対称に配列された三角プリズム８３ａよりなる。光ｌ４は導波路アレイ８５を通過してプリズムアレイ８３で２回屈折されて画面（図示せず）の境界面５１側に誘導されて出射されることによって非表示領域のない完全な画像を具現する。
【００３７】
図９は、本発明の第５実施例による平板表示装置を示す断面図である。図９を参照すれば、本発明の第５実施例による平板表示装置９０は、本発明の第１実施例による平板表示装置５０の液晶表示素子と同じ液晶表示素子４０と、その上部に配置される光路移動手段として第１三角プリズムアレイ９３と、その上部に所定間隔離れて位置する導波路アレイ９５と、その上面に配列される第２三角プリズムアレイ１０３との組立体を具備する。
【００３８】
光ｌ５は境界面５１を中心に対称に配列された複数のプリズムアレイ９３ａよりなる第１三角プリズムアレイ９３で２回屈折された後、境界面５１を中心に対称に配列された複数の導波路９５ａよりなる導波路アレイ９５に入射される。その後、光ｌ５は導波路９５ａの内面に対して全反射して進み、第１三角プリズムアレイ９３と対称の傾斜面を有するように配列されると同時に左右対称に配列された第２三角プリズムアレイ１０３に入射されて再び２回屈折された後、画面（図示せず）に放出される。
【００３９】
本発明の第１ないし第５実施例による平板表示素子で三角プリズム５３ａ、６３ａ、７３ａ、８３ａ、９３ａ、１０３ａの傾斜面の傾斜角が同一に形成されることもあるが、望ましくは、傾斜角を境界面から遠ざかるほど狭めることによって画面の歪曲を減らす。
【００４０】
本発明の第１ないし第５実施例による平板表示素子は、三角プリズム５３ａ、６３ａ、７３ａ、８３ａ、９３ａ、１０３ａの傾斜面の境界面５１に対する傾斜角を境界面５１から遠ざかるほど狭めて視野角を広げることによって非表示領域を除去して解像度と画質とを高めることができる。
【００４１】
図１０Ａは、光路移動手段を示す本発明の第６実施例による平板表示装置を表した平面図であり、図１０Ｂはその断面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂに示した本発明の第６実施例による平板表示装置１１０は複数の平板表示素子が連結される大画面表示装置として主に利用される。
【００４２】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すれば、複数、ここでは４つの平板表示素子（図示せず）が碁盤状に連結された上部にフレネルレンズ型の三角プリズム１１３ａが同心円に配列される。三角プリズム１１３ａは両画面が合う境界面１１１と中心部１０５とを中心に左右対称に配列されて三角プリズムアレイ１１３をなす。境界面１１１に隣接した三角プリズム１１３ａの傾斜面の傾斜角は境界面１１１から遠ざかるほど狭まる。画面の中心部１０５には三角プリズム１１３ａが配列されていない。
【００４３】
ここで、フレネルレンズとは、平行光線を生成するように複数の円形レンズが分割されてなるレンズである。したがって、フレネルレンズ型三角プリズム１１３ａは同心円に配列され、傾斜面の傾斜角を所定角度から０°まで漸進的に狭めて平板表示素子から出射される光を平行光として形成する。
【００４４】
境界面１１１に近く出射される光ｌ６はフレネル型三角プリズムアレイ１１３に入射された後、２回屈折されながら光路が境界面１１１側に誘導される。境界面１１１よりは画面の中心部１０５側に近く出射される光ｌ６は画面の中心部に近づくほど三角プリズム１１３ａの傾斜角が狭まるので光路の水平移動程度が鈍化しながら画像の歪曲を防止する。画面の中心部１０５には三角プリズム１１３ａを配置せずに光ｌ６が元来の出射角通り出射される。このような形態のフレネルレンズ型三角プリズムアレイ１１３は液晶表示素子４０の上部に配置されて大画面に表現される複数の画像を分割するか歪曲せずにスムーズに表現できる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は複数の平板表示素子の上部に光路移動手段を具備して平板表示素子から出射される光の光路を境界面に向かって水平に移動させて画面に表示される画像の非表示領域を除去し、視野角を広げることによって解像度を高めて画質を向上させうる。
【００４６】
以上述べたように多くの事項が具体的に記載されているが、これらは発明の範囲を限定するものというよりは、望ましい実施例の例示として解釈されなければならない。
【００４７】
例えば、本発明の属する技術分野で当業者であれば本発明の技術的思想によりプリズムや導波路などの多様な光路移動手段を具備したＬＣＤを製作できる。したがって、本発明の範囲は説明された実施例によって定められるのではなく特許請求の範囲に記載された技術的思想により定められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の折畳み式表示装置を簡略に示す斜視図である。
【図２】従来の大画面表示装置を簡略に示す平面図である。
【図３】本発明の実施例による折畳み式表示装置を簡略に示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例による大画面表示装置を簡略に示す平面図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＡ部分を拡大した拡大図である。
【図６】本発明の第２実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第４実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図９】本発明の第５実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【図１０Ａ】本発明の第６実施例による多重表示装置を示す平面図である。
【図１０Ｂ】本発明の第６実施例による多重表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
２０ 折畳み式表示装置
２１ 境界面
２３、２５ 画面
２７ 本体
Claims (9)
- いずれか一辺が互いに接して連結される複数の平板表示素子と、
前記平板表示素子の境界面に対して互いに対称する傾斜面を有して前記平板表示素子から出射される光を前記平板表示素子間の境界面側に移動させることによって非表示領域のない画像を表現する光路移動手段とを具備することを特徴とする多重表示装置。 - 前記光路移動手段は前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する三角プリズムアレイよりなることを特徴とする請求項１に記載の多重表示装置。
- 前記三角プリズムアレイは上部三角プリズムアレイと下部三角プリズムアレイとの傾斜面が互いに対称する複数のアレイよりなることを特徴とする請求項２に記載の多重表示装置。
- 前記光路移動手段は前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する導波路アレイよりなることを特徴とする請求項１に記載の多重表示装置。
- 前記光路移動手段は、
前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する導波路アレイと、前記導波路アレイの上面に位置して前記導波路アレイの傾斜面と反対方向であり、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する三角プリズムアレイとの組立体よりなることを特徴とする請求項１に記載の多重表示装置。 - 前記光路移動手段は、
前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する第１三角プリズムアレイと、前記第１三角プリズムアレイの上部に位置して前記第１三角プリズムアレイと同じ方向であり、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有する導波路アレイと、前記導波路アレイの上面に位置して前記第１三角プリズムアレイと互いに対称する傾斜面を有する第２三角プリズムアレイとの組立体よりなることを特徴とする請求項１に記載の多重表示装置。 - 前記光路移動手段は、前記境界面に対して互いに対称する傾斜面を有して前記平板表示素子の中心に対して同心円に配列される三角プリズムよりなるフレネルレンズ型三角プリズムアレイであることを特徴とする請求項１に記載の多重表示装置。
- 前記三角プリズムアレイは前記境界面から遠ざかるほど前記境界面の傾斜角が狭まることを特徴とする請求項２ないし３、請求項５ないし７のうちのいずれか１項に記載の多重表示装置。
- 前記平板表示素子はＬＣＤ、ＰＤＰ、ＦＥＤおよびＥＬのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の多重表示装置。
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