JP2005003990A - 画像表示装置 - Google Patents

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JP2005003990A JP2003168068A JP2003168068A JP2005003990A JP 2005003990 A JP2005003990 A JP 2005003990A JP 2003168068 A JP2003168068 A JP 2003168068A JP 2003168068 A JP2003168068 A JP 2003168068A JP 2005003990 A JP2005003990 A JP 2005003990A
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Abstract

【課題】複数の表示パネルを配列して構成する画像表示装置において、継目が目立たずに、高精細で高い開口率の画像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも第1の表示パネル101aと第2の表示パネル101bとを配列して画像を表示する画像表示装置100において、第1の表示パネル101aと第2の表示パネル101bとは、それぞれ所定間隔である画素ピッチPで設けられている複数の画素203を有し、第1の表示パネル101aと第2の表示パネル101bとの継目204の近傍に、画素203からの光を散乱させて射出する散乱部205が形成されている。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置、特に複数の画像表示パネルを接合して大画面を得る画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像表示装置として、例えば、液晶表示パネルや、有機又は無機のエレクトロルミネッセンス(以下、「EL」という。)などの平面表示パネルが知られている。そして、近年、大画面な画像表示装置に対するニーズが増加している。ここで、液晶表示パネルでは、その生産性、開口率、表示の均一性などの点から大画面で高精細な単一のパネルを製造することは困難である。また、EL表示パネルでは、機械的な強度の点、及び電極の抵抗の増大に伴って駆動電圧を高める必要がある点等から、大画面の単一のパネルを製造することは困難である。このため、ユニット化された表示パネルを、タイル状に複数配列することが大画面化の有力な方法となる。複数の表示パネルを配列して一つの大画面の画像表示装置を構成する方法がいくつか提案されている(例えば、特許文献1〜4)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−372928号公報
【特許文献2】
特開2001−92389号公報
【特許文献3】
特開平10−20270号公報
【特許文献4】
特開平5−188873号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
複数の表示パネルを配列して接合する場合、接合部近傍に画素が存在しない継目が生ずる。継目の領域は、表示パネルの画素ピッチよりも広い間隔において画素が形成されていない非表示領域である。このため、表示パネル間の継目は、接合された大画面内において、例えば直線状の黒い帯として観察者に認識されてしまう。このため、継目が存在する画像は、その品質が低くなってしまう。
【0005】
継目を目立たなくする方法としては、継目の幅を画素ピッチ以内となるように表示パネルどうしを光学接着剤により精密に接合することが考えられる。このように構成すれば、観察者は、例えば画素間の非表示領域と継目とを識別することがなくなる。しかしながら、高精細化するほど画素ピッチは小さくなる。これに対して、継目領域では、表示パネルを接合するためにある程度の幅が必要となる。このため、継目の幅と画素ピッチとを略一致させる場合、画素ピッチを小さくする高精細化は困難である。
【0006】
また、表示パネルでは、矩形状の複数の画素が略直交する格子状に配列されている。従って、第1の方向の画素ピッチと、第1の方向に略直交する第2の方向の画素ピッチとの2つの画素ピッチがある。このため、複数の表示パネルを1次元方向(第1の方向)へ配列する場合は、第1の方向の画素ピッチをある程度以上小さくすることは困難である。
【0007】
さらに、例えば4枚の表示パネルを、2枚ずつ略直交する2次元方向へ配列する場合は、直交する直線状に継目が形成される。このため、第1の方向の画素ピッチと、第2の方向の画素ピッチとの両方の画素ピッチをある程度以上小さくすることは困難である。画素ピッチを小さくできないため、画素の開口部の寸法を大きくできない。このため、複数の表示パネルを配列する画像表示装置の場合、継目を目立たなくしようとすると、高精細化が困難で、開口率の低下を生じるため問題である。特に、表示パネルを2次元方向に配列する画像表示装置の場合に、これらの問題は顕著となる。
【0008】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、複数の表示パネルを配列して構成する画像表示装置において、継目が目立たずに、高精細で高い開口率の画像表示装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、少なくとも第1の表示パネルと第2の表示パネルとを接合して画像を表示する画像表示装置において、前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとは、それぞれ所定間隔で設けられている複数の画素を有し、前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとの継目の近傍に、前記画素からの光を散乱させて射出する散乱部が形成されていることを特徴とする画像表示装置を提供できる。
【0010】
画素からの光は、所定の空間的拡がりを持って第1の表示パネル内又は第2の表示パネル内を進行する。画素からの光のうち散乱部を経由しない光は、そのまま第1の表示パネル又は第2の表示パネルを射出する。そして、継目の近傍に形成された散乱部は、画素からの光の一部を散乱させて、射出する。散乱部からの散乱光により擬似的な画素が形成される。観察者は、本画像表示装置を見る場合、継目領域からは散乱部からの散乱光による擬似的な画素を観察することになる。このため、継目の画素が本来存在しない非表示領域からも光を射出できる。この結果、第1の表示パネルと第2の表示パネルとの継目を目立なくすることができる。また、画素ピッチと継目の幅とを略一致させる必要がない。このため、各画素の寸法を大きくすることで高い開口率、及び高精細化できる。また、表示パネルを2次元方向へ接合する場合でも、継目を目立たないようにし、かつ高い開口率と高精細化を達成できる。このため、容易に画面を大型化することができる。
【0011】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記散乱部は、第1の表示パネルと第2の表示パネルとの内部に形成されていることが望ましい。これにより、散乱部と画素との距離を小さくできる。このため、観察者は、画素からの光と、散乱部からの光とを違和感なく観察できる。
【0012】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記散乱部は、前記第1の表示パネル及び前記第2の表示パネルの射出側の面上に形成されていることが望ましい。これにより、第1の表示パネルと第2の表示パネルとを接合した後に、表示パネルの継目近傍に散乱部を形成すれば良い。このため、散乱部を容易に形成できる。
【0013】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記散乱部は、前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとを構成する部材の屈折率に対して、前記屈折率の分布が不均一な領域と、前記屈折率の分布が不連続な領域と、気泡が形成されている領域との少なくともいずれか一つの領域であることが望ましい。これにより、画素からの光を有効に散乱させることができる。
【0014】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記散乱部は、前記第1の表示パネルの前記画素と前記第2の表示パネルの前記画素とに対して、前記所定の間隔の位置に形成されていることが望ましい。これにより、画素ピッチを隔てた位置に擬似画素を形成できる。
【0015】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとは、それぞれ液晶表示パネルであり、前記液晶表示パネルへ照明光を供給する光源をさらに有することが望ましい。これにより、複数の液晶表示パネルを配列した場合、継目を目立なくすることができる。また、高開口率で、高精細な画像表示装置を得ることができる。
【0016】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記所定の間隔で設けられている複数の前記画素の間の領域に、前記光源からの光を遮光する遮光部を有し、前記散乱部は、前記遮光部の位置に対応して形成されていることが望ましい。これにより、遮光部に対応した位置に散乱部の散乱光による擬似画素が形成される。従って、観察者は、遮光部を認識してしまうことを防止できる。
【0017】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとは、それぞれ有機エレクトロルミネッセンス・パネル又は無機エレクトロルミネッセンス・パネルであることが望ましい。これにより、複数の有機又は無機EL表示パネルを配列した場合、継目を目立なくすることができる。また、高開口率で、高精細な画像表示装置を得ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る画像表示装置100を斜視方向から見た概観構成を示す。少なくとも第1の表示パネルと第2の表示パネルとに対応する4枚の平面状の表示パネル101a、101b、101c、101dが、横方向と縦方向(図のx、y方向)にそれぞれ2枚ずつ配列されている。表示パネル101aと表示パネル101bとの接合部近傍の断面構成(xz面内)を図2に示す。表示パネル101c、101dの構成も表示パネル101a、101bと同一であるため、図示とその説明は省略する。表示パネル101a、101bは、それぞれ複数の画素203を有する有機ELパネルである。画素203は、第1の硝子基板201上に所定の間隔である画素ピッチPで略直交する格子状に形成されている。また、第1の硝子基板201上には、画素203を封止するように第2の硝子基板202が設けられている。
【0019】
表示パネル101aと表示パネル101bとは、光学的接着剤で接合される。光学的接着剤は、表示パネル101a、101bを構成する第2の硝子基板202の屈折率と略同一の屈折率を有する。表示パネル101aと表示パネル101bとの接合部には、直線状の継目204が存在する。本実施形態では、継目204の近傍の第2の硝子基板202の内部に散乱部205が形成されている。散乱部205は、表示パネル101a及び表示パネル101bを構成する硝子部材の屈折率に対して、屈折率の分布が不均一な領域と、屈折率の分布が不連続な領域と、気泡が形成されている領域との少なくともいずれか一つである。本実施形態では、図2に示すように、平面状に形成されている微小な気泡で散乱部205を構成する。散乱部205の形成方法については後述する。
【0020】
画像表示装置100を観察する方向から見た構成を図3に示す。上述したように、4枚の表示パネル101a、101b、101c、101dが、横方向と縦方向(図のx、y方向)とにそれぞれ2枚ずつ配列されている。そして、直交する継目204の近傍に散乱部205からの散乱光による擬似画素が形成される。散乱部205の大きさと形状とは、それぞれ画素203の大きさと形状と略同一とすることが望ましい。
【0021】
図2に戻って、画素203からの光L1、L2、L3は、所定の空間的拡がりを持って表示パネル101a、101b内を進行する。画素203からの光のうち散乱部205を経由しない光L1、L2は、そのまま表示パネル101bを射出する。そして、継目204の近傍に形成された散乱部205は、画素203からの光L1、L2、L3の一部L3を散乱させて、射出させる。このため、散乱部205からの散乱光により擬似的な画素が形成される。観察者は、画像表示装置100を見る場合、継目204の領域からは散乱部205からの散乱光による擬似的な画素を観察することになる。このため、継目204の領域で画素203が本来存在しない非表示領域からも光を射出できる。この結果、表示パネル101aと表示パネル101bとの継目204を目立たなくすることができる。また、画素ピッチPと継目204近傍の非表示領域の幅とを略一致させる必要がない。このため、各画素203の寸法を大きくすることで高い開口率、及び高精細化できる。このように、表示パネル101a、101bを2次元方向へ接合する場合も、継目を目立たないようにし、かつ高い開口率と高精細化を達成できる。このため、容易に画面を大型化することができる。なお、本実施形態において、有機ELパネルの代わりに無機ELパネルを用いても同様の効果を得られる。
【0022】
(第1実施形態の変形例)
上記第1実施形態の変形例に係る画像表示装置400を図4に基づいて説明する。上記第1実施形態では、散乱部205は平面的に配列されている気泡から構成されている。これに対して、本変形例では、散乱部305は、気泡が直方体形状の領域に形成されている点が異なる。気泡を直方体形状などの立体的な領域に形成することで、気泡を平面的に形成したときに比較して散乱効果を高くすることができる。
【0023】
(散乱部の形成方法)
上述したように、散乱部205は、表示パネル101a及び表示パネル101bを構成する硝子部材の屈折率に対して、屈折率の分布が不均一な領域と、屈折率の分布が不連続な領域と、気泡が形成されている領域との少なくともいずれか一つである。例えば、硝子部材の中に、屈折率の分布が不連続な領域を形成する方法を説明する。パルスレーザ光を供給するパルスレーザ光源を用いる。レーザ光源としては、ピコ秒〜フェムト秒のパルスレーザ光源が好適である。パルスレーザ光は、図5に示すように、集光レンズ502により焦点位置fに集光される。
【0024】
表示パネル101aは、xyzステージ500上に載置されている。xyzステージは、ステージ駆動部501により直交する3軸方向に移動可能である。ステージ駆動部501は、散乱部205を形成する領域と、集光レンズ502の焦点位置fとが一致するようにxyzステージ500を駆動する。そして、パルスレーザ光の照射を行う。パルスレーザ光が集光された焦点位置fの近傍では、エネルギー集中により硝子が溶ける前に気化する改質現象が生ずる。これにより、直径が数10〜数100μmの球状の真空な気泡を形成できる。気泡の近傍の屈折率は、硝子の屈折率よりも大きい高密度な領域が形成される。このため、画素203からの光のうち、気泡に入射した光はより大きく散乱する。また、気泡の急激な生成による周辺媒質の密度変化により屈折率が不均一な領域を作ることができる。
【0025】
パルスレーザ光の照射による散乱部205の形成は、表示パネル101aと表示パネル101bとを接合する前に行うこと、又は接合した後に行うことのいずれでも良い。なお、集光レンズ502は、パルスレーザ光のエネルギーを効率良く集中させるために、開口数(NA)の大きなレンズを用いることが望ましい。開口数が大きい集光レンズ502を用いる場合、集光角度θの成す角度が大きい。このため、表示パネル101aと表示パネル101bとを接合する前に散乱部205を形成するとき、表示パネル101aの端面503の近傍では、集光レンズ502で集光された光の一部が端面503で反射してしまう場合がある。従って、この場合は、端面503から一定の距離だけ離れた位置に散乱部205を形成しておく。そして、端面503近傍の硝子部材を研磨処理して削り落とす。表示パネル101bに関しても同様にして散乱部205を形成する。そして、表示パネル101a、101bの研磨処理した端面503どうしを光学的接着剤で接合する。これにより、継目204近傍に散乱部205を形成できる。
【0026】
また、図6に示すように、集光レンズ502による集光光を表示パネル101aの端面503の方向から入射させて散乱部205を形成しても良い。このとき、表示パネル101aを図中矢印B方向へ移動させると、平面状の散乱部205を形成できる。集光光を端面503から入射させると、端面503の近傍にも気泡を形成できる。このため、上述の端面503近傍を削り落とす工程を省略できる。
【0027】
このように、パルスレーザ光を用いることで、第2の硝子基板202の表面に損傷を与えること無く、硝子基板の内部に散乱部205を形成できる。特に、第2の硝子基板202の内部における画素203の位置と、パルスレーザ光による散乱部205の位置とを近づけることが望ましい。これにより、擬似画素は、観察者にとって自然な感じで違和感無く画素203を補間できる。
【0028】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係る画像表示装置700の断面構成(xz面内)を図7に示す。上記第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。上記第1実施形態では、散乱部205は、略平行平板である第1の硝子基板201に略平行に形成されている。これに対して、本実施形態では、xz断面内において、表示パネル101aの内部に、第1の硝子基板201に対して略45°をなすように平面形状の散乱部705aが形成されている。同様に、表示パネル101bの内部に、第1の硝子基板201に対して略45°をなすように平面形状の散乱部705bが形成されている。そして、散乱部705aと散乱部705bとで、略V字形状を構成する。また、略V字形状の頂点部分Tは、継目204近傍の画素ピッチPの位置と略一致させる。これにより、画素203からの光のうち、散乱部705a、705bに入射した光は、散乱されて第2の硝子基板202から射出する。この結果、継目204を目立たなくすることができる。
【0029】
(第2実施形態の変形例)
図8に、第2実施形態の変形例に係る画像表示装置800を示す。本変形例では、xz断面において、表示パネル101aの内部に第1の硝子基板201に対して略45°をなすように2つの平面状の散乱部805a、805bが形成されている。そして、散乱部805aと散乱部805bとで略X字形状を構成する。また、X字形状の交点部分Cは、継目204近傍の画素ピッチPの位置と略一致させる。これにより、画素203からの光のうち、散乱部805a、805bに入射した光は、散乱されて第2の硝子基板202から射出する。この結果、継目204を目立たなくすることができる。
【0030】
(第3実施形態)
図9は、本発明の第3実施形態に係る画像表示装置900の断面構成(xz面内)を示す。上記各実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。上記第1実施形態及び第2実施形態では、散乱部205、705は、第2の硝子基板202の内部に形成されている。これに対して、本実施形態では、散乱部905が、第2の硝子基板202の射出面901上に形成されている点が異なる。
【0031】
散乱部905は、表示パネル101aと表示パネル101bとを光学的接着剤で接合した後に、第2の硝子基板202の射出面901上に形成できる。例えば、散乱性を有する球状の微小な玉(ビーズ)が分散している塗料を塗布して、散乱部905を形成できる。塗料の塗布には、インクジェット方式を用いることができる。また、表示パネル101a等とは別に製造された散乱性を有するフィルム部材を、射出面901に光学的接着剤により固着させて散乱部を形成することもできる。これにより、表示パネル101a、101bを接合した後に、容易に散乱部905を形成できる。
【0032】
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態に係る画像表示装置1000の断面構成(xz面内)を図10に示す。上記各実施形態では、有機ELパネルを用いて説明している。これに対して、本実施形態に係る画像表示装置1000では、液晶表示パネルを用いている点が異なる。本実施形態においても、上記第1実施形態と同様に表示パネル1001aと表示パネル1001bとを光学的接着剤で接合する。表示パネル1001aについて見ると、第1の硝子基板1002上には画素ピッチPの間隔で画素1003が設けられている。画素1003は、液晶層から構成されている。そして、画素1003は、後述する光源1012からの光を画像信号に応じて変調して射出する。
【0033】
画素1003の間には、光源1012からの光を遮光する遮光部1006が形成されている。また、第1の硝子基板1002に対向する第2の硝子基板1007で画素1003を封止する。表示パネル1001aと表示パネル1001bとは光学的接着剤で接合する。そして、継目1004の近傍に散乱部1005を形成する。散乱部1005は、隣接する画素1003に対して画素ピッチPの位置に設ける。また、接合した表示パネル1001a、1001bの光源1012側の面には、硝子板1008に固着された第1の偏光膜1009が設けられている。さらに、接合した表示パネル1001a、1001bの光源1012とは反対側の面には、硝子板1010に固着された第2の偏光膜1011が設けられている。第1の偏光膜1009と第2の偏光膜1011とは、いわゆるクロスニコルの状態に設定されている。
【0034】
また、第1の偏光膜1009側には、バックライト用の光を供給する光源1012が設けられている。光源1012からの光のうち、画素1003で画像信号に応じて変調された光が、第2の偏光板1011側へ射出する。画素1003を射出した光のうち、散乱部1005に入射した光は、散乱されて射出する。散乱部1005は、遮光部1006の位置に対応して形成されていることが望ましい。これにより、第2の偏光板1011の方向から観察した場合、観察者は遮光部1006に対応した位置に散乱光による擬似画素を認識できる。従って、観察者は、継目1004近傍の遮光部1006を認識してしまうことを防止できる。
【0035】
液晶表示パネルの場合、画素1003からは、図10において、第2の硝子基板1007に略平行となるような光は射出しない。このため、画素1003から射出した光が、第2の硝子基板1007内を全反射により伝播することがない。従って、第2の硝子基板1007の適当な深さ方向の位置に散乱部1005を形成することにより、散乱部1005の近傍の画素1003の情報に近い散乱光を発生させることができる。この結果、クロストークの低減された擬似画素を得ることができる。
【0036】
なお、上記実施形態では、有機又は無機のEL表示パネル、及び液晶表示パネルの例を用いて説明したが、本発明はこれに限られること無く、複数の平面表示パネルを配列して大型の画面を形成する、いわゆるタイリング型のすべての画像表示装置に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る画像表示装置の斜視図。
【図2】第1実施形態の概略断面図。
【図3】第1実施形態を観察方向から見た図。
【図4】第1実施形態の変形例の概略断面図。
【図5】散乱部の製造方法の説明図。
【図6】散乱部の他の製造方法の説明図。
【図7】本発明の第2実施形態に係る画像表示装置の概略断面図。
【図8】第2実施形態の変形例の概略断面図。
【図9】本発明の第3実施形態に係る画像表示装置の概略断面図。
【図10】本発明の第4実施形態に係る画像表示装置の概略断面図。
【符号の説明】
100 画像表示装置、101a、101b、101c、101d 表示パネル、201、202 硝子基板、203 画素、204 継目、205 散乱部、400 画像表示装置、500 xyzステージ、501 ステージ駆動部、502 集光レンズ、503 端面、700 画像表示装置、705a 散乱部、705b 散乱部、805a 散乱部、805b 散乱部、900 画像表示装置、901 射出面、1000 画像表示装置、1001a 表示パネル、1001b 表示パネル、1002 硝子基板、1003 画素、1004 継目、1005 散乱部、1006 遮光部、1007 硝子基板、1008 硝子板、1009 第1の偏光膜、1010 硝子板、1011 第2の偏光板、1012 光源、f 焦点位置、P 画素ピッチ、T 頂点部分、θ 集光角度

Claims (8)

  1. 少なくとも第1の表示パネルと第2の表示パネルとを配列して画像を表示する画像表示装置において、
    前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとは、それぞれ所定間隔で設けられている複数の画素を有し、
    前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとの継目の近傍に、前記画素からの光を散乱させて射出する散乱部が形成されていることを特徴とする画像表示装置。
  2. 前記散乱部は、前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとの内部に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 前記散乱部は、前記第1のパネルと前記第2のパネルとの射出側の面上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  4. 前記散乱部は、前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとを構成する部材の屈折率に対して、前記屈折率の分布が不均一な領域と、前記屈折率の分布が不連続な領域と、気泡が形成されている領域との少なくともいずれか一つの領域であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  5. 前記散乱部は、前記第1の表示パネルの前記画素と前記第2の表示パネルの前記画素とに対して、前記所定の間隔の位置に形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  6. 前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとは、それぞれ液晶表示パネルであり、
    前記液晶表示パネルへ照明光を供給する光源をさらに有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  7. 前記所定の間隔で設けられている複数の前記画素の間の領域に、前記光源からの光を遮光する遮光部を有し、
    前記散乱部は、前記遮光部の位置に対応して形成されていることを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。
  8. 前記第1の表示パネルと前記第2の表示パネルとは、それぞれ有機エレクトロルミネッセンス・パネル又は無機エレクトロルミネッセンス・パネルであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像表示装置。
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