JP2015191052A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラスト比を向上させつつ画質の低下を抑制することが可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、光源部と、映像信号に基づく第１の映像が表示される第１の液晶パネルと、光源部と第１の液晶パネルとの間に配置され、第１の映像に対応する第２の映像が表示される第２の液晶パネルとを備える。第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとが離間して配置され、第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとの間に拡散層が配置されている。【選択図】図１

Description

本開示は、複数の液晶パネルを用いて映像表示を行う液晶表示装置に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）の分野においては、液晶表示パネル（液晶パネル）を２枚重ねて配置し、映像表示を行う技術がある（例えば、特許文献１，２）。この技術によれば、液晶パネル１枚の場合に比べ、バックライトからの光漏れを抑制し易い。黒輝度を低減して、コントラスト比の向上を図ることができる。

国際公開第２００７／０８１６６号パンフレット 国際公開第２００７／１０８１８３号パンフレット

しかしながら、上記のように複数枚の液晶パネルを重ねて配置した場合、画質の低下が懸念される。高画質を実現可能な液晶表示装置の実現が望まれている。

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コントラスト比を向上させつつ画質の低下を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。

本開示の液晶表示装置は、光源部と、映像信号に基づく第１の映像が表示される第１の液晶パネルと、光源部と第１の液晶パネルとの間に配置され、第１の映像に対応する第２の映像が表示される第２の液晶パネルとを備え、第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとが離間して配置され、第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとの間に拡散層が配置されているものである。

本開示の液晶表示装置では、光源部からの光が第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとへ照射され、第１の液晶パネルでは第１の映像、第２の液晶パネルでは第２の映像がそれぞれ表示される。これにより、黒輝度が低減され、表示映像のコントラスト比を高めることができる。ここで、液晶パネルを重ねて配置すると、いわゆるモアレ（モワレ、干渉縞）が生じ、画質が低下するが、第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとの間に拡散層が配置されることで、モアレの発生が抑制される。一方、拡散層の配置により輝度低下が懸念されるが、第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとが離間して配置されることにより、拡散層の拡散度を下げることができ、輝度低下が抑えられる。

本開示の液晶表示装置では、光源部と、第１の映像が表示される第１の液晶パネルとの間に、第１の映像に対応する第２の映像が表示される第２の液晶パネルが配置される。これらの第１の液晶パネルと第２の液晶パネルとを離間して配置し、かつパネル間に拡散層を配置するようにしたので、黒輝度を低減しつつ輝度低下を抑えると共に、モアレを抑制することができる。よって、コントラスト比を向上させつつ画質の低下を抑制することが可能となる。

なお、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。

本開示の一実施の形態に係る液晶表示装置の全体構成を表す機能ブロック図である。 図１に示した液晶表示装置の要部構成を表す断面図である。 図１に示した液晶パネル（フロント側）の構成を説明するための模式図である。 図１に示した液晶パネル（リア側）の構成を説明するための模式図である。 バックライトから表示面までの偏光の状態を表す模式図である。 フロント側の液晶パネルに拡散材が隣接配置された構成を表す断面図である。 リア側の液晶パネルに拡散材が隣接配置された構成を表す断面図である。 パネル間距離とヘイズ値とを変化させた場合のモアレ評価結果を示す表である。 パネル間距離とヘイズ値とを変化させた場合の鮮鋭度評価結果を示す表である。 鮮鋭度が良好でない場合の写真の一例である。 鮮鋭度が良好である場合の写真の一例である。 パネル間距離とヘイズ値との好適範囲を表す特性図である。 二重画対応の映像表示動作を説明するための模式図である。 表示画像を正面方向からみた場合のイメージ図である。 図１２Ａと同じ表示画像を斜め方向からみた場合のイメージ図である。 パネル間距離と分割数との関係を表す特性図である。 二重画を考慮した場合のパネル間距離およびヘイズ値の好適範囲を表す特性図である。 変形例１に係る液晶表示装置の要部構成を表す断面図である。 変形例２に係る液晶表示装置の要部構成を表す断面図である。

以下、本開示における実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（離間配置された２枚の液晶パネル間に拡散層を配置した液晶表示装置の例）
２．変形例１（パネル間に透明材料層を形成した例）
３．変形例２（パネル間に反射部材を設けた例）

＜実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る液晶表示装置（液晶表示装置１）の全体構成を表したものである。液晶表示装置１は、外部から入力される映像信号Ｄinに基づいて、複数枚（ここでは、２枚）の液晶表示パネル（液晶パネル１０，２０）を用いて映像表示を行うものである。液晶表示装置１は、例えば液晶パネル１０，２０と、バックライト３０（光源部）と、タイミング制御部４０と、映像信号処理部４１と、バックライト駆動部１３０と、パネル駆動部１１０，１２０とを備える。

液晶パネル１０（第１の液晶パネル）は、例えばマトリクス状に配置された複数の画素Ｐ１（第１の画素）を含む。液晶パネル１０は、入射光を、映像信号Ｄin（詳細には、映像信号Ｄinに基づく液晶パネル１０用の映像信号Ｄ１）に基づいて変調することにより、例えばカラーの映像表示を行うものである。この液晶パネル１０の画素Ｐ１は、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のうちのいずれかのサブピクセルに相当するものであり、これらのＲ，Ｇ，Ｂの３つのサブピクセルの組が、１つのピクセルを構成する。液晶パネル１０は、望ましくは、画素数が液晶パネル２０よりも多い（高解像度である）とよい。一例としては、４０００×２０００程度、具体的には３８４０×２１６０の画素数のものを用いることができる。

液晶パネル２０（第２の液晶パネル）は、液晶パネル１０とバックライト３０との間に配置され、例えばマトリクス状に配置された複数の画素Ｐ２（第２の画素）を含む。液晶パネル２０は、バックライト３０から出射した光を、映像信号Ｄin（詳細には、映像信号Ｄinに基づく液晶パネル２０用の映像信号Ｄ２）に基づいて変調することにより、例えばモノクロ（白黒）の映像表示を行うものである。液晶パネル２０は、望ましくは、画素数が液晶パネル１０よりも少ない（低解像度である）とよい。一例を挙げると、１９２０×１０８０の画素数のものを用いることができる。なお、この液晶パネル２０は、必ずしも液晶パネル１０よりも低解像度である必要はなく、液晶パネル１０と同程度の解像度であってもよい。また、モノクロ映像ではなく、液晶パネル１０と同様、カラー映像が表示されるものであってもよい。但し、液晶パネル２０を低解像度すること、モノクロ映像表示とすることにより、透過率を向上させることができ、輝度向上に有利となる。

バックライト３０は、液晶パネル１０，２０へ向けて光を照射する光源であり、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）あるいはＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）等を複数含むものである。このバックライト３０は、バックライト駆動部１３０によって駆動され、点灯状態および消灯状態が制御されるようになっている。

本実施の形態では、詳細は後述するが、上記の液晶パネル１０，２０が互いに離間して配置されており、これらの液晶パネル１０と液晶パネル２０との間に、拡散層（拡散層５０）が設けられている。なお、以下では、表示面側をフロント（Front）側、バックライト３０側（リア（Rear）側として説明する。

タイミング制御部４０は、パネル駆動部１１０，１２０およびバックライト駆動部１３０の駆動タイミングを制御すると共に、液晶パネル１０用の映像信号（Ｄ１）をパネル駆動部１１０へ、液晶パネル２０用の映像信号（Ｄ２）をパネル駆動部１２０へそれぞれ供給するものである。

映像信号処理部４１は、入力される映像信号Ｄinに基づいて、液晶パネル１０用の映像信号Ｄ１と、液晶パネル２０用の映像信号Ｄ２とを生成するものである。この映像信号処理部４１はまた、映像信号Ｄinに基づいてバックライト駆動部１２０の制御信号を生成する。

パネル駆動部１１０は、走査線駆動回路１１１と信号線駆動回路１１２とを含む。走査線駆動回路１１１は、タイミング制御部４０によるタイミング制御に従って、液晶パネル１０の複数の画素Ｐ１を線順次駆動するものである。信号線駆動回路１１２は、各画素Ｐ１へ、タイミング制御部４０から供給される映像信号Ｄ１に基づく映像電圧を供給するものである。具体的には、映像信号Ｄ１に対してＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換を施すことにより、アナログ信号である映像信号を生成し、各画素へ出力する。

パネル駆動部１２０は、走査線駆動回路１２１と信号線駆動回路１２２とを含む。走査線駆動回路１２１は、タイミング制御部４０によるタイミング制御に従って、液晶パネル２０の複数の画素Ｐ２を線順次駆動するものである。信号線駆動回路１２２は、各画素Ｐ２へ、タイミング制御部４０から供給される映像信号Ｄ２に基づく映像電圧を供給するものである。具体的には、映像信号Ｄ２に対してＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換を施すことにより、アナログ信号である映像信号を生成し、各画素へ出力する。

（液晶パネルの詳細構成）
図２は、液晶表示装置１の要部構成を表したものである。このように、液晶表示装置１では、バックライト３０の側から順に、液晶パネル２０と液晶パネル１０とが積層されており、液晶パネル１０の上面が、表示面Ａとなっている。液晶パネル１０と液晶パネル２０とは離間配置され（パネル間に空隙１Ｓを有し）、この空隙１Ｓに拡散層５０が配置されている。液晶パネル１０と液晶パネル２０との間の距離（パネル間距離Ｓ）は、特に限定されないが、例えば拡散層５０の拡散度合い（ヘイズ値）、液晶パネル１０の画素Ｐ１の幅、液晶パネル２０の画素Ｐ２の幅等を考慮して、所望の画質（例えば後述の輝度、モアレ、鮮鋭度あるいは２重画など）が得られるように、適切な大きさに設定される。特に、パネル間距離Ｓと拡散層５０のヘイズ値を適切に設定することにより、所望の画質を得ることができる。これらのパラメータの好適範囲については後述する。

液晶パネル１０は、対向配置された駆動基板１２と対向基板１４との間に、液晶層１３が封止されたものである。駆動基板１２の光入射側には偏光板１１ａが、対向基板１４の光出射側には偏光板１１ｂが、それぞれ貼り合わせられている。液晶パネル２０は、対向配置された駆動基板２２と対向基板２４との間に、液晶層２３が封止されたものである。駆動基板２２の光入射側には偏光板２１ａが、対向基板２４の光出射側には偏光板２１ｂが、それぞれ貼り合わせられている。

図３Ａは、液晶パネル１０の構成を説明するための模式図である。液晶パネル１０では、駆動基板１２上に、画素Ｐ１毎に画素電極１１３が設けられている。この画素電極１１３上に配向膜１１４ａ、液晶層１３、配向膜１１４ｂおよび対向電極１１５がこの順に配置されている。対向電極１１５上には、カラーフィルタ１１６Ａとブラックマトリクス１１６Ｂが形成されている。これらのカラーフィルタ１１６Ａとブラックマトリクス１１６Ｂとの上に、対向基板１４（図３Ａには図示せず）が配置される。このように、液晶パネル１０では、液晶層１３が、複数の画素電極１１３と１つの対向電極１１５との間に挟まれている。映像表示の際には、画素Ｐ１毎に、画素電極１１３と対向電極１１５とを通じて液晶層１３に電圧が印加される。

図３Ｂは、液晶パネル２０の構成を説明するための模式図である。液晶パネル２０では、上記の液晶パネル１０と同様、駆動基板２２上に、画素Ｐ２毎に画素電極１２３が設けられている。この画素電極１２３上に配向膜１２４ａ、液晶層２３、配向膜１２４ｂおよび対向電極１２５がこの順に配置されている。対向電極１２５の上に、対向基板２４（図３Ｂには図示せず）が配置される。このように、液晶パネル２０においても、液晶層２３が、複数の画素電極１２３と１つの対向電極１２５との間に挟まれている。映像表示の際には、画素Ｐ２毎に、画素電極１２３と対向電極１２５とを通じて液晶層２３に電圧が印加される。但し、液晶パネル２０では、カラーフィルタが形成されず、上記のようにモノクロ映像が表示されることが望ましい。光損失が少なくなり、高輝度化に有利となるためである。

駆動基板１２，２２は、例えばガラス基板よりなり、例えば矩形状の面形状（表示画面に平行な面形状）を有する。この駆動基板１２には、画素Ｐ１を駆動するための画素回路（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）およびキャパシタなどを含む）が形成されている。対向基板１４，２４は、例えばガラス基板よりなる。

画素電極１１３，１２３は、駆動基板１２，２２上にマトリクス状に配置されている。画素電極１１３，１２３は、例えば透明導電膜よりなる。透明導電膜としては、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、あるいはＩＧＺＯ（インジウム，ガリウム，亜鉛含有酸化物）などの酸化物半導体を用いることができる。

液晶層１３，２３は、供給される映像電圧に応じて、そこを透過する光の透過率を制御する機能を有する。この液晶層１３，２３には、例えばＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＥＣＢ（Electrically controlled birefringence）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードあるいはＩＰＳ（In Plane Switching）モード等により表示駆動される液晶を含むものである。

配向膜１１４ａ，１１４ｂ，１２４ａ，１２４ｂは、液晶層１３，２３の配向制御を行うためのものであり、例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ₂）等の無機配向膜よりなる。

対向電極１１５，１２５は、全画素に共通の電極となっており、構成材料としては、上記画素電極１１３，１２３と同様の透明導電膜が挙げられる。

図４は、偏光板１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂの偏光透過軸の一例を表したものである。このように、例えば液晶パネル２０の偏光板２１ａと液晶パネル１０の偏光板１１ｂとが垂直方向（Ｙ方向）の偏光成分を透過し、液晶パネル２０の偏光板２１ｂと液晶パネル１０の偏光板１１ａとが水平方向（Ｘ方向）の偏光成分を透過するように設定されている。これらの偏光板１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂの各偏光透過軸は、液晶層１３，２３の駆動モード等に応じて適宜設定されればよい。また、ここでは、液晶パネル１０，２０のそれぞれの入射側と出射側とに偏光板を配置したが、偏光板１１ａと偏光板２１ｂとは、どちらか一方をなくしてもよい（計３枚の構成としてもよい）。

拡散層５０は、図２に示したように、液晶パネル１０と液晶パネル２０との間の空隙１Ｓにおいて、いずれの位置に配置されていてもよいが、望ましくは液晶パネル１０に近い側（フロント側）に配置されている。即ち、パネル間距離Ｓのうち、拡散層５０と液晶パネル１０との間の距離Ｓ１と、拡散層５０と液晶パネル２０との間の距離Ｓ２とがＳ１＜Ｓ２となる位置に配置されることが望ましい。この場合、拡散層５０と液晶パネル１０との間、拡散材１０と液晶パネル２０との間の一方または両方に透明材料層が形成されていてもよい。また、より望ましくは、拡散層５０が液晶パネル１０に隣接して配置されるのがよい（Ｓ１＝０）。拡散層５０がフロント側に配置されている場合の方が、モアレをより効果的に抑制し易く、また鮮鋭度を高めることができるためである。

拡散層５０のヘイズ値は、高いほどモアレを効果的に抑制できる。例えばヘイズ値が９０％以上であれば、所望の画質を得るためのパネル間距離Ｓの設計の自由度が高まる。但し、ヘイズ値が高くなると、輝度低下が懸念されることから、上述したように液晶パネル２０を低解像度、モノクロ映像表示とすることが望ましい。また、後述するように、拡散層５０のヘイズ値が９０％よりも低くても、他の条件が適切に設定されることで、所望の画質を得ることが可能である。例えば、拡散層５０がフロント側に配置されている場合には、ヘイズ値が７０％以上に設定されることにより、モアレ低減の効果を得ることができる。

拡散層５０のヘイズ値としては、他のパラメータに応じて、例えば７０％程度以上の範囲内で設定することができる。

なお、拡散層５０の構成は特に問わないが、一例としては、樹脂フィルム上または樹脂フィルム内に、ランダムに散布されたビーズを含む拡散フィルムが挙げられる。このような拡散フィルムでは、フィルム材料、ビーズ材料あるいはビーズ濃度などが調整されることで、ヘイズ値を設定することができる。また、拡散層５０としては、上記のような拡散フィルムが１枚で用いられてもよいし、複数枚を積層したものが用いられてもよい。

（パネル間距離Ｓ，ヘイズ値の設定）
上記のように、本実施の形態では、液晶パネル１０と液晶パネル２０とを離間配置し、これらの空隙１Ｓに拡散層５０を配置した構成を有する。このような構成において、所望の画質を実現するために、パネル設計の際には、パネル間距離Ｓと拡散層５０のヘイズ値とを、以下のようにして設定することが望ましい。

ここで、液晶表示装置１として、拡散層５０を、液晶パネル１０に隣接して配置したもの（図５）と、液晶パネル２０に隣接して配置したもの（図６）とを用意し、パネル間距離Ｓと拡散層５０のヘイズ値とを変化させて、画質の評価（官能試験）を行った。図７に、ヘイズ値が３０％，６２％，９２％の各場合において、パネル間距離Ｓを０ｍｍ，５．３ｍｍ，８．６ｍｍ，１５．２ｍｍと変化させたときのモアレの評価結果を示す。図８に、ヘイズ値が３０％，６２％，９２％の各場合において、パネル間距離Ｓを０ｍｍ，５．３ｍｍ，８．６ｍｍ，１５．２ｍｍと変化させたときの鮮鋭度（シャープネス）の評価結果を示す。但し、液晶パネル１０の画素数を３８４０×２１４０、液晶パネル２０の画素数を１９２０×１０８０とした。また、図７において、「Ａ」はモアレが視認されなかったこと、「Ｂ」は若干のモアレが視認されたこと、「Ｘ」は重度のモアレが視認されたこと、をそれぞれ示す。また、図８では、「Ａ」は鮮鋭度が良好であったこと、「Ｂ」は鮮鋭度の劣化が若干認められこと、「Ｘ」は鮮鋭度の劣化が顕著であったこと、をそれぞれ示す。

図７の結果から、液晶パネル１０，２０間に空隙１Ｓを設け（パネル間距離Ｓ＞０とし）、この空隙１Ｓに拡散層５０を配置することにより、モアレが抑制されることがわかる。また、パネル間距離Ｓが大きくなるほど、モアレ抑制に有利となる。更に、拡散層５０をフロント側に配置した場合には、リア側に配置した場合に比べ、パネル間距離Ｓをより小さく、あるいはヘイズ値をより小さくしても、モアレの抑制効果が得られることがわかる。また、図８の結果から、鮮鋭度についても、上記と同様の傾向がみられた。

ここで、参考例として、図９Ａに鮮鋭度が良好でない写真を、図９Ｂに鮮鋭度が良好である写真をそれぞれ示す。鮮鋭度が視認性に大きく影響を与えることがわかる。この鮮鋭度は、例えば液晶パネル２０に形成された配線などが液晶パネル１０を透過して視認されることによって劣化する。

図１０に、横軸をパネル間距離Ｓとし、縦軸をヘイズ値として、上記結果のうち鮮鋭度評価が「Ａ」であった組み合わせをプロットしたものを示す。このように、ヘイズ値とパネル間距離Ｓとの間には相関があり、拡散層５０をフロント側に配置した場合には、例えば破線で示した境界線Ａ１よりも上側の範囲（網掛け部分）内となるように、パネル間距離Ｓとヘイズ値とを設定することが望ましい。また、拡散層５０をリア側に配置した場合には、例えば一点鎖線で示した境界線Ａ２よりも上側の範囲内となるように、パネル間距離Ｓとヘイズ値とを設定することが望ましい。モアレを抑制しつつ良好な鮮鋭度を得ることができ、高画質化により有利となるためである。

（二重画を考慮した場合）
図１１は、いわゆる二重画を考慮した映像表示手法を説明するための液晶パネル１０，２０の断面模式図である。上記のような液晶表示装置１では、液晶パネル２０に表示する映像の比率を変化させることで、二重画を考慮した映像表示を行うことができる。

ここで、液晶パネル２０には、液晶パネル１０に表示される１または複数の画像要素（第１の画像要素）のそれぞれに対応する１または複数の画像要素（第２の画像要素）が表示される。この例では、液晶パネル２０の画像要素（画像要素ａ１２）の幅Ｂ２が、液晶パネル１０の画像要素（画像要素ａ１１）の幅Ｂ１よりも大きくなるように表示される。換言すると、液晶パネル２０では、液晶パネル１０の表示映像をぼやかした（ぼかした）ような映像が表示される。このため、液晶パネル２０では、パネル本来の解像度よりも落ちた解像度の画像が表示される。

１つの画像要素ａ１２の幅Ｂ２は、以下の式（１）を満たして設定されるとよい。但し、θを表示面に垂直な正面方向を０°とした場合の傾斜角とし、Ｂ’をぼやかしに必要な長さ（ここでは、幅Ｂ２と幅Ｂ１との差の１／２に相当）とし、ｄを液晶パネル１０の表示面と液晶パネル２０の表示面との間の距離とする。
Ｂ’＝ｄ・ｔａｎθ ……（１）

これにより、角度（視野角）θで斜め方向から表示面を見た場合に、二重画が見えにくくなり、視認性を向上させることができる。例えば、複数枚の液晶パネルを用いて、「２０」という文字を表示する場合、正面から表示面をみると、「２０」の文字がはっきり視認できる（図１２Ａ）が、斜めから表示面をみると、良好な視認性が得られない（図１２Ｂ）。これに対し、図１１に示したように、液晶パネル２０において、画像要素の幅を液晶パネル１０よりも大きく確保する（画像をぼやかす）ことにより、上記のような二重画が視認されにくくなる。

図１３に、パネル間距離Ｓと液晶パネル２０の分割数との関係について示す。なお、液晶パネル１０の対向基板１４の厚みを０．７ｍｍ、偏光板１１ｂの厚みを０．２ｍｍとし、角度θを３０°，４５°，６０°，７５°と変化させた場合のそれぞれの特性について示す。また、分割数は、液晶パネル２０の表示映像における解像度であり、液晶パネル２０の画素数を最大値として、ぼかし画像を表示する（解像度を落とす）ことで減少する。この分割数は、図１３に示したように、パネル間距離Ｓが大きくなるに従って減少する傾向がある。このため、二重画を考慮する範囲を例えば角度３０°までとし、かつ分割数１００００を目標値とすると、パネル間距離Ｓは８ｍｍ以下であることが望ましい。分割数が減少、すなわち解像度が落ちると、モノクロの画像を表示した場合に、白の画像の周りの黒が若干浮き上がる（白の部分と黒の部分との境界が灰色にみえる）、フレアと呼ばれる現象が生じ易くなる。分割数が１００００程度までは、そのフレアを許容範囲内に抑えつつ、ぼかし画像を表示して二重画を抑制することができる。

したがって、上述したモアレおよび鮮鋭度に加え、さらに二重画を考慮した場合のパネル間距離Ｓとヘイズ値との好適範囲は、例えば図１４の網掛け部分とすることができる。具体的には、拡散層５０を液晶パネル１０に隣接して配置し、パネル間距離Ｓを８ｍｍ以下とし、かつヘイズ値を７０％以上とすることができる。これにより、モアレ、鮮鋭度劣化および二重画を抑制した、高画質な映像表示を実現可能となる。なお、上述した好適範囲は、画素幅（解像度）が異なるパネルに対しても同様に適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

［作用、効果］
液晶表示装置１では、図１に示したように、外部から映像信号Ｄinが映像信号処理部４１へ入力されると、映像信号処理部４１において、所定の画像処理が行われると共に、液晶パネル１０用の映像信号Ｄ１と、液晶パネル２０用の映像信号Ｄ２とが生成され、タイミング制御部４０へ供給される。タイミング制御部４０の制御に応じて、パネル駆動部１１０が駆動され、液晶パネル１０の画素Ｐ１が線順次駆動されると共に、各画素Ｐ１に映像信号Ｄ１に基づく映像電圧が供給される。また、この液晶パネル１０の駆動タイミングに同期して、パネル駆動部１２０が駆動され、液晶パネル２０の画素Ｐ２が線順次駆動されると共に、各画素Ｐ２に映像信号Ｄ２に基づく映像電圧が供給される。一方、タイミング制御部４０の制御に応じて、バックライト駆動部１３０が、バックライト３０を点灯駆動する。

これにより、液晶パネル１０では、バックライト３０からの出射光に基づく入射光が、映像信号Ｄ１に基づいて画素Ｐ１毎に変調され、カラーの映像（高解像度）が表示される。一方、液晶パネル２０では、バックライト３０から出射された光が、映像信号Ｄ２に基づいて画素Ｐ２毎に変調される。このとき、液晶パネル２０では、液晶パネル１０の表示映像に対応するモノクロの映像（低解像度）が表示される。換言すると、液晶パネル２０に表示される映像は、液晶パネル１０に表示されるカラーの映像をモノクロ化し、更に解像度を落としたものである。観察者は、これらの液晶パネル１０，２０のそれぞれの表示映像が重畳したものを視認することとなる。

このように、液晶パネル１０，２０を用いて映像表示を行うことにより、１枚の液晶パネルを用いて映像表示を行う場合よりも、黒輝度が低減され（黒色がより黒く表現され）、コントラスト比が高くなる。

ところが、複数枚の液晶パネルを重ねて配置し、それぞれの液晶パネルにおいて映像表示を行うと、モアレを生じ易く、画質低下を招く。そこで、液晶パネル１０，２０間に拡散層５０が配置されることで、そのようなモアレが抑制される。一方、拡散層５０の配置により、輝度低下が生じる。

これに対し、本実施の形態では、液晶パネル１０と液晶パネル２０とが離間して配置され（液晶パネル１０と液晶パネル２０との間に空隙１Ｓを有し）、かつ、その空隙１Ｓに拡散層５０が配置されることにより、輝度低下を抑えつつモアレの発生が抑制される。

また、拡散層５０がフロント側に（液晶パネル１０に近い位置に、より望ましくは液晶パネル１０に隣接して）配置されることで、リア側に配置される場合に比べ、モアレ抑制および鮮鋭度向上に有利となる。

さらに、液晶パネル２０がカラーフィルタを持たず、モノクロの映像表示を行うことにより、カラーフィルタによる光吸収がなく、高輝度化に有利となる。

加えて、液晶パネル２０が液晶パネル１０よりも低解像度であることにより、解像度が液晶パネル１０と同程度である場合に比べ、輝度向上およびモアレ抑制に有利となる。

また、液晶パネル２０の画素幅を液晶パネル１０よりも大きくした場合、液晶パネル１０を出射後の表示映像において、鮮鋭度が劣化することがあるが、上記のような液晶パネル１０，２０の離間配置と拡散層５０の配置により、鮮鋭度の劣化についても抑制される。

以上説明したように、本実施の形態では、液晶パネル１０，２０が離間して配置され、かつこれらのパネル間に拡散層５０が配置されるようにしたので、黒輝度を低減しつつ輝度低下を抑制すると共に、モアレを抑制することができる。よって、コントラスト比を向上させつつ画質の低下を抑制することが可能となる。

以下、上記実施の形態の変形例について説明する。尚、上記実施の形態と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略する。

＜変形例１＞
図１５は、変形例１に係る液晶表示装置の断面構成を表したものである。上記実施の形態等では、液晶パネル１０，２０間を空隙１Ｓとしたが、本変形例のように、パネル間に透明材料層６０を形成してもよい。透明材料層６０は、透明で偏光を乱さないような材料から構成されていればよい。例えば、透明材料層６０として、板状（フィルム状）のものが液晶パネル１０と液晶パネル２０との間に挟まれていてもよい。この透明材料層６０の厚みを調整することで、パネル間距離Ｓを調整可能である。また、拡散層５０は、上述した理由から、液晶パネル１０に隣接して配置されることが望ましい。このような構成によっても、上記実施の形態等と同等の効果を得ることができる。

＜変形例２＞
図１６は、変形例２に係る液晶表示装置の断面構成を表したものである。本変形例では、上記実施の形態と同様、液晶パネル１０，２０間に空隙１Ｓを有し、拡散層５０が液晶パネル１０に隣接して配置されている。但し、本変形例では、空隙１Ｓの端部（周縁）に、反射材７０が設けられている。このような反射材７０を設けることで、液晶パネル１０と液晶パネル２０とを離間して配置した場合であっても、液晶パネル２０の外側部分が表示映像に映り込む（枠状に暗い部分が映る）ことを抑制することができる。これにより、上記実施の形態と同等の効果を得ると共に、高画質化に有利となる。

以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本開示内容はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、２枚の液晶パネル１０，２０を用いて映像表示を行う構成を例示したが、本開示の液晶表示装置は、３枚以上の液晶パネルを用いたものであってもよい。また、上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。

尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
光源部と、
映像信号に基づく第１の映像が表示される第１の液晶パネルと、
前記光源部と前記第１の液晶パネルとの間に配置され、前記第１の映像に対応する第２の映像が表示される第２の液晶パネルと
を備え、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとが離間して配置され、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間に拡散層が配置されている
液晶表示装置。
（２）
前記拡散層は、前記第２の液晶パネルよりも前記第１の液晶パネルに近い位置に配置されている
上記（１）に記載の液晶表示装置。
（３）
前記拡散層は、前記第１の液晶パネルに隣接して配置されている
上記（２）に記載の液晶表示装置。
（４）
前記拡散層のヘイズ値は７０％以上である
上記（３）に記載の液晶表示装置。
（５）
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間の距離は８ｍｍ以下である
上記（４）に記載の液晶表示装置。
（６）
前記拡散層のヘイズ値は９０％以上である
上記（１）に記載の液晶表示装置。
（７）
前記第２の液晶パネルは、前記第１の液晶パネルよりも低解像度である
上記（１）〜（６）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（８）
前記第１の液晶は、１または複数の第１の画像要素を含み、
前記第２の映像は、各第１の画像要素に対応して、かつ該第１の画像要素よりも幅の大きな第２の画像要素を含む
上記（１）〜（７）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（９）
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間に空隙を有する
上記（１）〜（８）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（１０）
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間に透明材料層が形成されている
上記（１）〜（９）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（１１）
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間のパネル端部に反射材が設けられている
上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（１２）
前記第１の映像はカラーの映像であり、
前記第２の映像はモノクロの映像である
上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の液晶表示装置。

１…液晶表示装置、１０，２０…液晶パネル，３０…バックライト、４０…タイミング制御部、４１…映像信号処理部、５０…拡散材、６０…透明材料層、７０…反射材、１１０，１２０…パネル駆動部、１３０…バックライト駆動部、Ｐ１，Ｐ２…画素、Ａ…表示面、Ｓ…パネル間距離、１Ｓ…空隙。

Claims (12)

1. 光源部と、
   映像信号に基づく第１の映像が表示される第１の液晶パネルと、
   前記光源部と前記第１の液晶パネルとの間に配置され、前記第１の映像に対応する第２の映像が表示される第２の液晶パネルと
   を備え、
   前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとが離間して配置され、
   前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間に拡散層が配置されている
   液晶表示装置。
2. 前記拡散層は、前記第２の液晶パネルよりも前記第１の液晶パネルに近い位置に配置されている
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記拡散層は、前記第１の液晶パネルに隣接して配置されている
   請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記拡散層のヘイズ値は７０％以上である
   請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間の距離は８ｍｍ以下である
   請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記拡散層のヘイズ値は９０％以上である
   請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記第２の液晶パネルは、前記第１の液晶パネルよりも低解像度である
   請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１の液晶は、１または複数の第１の画像要素を含み、
   前記第２の映像は、各第１の画像要素に対応して、かつ該第１の画像要素よりも幅の大きな第２の画像要素を含む
   請求項１に記載の液晶表示装置。
9. 前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間に空隙を有する
   請求項１に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間に透明材料層が形成されている
    請求項１に記載の液晶表示装置。
11. 前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルとの間のパネル端部に反射材が設けられている
    請求項１に記載の液晶表示装置。
12. 前記第１の映像はカラーの映像であり、
    前記第２の映像はモノクロの映像である
    請求項１に記載の液晶表示装置。

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