JP2018010083A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の表示パネルを重ね合わせて構成された表示装置において、ハローの発生を抑制する。
【解決手段】表示装置は、液晶セルを含む表示パネルが複数重ね合わされて配置され、それぞれの前記表示パネルに画像を表示する表示装置であって、観察者に近い位置に配置された第１表示パネルと、前記第１表示パネルより観察者から遠い位置に配置された第２表示パネルとを含み、前記第１表示パネルに含まれる第１液晶セルよりも観察者側に配置された第１偏光子と、前記第１液晶セルと前記第２表示パネルに含まれる第２液晶セルとの間に配置された第２偏光子との間に、第１位相差板が配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、表示装置に関する。

従来、液晶表示装置のコントラストを向上させる技術として、２枚の表示パネルを重ね合わせて、入力映像信号に基づいて、それぞれの表示パネルに画像を表示させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。具体的には例えば、前後に配置された２枚の表示パネルのうち前側（観察者側）の表示パネルにカラー画像を表示し、後側（バックライト側）の表示パネルに白黒画像を表示することにより、コントラストの向上を図るものである。

特開２００７−３１０１６１号公報

しかし、複数のパネルを用いることにより、例えば、高輝度領域（白表示領域）周辺における低輝度領域への光漏れ（いわゆる、ハロー）が発生するという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、複数の表示パネルを重ね合わせて構成された表示装置において、ハローの発生を抑制することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、液晶セルを含む表示パネルが複数重ね合わされて配置され、それぞれの前記表示パネルに画像を表示する表示装置であって、観察者に近い位置に配置された第１表示パネルと、前記第１表示パネルより観察者から遠い位置に配置された第２表示パネルとを含み、前記第１表示パネルに含まれる第１液晶セルよりも観察者側に配置された第１偏光子と、前記第１液晶セルと前記第２表示パネルに含まれる第２液晶セルとの間に配置された第２偏光子との間に、第１位相差板が配置されている、ことを特徴とする。

本発明に係る表示装置では、前記第１位相差板が、前記第１偏光子と前記第１液晶セルとの間に配置されていてもよい。

本発明に係る表示装置では、前記第２偏光子と、前記第２液晶セルの観察者側とは反対側に配置された偏光子との間に、第２位相差板が配置されていてもよい。

本発明に係る表示装置では、前記第２位相差板が、前記第２液晶セルと前記第２液晶セルの観察者側とは反対側に配置された偏光子との間に配置されていてもよい。

本発明に係る表示装置では、表示画面のうちの第１領域に所定の階調以上の第１階調の画像を表示する場合、前記第１表示パネルは前記第１領域に前記第１階調に応じた画像を表示するとともに、前記第２表示パネルは前記第１領域を拡大した第２領域に前記第１階調に応じた画像を表示してもよい。

本発明に係る表示装置では、上記第１表示パネルと上記第２表示パネルとの間に光拡散層が配置されていてもよい。

本発明によれば、複数の表示パネルを重ね合わせて構成された表示装置において、ハローの発生を抑制することができる。

本発明の１つの実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。 図１に示す第１表示パネルの概略構成を示す平面図である。 図１に示す第２表示パネルの概略構成を示す平面図である。 図２及び図３のＡ−Ａ´断面図である。 本発明の別の実施形態に係る液晶表示装置の概略断面図である。 サンプル１の液晶表示装置のコントラストの視野角特性を示すグラフである。 サンプル２の液晶表示装置のコントラストの視野角特性を示すグラフである。 サンプル３の液晶表示装置のコントラストの視野角特性を示すグラフである。 サンプル４の液晶表示装置のコントラストの視野角特性を示すグラフである。 サンプル５の液晶表示装置のコントラストの視野角特性を示すグラフである。 サンプル６の液晶表示装置のコントラストの視野角特性を示すグラフである。

本発明の１つの実施形態について、図面を用いて以下に説明する。

本実施形態に係る液晶表示装置は、画像を表示する複数の表示パネルと、それぞれの表示パネルを駆動する複数の駆動回路（複数のソースドライバ、複数のゲートドライバ）と、それぞれの駆動回路を制御する複数のタイミングコントローラと、外部から入力される入力映像信号に対して画像処理を行い、それぞれのタイミングコントローラに画像データを出力する画像処理部と、複数の表示パネルに背面側から光を照射するバックライトと、を含んでいる。表示パネルの数は限定されず２枚以上であればよい。また複数の表示パネルは、観察者側から見て前後方向に互いに重ね合わされて配置されており、それぞれが画像を表示する。以下では、２枚の表示パネルを備える液晶表示装置１０を例に挙げて説明する。

図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１０の概略構成を示す平面図である。図１に示すように、液晶表示装置１０は、観察者に近い位置（前側）に配置された第１表示パネル１００と、第１表示パネル１００より観察者から遠い位置（後側）に配置された第２表示パネル２００と、第１表示パネル１００に設けられた第１ソースドライバ１２０及び第１ゲートドライバ１３０を制御する第１タイミングコントローラ１４０と、第２表示パネル２００に設けられた第２ソースドライバ２２０及び第２ゲートドライバ２３０を制御する第２タイミングコントローラ２４０と、第１タイミングコントローラ１４０及び第２タイミングコントローラ２４０に画像データを出力する画像処理部３００と、を含んでいる。バックライト（図１では省略）は、第２表示パネル２００の背面側に配置されている。

第１表示パネル１００は入力映像信号に応じたカラー画像を第１画像表示領域１１０に表示し、第２表示パネル２００は入力映像信号に応じた白黒画像を第２画像表示領域２１０に表示する。画像処理部３００は、外部のシステム（図示せず）から送信された入力映像信号Ｄａｔａを受信し、画像処理を実行した後、第１タイミングコントローラ１４０に第１画像データＤＡＴ１を出力し、第２タイミングコントローラ２４０に第２画像データＤＡＴ２を出力する。また画像処理部３００は、第１タイミングコントローラ１４０及び第２タイミングコントローラ２４０に同期信号等の制御信号（図１では省略）を出力する。第１画像データＤＡＴ１はカラー表示用の画像データであり、第２画像データＤＡＴ２は白黒表示用の画像データである。

画像処理部３００は、例えば、上記画像処理に含まれる最大値フィルタ処理を実行する。具体的には例えば、表示画面のうちの所定の領域（第１領域）に所定の階調以上の高階調（第１階調）の画像を表示する場合、画像処理部３００は、上記高階調に応じた第１画像データＤＡＴ１を生成するとともに、１１画素×１１画素の円形領域をフィルタサイズに設定し、対象となる画素（例えば中央画素）の階調をフィルタ内の最大階調に置き換えることにより第２画像データＤＡＴ２を生成する。これにより、第１表示パネルは上記第１領域に上記高階調に応じた画像を表示するとともに、第２表示パネルは上記第１領域を拡大した第２領域に上記高階調に応じた画像を表示する。上記処理によれば、第２表示パネルの表示画像について、高輝度領域（例えば白表示領域）を拡大することができるため、例えば、第１表示パネルと第２表示パネルとの間の距離による斜め方向の視差の問題が解消される。一方で、第１表示パネルと第２表示パネルとの高輝度領域の差が、ハローの発生の原因の１つとなり得る。このような形態においては、後述する第１位相差板を配置させることにより、ハローの発生を抑制する効果がより顕著に得られ得る。

図２は第１表示パネル１００の概略構成を示す平面図であり、図３は第２表示パネル２００の概略構成を示す平面図である。図４は、図２及び図３のＡ−Ａ´断面図である。

図４に示すように、第１表示パネル１００は、第１液晶セル１０４と、第１液晶セル１０４の観察者側に配置された第１偏光板１０５と、第１液晶セル１０４の観察者側とは反対側（バックライト４００側）に配置された第２偏光板１０６と、第１偏光板１０５と第１液晶セル１０４との間に配置された第１位相差板１０７と、を含んでいる。第１液晶セル１０４は、バックライト４００側に配置された薄膜トランジスタ基板１０１（以下、ＴＦＴ基板という。）と、観察者側に配置され、ＴＦＴ基板１０１に対向するカラーフィルタ基板１０２（以下、ＣＦ基板という。）と、ＴＦＴ基板１０１とＣＦ基板１０２との間に配置された第１液晶層１０３と、を含んでいる。

第１液晶セル１０４の駆動方式としては、任意の適切な駆動方式が採用され得る。駆動方式としては、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式等が採用され得る。本発明において、液晶の駆動方式は特に限定されないが、本実施形態においては、ＩＰＳ方式を採用するものとする。

偏光板は、偏光子を含む。偏光子としては、代表的には、ヨウ素等の二色性物質が吸着配向された樹脂フィルム（代表的には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルム）が用いられる。偏光板は、通常、偏光子と、この偏光子の両側にそれぞれ配置された保護層とを含む。第１偏光板１０５および第２偏光板１０６は、それぞれの吸収軸どうしが直交するように配置されている。また、第１偏光板１０５の吸収軸または第２偏光板１０６の吸収軸と、液晶層１０３の配向方向とが平行となるように配置されている。

第１位相差板１０７は、例えば、上記液晶セルの駆動方式に応じて、その屈折率特性が選択される。例えば、ＩＰＳ方式を採用する場合、第１位相差板１０７の屈折率特性は、ｎｘ≧ｎｚ＞ｎｙの関係を満足することが好ましい。ここで、「ｎｘ」は面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸と直交する方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。代表的には、第１位相差板１０７は、その遅相軸が、第１偏光板１０５の吸収軸または第２偏光板１０６の吸収軸と直交するように配置される。

位相差板は、単層体であってもよいし、積層体であってもよい。また、位相差板は、代表的には、樹脂フィルムで構成され、上記偏光子の保護層としても機能し得る。

第１位相差板１０７を、第１偏光板１０５と第２偏光板１０６（後述する、第３偏光板２０５）との間に配置させることにより、ハローの発生が効果的に抑制され得る。具体的には、第１位相差板１０７を配置させることにより、高輝度領域周辺における低輝度領域において、第２表示パネル２００から第１表示パネル１００に入射する光のうち、斜め方向に進む光の透過を抑制し、ハローの発生が抑制され得る。なお、第１位相差板１０７は、第１偏光板１０５と第２偏光板１０６との間に配置され得るが、好ましくは、図示例のように、第１偏光板１０５と第１液晶セル１０４との間に配置される。このような形態によれば、第１位相差板１０７が、第１液晶セル１０４と第２偏光板１０６との間に配置される場合に比べて、第１液晶セル１０４と後述する第２液晶セル２０４との間の距離をより小さくして、斜め方向の視差を低減し得る。

ＴＦＴ基板１０１には、図２に示すように、第１方向（例えば列方向）に延在する複数のデータ線１１１と、第１方向とは異なる第２方向（例えば行方向）に延在する複数のゲート線１１２とが形成され、複数のデータ線１１１と複数のゲート線１１２とのそれぞれの交差部近傍に薄膜トランジスタ１１３（以下、ＴＦＴという。）が形成されている。第１表示パネル１００を平面的に見て、隣り合う２本のデータ線１１１と隣り合う２本のゲート線１１２とにより囲まれる領域が１つの画素１１４として規定され、該画素１１４がマトリクス状（行方向及び列方向）に複数配置されている。複数のデータ線１１１は、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線１１２は、列方向に等間隔で配置されている。ＴＦＴ基板１０１には、画素１１４ごとに画素電極１１５が形成されており、複数の画素１１４に共通する１つの共通電極（図示せず）が形成されている。ＴＦＴ１１３を構成するドレイン電極はデータ線１１１に電気的に接続され、ソース電極は画素電極１１５に電気的に接続され、ゲート電極はゲート線１１２に電気的に接続されている。

図４に示すように、ＣＦ基板１０２には、各画素１１４に対応して複数の着色部１０２ａが形成されている。各着色部１０２ａは、光の透過を遮断するブラックマトリクス１０２ｂで囲まれており、例えば矩形状に形成されている。また、複数の着色部１０２ａは、赤色（Ｒ色）の材料で形成され、赤色の光を透過する赤色部と、緑色（Ｇ色）の材料で形成され、緑色の光を透過する緑色部と、青色（Ｂ色）の材料で形成され、青色の光を透過する青色部と、を含んでいる。赤色部、緑色部、及び青色部は、行方向にこの順に繰り返し配列され、同一色の着色部が列方向に配列され、行方向及び列方向に隣り合う着色部１０２ａの境界部分にブラックマトリクス１０２ｂが形成されている。各着色部１０２ａに対応して、複数の画素１１４は、図２に示すように、赤色部に対応する赤色画素１１４Ｒと、緑色部に対応する緑色画素１１４Ｇと、青色部に対応する青色画素１１４Ｂと、を含んでいる。

第１タイミングコントローラ１４０は、周知の構成を備えている。例えば第１タイミングコントローラ１４０は、画像処理部３００から出力される第１画像データＤＡＴ１と第１制御信号ＣＳ１（クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等）とに基づいて、第１画像データＤＡ１と、第１ソースドライバ１２０及び第１ゲートドライバ１３０の駆動を制御するための各種タイミング信号（データスタートパルスＤＳＰ１、データクロックＤＣＫ１、ゲートスタートパルスＧＳＰ１、ゲートクロックＧＣＫ１）とを生成する（図２参照）。第１タイミングコントローラ１４０は、第１画像データＤＡ１と、データスタートパルスＤＳＰ１と、データクロックＤＣＫ１とを第１ソースドライバ１２０に出力し、ゲートスタートパルスＧＳＰ１とゲートクロックＧＣＫ１とを第１ゲートドライバ１３０に出力する。

第１ソースドライバ１２０は、データスタートパルスＤＳＰ１及びデータクロックＤＣＫ１に基づいて、第１画像データＤＡ１に応じたデータ信号（データ電圧）をデータ線１１１に出力する。第１ゲートドライバ１３０は、ゲートスタートパルスＧＳＰ１及びゲートクロックＧＣＫ１に基づいて、ゲート信号（ゲート電圧）をゲート線１１２に出力する。

各データ線１１１には、第１ソースドライバ１２０からデータ電圧が供給され、各ゲート線１１２には、第１ゲートドライバ１３０からゲート電圧が供給される。共通電極には、コモンドライバ（図示せず）から共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。ゲート電圧（ゲートオン電圧）がゲート線１１２に供給されると、ゲート線１１２に接続されたＴＦＴ１１３がオンし、ＴＦＴ１１３に接続されたデータ線１１１を介して、データ電圧が画素電極１１５に供給される。画素電極１１５に供給されたデータ電圧と、共通電極に供給された共通電圧Ｖｃｏｍとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライト４００の光の透過率を制御することによって画像表示を行う。第１表示パネル１００では、赤色画素１１４Ｒ、緑色画素１１４Ｇ、青色画素１１４Ｂそれぞれの画素電極１１５に接続されたデータ線１１１に、所望のデータ電圧を供給することにより、カラー画像表示が行われる。

次に、図３及び図４を用いて、第２表示パネル２００の構成について説明する。図４に示すように、第２表示パネル２００は、第２液晶セル２０４と、第２液晶セル２０４の観察者側に配置された第３偏光板２０５と、第２液晶セル２０４のバックライト４００側に配置された第４偏光板２０６と、を含んでいる。第２液晶セル２０４は、バックライト４００側に配置されたＴＦＴ基板２０１と、観察者側に配置され、ＴＦＴ基板２０１に対向するＣＦ基板２０２と、ＴＦＴ基板２０１とＣＦ基板２０２との間に配置された第２液晶層２０３と、を含んでいる。

第２液晶セル２０４の駆動方式は、例えば、第１液晶セル１０４の駆動方式に対応させる。したがって、本実施形態においては、ＩＰＳ方式を採用するものとする。

第３偏光板２０５および第４偏光板２０６は、それぞれの吸収軸どうしが直交するように配置されている。第３偏光板２０５の吸収軸または第４偏光板２０６の吸収軸と、液晶層２０３の配向方向とが平行となるように配置されている。また、第２偏光板１０６の吸収軸と、第３偏光板２０５の吸収軸とは平行とされる。なお、第２偏光板１０６と第３偏光板２０５のいずれか一方は、省略され得る。

ＴＦＴ基板２０１には、図３に示すように、列方向に延在する複数のデータ線２１１と、行方向に延在する複数のゲート線２１２とが形成され、複数のデータ線２１１と複数のゲート線２１２とのそれぞれの交差部近傍にＴＦＴ２１３が形成されている。第２表示パネル２００を平面的に見て、隣り合う２本のデータ線２１１と隣り合う２本のゲート線２１２とにより囲まれる領域が１つの画素２１４として規定され、該画素２１４がマトリクス状（行方向及び列方向）に複数配置されている。複数のデータ線２１１は、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線２１２は、列方向に等間隔で配置されている。ＴＦＴ基板２０１には、画素２１４ごとに画素電極２１５が形成されており、複数の画素２１４に共通する１つの共通電極（図示せず）が形成されている。ＴＦＴ２１３を構成するドレイン電極はデータ線２１１に電気的に接続され、ソース電極は画素電極２１５に電気的に接続され、ゲート電極はゲート線２１２に電気的に接続されている。

図４に示すように、ＣＦ基板２０２には、各画素２１４の境界部分に対応する位置に、光の透過を遮断するブラックマトリクス２０２ｂが形成されている。ブラックマトリクス２０２ｂで囲まれた領域２０２ａには、着色部は形成されておらず、例えばオーバーコート膜が形成されている。

第２タイミングコントローラ２４０は、画像処理部３００から出力される第２画像データＤＡＴ２と第２制御信号ＣＳ２（クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等）とに基づいて、第２画像データＤＡ２と、第２ソースドライバ２２０及び第２ゲートドライバ２３０の駆動を制御するための各種タイミング信号（データスタートパルスＤＳＰ２、データクロックＤＣＫ２、ゲートスタートパルスＧＳＰ２、ゲートクロックＧＣＫ２）とを生成する（図３参照）。第２タイミングコントローラ２４０は、第２画像データＤＡ２と、データスタートパルスＤＳＰ２と、データクロックＤＣＫ２とを第２ソースドライバ２２０に出力し、ゲートスタートパルスＧＳＰ２とゲートクロックＧＣＫ２とを第２ゲートドライバ２３０に出力する。

第２ソースドライバ２２０は、データスタートパルスＤＳＰ２及びデータクロックＤＣＫ２に基づいて、第２画像データＤＡ２に応じたデータ電圧をデータ線２１１に出力する。第２ゲートドライバ２３０は、ゲートスタートパルスＧＳＰ２及びゲートクロックＧＣＫ２に基づいて、ゲート電圧をゲート線２１２に出力する。

各データ線２１１には、第２ソースドライバ２２０からデータ電圧が供給され、各ゲート線２１２には、第２ゲートドライバ２３０からゲート電圧が供給される。共通電極には、コモンドライバから共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。ゲート電圧（ゲートオン電圧）がゲート線２１２に供給されると、ゲート線２１２に接続されたＴＦＴ２１３がオンし、ＴＦＴ２１３に接続されたデータ線２１１を介して、データ電圧が画素電極２１５に供給される。画素電極２１５に供給されたデータ電圧と、共通電極に供給された共通電圧Ｖｃｏｍとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライト４００の光の透過率を制御することによって画像表示を行う。第２表示パネル２００では、白黒画像表示が行われる。

図示しないが、第１表示パネル１００と第２表示パネル２００との間には光拡散層が配置され得る。光拡散層を配置することにより、例えば、第１液晶セル１０４と第２液晶セル２０４との間で第２液晶セル２０４のブラックマトリクス２０２ｂのパターンに起因するモアレの発生を抑制することができる。光拡散層としては、任意の適切な構成が採用され得る。光拡散層は、例えば、粘着剤（代表的には、アクリル系粘着剤）とこの粘着剤中に分散した光拡散性微粒子とを含む光拡散粘着剤で構成される。光拡散層が光拡散粘着剤で構成される場合、代表的には、基材フィルムとこの基材フィルム上に形成された光拡散層とを含む積層体を、パネル間に配置する。

図５は、本発明の別の実施形態に係る液晶表示装置の概略断面図である。本実施形態では、第２表示パネル２００が、第２液晶セル２０４と第４偏光板２０６との間に配置された第２位相差板２０７をさらに含んでいる点が、上述の実施形態とは異なる。

第２位相差板２０７は、例えば、液晶セルの駆動方式に応じて、その屈折率特性が選択される。具体的には、駆動方式としてＩＰＳ方式を採用する場合、第２位相差板２０７の屈折率特性は、ｎｘ≧ｎｚ＞ｎｙの関係を満足することが好ましい。代表的には、第２位相差板２０７は、その遅相軸が、第３偏光板２０５（第２偏光板１０６）の吸収軸または第４偏光板２０６の吸収軸と直交するように配置される。

第３偏光板２０５（第２偏光板１０６）と第４偏光板２０６との間に第２位相差板２０７を配置させることにより、白表示時における第３偏光板２０５（第２偏光板１０６）を透過する光量が増加し、白輝度（白表示時の輝度）を向上させ得る。また、第２表示パネル２００を斜め方向に通過する光を低減させ、第２表示パネル２００の黒表示時の光量を低減させ得る。その結果、全体としてのコントラストを向上させることができる。上述のように、第１表示パネル１００と第２表示パネル２００との間に光拡散層が配置される形態においては、より顕著な効果が得られ得る。なお、第２位相差板２０７は、第３偏光板２０５（第２偏光板１０６）と第４偏光板２０６との間に配置され得るが、好ましくは、図示例のように、第２液晶セル２０４と第４偏光板２０６との間に配置される。このような形態によれば、第２位相差板２０７が、第３偏光板２０５と第２液晶セル２０４との間に配置されている場合に比べて、第１液晶セル１０４と後述する第２液晶セル２０４との間の距離をより小さくして、斜め方向の視差を低減し得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記各実施形態から当業者が適宜変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。本実施例では、表示装置における位相差板の配置を変更して、サンプル１〜６を作製した。

［サンプル１］
カラー画像表示用の液晶セルのＣＦ基板側に位相差板付偏光板（位相差板の屈折率特性：ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ、位相差板の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度：９０°）を、位相差板が偏光子よりも液晶セル側に位置するように貼り合わせた。ここで、液晶セルの液晶層として正の誘電異方性を有する液晶を採用し、偏光板の吸収軸と、液晶セルに含まれる液晶層（電界無印加状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子）の電界無印加時の長軸方向とが直交するように貼り合わせた。
次に、カラー画像表示用の液晶セルのＴＦＴ基板側に偏光板を、その吸収軸が、ＣＦ基板側の偏光板の吸収軸と直交するように貼り合わせた。こうして、第１表示パネルを得た。

白黒画像表示用の液晶セルの両側に、それぞれ、偏光板を互いの吸収軸が直交するように貼り合わせた。ここで、液晶セルの液晶層として正の誘電異方性を有する液晶を採用し、いずれか一方の偏光板の吸収軸と、液晶セルに含まれる液晶層（電界無印加状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子）の電界無印加時の長軸方向とが直交するように貼り合わせた。こうして、第２表示パネルを得た。

第１表示パネルの液晶層に対してＴＦＴ基板が配置されている側に、第２表示パネルを、光拡散粘着剤を含む積層体を介して積層した。ここで、第１表示パネルのＴＦＴ基板側の偏光板の吸収軸と第２表示パネルのＣＦ基板側の偏光板の吸収軸とが平行となるように、積層した。こうして、図１から図４に示す表示装置を得た。すなわち、サンプル１に係る表示装置では、カラー画像表示用の液晶セルのＣＦ基板側の偏光板のみが位相差板付偏光板として構成されている。

［サンプル２］
第１表示パネルの作製に際し、ＣＦ基板側に位相差板が積層されていない偏光板を貼り合わせ、ＴＦＴ基板側に上記位相差板付偏光板を貼り合わせたこと以外はサンプル１と同様にして、表示装置を得た。すなわち、サンプル２に係る表示装置では、カラー画像表示用の液晶セルのＴＦＴ基板側の偏光板のみが位相差板付偏光板として構成されている。

［サンプル３］
第１表示パネルの作製に際し、ＣＦ基板側に位相差板が積層されていない偏光板を貼り合わせたこと、及び、第２表示パネルの作製に際し、ＣＦ基板側に上記位相差板付偏光板を貼り合わせたこと以外はサンプル１と同様にして、表示装置を得た。すなわち、サンプル３に係る表示装置では、白黒画像表示用の液晶セルのＣＦ基板側の偏光板のみが位相差板付偏光板として構成されている。

［サンプル４］
第１表示パネルの作製に際し、ＣＦ基板側に位相差板が積層されていない偏光板を貼り合わせたこと、及び、第２表示パネルの作製に際し、ＴＦＴ基板側に上記位相差板付偏光板を貼り合わせたこと以外はサンプル１と同様にして、表示装置を得た。すなわち、サンプル４に係る表示装置では、白黒画像表示用の液晶セルのＴＦＴ基板側の偏光板のみが位相差板付偏光板として構成されている。

［サンプル５］
第２表示パネルの作製に際し、ＴＦＴ基板側に上記位相差板付偏光板を貼り合わせたこと以外はサンプル１と同様にして、図５に示す表示装置を得た。すなわち、サンプル５に係る表示装置では、カラー画像表示用の液晶セルのＣＦ基板側の偏光板、及び、白黒画像表示用の液晶セルのＴＦＴ基板側の偏光板が位相差板付偏光板として構成されている。

［サンプル６］
第２表示パネルの作製に際し、ＣＦ基板側に上記位相差板付偏光板を貼り合わせたこと以外はサンプル１と同様にして、表示装置を得た。すなわち、サンプル６に係る表示装置では、カラー画像表示用の液晶セルのＣＦ基板側の偏光板、及び、白黒画像表示用の液晶セルのＣＦ基板側の偏光板が位相差板付偏光板として構成されている。

［サンプル１〜６の評価］
サンプル１〜６に係る表示装置について、ハローの発生、正面方向における白輝度、正面方向におけるコントラスト、斜め方向の視差を評価した。

ハローの発生は、高輝度領域（白表示領域）の周りに低輝度領域（黒表示領域）を配置した第１マスター画像を表示させた際に、高輝度領域周辺の低輝度領域に光漏れ（黒表示領域に浮かび上がる高輝度領域に対応した明るい影）の有無（度合い）を目視にて観察することにより、評価した。

正面方向における白輝度は、２つの表示パネルに最大階調の信号を入力して２つの表示パネルの透過率を最大にした状態でバックライトを点灯させ、表示装置の正面方向からの輝度を測定することで評価した。

正面方向におけるコントラストは、２つの表示パネルに最小階調の信号を入力して２つの表示パネルの透過率を最小にした状態でバックライトを点灯させ、表示装置の正面方向からの輝度（正面方向における黒輝度）を測定し、この値で、上記正面方向おける白輝度を除算することで評価した。

斜め方向の視差は、第２マスター画像を表示させた表示装置を、正面方向に対して斜め方向から肉眼で視た際に、第１表示パネルに表示される画像と第２表示パネルに表示される画像とのずれの度合いを観察することにより、評価した。

サンプル１〜６についての評価結果を表１に示す。また、図６から図１１に、サンプル１〜６に係る表示装置のコントラストの視野角特性を示す。なお、図６から図１１では、コントラスト（白輝度／黒輝度）が高くなるに従い、黒から白に階調表示する。

表１に示すとおり、サンプル１，２，５，６ではハローの発生が良好に抑制されているのに対し、サンプル３，４ではハローの発生が確認された。サンプル１，２，５，６では、観察者側の第１表示パネル（カラー画像表示用のパネル）に位相差板が配置されており、表示装置に第１マスター画像を表示させた際に、第２表示パネルから第１表示パネルに対して斜め方向に侵入する光の位相差が補償されて、第１表示パネルのＣＦ基板側の偏光子に良好に遮光されたと考えられる。その結果、第１マスター画像を表示させた際に、高輝度領域周辺の低輝度領域に光漏れが発生しなかったと考えられる。

これに対し、サンプル３，４では、第１表示パネルに位相差板を配置させていないため、表示装置に第１マスター画像を表示させた際に、第２表示パネルから第１表示パネルに対して斜め方向に侵入する光の一部が、第１表示パネルのＣＦ基板側の偏光子に遮光されず、高輝度領域周辺の低輝度領域に漏れ出て、ハローが発生したと考えられる。なお、サンプル３，４では、正面方向におけるコントラストは比較的大きかった。

サンプル１とサンプル２とを比較すると、サンプル１の方が斜め方向の視差がより抑制されている。これは、サンプル２の方が、第１表示パネルのＣＦ基板（具体的には、着色部１０２ａ及びブラックマトリクス１０２ｂを含むＣＦ層）と第２表示パネルのＣＦ基板（具体的には、ブラックマトリクス２０２ｂを含むＣＦ層）との距離が、位相差板の配置によって大きくなるためと考えられる。上記距離が大きい場合、表示装置を正面方向に対して斜め方向から視た際に、第１表示パネルに表示される画像と第２表示パネルに表示される画像とがずれて視え易く、視差が発生し易くなると考えられる。

サンプル１に比べて、サンプル５，６では正面方向におけるコントラストが格段に優れ、視野角特性も向上している。サンプル５，６では、バックライト側の第２表示パネル（白黒画像表示用のパネル）に位相差板が配置されており、黒表示時に第２表示パネルを斜め方向に透過する光の位相差が補償されて、第２表示パネルのＣＦ基板側の偏光子に良好に遮光されたと考えられる。その結果、黒表示時に第２表示パネルを透過して第１表示パネルに入射する光の量が少なくなって、正面方向における黒輝度が低下し、上述のとおり、コントラストが格段に高くなったと考えられる。

サンプル５とサンプル６とを比較すると、サンプル５の方が斜め方向の視差がより抑制されている。これは、上記と同様、サンプル６の方が、第１表示パネルＣＦ層と第２表示パネルのＣＦ層との距離が、位相差板の配置によって大きくなるためと考えられる。

１０ 液晶表示装置、１００ 第１表示パネル、１０４ 第１液晶セル、１０５ 第１偏光板、１０６ 第２偏光板、１０７ 第１位相差板、１１０ 第１画像表示領域、１２０ 第１ソースドライバ、１３０ 第１ゲートドライバ、１４０ 第１タイミングコントローラ、２００ 第２表示パネル、２０４ 第２液晶セル、２０５ 第３偏光板、２０６ 第４偏光板、２０７ 第２位相差板、２１０ 第２画像表示領域、２２０ 第２ソースドライバ、２３０ 第２ゲートドライバ、２４０ 第２タイミングコントローラ、３００ 画像処理部。

Claims (6)

1. 液晶セルを含む表示パネルが複数重ね合わされて配置され、それぞれの前記表示パネルに画像を表示する表示装置であって、
   観察者に近い位置に配置された第１表示パネルと、前記第１表示パネルより観察者から遠い位置に配置された第２表示パネルとを含み、
   前記第１表示パネルに含まれる第１液晶セルよりも観察者側に配置された第１偏光子と、前記第１液晶セルと前記第２表示パネルに含まれる第２液晶セルとの間に配置された第２偏光子との間に、第１位相差板が配置されている、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記第１位相差板が、前記第１偏光子と前記第１液晶セルとの間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第２偏光子と、前記第２液晶セルの観察者側とは反対側に配置された偏光子との間に、第２位相差板が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記第２位相差板が、前記第２液晶セルと前記第２液晶セルの観察者側とは反対側に配置された偏光子との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 表示画面のうちの第１領域に所定の階調以上の第１階調の画像を表示する場合、前記第１表示パネルは前記第１領域に前記第１階調に応じた画像を表示するとともに、前記第２表示パネルは前記第１領域を拡大した第２領域に前記第１階調に応じた画像を表示する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記第１表示パネルと前記第２表示パネルとの間に光拡散層が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１又は３に記載の表示装置。