JP2022001897A - 表示装置及び偏光板 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品の低下を抑制することが可能な表示装置及び偏光板を提供することにある。【解決手段】実施形態に係る表示装置は、画像を表示する第１液晶セルと、第１液晶セルに表示される画像に応じて光源からの光の透過率を制御する第２液晶セルと、第１面及び当該第１面と対向する第２面を有し、第１面が第１液晶セルと接着され、第２面が第２液晶セルと接着される第１偏光板とを具備する。第１偏光板は、積層される第１及び第２偏光素子層を含む。【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、表示装置及び偏光板に関する。

近年では、コントラストを向上させるために、画像表示用の表示パネルの下に調光用の表示パネルを貼り合わせた構造を有する表示装置が開発されている。

しかしながら、このような構造を有する表示装置においては、２枚の表示パネル間の距離が離れていることにより視差の影響を受ける場合があり、表示品位の低下を招く可能性がある。

特開平０８−０７６１３９号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置及び偏光板を提供することにある。

実施形態に係る表示装置は、画像を表示する第１液晶セルと、前記第１液晶セルに表示される画像に応じて光源からの光の透過率を制御する第２液晶セルと、第１面及び当該第１面と対向する第２面を有し、前記第１面が前記第１液晶セルと接着され、前記第２面が前記第２液晶セルと接着される第１偏光板とを具備する。前記第１偏光板は、積層される第１及び第２偏光素子層を含む。

２枚の表示パネルを備える表示装置の概要について説明するための図。 実施形態の比較例に係る表示装置の構成を概略的に示す断面図。 セル間距離と表示装置における表示品位の低下の関係性について説明するための図。 視角と当該視角に応じて生じる視差との関係性をセル間距離毎に示す図。 本実施形態に係る表示装置の構成を概略的に示す断面図。 本実施形態の比較例に係る表示装置のセル間距離について説明するための図。 本実施形態に係る表示装置のセル間距離について説明するための図。 液晶表示セルの上面側に配置される偏光板及び位相差板の構造例を説明するための図。 調光セルの下面側に配置される偏光板及び位相差板の構造例を説明するための図。 液晶表示セルと調光セルとの間に配置される偏光板の他の構造例を示す図。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実施の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

本実施形態は、画像表示用の表示パネル（以下、液晶表示パネルと表記）及び調光用の表示パネル（以下、調光パネルと表記）を貼り合わせた構造を有する表示装置に関する。まず、図１を参照して、２枚の表示パネルを備える表示装置の概要について説明する。

図１は、第１方向Ｘと、第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙと、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに垂直な第３方向Ｚとによって規定される３次元空間を示している。なお、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、９０度以外の角度で交差していてもよい。また、本実施形態においては、第３方向Ｚを上と定義し、第３方向Ｚと反対側の方向を下と定義する。「第１部材の上の第２部材」及び「第１部材の下の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していてもよいし、第１部材から離れて位置していてもよい。また、本実施形態においては、表示装置ＤＳＰを第３方向Ｚと平行な方向から見ることを「平面視」という。

図１に示すように、表示装置ＤＳＰは、液晶表示パネルＰＮＬ１と、調光パネルＰＮＬ２と、バックライトユニットＢＬとを備える。

液晶表示パネルＰＮＬ１は、一例では矩形状である。図１に示す例では、液晶表示パネルＰＮＬ１の短辺ＥＸは第１方向Ｘと平行であり、液晶表示パネルＰＮＬ１の長辺ＥＹは第２方向Ｙと平行である。第３方向Ｚは、液晶表示パネルＰＮＬ１の厚さ方向に相当する。液晶表示パネルＰＮＬ１の主面は、第１方向Ｘと第２方向Ｙとにより規定されるＸ−Ｙ平面に平行である。

液晶表示パネルＰＮＬ１は、画像を表示する表示パネルであり、表示領域ＤＡ及び当該表示領域ＤＡの外側に位置する非表示領域ＮＤＡを有する。

表示領域ＤＡは、液晶表示パネルＰＮＬ１において画像が表示される領域であり、例えばマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸを備える。図１において拡大して示すように、各画素ＰＸは、走査線Ｇ及び信号線Ｓによって区画される領域に配置されており、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ及び液晶層ＬＣ等を備えている。

スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。走査線Ｇは、第１方向Ｘに並ぶ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。信号線Ｓは、第２方向Ｙに並ぶ画素ＰＸの各々におけるスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。画素電極ＰＥの各々は共通電極ＣＥと対向し、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界により液晶層ＬＣが駆動される。容量ＣＳは、例えば共通電極ＣＥと同電位の電極及び画素電極ＰＥと同電位の電極の間に形成される。

非表示領域ＮＤＡは、ドライバＩＣ及びフレキシブルプリント回路基板等が実装される端子領域ＭＴを有する。

端子領域ＭＴは、液晶表示パネルＰＮＬ１の短辺ＥＸに沿って延在している。端子領域ＭＴには端子部が形成され、液晶表示パネルＰＮＬ１は、当該端子部を介して、例えばフレキシブルプリント回路基板等の外部装置と電気的に接続される。

なお、端子領域ＭＴに実装されるドライバＩＣ及びフレキシブルプリント回路基板または当該端子領域に形成されている端子部等は、例えば保護樹脂（保護膜）によって覆われている。

調光パネルＰＮＬ２は、液晶表示パネルＰＮＬ１に表示される画像に応じてバックライトユニットＢＬからの光の透過率を制御する表示パネル（調光用のモノクロ液晶パネル）である。図１においては省略されているが、調光パネルＰＮＬ２は、液晶表示パネルＰＮＬ１と同様の構成を有する。

バックライトユニットＢＬは、調光パネルＰＮＬ２を介して液晶表示パネルＰＮＬ１を照明する光源として用いられる照明装置である。

上記したように表示装置ＤＳＰは、液晶表示パネルＰＮＬ１とバックライトユニットＢＬとの間に調光パネルＰＮＬ２が配置される構成を有する。このような表示装置ＤＳＰによれば、バックライトユニットＢＬからの光を調光パネルＰＮＬ２によって画素ＰＸ毎に制御して液晶表示パネルＰＮＬ１に照明することにより、当該液晶表示パネルＰＮＬ１に表示される画像のコントラストを向上させることができる。なお、液晶表示パネルＰＮＬ１と調光パネルＰＮＬ２とは、上下が逆に配置されていてもよい。

ここで、図２を参照して、本実施形態の比較例に係る表示装置の構成について説明する。図２は、本実施形態の変形例に係る表示装置ＤＳＰ´の構成を概略的に示す断面図である。表示装置ＤＳＰ´は、上記した表示装置ＤＳＰと同様に、液晶表示パネルＰＮＬ１と、調光パネルＰＮＬ２と、バックライトユニットＢＬとを備える。

まず、液晶表示パネルＰＮＬ１は、第１基板ＳＵＢ１１、第２基板ＳＵＢ２１、液晶層ＬＣ１、偏光板ＰＬ１１及び偏光板ＰＬ２１を備える。

第１基板ＳＵＢ１１は、第１透明基板１１及び配向膜ＡＬ１１を備える。第１透明基板１１は、主面（下面）１１Ａ及び当該主面１１Ａの反対側の主面（上面）１１Ｂを有する。第１透明基板１１の主面１１Ａ側には、偏光板ＰＬ１１が接着されている。第１透明基板１１の主面１１Ｂ側には、配向膜ＡＬ１１が形成されている。配向膜ＡＬ１１は、第１透明基板１１と反対側において液晶層ＬＣ１と接している。

なお、図２においては示されていないが、第１透明基板１１の主面１１Ｂ側には、図１に示す走査線Ｇ、信号線Ｓ、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥ等が更に設けられている。

また、第２基板ＳＵＢ２１は、第２透明基板２１、遮光膜ＢＭ１、カラーフィルタＣＦ、オーバーコート膜ＯＣ及び配向膜ＡＬ２１を備える。

第２透明基板２１は、主面（下面）２１Ａ及び当該主面２１Ａの反対側の主面（上面）２１Ｂを有している。第２透明基板２１の主面２１Ａは、第１透明基板１１の主面１１Ｂと対向している。遮光膜ＢＭ１は、第２透明基板２１の主面２１Ａ側に設けられ、上記した走査線Ｇ及び信号線Ｓと同様に、各画素ＰＸを区画している。カラーフィルタＣＦは、その一部が遮光膜ＢＭ１と重なっている。カラーフィルタＣＦは、赤色カラーフィルタＣＦＲ、緑色カラーフィルタＣＦＧ及び青色カラーフィルタＣＦＢ等を含む。オーバーコート膜ＯＣは、カラーフィルタＣＦを覆っている。オーバーコート膜ＯＣによれば、カラーフィルタＣＦを構成する顔料や後述する遮光膜ＢＭ１を構成する顔料が液晶層ＬＣ１に浸み出すことを抑制することができる。第２透明基板２１の主面２１Ｂ側には、偏光板ＰＬ２１が接着されている。配向膜ＡＬ２１は、オーバーコート膜ＯＣを覆い、液晶層ＬＣ１に接するように形成されている。

なお、第１透明基板１１及び第２透明基板２１は、例えばガラス機材またはプラスチック基板等の絶縁基板である。遮光膜ＢＭ１は、黒色顔料等が分散された黒色樹脂によって形成されることが好ましい。配向膜ＡＬ１１及びＡＬ２１は、Ｘ−Ｙ平面に略平行な配向規制力を有する水平配向膜である。配向規制力は、ラビング処理により付与されてもよいし、光配向処理により付与されてもよい。

液晶層ＬＣ１は、上記した第１基板ＳＵＢ１１と第２基板ＳＵＢ２１との間で挟持され、図示しないシールによって封止されている。また、偏光板ＰＬ１１の偏光軸と偏光板ＰＬ２１の偏光軸とは、例えばクロスニコルの関係にある（つまり、９０度になっている）。

次に、調光パネルＰＮＬ２は、液晶表示パネルＰＮＬ１と同様に、第１基板ＳＵＢ１２、第２基板ＳＵＢ２２、液晶層ＬＣ２、偏光板ＰＬ１２及び偏光板ＰＬ２２を備える。

第１基板ＳＵＢ１２は、第１透明基板１２及び配向膜ＡＬ１２を備える。第１透明基板１２は、主面（下面）１２Ａ及び当該主面１２Ａの反対側の主面（上面）１２Ｂを有する。第１透明基板１２の主面１２Ａ側には、偏光板ＰＬ１１が接着されている。第１透明基板１２の主面１２Ｂ側には、配向膜ＡＬ１２が形成されている。配向膜ＡＬ１２は、第１透明基板１１と反対側において液晶層ＬＣ２と接している。

なお、図２においては示されていないが、第１透明基板１２の主面１２Ｂ側には、走査線Ｇ、信号線Ｓ、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥ等が更に設けられている。

また、第２基板ＳＵＢ２２は、第２透明基板２２、遮光膜ＢＭ２及び配向膜ＡＬ２２を備える。

調光パネルＰＮＬ２は、液晶表示パネルＰＮＬ１とは異なり、明るさ（つまり、バックライトユニットＢＬからの光の透過率）を制御することが目的であり、カラー画像を形成する必要がない。このため、調光パネルＰＮＬ２の第２基板ＳＵＢ２２には、カラーフィルタＣＦが設けられていない。また、第２基板ＳＵＢ２２にカラーフィルタＣＦが設けられていないことから、調光パネルＰＮＬ２には、顔料が液晶層ＬＣ２に浸み出すことを抑制するためのオーバーコート膜ＯＣも設けられていない。

第２透明基板２２は、主面（下面）２２Ａ及び当該主面２２Ａの反対側の主面（上面）２２Ｂを有している。第２透明基板２２の主面２２Ａは、第１透明基板１２の主面１２Ｂと対向している。遮光膜ＢＭ２は、第２透明基板２２の主面２２Ａ側に設けられ、走査線Ｇ及び信号線Ｓと同様に、各画素ＰＸを区画している。なお、遮光膜ＢＭ２は、液晶表示パネルＰＮＬ１の遮光膜ＢＭ１とは異なり、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）または銀（Ａｇ）等の不透明な金属材料により形成されることが好ましい。また、遮光膜ＢＭ２は、液晶表示パネルＰＮＬ１の遮光膜ＢＭ１と同様に、黒色顔料等が分散された黒色樹脂によって形成されていてもよい。この場合、遮光膜ＢＭ２を構成する顔料が液晶層ＬＣ２に浸み出すことを抑制するためのオーバーコート膜ＯＣを設けることが好ましい。第２透明基板２２の主面２２Ｂ側には、偏光板ＰＬ２２が接着されている。配向膜ＡＬ２２は、第２透明基板２２の主面（下面）２２Ａ及び遮光膜ＢＭ２を覆い、液晶層ＬＣ２に接するように形成されている。なお、遮光膜ＢＭ２を黒色樹脂によって形成する場合は、配向膜ＡＬ２２は、オーバーコート膜ＯＣ上に形成される。

なお、第１透明基板１２及び第２透明基板２２は、例えばガラス機材やプラスチック基板等の絶縁基板である。配向膜ＡＬ１２及びＡＬ２２は、Ｘ−Ｙ平面に略平行な配向規制力を有する水平配向膜である。配向規制力は、ラビング処理により付与されてもよいし、光配向処理により付与されてもよい。

液晶層ＬＣ２は、上記した第１基板ＳＵＢ１２と第２基板ＳＵＢ２２との間で挟持され、図示しないシールによって封止されている。偏光板ＰＬ１２の偏光軸と偏光板ＰＬ２２の偏光軸とは、例えばクロスニコルの関係にある（つまり、９０度になっている）。

なお、液晶表示パネルＰＮＬ１の偏光板ＰＬ１１の偏光軸と調光パネルＰＮＬ２の偏光板ＰＬ２２の偏光軸とは、同じ向きになっている。

また、本実施形態の比較例に係る表示装置ＤＳＰ´において、液晶表示パネルＰＮＬ１及び調光パネルＰＮＬ２は、例えば透明な接着層ＡＤによって接着されている。接着層ＡＤは、例えばシート状のＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）を用いて形成されるが、液体状のＯＣＲ（Optical Clear Resin）等を用いて形成されてもよい。なお、液晶表示パネルＰＮＬ１と調光パネルＰＮＬ２とで共通する構成（例えば、遮光膜ＢＭ１及び遮光膜ＢＭ２等）は、平面視において重畳するように配置（調整）されている。

バックライトユニットＢＬは、調光パネルＰＮＬ２の下側に配置されている。バックライトユニットＢＬとしては、種々の形態のバックライトユニットが利用可能であり、例えば光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものまたは冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したもの等が利用可能である。

図２においては示されていないが、液晶表示パネルＰＮＬ１の偏光板ＰＬ２１の上には、カバー部材等が更に配置されていてもよい。

また、液晶表示パネルＰＮＬ１の偏光板ＰＬ１１は、調光パネルＰＮＬ２を透過した光の偏光状態を変換する位相差板と組み合わせて用いられてもよい。同様に、調光パネルＰＮＬ２の偏光板ＰＬ１２は、バックライトユニットＢＬからの光の偏光状態を変換する位相差板と組み合わせて用いられてもよい。このような位相差板を用いる構成によれば、例えば表示装置ＤＳＰ´の視野角特性（コントラスト）を向上させることができる。

なお、図２においては第１基板ＳＵＢ１１、第２基板ＳＵＢ２１、液晶層ＬＣ１、偏光板ＰＬ１１及び偏光板ＰＬ２１が液晶表示パネルＰＮＬ１を構成するものとして説明したが、以下の説明においては、これらのうち第１基板ＳＵＢ１１、第２基板ＳＵＢ２１及び液晶層ＬＣ１（つまり、液晶表示パネルＰＮＬ１から偏光板ＰＬ１１及び偏光板ＰＬ２１を除いた構成要素）を液晶表示セルＣ１と称する。

同様に、図２においては第１基板ＳＵＢ１２、第２基板ＳＵＢ２２、液晶層ＬＣ２、偏光板ＰＬ１２及び偏光板ＰＬ２２は調光パネルＰＮＬ２を構成するものとして説明したが、これらのうち第１基板ＳＵＢ１２、第２基板ＳＵＢ２２及び液晶層ＬＣ２（つまり、調光パネルＰＮＬ２から偏光板ＰＬ１２及び偏光板ＰＬ２２を除いた構成要素）を調光セルＣ２と称する。

ここで、上記した本実施形態の比較例に係る表示装置ＤＳＰ´においては、バックライトユニットＢＬからの光の透過率を調光セルＣ２（調光パネルＰＮＬ２）によって画素ＰＸ毎に制御することができるため、例えばバックライトユニットＢＬを構成する複数のＬＥＤの発光量を個別に制御するローカルディミングと称される技術と比較して、より細かな調光制御により、後述する表示の細りや二重像となって視認される現象を抑えることが可能となる。

なお、上記したように液晶表示セルＣ１に表示される画像に応じてバックライトユニットＢＬからの光の透過率が調光セルＣ２によって制御される場合、当該調光セルＣ２には当該画像と同等のモノクロ画像が表示されることになる。

ところで、表示装置ＤＳＰ´における液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間には図２に示すように偏光板ＰＬ１１、接着層ＡＤ及び偏光板ＰＬ２２が配置されているため、当該液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２と間の距離が大きく（液晶表示セルＣ１及び調光セルＣ２間のギャップが厚く）なる。このように液晶表示セルと調光セルとの間の距離（以下、セル間距離と表記）が大きくなると、視差が生じ、表示装置ＤＳＰ´における表示品位の低下を招く可能性がある。具体的には、図３に示すように表示装置ＤＳＰ´（液晶表示パネルＰＮＬ１）を例えば視角がθとなる方向（つまり、第３方向Ｚに対して斜め方向）から観察した場合、液晶表示セルＣ１に表示される画像（カラー画像）と調光セルＣ２に表示される画像（モノクロ画像）との位置関係が視差によりずれることで、表示の細りや二重像となって視認される現象が生じる。なお、図３においては表示装置ＤＳＰ´の断面を模式的に示しているが、便宜的に液晶表示パネルＰＮＬ１の液晶層ＬＣ１及び調光パネルＰＮＬ２の液晶層ＬＣ２については省略されている。

ここで、図４は、液晶表示パネルＰＮＬ１（の主面）に対する視角と当該視角に応じて生じる視差（寸法）との関係性をセル間距離毎に示している。図４においては、横軸が視角を表しており、縦軸が視差（寸法）を表している。なお、図４におけるセル間距離とは、液晶表示パネルＰＮＬ１の第１基板ＳＵＢ１１（アレイ基板）の上面から調光パネルＰＮＬ２の第２基板ＳＵＢ２２（カラーフィルタ基板）の下面までの距離として定義されているものとする。

図４においては、視角が大きいほど視差が大きくなることが示されているが、更に、セル間距離が大きいほど視差が更に大きくなることが示されている。

すなわち、視差が生じることを抑制（つまり、視差を低減）し、上記した表示の細りや二重像を解消するためには、セル間距離を小さくすることが有用である。

また、液晶表示セルＣ１に文字のような各種オブジェクトを含む画像を表示する場合において、視差を吸収するような当該オブジェクト（つまり、液晶表示セルＣ１に表示されるオブジェクトよりも一回りサイズが大きいオブジェクト）を調光セルＣ２側に表示することによって、上記した表示の細りや二重像を解消することが考えられる。しかしながら、この場合には、第３方向Ｚと平行な方向から表示装置ＤＳＰ´を観察した際に、液晶表示セルＣ１に表示されたオブジェクトの周りに調光セルＣ２に表示されたオブジェクトが僅かに視認されてしまう（つまり、液晶表示セルＣ１に表示されるオブジェクトがぼけたように視認される）ため、表示品位を向上させることができない。

そこで、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰは、セル間距離を小さく（つまり、セル間のギャップを薄く）することによって当該表示装置ＤＳＰにおける表示品位を向上させるための構成を有する。以下、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの構成について説明する。

図５は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの構成を概略的に示す断面図である。図５においては、図２と同一部分には同一参照符号を付してその詳しい説明を省略する。ここでは、図２と異なる部分について主に説明する。

本実施形態に係る表示装置ＤＳＰにおいては、上記した表示装置ＤＳＰ´とは異なり、液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間の偏光板が１枚化されている。具体的には、表示装置ＤＳＰは、液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間に偏光板ＰＬ１を備える。この偏光板ＰＬ１は主面（上面）１Ａ及び当該主面１Ａと反対側の主面（下面）１Ｂを有し、当該偏光板ＰＬ１の主面１Ａは液晶表示セルＣ１の下面（つまり、第１基板ＳＵＢ１１の主面１１Ａ）と接着されており、当該偏光板ＰＬ１の主面１Ｂは調光セルＣ２の上面（つまり、第２基板２２の主面２２Ｂ）と接着されている。

また、表示装置ＤＳＰは、上記した図２において説明した偏光板ＰＬ２１及び偏光板ＰＬ１２に相当する偏光板ＰＬ２及び偏光板ＰＬ３を更に備える。偏光板ＰＬ２は、液晶表示セルＣ１の上面（つまり、第２基板ＳＵＢ２１の主面２１Ｂ）と接着されている。偏光板ＰＬ３は、調光セルＣ２の下面（つまり、第１基板ＳＵＢ１２の主面１２Ａ）と接着されている。

なお、偏光板ＰＬ１の偏光軸と偏光板ＰＬ２の偏光軸とは、例えばクロスニコルの関係にある。同様に、偏光板ＰＬ１の偏光軸と偏光板ＰＬ３の偏光軸とは、例えばクロスニコルの関係にある。

上記したように本実施形態に係る表示装置ＤＳＰは、液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間に１枚の偏光板ＰＬ１を配置することによって、当該偏光板ＰＬ１を液晶表示パネルＰＮＬ１及び調光パネルＰＮＬ２で共有する構成を有する。

なお、図２においては液晶表示パネルＰＮＬ１の偏光板ＰＬ１１及び調光パネルＰＮＬ２の偏光板ＰＬ１２が位相差板と組み合わせて用いられてもよいことを説明したが、図５に示す表示装置ＤＳＰの構成において位相差板を用いる場合、当該位相差板は、液晶表示セルＣ１、調光セルＣ２及び偏光板ＰＬ１を挟んで対向するように配置される。具体的には、例えば液晶表示セルＣ１の上面に位相差板の主面（下面）を接着し、当該位相差板の反対側の主面（上面）に更に偏光板ＰＬ２を接着すればよい。同様に、調光セルＣ２の下面に位相差板の主面（上面）を接着し、当該位相差板の反対側の主面（下面）に更に偏光板ＰＬ３を接着すればよい。

次に、本実施形態の比較例に係る表示装置ＤＳＰ´（つまり、図２に示す構成）及び本実施形態に係る表示装置ＤＳＰ（つまり、図５に示す構成）のセル間距離について具体的に説明する。

まず、図６を参照して、本実施形態の比較例に係る表示装置ＤＳＰ´のセル間距離について説明する。

なお、図６においては、液晶表示パネルＰＮＬ１の偏光板ＰＬ１１及び調光パネルＰＮＬ２の偏光板ＰＬ１２が位相差板と組み合わせて用いられる構成を想定している。以下、位相差板と組み合わせて用いられる偏光板ＰＬ１１及び偏光板ＰＬ１２を便宜的に位相差板付き偏光板ＰＬ１１及び位相差板付き偏光板ＰＬ１２と称する。

また、図６において、液晶表示セルＣ１（液晶表示パネルＰＮＬ１）の液晶層ＬＣ１及び調光セルＣ２（調光パネルＰＮＬ２）の液晶層ＬＣ２は省略されている。

図６に示すように、表示装置ＤＳＰ´においては、液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間に、位相差板付き偏光板ＰＬ１１、接着層ＡＤ及び偏光板ＰＬ２２が配置されている。

この場合、位相差板付き偏光板ＰＬ１１は、液晶表示セルＣ１の下面側に配置され、当該液晶表示セルＣ１側から接着層、位相差板、接着層、保護層、偏光素子層、保護層が順に積層された構造を有する。なお、接着層は、例えば上記したＯＣＡ等を含む粘着剤を用いて形成され、位相差板を液晶表示セルＣ１（第１基板ＳＵＢ１１）及び偏光板ＰＬ１１（保護層）と接着する。保護層は偏光素子層を保護し、当該保護層としてはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ：Triacetylcellulose）のような保護シートが用いられる。偏光素子層は偏光板ＰＬ１１の偏光特性を実現し、当該偏光素子層としてはポリビニルアルコール（ＰＶＡ：Polyvinyl alcohol）のような偏光シートが用いられる。なお、偏光板ＰＬ１１（位相差板付き偏光板ＰＬ１１）において、偏光素子層（ＰＶＡ）は、第３方向Ｚにおいて保護層（ＴＡＣ）よりも薄く形成される。詳しい説明については省略するが、位相差板付き偏光板ＰＬ１２についても、位相差板付き偏光板ＰＬ１１と同様の構造を有する。

また、偏光板ＰＬ２２は、調光セルＣ２の上面側に配置され、当該調光セルＣ２側から接着層（粘着剤）、保護層（ＴＡＣ）、偏光素子層（ＰＶＡ）、保護層（ＴＡＣ）が順に積層された構造を有する。なお、偏光板ＰＬ２２を構成する各層については上記した偏光板ＰＬ１１において説明した通りであるため、ここではその詳しい説明を省略する。

上記した位相差板付き偏光板ＰＬ１１及び偏光板ＰＬ２２は、例えばＯＣＡによって形成される接着層ＡＤにより接着される。

図４において説明したようにセル間距離を液晶表示セルＣ１の第１基板ＳＵＢ１１の上面から調光セルＣ２の第２基板ＳＵＢ２２の下面までの距離と定義した場合、本実施形態の比較例に係る表示装置ＤＳＰ´のセル間距離は、図６に示す位相差板付き偏光板ＰＬ１１、接着層ＡＤ及び偏光板ＰＬ２２を構成する各層の厚み（膜厚）の合計値に当該第１基板ＳＵＢ１１及び当該第２基板ＳＵＢ２２の厚みを加えた値となる。

次に、図７を参照して、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰのセル間距離について説明する。

なお、図７においては、液晶表示パネルＰＮＬ１の偏光板ＰＬ２及び調光パネルＰＮＬ２の偏光板ＰＬ３が位相差板と組み合わせて用いられる構成を想定している。以下、位相差板と組み合わせて用いられる偏光板ＰＬ２及び偏光板ＰＬ３を便宜的に位相差板付き偏光板ＰＬ２及び位相差板付き偏光板ＰＬ３と称する。

また、図７において、液晶表示セルＣ１の液晶層ＬＣ１及び調光セルＣ２の液晶層ＬＣ２は省略されている。

図７に示すように、表示装置ＤＳＰにおいては、液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間に偏光板ＰＬ１が配置されている。この場合、偏光板ＰＬ１は、液晶表示セルＣ１の下面と調光セルＣ２の上面とに挟持され、当該液晶表示セルＣ１側から第１接着層（粘着剤）、第１保護層（ＴＡＣ）、第１偏光素子層（ＰＶＡ）、第２偏光素子層（ＰＶＡ）、第２保護層（ＴＡＣ）及び第２接着層（粘着剤）が順に積層された構造を有する。この場合、上記したように偏光素子層（ＰＶＡ）は、第３方向Ｚにおいて保護層（ＴＡＣ）よりも薄く形成されている。なお、偏光板ＰＬ１を構成する各層については図６において説明した通りであるため、ここではその詳しい説明を省略する。

ここで、例えば偏光板ＰＬ１の偏光特性（性能）を従来例の偏光板ＰＬ１１及び偏光板ＰＬ２２の２枚ある構成と同程度に向上させるためには、従来例の偏光板ＰＬ１１ または偏光板ＰＬ２２のように、偏光板ＰＬ１の偏光素子層（ＰＶＡ）が単層では、偏光板が２枚（つまり、偏光素子層が２層）と同等の偏光特性を得ることは困難であり、偏光特性を向上させることができない場合がある。

このため、本実施形態において液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間に配置される偏光板ＰＬ１は、図７に示すように、直接積層される第１及び第２偏光素子層と、当該第１及び第２偏光素子層を挟んで対向する第１及び第２保護層とを含む（つまり、偏光素子層を２層化する）ように構成されることにより、偏光素子層の厚膜化を実現する。

上記したようにセル間距離を液晶表示セルＣ１の第１基板ＳＵＢ１１の上面から調光セルＣ２の第２基板ＳＵＢ２２の下面までの距離と定義した場合、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰのセル間距離は、図７に示す偏光板ＰＬ１を構成する各層の厚み（膜厚）の合計値に当該第１基板ＳＵＢ１１及び当該第２基板ＳＵＢ２２の厚みを加えた値となる。

この場合、第１基板ＳＵＢ１１及び第２基板ＳＵＢ２２（の厚み）は表示装置ＤＳＰ´と表示装置ＤＳＰとで共通しており、表示装置ＤＳＰのセル間距離は、表示装置ＤＳＰ´のセル間距離よりも、位相差板（及び当該位相差板を接着するための粘着剤）、２層分の保護層（ＴＡＣ）及び接着層ＡＤ（ＯＣＡ）の厚みの分だけ小さくなる。

なお、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰにおいては、液晶表示セルＣ１の上面側に位相差板付き偏光板ＰＬ２が配置されるが、この位相差板付き偏光板ＰＬ２は、図８に示すように液晶表示セルＣ１側から接着層（粘着剤）、位相差板、接着層（粘着剤）、保護層（ＴＡＣ）、偏光素子層（ＰＶＡ）及び保護層（ＴＡＣ）の順に積層された構造を有する。すなわち、表示装置ＤＳＰは、液晶表示セルＣ１（第２基板ＳＵＢ２１）の上面に位相差板の下面が接着され、当該位相差板の上面に偏光板ＰＬ２が更に接着される構成となる。

また、表示装置ＤＳＰにおいては、調光セルＣ２の下面側に位相差板付き偏光板ＰＬ３が配置されるが、この位相差板付き偏光板ＰＬ３は、図９に示すように調光セルＣ２側から接着層（粘着剤）、位相差板、接着層（粘着剤）、保護層（ＴＡＣ）、偏光素子層（ＰＶＡ）及び保護層（ＴＡＣ）の順に積層された構造を有する。すなわち、表示装置ＤＳＰは、調光セルＣ２（第１基板ＳＵＢ１２）の下面に位相差板の上面が接着され、当該位相差板の下面に更に偏光板ＰＬ３が接着される構成となる。

上記したように本実施形態においては、偏光板ＰＬ１（第１偏光板）の主面（第１面）１Ａが液晶表示セルＣ１（第１液晶セル）と接着され、当該偏光板ＰＬ１の反対側の主面（第１面と対向する第２面）１Ｂが調光セルＣ２（第２液晶セル）と接着される構成により、液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間の偏光板を１枚化することで、液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間の距離（セル間距離）を小さくすることができる。このようなセル間距離の狭小化は上記した図３において説明した二重像の解消に寄与し、表示装置ＤＳＰにおける表示品位を向上させることが可能となる。

更に、本実施形態において、偏光板ＰＬ１は、積層される第１及び第２偏光素子層を含み、偏光素子層が２層化された構造を有する。換言すれば、本実施形態において偏光板ＰＬ１に含まれる偏光素子層は、液晶表示セルＣ１、調光セルＣ２及び偏光板ＰＬ１を挟んで対向する偏光板ＰＬ２（第２偏光板）及び偏光板ＰＬ３（第３偏光板）に含まれる偏光素子層（１層）よりも厚く形成されている。本実施形態においては、このような構成により、偏光素子層の厚膜化によって偏光板ＰＬ１の偏光特性を向上させることができる。

すなわち、本実施形態においては、液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間の偏光板を１枚化すること（つまり、セル間距離の狭小化）による表示品位の向上と、偏光素子層の厚膜化による偏光特性の向上とを同時に実現することが可能となる。

なお、本実施形態における偏光板ＰＬ１のように偏光素子層を２層化する構成によれば、単に偏光素子層（ＰＶＡ）単層を厚膜化する場合と比較して、より容易に製造する（つまり、製造の容易性を実現する）ことができるという更なる利点もある。

また、本実施形態において、偏光板ＰＬ１は上記した第１及び第２偏光素子層を挟んで対向する第１及び第２保護層を更に含む構成により、当該第１及び第２偏光素子層を適切に保護することができる。なお、第１及び第２偏光素子層は、第１及び第２保護層よりも薄く形成される。

ここで、上記した図７においては偏光板ＰＬ１に含まれる第１及び第２偏光素子層が直接積層される構成について説明したが、偏光板ＰＬ１は、図１０に示すように第３保護層（ＴＡＣ）を介して第１及び第２偏光素子層が積層される構造を有していてもよい。このような偏光板ＰＬ１の場合は、図７に示す偏光板ＰＬ１の構造と比較して第３保護層の分だけセル間距離が大きくなるが、本実施形態の比較例に係る表示装置ＤＳＰ´よりはセル間距離を小さくすることができ、かつ、より適切に第１及び第２偏光素子層を保護することができる。

更に、本実施形態において、偏光板ＰＬ１は上記した第１及び第２偏光素子層と第１及び第２保護層とを挟んで対向する第１及び第２接着層を更に含み、当該偏光板ＰＬ１の上面（第１面）は第１接着層を介して液晶表示セルＣ１の第１基板ＳＵＢ１１（第１基板）と接着され、当該偏光板ＰＬ１の下面（第２面）は第２接着層を介して調光セルＣ２の第２基板ＳＵＢ２２（第４基板）と接着される。このような構成によれば、上記した本実施形態の比較例において用いられる液晶表示セルＣ１及び調光セルＣ２を接着させるための接着層ＡＤ（ＯＣＡ）を省略することができるため、セル間距離を小さくすることができる。

また、本実施形態において位相差板を用いる構成とする場合、表示装置ＤＳＰは、液晶表示セルＣ１及び調光セルＣ２を挟んで対向する位置に配置される一対の位相差板（第１及び第２位相差板）を備える。この場合、第１位相差板の下面（第３面）は液晶表示セルＣ１の第２基板ＳＵＢ２１（第２基板）と接着され、第２位相差板の上面（第５面）は調光セルＣ２の第１基板ＳＵＢ１２（第３基板）と接着される。また、第１位相差板の上面（第４面）は偏光板ＰＬ２と更に接着され、第２位相差板の下面（第６面）は偏光板ＰＬ３と更に接着される。このような構成によれば、視野角特性（コントラスト）を向上させるために位相差板を用いる場合であっても当該位相差板を液晶表示セルＣ１と調光セルＣ２との間に配置する必要がないため、セル間距離を小さくすることができる。

なお、本実施形態においては位相差板（つまり、位相差板付き偏光板ＰＬ２及び位相差板付き偏光板ＰＬ３）を用いる構成について主に述べたが、本実施形態は、液晶表示セルＣ１の上面及び調光セルＣ２の下面に単に偏光板ＰＬ２及びＰＬ３のみを配置する表示装置ＤＳＰに適用することも可能である。

以上、本発明の実施形態として説明した表示装置及び偏光板を基にして、当業者が適宜設計変更して実施して実施し得る全ての表示装置及び偏光板も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

また、上述の実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

ＤＳＰ…表示装置、ＰＮＬ１…液晶表示パネル、ＰＮＬ２…調光パネル、ＢＬ…バックライトユニット、ＳＵＢ１１，ＳＵＢ１２…第１基板、ＳＵＢ２１，ＳＵＢ２２…第２基板、Ｃ１…液晶表示セル（第１液晶セル）、Ｃ２…調光セル（第２液晶セル）、ＰＬ１〜ＰＬ３…偏光板（第１〜第３偏光板）。

Claims (13)

1. 画像を表示する第１液晶セルと、
   前記第１液晶セルに表示される画像に応じて光源からの光の透過率を制御する第２液晶セルと、
   第１面及び当該第１面と対向する第２面を有し、前記第１面が前記第１液晶セルと接着され、前記第２面が前記第２液晶セルと接着される第１偏光板と
   を具備し、
   前記第１偏光板は、積層される第１及び第２偏光素子層を含む
   表示装置。
2. 前記第１偏光板は、前記第１及び第２偏光素子層を挟んで対向する第１及び第２保護層を更に含む請求項１記載の表示装置。
3. 前記第１及び第２偏光素子層は、直接積層される請求項２記載の表示装置。
4. 前記第１偏光板は、第３保護層を更に含み、
   前記第１及び第２偏光素子層は、前記第３保護層を介して積層される
   請求項２記載の表示装置。
5. 前記第１偏光板は、前記第１及び第２偏光素子層と前記第１及び第２保護層とを挟んで対向する第１及び第２接着層を更に含み、
   前記第１偏光板が有する第１面は、前記第１接着層を介して前記第１液晶セルと接着され、
   前記第１偏光板が有する第２面は、前記第２接着層を介して前記第２液晶セルと接着される
   請求項２記載の表示装置。
6. 前記第１及び第２偏光素子層は、前記第１及び第２保護層よりも薄く形成されている請求項２記載の表示装置。
7. 第１及び第２位相差板を更に具備し、
   前記第１液晶セルは、第１基板及び第１基板と対向する第２基板を備え、
   前記第２液晶セルは、第３基板及び第３基板と対向する第４基板を備え、
   前記第１偏光板が有する第１面は、前記第１基板と接着され、
   前記第１偏光板が有する第２面は、前記第４基板と接着され、
   前記第１位相差板は、前記第２基板と接着され、
   前記第２位相差板は、前記第３基板と接着される
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 第２及び第３偏光板を更に具備し、
   前記第１位相差板は、前記第２基板と接着される第３面及び当該第３面と対向する第４面を有し、
   前記第２位相差板は、前記第３基板と接着される第５面及び当該第５面と対向する第６面を有し、
   前記第２偏光板は、前記第１位相差板が有する第４面と接着され、
   前記第３偏光板は、前記第２位相差板が有する第６面と接着される
   請求項７記載の表示装置。
9. 画像を表示する第１液晶セルと、
   前記第１液晶セルに表示される画像に応じて光源からの光の透過率を変化させる第２液晶セルと、
   第１面及び当該第１面と対向する第２面を有し、前記第１面が前記第１液晶セルと接着され、前記第２面が前記第２液晶セルと接着される第１偏光板と、
   前記第１液晶セル、前記第２液晶セル及び前記第１偏光板を挟んで対向する第２及び第３偏光板と
   を具備し、
   前記第１乃至第３偏光板は、偏光素子層を含み、
   前記第１偏光板に含まれる偏光素子層は、前記第２及び第３偏光板に含まれる偏光素子層よりも厚く形成されている
   表示装置。
10. 第１保護層と、
    前記第１保護層と対向する第２保護層と、
    前記第１保護層と前記第２保護層との間に位置する偏光素子層と、
    を具備し、
    前記偏光素子層は、第１偏光素子層と、前記第１偏光素子層上に設けられた第２偏光素子層と、を有し、
    前記第１偏光素子層と前記第２偏光素子層は、互いに接している、偏光板。
11. 前記第１保護層は、第１面と前記第１面と反対側に位置し前記偏光素子層と対向する第２面と、を有し、
    前記第１保護層は、前記第１面側に接着剤層を有している、請求項１０に記載の偏光板。
12. 前記第２保護層は、前記偏光素子層と対向する第３面と前記第３面と反対側に位置する第４面と、を有し、
    前記第２保護層は、前記第４面側に接着剤層を有している、請求項１０または１１に記載の偏光板。
13. 前記第１保護層及び前記第２保護層の一方は、前記偏光素子層と対向する面とは反対側の面に接着剤層を有している、請求項１０に記載の偏光板。

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