JP2023120988A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透明表示装置の性能を向上させる表示装置の性能を向上させる。【解決手段】表示パネル（表示装置）Ｐ１は、基板１０の背面１０ｂ上に接着層３１を介して接着固定された導光板３０と、基板２０の前面２０ｆ上に接着層４１を介して接着固定された導光板４０と、複数の発光ダイオード素子を備え、基板１０の背面１０ｂ上に配置され、導光板３０の側面３０ｓ１と対向する位置に配置された光源部６０と、複数の発光ダイオード素子５１を備え、基板１０の前面１０ｆ上に配置され、導光板４０の側面４０ｓ１と対向する位置に配置された光源部５０と、を有している。また、接着層４１および接着層３１のうち、いずれか一方の屈折率は、他方の屈折率よりも低い。導光板３０の側面３０ｓ１と、導光板４０の側面４０ｓ１とは、第１方向において同じ側にある。【選択図】図４

Description

本発明は、液晶層を用いた表示装置に関する。

液晶層を用いた表示装置として、液晶層を挟む基板の光透過率を向上させることにより、観察者が、表示画像と背景とを重ね合わせて認識することが可能な透明表示装置がある（特開２０２０－６０６８２号公報（特許文献１）参照）。

特開２０２０－６０６８２号公報

本願発明者は、観察者が、表示画像と背景とを重ね合わせて認識することが可能な透明表示装置の開発を行っている。透明表示装置の場合、前面および背面のそれぞれが可視光を透過させる特性を備えている必要がある。このため、画像を表示するための光源部は、導光板の側面に配置される。本願発明者の検討によれば、導光板の側面に対向するように光源部を配置した場合、以下の課題があることが判った。すなわち、表示領域における輝度分布が一定ではなく、光源部からの距離が遠い領域では輝度が小さくなることが判った。

本発明の目的は、透明表示装置の性能を向上させる技術を提供することにある。

本発明の一態様である表示装置は、第１前面、および前記第１前面の反対側にある第１背面を備えている第１基板と、前記第１前面と対向する第２背面、および前記第２背面の反対側にある第２前面を備えている第２基板と、前記第１基板の前記第１前面と前記第２基板の前記第２背面との間に配置される液晶層と、前記第１基板の前記第１背面上に第１接着層を介して接着固定された第１導光板と、前記第２基板の前記第２前面上に第２接着層を介して接着固定された第２導光板と、複数の第１発光ダイオード素子を備え、前記第１基板の前記第１背面上に配置され、前記第１導光板の第１側面と対向する位置に配置された第１光源部と、複数の第２発光ダイオード素子を備え、前記第１基板の前記第１前面上に配置され、前記第２導光板の第２側面と対向する位置に配置された第２光源部と、を有している。前記第１接着層および第２接着層のいずれか一方の屈折率は、他方の屈折率よりも低い。前記第１導光板の前記第１側面と、前記第２導光板の前記第２側面とは、第１方向において同じ側にある。

透明表示パネル装置の一方の面側にいる視認者が、反対面側にある背景を、透明表示パネル装置を介して視認する場合の位置関係を示す説明図である。 透明表示パネル装置を介して視認される背景の一例を示す説明図である。 図１に示す透明表示パネルの一例を示す斜視図である。 図３のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 検討例である透明表示装置の光源部から出射された光の経路を模式的に示す説明図である。 図３の表示パネルが備える回路の一例を示す回路ブロック図である。 図４に対する変形例を示す断面図である。 図３に示す表示パネルが備える光源部の内部を前面側から視た拡大透過平面図である。 図８に対する変形例を示す拡大透過平面図である。 図４に対する他の変形例を示す断面図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。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、実際の態様に比べ、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様の要素には、同一または関連する符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

以下の実施の形態では、ガラス板と組み合わせて利用される表示パネルの例として、液晶分子による可視光の散乱を利用して画像を表示させる液晶表示装置を取り上げて説明する。

また、液晶表示装置は、液晶層に含まれる分子の配向を変化させることにより、表示画像を形成する装置であるが、光源を必要とする。以下で説明する実施の形態では、光源が、表示パネルとは別に設けられる。このため、以下では、表示パネルと、表示パネルに可視光を供給する光源モジュールとを区別して説明する。

＜透明表示パネル＞
まず、所謂、透明表示パネルの特徴について説明する。図１は、透明表示パネルの一方の面側にいる視認者が、反対面側にある背景を、透明表示パネルを介して視認する場合の位置関係を示す説明図である。図２は、透明表示パネルを介して視認される背景の一例を示す説明図である。

図１に示すように、観察者１００が、表示パネルＰ１の一方から他方をみる場合、背景１０１が表示パネルＰ１を透過して視認される。図２に示すように、表示領域ＤＡおよび表示領域ＤＡの外側の周辺領域ＰＦＡが共に光を透過させる場合、背景１０１の全体を違和感なく視認することができる。一方、周辺領域ＰＦＡが光を透過させない遮光性を有している場合、表示パネルＰ１を介して視認される背景１０１の一部分が周辺領域ＰＦＡにより遮られるため、観察者１００（図１参照）に違和感を与える場合がある。このように、透明表示パネルである表示パネルＰ１の場合、表示領域ＤＡおよび周辺領域ＰＦＡのそれぞれが可視光透過性を備えていることが好ましい。また、背景１０１を違和感なく視認する観点からは、表示領域ＤＡおよび周辺領域ＰＦＡのそれぞれの可視光透過特性が同程度であることが特に好ましい。

図３は、図１に示す透明表示パネルの一例を示す斜視図である。図３では、表示領域ＤＡと周辺領域ＰＦＡの境界を二点鎖線で示している。また、図３では、表示パネルＰ１が備える回路のうち、液晶を駆動するための信号を伝送する信号配線の一部（詳しくは、ゲート線ＧＬおよびソース線ＳＬ）を一点鎖線で模式的に示している。図３を含む以下の図面において、表示パネルＰ１の厚さ方向に沿った方向をＺ方向、Ｚ方向に直交するＸ－Ｙ平面において、表示パネルＰ１の一辺の延在方向をＸ方向、Ｘ方向に交差する方向をＹ方向として説明する。図４は、図３のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図５は、検討例である透明表示装置の光源部から出射された光の経路を模式的に示す説明図である。

図３に示すように、本実施の形態の表示パネルＰ１は、基板（アレイ基板）１０、基板（対向基板）２０、導光板（第１導光板または第１カバーガラスともいう）３０、導光板（第２導光板または第２カバーガラスともいう）４０、光源部（第１光源部）５０、光源部（第２光源部６０）、および駆動回路７０を有している。

表示装置として構成する場合、図３に示す表示パネルＰ１が備える各部分の他、例えば制御回路、あるいは表示パネルＰ１に接続されるフレキシブル基板、あるいは筐体などが含まれる場合がある。図３では、表示パネルＰ１以外の部分は図示を省略している。

表示パネルＰ１は、外部から供給される入力信号に応じて画像が形成される表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの周囲にある周辺領域（額縁領域）ＰＦＡを有する。なお、図３に示す表示パネルＰ１の表示領域ＤＡは四角形であるが、表示領域が多角形や円形など、四角形以外の形状であってもよい。表示領域ＤＡは、表示面を視た平面視において、表示パネルＰ１が画像を表示する有効領域である。基板１０、基板２０、導光板３０および導光板４０のそれぞれは、平面視において表示領域ＤＡと重なる位置にある。図１に示す例では、光源部５０、光源部６０、および駆動回路７０のそれぞれは、基板１０上に搭載されているが、変形例として、基板１０とは別に図示しない光源用基板が基板１０の周辺領域ＰＡに取り付けられ、光源部５０および光源部６０が、図示しない光源用基板に搭載されている場合もある。

まず、図３に示す表示パネルＰ１において、光源部５０から出射された光の光路について説明する。判り易さのため、図５に示すように単純化された構造の表示パネルＰ２を用いて説明する。なお、図５に示す表示パネルＰ２は、導光板３０および導光板４０を有していない点、および光源部６０を有していない点を除き、図４に示す表示パネルＰ１と同様である。したがって、表示パネルＰ２についての以下の説明は、図４に示す表示パネルＰ１にも適用できる。

図５に示すように、表示パネルＰ２は、液晶層ＬＱＬを介して対向するように貼り合せられた基板１０および基板２０を有している。基板１０と基板２０とは、表示パネルＰ２の厚さ方向であるＺ方向に配列される。言い換えれば、基板１０と基板２０とは、表示パネルＰ２の厚さ方向（Ｚ方向）において互いに対向する。基板１０は、液晶層ＬＱＬ（および基板２０）と対向する前面（主面、面）１０ｆを有する。また基板２０は、基板１０の前面１０ｆ（および液晶層ＬＱＬ）と対向する背面（主面、面）２０ｂを有する。基板１０は、スイッチング素子（能動素子）Ｔｒ（図６参照）としての複数のトランジスタ（トランジスタ素子）がアレイ状に配置されたアレイ基板である。また、基板２０は、表示面側に設けられた基板である。基板２０は、アレイ基板に対向配置された基板という意味で、対向基板と言い換えることができる。

液晶ＬＱを含む液晶層ＬＱＬは、基板１０の前面１０ｆと基板２０の背面２０ｂとの間にある。液晶層ＬＱＬは、光学変調素子である。表示パネルＰ２は、上記したスイッチング素子を介して液晶層ＬＱＬの周辺に形成される電界の状態を制御することにより、そこを通過する光を変調する機能を備えている。基板１０および基板２０にある表示領域ＤＡは、図５に示すように液晶層ＬＱＬと重畳する。

また、基板１０と基板２０とは、シール部（シール材）ＳＬＭを介して接着される。図３および図５に示すように、シール部ＳＬＭ（図５参照）は、表示領域ＤＡの周囲を囲むように、周辺領域ＰＦＡに配置される。シール部ＳＬＭの内側には、図５に示すように液晶層ＬＱＬがある。シール部ＳＬＭは、基板１０と基板２０との間に液晶を封入するシールとしての役割を果たす。また、シール部ＳＬＭは、基板１０と基板２０とを接着する、接着材としての役割を果たす。

光源部５０は、基板２０の側面２０ｓ１と対向する位置に配置される。図５に二点鎖線で模式的に示すように、光源部５０から出射された光源光Ｌ１は、基板１０の背面１０ｂおよび基板２０の前面２０ｆで反射しながら、側面２０ｓ１から遠ざかる方向に伝搬する。光源光Ｌ１の伝搬経路において、基板１０の背面１０ｂおよび基板２０の前面２０ｆは、屈折率の大きな媒質と、屈折率の小さな媒質との界面である。このため、光源光Ｌ１が前面２０ｆおよび背面１０ｂに入射する入射角が臨界角よりも大きい場合、光源光Ｌ１は、前面２０ｆおよび背面１０ｂにおいて全反射する。

液晶ＬＱは高分子分散型液晶ＬＣ（図６参照）であり、液晶性ポリマーと液晶分子を含んでいる。液晶性ポリマーは、筋状に形成され、液晶分子は、液晶性ポリマーの隙間に分散される。液晶性ポリマー及び液晶分子の各々は、光学異方性あるいは屈折率異方性を有している。液晶性ポリマーの電界に対する応答性は、液晶分子の電界に対する応答性より低い。液晶性ポリマーの配向方向は、電界の有無にかかわらずほとんど変化しない。一方、液晶分子の配向方向は、液晶ＬＱにしきい値以上の高い電圧が印加された状態では、電界に応じて変化する。液晶ＬＱに電圧が印加されていない状態では、液晶性ポリマー及び液晶分子のそれぞれの光軸は互いに平行であり、液晶層ＬＱＬに入射した光源光Ｌ１は、液晶層ＬＱＬ内でほとんど散乱されることなく透過する（透明状態）。液晶ＬＱに電圧が印加された状態では、液晶性ポリマー及び液晶分子のそれぞれの光軸は互いに交差し、液晶ＬＱに入射した光源光Ｌ１は、液晶層ＬＱＬ内で散乱される（散乱状態）。表示パネルＰ２は、光源光Ｌ１の伝搬経路における液晶ＬＱの配向を制御することにより、透明状態と散乱状態とを制御する。散乱状態において光源光Ｌ１は液晶ＬＱにより放出光Ｌ２として前面２０ｆ側から表示パネルＰ２の外部に出射される。また、背面１０ｂ側から入射した背景光Ｌ３は、基板１０、液晶層ＬＱＬ、および基板２０を透過して、前面２０ｆから外部に出射される。放出光Ｌ２および背景光Ｌ３は、前面２０ｆ側にいる観察者に視認される。観察者は、放出光Ｌ２と、背景光Ｌ３とを組み合わせて認識することができる。このように観察者が、表示画像と背景とを重ね合わせて認識することが可能な表示パネルを透明表示パネルと呼ぶ。

＜回路の構成例＞
次に、図３に示す表示パネルＰ１が備える回路の構成例について説明する。図６は、図３の表示パネルが備える回路の一例を示す回路ブロック図である。図６に示すコモン電極ＣＥに接続される配線経路は、例えば図５に示す基板２０に形成されている。図６では、基板２０に形成された配線を点線で図示している。図６に示す例では、光源制御部５２が、駆動回路７０に含まれる。変形例としては、駆動回路７０とは別に光源部５０、光源部６０、および光源制御部５２が設けられている場合がある。上記したように、基板１０とは別に図示しない光源用基板が図３に示す基板１０の周辺領域ＰＡに取り付けられ、光源部５０および光源部６０が、図示しない光源用基板に搭載されている場合がある。この場合、光源制御部５２は、例えば図示しない光源用基板に形成されている。あるいは、光源制御部５２は、図示しない光源用基板に搭載された電子部品に形成されている。

図６に示す例では、駆動回路７０は、信号処理回路７１、画素制御回路７２、ゲート駆動回路７３、ソース駆動回路７４、およびコモン電位駆動回路７５を備える。また、光源部５０は、例えば発光ダイオード素子５１ｒ、発光ダイオード素子５１ｇ、および発光ダイオード素子５１ｂを備える。図３に示すように、基板１０は、基板２０よりも面積が大きいので、駆動回路７０は、基板１０上に設けられている。

信号処理回路７１は、入力信号解析部（入力信号解析回路）７１１、記憶部（記憶回路）７１２、および信号調整部７１３を備える。表示パネルＰ１は、画像の表示を制御する制御回路を備える制御部９０を有し、信号処理回路７１の入力信号解析部７１１には、制御部９０から図示しないフレキシブル配線板などの配線経路を介して入力信号ＶＳが入力される。入力信号解析部７１１は、外部から入力された入力信号ＶＳに基づいて解析処理を行い、入力信号ＶＣＳを生成する。入力信号ＶＣＳは、例えば、入力信号ＶＳに基づいて、表示パネルＰ１（図３参照）の各画素ＰＩＸ（図３参照）にどのような階調値を与えるかを定める信号である。

信号調整部７１３は、入力信号解析部７１１から入力された入力信号ＶＣＳから入力信号ＶＣＳＡを生成する。信号調整部７１３は、入力信号ＶＣＳＡを画素制御回路７２へ送出し、光源制御信号ＬＣＳＡを光源制御部５２へ送出する。光源制御信号ＬＣＳＡは、例えば、画素ＰＩＸへの入力階調値に応じて設定される光源部５０および光源部６０の光量の情報を含む信号である。

画素制御回路７２は、入力信号ＶＣＳＡに基づいて水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとを生成する。例えば、本実施形態では、フィールドシーケンシャル方式で駆動されるので、水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとが光源部５０および光源部６０が発光可能な色毎に生成される。ゲート駆動回路７３は水平駆動信号ＨＤＳに基づいて１垂直走査期間内に表示パネルＰ１（図３参照）のゲート線ＧＬを順次選択する。ゲート線ＧＬの選択の順番は任意である。図３に示すように複数のゲート線（信号配線）ＧＬは、Ｘ方向に延び、かつ、Ｙ方向に沿って配列されている。

ソース駆動回路７４は垂直駆動信号ＶＤＳに基づいて１水平走査期間内に表示パネルＰ１（図３参照）の各ソース線ＳＬに各画素ＰＩＸ（図３参照）の出力階調値に応じた階調信号を供給する。図３に示すように複数のソース線（信号配線）ＳＬは、Ｙ方向に延び、かつ、Ｘ方向に沿って配列されている。ゲート線ＧＬとソース線ＳＬとの交差毎に、一つの画素ＰＩＸが形成される。ゲート線ＧＬとソース線ＳＬとが交差する部分のそれぞれには、スイッチング素子Ｔｒ（図６参照）が形成されている。図３および図６に示す複数のゲート線ＧＬおよび複数のソース線ＳＬは、図４（および図５）に示す液晶ＬＱを駆動する駆動信号を伝送する複数の信号配線に相当する。

図６に示すスイッチング素子Ｔｒとして例えば、薄膜トランジスタが用いられる。薄膜トランジスタの種類は特に限定されず、例えば、以下のようなものを例示できる。ゲートの位置で分類すると、ボトムゲート型トランジスタ又はトップゲート型トランジスタを挙げることができる。また、ゲートの数で分類すると、シングルゲート薄膜トランジスタと、ダブルゲート薄膜トランジスタとを挙げられる。スイッチング素子Ｔｒのソース電極及びドレイン電極のうち一方はソース線ＳＬに接続され、ゲート電極はゲート線ＧＬに接続され、ソース電極及びドレイン電極のうち他方は、高分子分散型液晶ＬＣ（図４および図５に示す液晶ＬＱ）の容量の一端に接続されている。高分子分散型液晶ＬＣの容量は、一端がスイッチング素子Ｔｒに画素電極ＰＥを介して接続され、他端がコモン電極ＣＥを介してコモン電位配線ＣＭＬに接続されている。また、画素電極ＰＥと、コモン電位配線ＣＭＬに電気的に接続されている保持容量電極との間には、保持容量ＨＣが生じる。なお、コモン電位配線ＣＭＬは、コモン電位駆動回路７５より供給される。

＜透明表示装置の課題＞
次に、透明表示装置の課題と、その解決策について説明する。図５に示す表示パネルＰ２の場合、前面および背面の可視光透過性を確保するために、表示領域ＤＡと重ならない位置に光源部５０が配置された構造を備える。また、表示パネルＰ２は、導光部材として機能する基板１０および基板２０と、周囲の空気層との屈折率差を利用して光源光Ｌ１を反射させることにより光源部５０と対向する側面２０ｓ１の反対側の側面２０ｓ２まで光を届ける機構を備えている。

ところが、表示パネルＰ２のような構造の場合、表示領域ＤＡにおいて、光源部５０から遠い領域の輝度が光源部５０に近い領域の輝度よりも低いという現象が確認される。以下この現象を輝度傾斜現象と呼ぶ。本願発明者は、輝度傾斜現象を低減させる技術について検討を行った。まず、輝度傾斜現象は、光源部５０に近い領域の輝度が相対的に高くなるので、図５において、側面２０ｓ１と対向する位置に配置される光源部５０に加え、側面２０ｓ１の反対側の側面２０ｓ２と対向する位置に別の光源を設ける方法が考えられる。

しかし、この方法の場合、例えば四角形の表示領域の４辺のうち、少なくとも２辺に光源部が配置される。光源部は可視光透過性を備えていないので、光源部が配置された辺では、図２に示す背景１０１を視認することができなくなる。透明表示装置の特徴である背景の視認性を考慮すると、光源部が配置される辺の数は少ない程よい。

そこで、本願発明者はさらに検討を進めた結果、図４に示す構造を見出した。図４に示す表示パネル（表示装置）Ｐ１は、前面１０ｆ、および前面１０ｆの反対側にある背面１０ｂを備えている基板１０と、前面１０ｆと対向する背面２０ｂ、および背面２０ｂの反対側にある前面２０ｆを備えている基板２０と、基板１０の前面１０ｆと基板２０の背面２０ｂとの間に配置される液晶層ＬＱＬと、を有している。この点は、図５に示す表示パネルＰ２と同様である。図４に示す表示パネルＰ１は、上記に加え、基板１０の背面１０ｂ上に接着層３１を介して接着固定された導光板３０と、基板２０の前面２０ｆ上に接着層４１を介して接着固定された導光板４０と、複数の発光ダイオード素子６１を備え、基板１０の背面１０ｂ上に配置され、導光板３０の側面３０ｓ１と対向する位置に配置された光源部６０と、複数の発光ダイオード素子５１を備え、基板１０の前面１０ｆ上に配置され、導光板４０の側面４０ｓ１と対向する位置に配置された光源部５０と、を有している。また、接着層４１および接着層３１のうち、いずれか一方の屈折率は、他方の屈折率よりも低い。導光板３０の側面３０ｓ１と、導光板４０の側面４０ｓ１とは、第１方向（図４に示す例ではＹ方向）において同じ側にある。

図４と図５を比較して判るように、表示パネルＰ１（図４参照）は、導光板３０および導光板４０を備えている点で表示パネルＰ２（図５参照）と相違する。また、表示パネルＰ１は、光源部５０に加え、光源部６０を更に備えている点で表示パネルＰ２と相違する。導光板３０は、基板１０の背面１０ｂと対向する前面３０ｆおよび前面３０ｆの反対側の背面３０ｂを備えている。また、導光板３０は、光源６０と対向する側面３０ｓ１、および側面３０ｓ１の反対側に位置する側面３０ｓ２を備えている。導光板３０は、接着層３１を介して基板１０に接着固定されている。少なくとも表示領域ＤＡでは、導光板３０と基板１０との間の隙間は、接着層３１により埋められている。図４に示す例では、導光板３０の前面３０ｆの全体に接着層３１が接着している。光源部６０から出射される光源光Ｌ６０は、側面３０ｓ１から導光板３０に入射し、反射しながら側面３０ｓ２に向かって進む。

同様に、導光板４０は、基板２０の前面２０ｆと対向する背面４０ｂおよび背面４０ｂの反対側の前面４０ｆを備えている。また、導光板４０は、光源５０と対向する側面４０ｓ１、および側面４０ｓ１の反対側に位置する側面４０ｓ２を備えている。導光板４０は、接着層４１を介して基板２０に接着固定されている。少なくとも表示領域ＤＡでは、導光板４０と基板２０との間の隙間は、接着層４１により埋められている。図４に示す例では、導光板４０の前面４０ｆの全体に接着層４１が接着している。光源部５０から出射される光源光Ｌ５０は、側面４０ｓ１から導光板４０に入射し、反射しながら側面４０ｓ２に向かって進む。

接着層３１および接着層４１のそれぞれは、可視光を透過させることのできる透明な樹脂材料からなる。可視光透過性の接着層３１および接着層４１の例として、シート状に形成されたＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）と呼ばれる透明接着シートや、液体状の透明接着剤を硬化させて用いるＯＣＲ（Optical Clear Resin）などを例示できる。ただし、上記したように接着層３１の屈折率と接着層４１の屈折率とは同じではない。例えば、図４に示す例の場合、接着層３１の屈折率は接着層４１の屈折率よりも低い。基板１０、基板２０、導光板３０、および導光板４０の屈折率には種々の変形例があるが、これらの屈折率は、例えば１．５程度である。接着層４１の屈折率は、導光板４０の屈折率に近く、例えば１．４７～１．５程度であり、本実施形態においては１．４７４である。この場合、光源光Ｌ５０の多くは、導光板４０と接着層４１との界面で反射せず、側面４０ｓ１の近傍で基板２０に向かって進む。この結果、側面４０ｓ２の近くの領域まで届く光源光Ｌ５０は少ない。すなわち、光源部５０からの光源光Ｌ５０のみに着目すれば輝度傾斜現象が生じている状態である。

一方、接着層３１の屈折率は、接着層４１の屈折率よりも低く、例えば１．０～１．４１程度である。この場合、光源光Ｌ６０は、導光板３０と接着層３１との界面で反射しやすいので、側面３０ｓ２の近くまで多くの光源光Ｌ６０が進みやすい。側面３０ｓ２に近い領域には、側面４０ｓ１から進んできた光源光Ｌ６０および側面４０ｓ２で反射された反射光が存在し、これらの光の一部は、導光板３０と接着層３１との界面を通過して基板１０に侵入する。この結果、光源部６０からの光源光Ｌ６０のみに着目すれば、側面３０ｓ１に近い領域よりも、側面３０ｓ２に近い領域において、より多くの光が液晶層ＬＱＬに侵入する。

ここで、光源光Ｌ５０の挙動と、光源光Ｌ６０の挙動とを組み合わせると、結果的に表示領域ＤＡ全体の輝度が均一化する方向に改善される。表示領域ＤＡのうち、側面３０ｓ１および側面４０ｓ１に近い領域では、主に光源部５０から出射される光源光Ｌ５０により輝度が規定される。一方、側面３０ｓ２および側面４０ｓ２に近い領域では、主に光源部６０から出射される光源光Ｌ６０により輝度が規定される。光源光Ｌ５０の光強度と光源光６０の光強度とは必ずしも同じである必要はなく、例えば、相対的に反射し易い接着層３１を通過させる光源光Ｌ６０の光強度を光源光Ｌ５０の光強度よりも強くすることができる。このように、光源光Ｌ５０の光強度と光源光Ｌ６０の光強度とを調整することにより、表示領域ＤＡ全体としての輝度傾斜現象を低減させることができる。

図４では、一例として、接着層３１の屈折率が接着層４１の屈折率よりも低い場合の実施態様を取り上げて説明したが、図４に示す態様には限定されない。例えば、図７に示す表示パネル（表示装置）Ｐ３は、接着層４１の屈折率が接着層３１の屈折率よりも低い場合の変形例である。図７は、図４に対する変形例を示す断面図である。図７に示す表示パネルＰ３の場合、接着層４１の屈折率が低く、例えば１．０～１．４１程度である。このため、光源光Ｌ５０の多くは側面４０ｓ２の近くまで進み、基板２０から液晶層ＬＱＬに侵入する。一方、接着層３１の屈折率は、導光板４０の屈折率に近く、例えば１．４７～１．５程度であり、本実施形態においては、１．４７４である。このため光源光Ｌ６０の多くは、側面３０ｓ１の近くで基板１０を通過して液晶層ＬＱＬに侵入する。表示パネルＰ３の場合でも、図４に示す表示パネルＰ１と同様に輝度傾斜現象を低減させることができる。

また、上記したように、導光板３０の側面３０ｓ１と、導光板４０の側面４０ｓ１とは、第１方向（図４に示す例ではＹ方向）において同じ側にある。言い換えれば、光源部５０および光源部６０のそれぞれは、表示領域ＤＡが備える複数の辺（図３に示す例では４辺）のうち、同じ辺に沿って配置されている。このため、例えば四角形の表示領域の４辺のうち、１辺に集約して光源部５０および光源部６０が配置される。したがって、光源部が配置されない他の３辺においては、図２に示す背景１０１を視認することができる。この結果、透明表示装置の特徴である背景の視認性を向上させることができる。

なお、図示は省略するが、図４に対する他の変形例として、光源部５０と光源部６０とが、重なっていない場合がある。例えば、図４に示す導光板３０が、光源部５０と重なる位置まで延びており、光源部６０が駆動回路７０と重なる位置に配置されている場合には、光源部５０と光源部６０とが重ならない。この変形例の場合でも、光源部５０および光源部６０は表示領域ＤＡの１辺に集約して配置されているので、背景の視認性という点では図４に示す表示パネルＰ１と同様の効果が得られる。

ただし、表示パネルの明るさのバランス調整を容易にする観点からは、図８に示すように、導光板４０側から視た透過平面視において、光源部６０と光源部５０とが互いに重なっていることが好ましい。光源部６０と光源部５０とが互いに重なっている場合、光源部５０から導光板４０までの距離と、光源部６０から導光板３０までの距離を同程度にすることができる。この場合、光源部５０および光源部６０を用いた表示パネルＰ１の明るさのバランス調整が容易になる。ここで、「光源部５０と光源部６０とが互いに重なる」とは、以下のように定義される。後述する図８に示すように、光源部５０は、Ｙ方向と交差するＸ方向に配列される複数の発光ダイオード素子５１を備えている。光源部５０は、複数の発光ダイオード素子５１と、隣り合う発光ダイオード素子５１の間の空間と、含む。同様に、光源部６０は、Ｘ方向に配列される複数の発光ダイオード素子６１を備えている。光源部６０は、複数の発光ダイオード素子６１と、隣り合う発光ダイオード素子６１の間の空間と、含む。したがって、「光源部５０と光源部６０とが互いに重なる」と表現した場合、発光ダイオード素子５１と発光ダイオード素子６１とが重なる場合の他、隣り合う発光ダイオード素子５１の間の空間と、発光ダイオード素子６１とが重なる場合、隣り合う発光ダイオード素子６１の間の空間と、発光ダイオード素子５１とが重なる場合、隣り合う発光ダイオード素子５１の間の空間と、隣り合う発光ダイオード素子６１の間の空間とが重なる場合を含む。例えば、後述する図８および図９に示す例では、発光ダイオード素子５１と発光ダイオード素子６１とは互いに重なっていないが、隣り合う発光ダイオード素子５１の間の空間と、発光ダイオード素子６１とが重なっているので、「光源部５０と光源部６０とが互いに重なる」と表現される。

次に、さらに好ましい態様について説明する。図８は、図３に示す表示パネルが備える光源部の内部を前面側から視た拡大透過平面図である。図９は、図８に対する変形例を示す拡大透過平面図である。図８および図９では、図４において基板１０の前面１０ｆ上に搭載される光源部５０の内部部品を実線で示し、基板１０の背面１０ｂ上に搭載される光源部６０の内部部品を点線で示している。なお、図８は、図４を用いて説明した表示パネルＰ１、図７を用いて説明した表示パネルＰ３、または後述する図１０に示す表示パネルＰ５の詳細構造の説明図である。一方、図９は、図８に対する変形例である。このため、図９では、表示パネルＰ４として示しているが、図４を用いて説明した表示パネルＰ１、図７を用いて説明した表示パネルＰ３、または後述する図１０に示す表示パネルＰ５と組み合わせて適用することができる。

図８に示すように、表示パネルＰ１は、第１方向（図８に示す例ではＸ方向）に沿って互いに離間して配列される複数の発光ダイオード素子５１と、第１方向（図８に示す例ではＸ方向）に沿って互いに離間して配列される複数の発光ダイオード素子６１と、を有している。図８に示す例では、導光板４０側から視た透過平面視において、複数の発光ダイオード素子５１と複数の発光ダイオード素子６１のそれぞれは、第１方向（図８ではＸ方向）に沿って交互に配列されている。図８に示すように、透過平面視において、発光ダイオード素子５１と発光ダイオード素子６１とを交互に配列させることにより、表示領域ＤＡ（図４参照）全体での輝度のバランスを調整し易い。上記の通り、図８に示す表示パネルは、図４を用いて説明した表示パネルＰ１である場合の他、図７を用いて説明した表示パネルＰ３、あるいは、後述する図１０に示す表示パネルＰ５である場合がある。

また図８に対する変形例である図９に示す表示パネルＰ４の場合、複数の発光ダイオード素子６１は、第１の色（例えば赤色）の光を出射可能な発光ダイオード素子（第１色発光ダイオード素子）６１ｒ、第２の色（例えば緑色）を出射可能な発光ダイオード素子（第２色発光ダイオード素子）６１ｇ、および第３の色（例えば青色）を出射可能な発光ダイオード素子（第３色発光ダイオード素子）６１ｂを含み、第１方向（図９ではＸ方向）に沿って互いに隣り合って配列された複数の発光ダイオード素子セット６１ｓを含んでいる。複数の発光ダイオード素子５１は、第１の色（例えば赤色）の光を出射可能な発光ダイオード素子（第１色発光ダイオード素子）５１ｒ、第２の色（例えば緑色）を出射可能な発光ダイオード素子（第２色発光ダイオード素子）５１ｇ、および第３の色（例えば青色）を出射可能な発光ダイオード素子（第３色発光ダイオード素子）５１ｂを含み、第１方向（図９ではＸ方向）に沿って互いに隣り合って配列された複数の発光ダイオード素子セット５１ｓを含んでいる。導光板４０側から視た透過平面視において、複数の発光ダイオード素子セット６１ｓと複数の発光ダイオード素子セット５１ｓのそれぞれは、第１方向（図９ではＸ方向）に沿って交互に配列されている。上記の通り、図９に示す表示パネルは、図４を用いて説明した表示パネルＰ１である場合の他、図７を用いて説明した表示パネルＰ３、あるいは、後述する図１０に示す表示パネルＰ５である場合がある。

白色光は、赤、緑、および青の混色により実現される。したがって、発光ダイオード素子セット５１ｓおよび発光ダイオード素子セット６１ｓのそれぞれにおいて、白色の元になる各色の発光ダイオード素子を互いに隣り合って配列することにより、白色光の調整が容易になる。

図１０は、図４に対する他の変形例を示す断面図である。図１０に示す表示パネル（表示装置）Ｐ５は、図４に示す表示パネルＰ１の構成に加え、光源部６０および光源部５０の反対側に設けられた反射膜８０を更に有している点で相違する。導光板３０は、側面３０ｓ１の反対側の側面３０ｓ２を有し、導光板４０は、側面４０ｓ１の反対側の側面３０ｓ２、を有している。基板１０は、側面（基板側面）１０ｓ１を有し、基板２０は、側面（基板側面）２０ｓ２を有している。反射膜８０は、側面３０ｓ２、側面４０ｓ２、側面１０ｓ２、および側面２０ｓ２に密着している。

側面３０ｓ２および側面４０ｓ２が平滑な面であれば、光源光Ｌ５０を導光板４０と空気層との界面である側面４０ｓ２で反射させ、光源光Ｌ６０を導光板３０と空気層との界面である側面３０ｓ２で反射させることができる。ただし、より確実に光を反射させる観点からは、表示パネルＰ５のように、反射膜８０を側面３０ｓ２、側面４０ｓ２、側面１０ｓ２、および側面２０ｓ２に密着させることが好ましい。これにより、光源部５０および光源部６０から出射された光を効率的に画像表示に活用することができる。

なお、図１０に示す表示パネルＰ５において、図８および図９を用いて説明した発光ダイオード素子５１および発光ダイオード素子６１の配列の実施態様を適用することができる。

以上、実施の形態および代表的な変形例について説明したが、上記した技術は、例示した変形例以外の種々の変形例に適用可能である。例えば、上記した変形例同士を組み合わせてもよい。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、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。

本発明は、表示装置や表示装置が組み込まれた電子機器に利用可能である。

１０，２０ 基板
１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ，４０ｂ 背面（主面、面）
１０ｆ，２０ｆ，３０ｆ，４０ｆ 前面（主面、面）
１０ｓ１，１０ｓ２，２０ｓ１，２０ｓ２，３０ｓ１，３０ｓ２，４０ｓ１，４０ｓ２ 側面
３０，４０ 導光板
３１，４１ 接着層
５０，６０ 光源部
５１，５１ｂ，５１ｇ，５１ｒ，６１，６１ｂ，６１ｇ，６１ｒ 発光ダイオード素子
５１ｓ，６１ｓ 発光ダイオード素子セット
５２ 光源制御部
７０ 駆動回路
７１ 信号処理回路
７２ 画素制御回路
７３ ゲート駆動回路
７４ ソース駆動回路
７５ コモン電位駆動回路
８０ 反射膜
９０ 制御部
１００ 観察者
１０１ 背景
７１１ 入力信号解析部（入力信号解析回路）
７１２ 記憶部（記憶回路）
７１３ 信号調整部
ＣＥ コモン電極
ＣＭＦ１，ＣＭＦ２ 給電部
ＣＭＬ コモン電位配線
ＤＡ 表示領域
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５ 表示パネル（表示装置）
ＧＬ ゲート線（信号配線）
ＨＣ 保持容量
ＨＤＳ 水平駆動信号
Ｌ１，Ｌ５０，Ｌ６０ 光源光
Ｌ２ 放出光
Ｌ３ 背景光
ＬＣ 高分子分散型液晶
ＬＣＳＡ 光源制御信号
ＬＱ 液晶
ＬＱＬ 液晶層
ＰＥ 画素電極
ＰＦＡ 周辺領域（額縁領域）
ＰＩＸ 画素
ＲＦ 光反射膜
ＳＬ ソース線（信号配線）
ＳＬＭ シール部
Ｔｒ スイッチング素子
ＶＣＳ，ＶＣＳＡ，ＶＳ 入力信号
ＶＤＳ 垂直駆動信号

Claims (8)

1. 第１前面、および前記第１前面の反対側にある第１背面を備えている第１基板と、
   前記第１前面と対向する第２背面、および前記第２背面の反対側にある第２前面を備えている第２基板と、
   前記第１基板の前記第１前面と前記第２基板の前記第２背面との間に配置される液晶層と、
   前記第１基板の前記第１背面上に第１接着層を介して接着固定された第１導光板と、
   前記第２基板の前記第２前面上に第２接着層を介して接着固定された第２導光板と、
   複数の第１発光ダイオード素子を備え、前記第１基板の前記第１背面上に配置され、前記第１導光板の第１側面と対向する位置に配置された第１光源部と、
   複数の第２発光ダイオード素子を備え、前記第１基板の前記第１前面上に配置され、前記第２導光板の第２側面と対向する位置に配置された第２光源部と、
   を有し、
   前記第１接着層および第２接着層のいずれか一方の屈折率は、他方の屈折率よりも低く、
   前記第１導光板の前記第１側面と、前記第２導光板の前記第２側面とは、第１方向において同じ側にある、表示装置。
2. 請求項１において、
   前記複数の第１発光ダイオード素子は前記第１方向と交差する第２方向に沿って互いに離間して配列され、
   前記複数の第２発光ダイオード素子は前記第２方向に沿って互いに離間して配列され、
   前記第２導光板側から視た透過平面視において、前記複数の第１発光ダイオード素子と前記複数の第２発光ダイオード素子のそれぞれは、前記第１方向に沿って交互に配列されている、表示装置。
3. 請求項１において、
   前記複数の第１発光ダイオード素子は前記第１方向と交差する第２方向に沿って互いに離間して配列され、
   前記複数の第２発光ダイオード素子は前記第２方向に沿って互いに離間して配列され、
   前記複数の第１発光ダイオード素子は、第１の色の光を出射可能な第１色発光ダイオード素子、第２の色を出射可能な第２色発光ダイオード素子、および第３の色を出射可能な第３色発光ダイオード素子を含み、前記第２方向に沿って互いに隣り合って配列された複数の第１発光ダイオード素子セットを含み、
   前記複数の第２発光ダイオード素子は、前記第１の色の光を出射可能な第１色発光ダイオード素子、前記第２の色を出射可能な第２色発光ダイオード素子、および前記第３の色を出射可能な第３色発光ダイオード素子を含み、前記第２方向に沿って互いに隣り合って配列された複数の第２発光ダイオード素子セットを含み、
   前記第２導光板側から視た透過平面視において、前記複数の第１発光ダイオード素子セットと前記複数の第２発光ダイオード素子セットのそれぞれは、前記第２方向に沿って交互に配列されている、表示装置。
4. 請求項１において、
   前記第１接着層の屈折率は、前記第２接着層の屈折率より低い、表示装置。
5. 請求項１において、
   前記第２接着層の屈折率は、前記第１接着層の屈折率より低い、表示装置。
6. 請求項１において、
   前記第１光源部および前記第２光源部の反対側に設けられた反射膜を更に有し、
   前記第１導光板は、前記第１側面の反対側の第３側面を有し、
   前記第２導光板は、前記第２側面の反対側の第４側面、を有し、
   前記第１基板は、第１基板側面を有し、
   前記第２基板は、第２基板側面を有し、
   前記反射膜は、前記第３側面、前記第４側面、前記第１基板側面、および前記第２基板側面に密着している、表示装置。
7. 請求項６において、
   前記複数の第１発光ダイオード素子は前記第１方向と交差する第２方向に沿って互いに離間して配列され、
   前記複数の第２発光ダイオード素子は前記第２方向に沿って互いに離間して配列され、
   前記第２導光板側から視た透過平面視において、前記複数の第１発光ダイオード素子と前記複数の第２発光ダイオード素子のそれぞれは、前記第２方向に沿って交互に配列されている、表示装置。
8. 請求項６において、
   前記複数の第１発光ダイオード素子は前記第１方向と交差する第２方向に沿って互いに離間して配列され、
   前記複数の第２発光ダイオード素子は前記第２方向に沿って互いに離間して配列され、
   前記複数の第１発光ダイオード素子は、第１の色の光を出射可能な第１色発光ダイオード素子、第２の色を出射可能な第２色発光ダイオード素子、および第３の色を出射可能な第３色発光ダイオード素子を含み、前記第２方向に沿って互いに隣り合って配列された複数の第１発光ダイオード素子セットを含み、
   前記複数の第２発光ダイオード素子は、前記第１の色の光を出射可能な第１色発光ダイオード素子、前記第２の色を出射可能な第２色発光ダイオード素子、および前記第３の色を出射可能な第３色発光ダイオード素子を含み、前記第２方向に沿って互いに隣り合って配列された複数の第２発光ダイオード素子セットを含み、
   前記第２導光板側から視た透過平面視において、前記複数の第１発光ダイオード素子セットと前記複数の第２発光ダイオード素子セットのそれぞれは、前記第２方向に沿って交互に配列されている、表示装置。

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