JP5943642B2 - 立体表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、立体表示装置に関する。

近年、画像の立体表示の要求に応える製品が開発されており、携帯電話や携帯用情報端末等の中小型用機器としては、裸眼視するために視差バリア用液晶パネルを備えた液晶表示装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００４−２９４８６２号公報

液晶表示パネルと視差バリア用液晶パネルの位置合わせは、それぞれに設けたアライメントマークによって行っていた。アライメントマークは、それぞれのガラス基板に形成されている。そのため、液晶表示パネルと視差バリア用液晶パネルを重ねたときに、両者間に介在する偏光板や接着層などによって、それぞれのアライメントの間隔が離れてしまい、カメラ等のデバイスで見たときに焦点が合わず像がぼけてしまうことがあったが、カメラの工夫で回避してきた。

しかし、半導体チップを搭載しているガラス基板にはシリコーン樹脂等の樹脂を保護材として塗布してあり、樹脂は透明色であるがアライメントマークの上に載るとその表面の凹凸によって光が屈折し、アライメントマークが不定形に歪んで見える。そのため、位置合わせが困難になっていた。これを回避するためには、アライメントマーク上に樹脂が付着しないようにする必要があった。あるいは、表示領域の周縁領域（額縁）の狭小化が進むと、一方のガラス基板の他方のガラス基板から突出した部分の上にアライメントマークを設置する領域が残らなくなるという問題があった。

本発明は、保護材の影響を受けず、額縁の狭小化の影響も受けずに、複数のパネルの位置合わせを容易に行うことができる立体表示装置を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る立体表示装置は、アライメントマークを有する画像表示用パネルと、前記画像表示用パネルに表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にするための、アライメントマークを有する視差形成用パネルと、を有し、前記画像表示用パネル及び前記視差形成用パネルの少なくとも一方は、重ねられた一対の基板を有し、前記アライメントマークが前記一対の基板の間に形成されていることを特徴とする。本発明によれば、一対の基板の間に形成されるアライメントマークは、保護材の影響を受けず、額縁の狭小化の影響も受けないので、複数のパネルの位置合わせを容易に行うことができる。

（２）（１）に記載された立体表示装置において、前記画像表示用パネルは、液晶表示パネルであり、前記一対の基板と、一方の前記基板に形成されたブラックマトリクス層と、を有し、前記ブラックマトリクス層の一部に、前記アライメントマークとしての切り欠きが形成されていることを特徴としてもよい。

（３）（２）に記載された立体表示装置において、前記画像表示用パネルの前記一対の基板の間の空間を封止するシール材をさらに有し、前記画像表示用パネルの前記シール材は、前記ブラックマトリクス層に形成された前記切り欠きと重なることを特徴としてもよい。

（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載された立体表示装置において、前記視差形成用パネルは、視差バリア用液晶パネルであり、前記一対の基板を有することを特徴としてもよい。

（５）（４）に記載された立体表示装置において、前記視差形成用パネルの前記一対の基板の間の空間を封止するシール材をさらに有し、前記視差形成用パネルの前記シール材は、前記アライメントマークと重なることを特徴としてもよい。

（６）（１）から（５）のいずれか１項に記載された立体表示装置において、前記一対の基板の少なくとも一方の外表面に、前記外表面の端部を避けて偏光板が貼り付けられ、前記画像表示用パネルの前記アライメントマーク及び前記視差形成用パネルの前記アライメントマークは、前記偏光板と重ならないように、前記外表面の前記端部に対向して配置されていることを特徴としてもよい。

（７）（１）から（６）のいずれか１項に記載された立体表示装置において、前記画像表示用パネル及び前記視差形成用パネルの一方に、遮光性両面テープによって貼り付けられるフレームをさらに有し、前記画像表示用パネルの前記アライメントマーク及び前記視差形成用パネルの前記アライメントマークは、前記遮光性両面テープと重なる位置に配置されていることを特徴としてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る立体表示装置の平面図である。 図１に示す立体表示装置のII−II線断面図である。 画像表示用パネルの一部を拡大して示す平面図である。 図３に示す画像表示用パネルのIV−IV線断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る立体表示装置の断面図である。 視差形成用パネルの一部を拡大して示す平面図である。 図６に示す視差形成用パネルのVII−VII線断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る立体表示装置の平面図である。図２は、図１に示す立体表示装置のII−II線断面図である。

立体表示装置は、画像表示用パネル１０を有する。画像表示用パネル１０は、液晶表示パネルである。液晶表示パネルは、ＴＮ（Twisted Nematic）型、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型、ＶＡ（Vertical Alignment）方式、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式など、構造や方式に限定されない。画像表示用パネル１０は、図示しない液晶を挟むための第１上基板１２及び第１下基板１４を有する。第１上基板１２及び第１下基板１４は重ねられている。第１上基板１２及び第１下基板１４は、それぞれ、ガラスなどからなる透明の基板である。第１下基板１４はＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板であり、第１上基板１２はカラーフィルター基板である。第１上基板１２及び第１下基板１４の外表面に、それぞれ、端部を避けて偏光板１８，１６が貼り付けられている。

第１下基板１４は、第１上基板１２からずれて突出する第１突出部２０を有する。第１突出部２０の第１上基板１２の側を向く第１突出表面２２に、半導体チップ２４が搭載されている。半導体チップ２４は、集積回路チップであり、液晶の駆動回路を内蔵している。

半導体チップ２４の周囲には、第１下基板１４に形成された図示しない配線を覆って保護するために、保護材２６（例えばシリコーン樹脂などの樹脂）が設けられている。この保護材２６は、第１上基板１２の端面には接触しているが、第１上基板１２の上面よりも低く設けられている。

画像表示用パネル１０の第１突出表面２２には、第１フレキシブル配線基板２８が取り付けられている。第１フレキシブル配線基板２８は、画像表示用パネル１０を外部と電気的に接続するためのものであり、半導体チップ２４とも電気的に接続されるようになっている。第１フレキシブル配線基板２８は、半導体チップ２４よりも、第１下基板１４の外端近くに取り付けられている。

画像表示用パネル１０は、第１アライメントマーク３０を有する。第１アライメントマーク３０は、第１上基板１２及び第１下基板１４の間に形成されている。第１アライメントマーク３０は、第１下基板１４に形成する配線や絶縁膜と同時に形成してもよく、例えば、配線と同じ金属から形成してもよいし、印刷によってインクで形成してもよい。第１アライメントマーク３０は、第１上基板１２及び第１下基板１４に覆われている。第１アライメントマーク３０は、保護材２６に覆われないので、保護材２６によって視覚的な認識が影響を受けない。

第１アライメントマーク３０は、偏光板１６，１８と重ならないように配置されている。偏光板１８，１６が第１上基板１２及び第１下基板１４の外表面の端部を避けて配置されており、第１アライメントマーク３０は、第１上基板１２及び第１下基板１４の外表面の端部に対向して配置されている。

立体表示装置は、視差形成用パネル３２を有する。視差形成用パネル３２は、視差バリア方式（パララックスバリア方式）によって、画像表示用パネル１０に表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にするためのものである。視差バリア方式（パララックスバリア方式）とは、画像の表示面に縦縞状のフィルタ（視差バリア）を重ねることで、左目には左目用の映像だけが、右目には右目用の映像だけが映るようにする方式である。そして、人の左右の目に異なる二次元画像を認識させ、その二つの二次元画像を基に、脳が三次元空間を構築する。画像表示用パネル１０には、左眼画像と右眼画像が表示される。

視差形成用パネル３２は、液晶パネルである。この液晶パネルも、ＴＮ（Twisted
Nematic）型、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型、ＶＡ（Vertical Alignment）方式、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式など、構造や方式に限定されない。視差形成用パネル３２は、図示しない液晶を挟むための第２上基板３４及び第２下基板３６を有する。第２上基板３４及び第２下基板３６は重ねられている。第２上基板３４及び第２下基板３６は、それぞれ、ガラスなどからなる透明の基板である。第２下基板３６は、回路が形成された回路基板であり、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板であってもよい。

あるいは、視差形成用パネル３２は、レンチキュラー方式によって、画像表示用パネル１０に表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にするためのレンチキュラーレンズ用液晶パネルであってもよい。レンチキュラーレンズ用液晶パネルは、液晶によってレンチキュラーレンズを形成するパネルであり、例えば、ＷＯ２００７／０７２２８９号公報に開示されている。なお、液晶によってマイクロレンズを形成することは、特開平１０−２３９６７６号公報及び特開２００９−４８０７８号公報に開示されている。

第２下基板３６は、第２上基板３４からずれて突出する第２突出部３８を有する。第２突出部３８の第２上基板３４の側を向く第２突出表面４０に第２フレキシブル配線基板４２が取り付けられている。また、第２突出表面４０には、第２アライメントマーク４４が設けられている。第２アライメントマーク４４は、第２上基板３４に形成する配線や絶縁膜と同時に形成してもよく、例えば、配線と同じ金属から形成してもよいし、印刷によってインクで形成してもよい。第２アライメントマーク４４は、第２フレキシブル配線基板４２との重複を避けて配置されている。

第２上基板３４及び第２下基板３６の外表面に、それぞれ、外表面の端部を避けて偏光板４６，１８が貼り付けられている。第２アライメントマーク４４は、偏光板４６，１８と重ならないように、第２下基板３６の外表面の端部に対向して配置されている。

画像表示用パネル１０及び視差形成用パネル３２は、重なるように配置され、例えば紫外線硬化性の樹脂からなる接着層３５によって両者が接着されている。詳しくは、第１上基板１２（偏光板１８）と第２下基板３６の間に接着層３５が介在している。

第２下基板３６が光透過性基板であるため、第２突出部３８を透過して第２突出表面４０に、第１アライメントマーク３０を視覚的に認識することができる。画像表示用パネル１０及び視差形成用パネル３２が予め決められた相対的位置（完成品として正常な位置）にあるときに、第２突出部３８を透過して第２突出表面４０に現れる第１アライメントマーク３０と第２アライメントマーク４４を使用して、画像表示用パネル１０と視差形成用パネル３２の位置合わせを行う。

画像表示用パネル１０には、遮光性両面テープ４８によってフレーム５０が貼り付けられている。第１アライメントマーク３０及び第２アライメントマーク４４は、遮光性両面テープ４８と重なる位置に配置されている。したがって、第１アライメントマーク３０及び第２アライメントマーク４４を、光を反射する材料から形成すれば、これらを視覚的に認識しやすい。

フレーム５０内には、バックライト５２が配置されている。バックライト５２は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源５４、導光板５６及び光学シート５８を含む。光源５４は、フレキシブル配線基板６０に搭載されている。導光板５６の下には反射シート６２が配置されている。

図３は、画像表示用パネルの変形例を示す平面図である。図４は、図３に示す画像表示用パネルのIV−IV線断面図である。画像表示用パネル１１０は、第１上基板１１２に形成されたブラックマトリクス層１６４を有する。ブラックマトリクス層１６４の一部に、第１アライメントマーク１３０としての切り欠き１６６が形成されている。つまり、第１アライメントマーク１３０は、光を透過する部分であり、その周囲の部分が光を透過しないことで視覚的に認識される。

第１上基板１１２及び第１下基板１１４の間には、液晶が充填される空間を封止するシール材１６８が設けられている。シール材１６８は、ブラックマトリクス層１６４に形成された切り欠き１６６と重なる。なお、シール材１６８は、光透過性を有しており、透明であることが好ましい。

［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る立体表示装置の断面図である。この例では、画像表示用パネル２１０の第１下基板２１４の第１突出部２２０の突出幅が狭くなっており、第１フレキシブル配線基板２２８は取り付けられているが、半導体チップは搭載されていない。

また、視差形成用パネル２３２の第２突出部２３８の突出幅も狭くなっており、第２フレキシブル配線基板２４２は取り付けられているが、第２アライメントマーク２４４を設けるスペースが第２突出部２３８には無い。そのため、第２アライメントマーク２４４が、第２上基板２３４及び第２下基板２３６の間に形成されている。

図６は、視差形成用パネルの一部を拡大して示す平面図である。図７は、図６に示す視差形成用パネルのVII−VII線断面図である。

第２上基板２３４及び第２下基板２３６の間には、液晶が充填される空間を封止するシール材２６８が設けられている。シール材２６８は、第２アライメントマーク２４４と重なる。第２アライメントマーク２４４は、遮光性を有していることが好ましく、金属などで形成される。また、シール材２６８は、光透過性を有しており、透明であることが好ましい。

本実施形態によれば、第２上基板２３４及び第２下基板２３６の間に第２アライメントマーク２４４が形成されるので、額縁が狭小化されても、画像表示用パネル２１０及び視差形成用パネル２３２の位置合わせを容易に行うことができる。その他の構成は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０ 画像表示用パネル、１２ 第１上基板、１４ 第１下基板、１６ 偏光板、１８ 偏光板、２０ 第１突出部、２２ 第１突出表面、２４ 半導体チップ、２６ 保護材、２８ 第１フレキシブル配線基板、３０ 第１アライメントマーク、３２ 視差形成用パネル、３４ 第２上基板、３５ 接着層、３６ 第２下基板、３８ 第２突出部、４０ 第２突出表面、４２ 第２フレキシブル配線基板、４４ 第２アライメントマーク、４６ 偏光板、４８ 遮光性両面テープ、５０ フレーム、５２ バックライト、５４ 光源、５６ 導光板、５８ 光学シート、６０ フレキシブル配線基板、６２ 反射シート、１１０ 画像表示用パネル、１１２ 第１上基板、１１４ 第１下基板、１３０ 第１アライメントマーク、１６４ ブラックマトリクス層、１６６ 切り欠き、１６８ シール材、２１０ 画像表示用パネル、２１４ 第１下基板、２２０ 第１突出部、２２８ 第１フレキシブル配線基板、２３２ 視差形成用パネル、２３４ 第２上基板、２３６ 第２下基板、２３８ 第２突出部、２４２ 第２フレキシブル配線基板、２４４ 第２アライメントマーク、２６８ シール材。

Claims (4)

1. 画像表示用パネルと、
   前記画像表示用パネルに重ねられて、前記画像表示用パネルに表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にするための視差形成用パネルと、
   を有し、
   前記画像表示用パネル及び前記視差形成用パネルの一方である第１パネルは、重ねられた一対の基板を有し、第１アライメントマークが前記一対の基板の間に形成され、
   前記画像表示用パネル及び前記視差形成用パネルの他方である第２パネルは、重ねられた上基板及び下基板を有し、
   前記下基板は、前記第１パネルの側に配置されて、前記上基板から突出する突出部を有し、
   第２アライメントマークが、前記突出部の、前記第１パネルとは反対側を向く面に、前記第１アライメントマークと重なるように形成され、
   前記一対の基板の少なくとも一方の外表面に、前記外表面の端部を避けて偏光板が貼り付けられ、
   前記第１アライメントマーク及び前記第２アライメントマークは、前記偏光板と重ならないように、前記外表面の前記端部に対向して配置されていることを特徴とする立体表示装置。
2. 請求項１に記載された立体表示装置において、
   前記画像表示用パネルは、液晶表示パネルであり、前記一対の基板と、一方の前記基板に形成されたブラックマトリクス層と、を有し、
   前記ブラックマトリクス層の一部に、前記第１アライメントマークとしての切り欠きが形成されていることを特徴とする立体表示装置。
3. 請求項２に記載された立体表示装置において、
   前記画像表示用パネルの前記一対の基板の間の空間を封止するシール材をさらに有し、
   前記画像表示用パネルの前記シール材は、前記ブラックマトリクス層に形成された前記切り欠きと重なることを特徴とする立体表示装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載された立体表示装置において、
   前記画像表示用パネル及び前記視差形成用パネルの一方に、遮光性両面テープによって貼り付けられるフレームをさらに有し、
   前記第１アライメントマーク及び前記第２アライメントマークは、前記遮光性両面テープと重なる位置に配置されていることを特徴とする立体表示装置。

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