JP6289782B1 - マルチディスプレイ - Google Patents

Abstract

本発明は複数の表示パネルを備えたマルチディスプレイに関し、複数の表示パネルが配列された表示パネルアレイと、表示パネルアレイの光出射側に表示パネルアレイを覆うように設けられた保護板とを備え、保護板は、表示パネルアレイの隣り合う表示パネル間の継目部に対応する位置に、継目部に沿って溝状に設けられ、表示パネルからの光を屈折させる屈折光学素子を有し、表示パネルは、表示面内に配列された画素を構成する複数のサブ画素が、少なくとも継目部に沿った継目部の延在方向と平行な方向において、同じ表示色のサブ画素の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素が配置されるように配列される。

Description

本発明は複数の表示パネルを備えたマルチディスプレイに関し、特に、表示品位を改善したマルチディスプレイに関する。

液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイなどの表示装置は、軽量、薄型、および低消費電力の特徴を生かして、パーソナルコンピュータに代表される携帯情報機器などに使用されている。

これらの表示装置を複数個配列することで大型の表示画面を実現するマルチディスプレイは、大型の表示画面が必要なデジタルサイネージ、制御監視ディスプレイ等で多く使用されている。

特に、液晶表示装置は最も広く普及している表示装置であり、マルチディスプレイにも多く使用され、より高品質な画像および映像を表示するために、その画面の耐久性および視認性の向上などが図られている。

液晶表示装置は、画素電極を有するアレイ基板と、共通電極を有するカラーフィルタ基板とを互いに貼り合せた一対の基板間に液晶を挟持させた液晶表示パネルと、バックライトユニットと、液晶表示パネルに各種の電気信号を供給する電子回路および電源と、これらを収容する筐体とを含んでいる。

液晶表示装置の液晶表示パネルは、複数の画素が配列され、画像および映像を表示する領域であるアクティブエリアと、その外側の額縁領域である非アクティブエリアとが設けられている。アクティブエリアには、スイッチングデバイスとなる薄膜トランジスタおよび画素電極などが設けられている。液晶表示装置は薄膜トランジスタによって任意に制御した電圧を画素電極と共通電極との間に印加し、液晶分子の配向方向を変化させ、バックライトの光が液晶を透過する際の透過率を制御することによって、画像および映像の表示を行う。

一方、非アクティブエリアの額縁領域には、液晶を基板間に封止するシール、薄膜トランジスタなどに接続される配線、外部駆動回路に接続する端子など、液晶表示パネルに不可欠な構成が配置されるため、非アクティブエリアを無くすことは困難である。非アクティブエリアは、画像等が表示されない非表示領域の一部であり、複数の表示パネルを配列して大画面を形成するマルチディスプレイにおいては、継目として観察者に視認される。非表示領域は画像および映像の連続性を失わせるため、マルチディスプレイの表示品位が低下する要因の１つである。

特許文献１には、隣接する液晶表示パネルの継目を覆うように配置された凹部とアクティブエリアを覆う平坦部とを有する透光性カバーを備えるマルチディスプレイシステムが開示されている。

また、特許文献２には、パネルの外周端の厚さが、平面部よりも薄くなるように形成された斜面部を有する透明板を備えた配列型表示装置が開示されている。

特許文献１の透光性カバーの凹部および特許文献２の透明板の斜面部は、表示パネルからの出射光を屈折させて画像および映像を拡大する光学レンズの機能を有し、額縁領域の一部にも画像が表示されているように観察者に視認させ、継目部分が目立たないようにする機能を果たしている。

また、透光性カバーおよび透明板の前面、すなわち観察者が視認する側の全面に散乱構造を設けることで、表示パネルからの出射光を散乱させて視野角特性を向上させ、あるいは所望の光学特性に制御するとともに、外光の不必要な反射を低減する機能も有している。

再表２０１２／１０２３４９号公報 特開２０１３−７２９８０号公報

発明者達の検討によると、特許文献１および２に開示される透光性カバーおよび透明板をマルチディスプレイに適用すると、透光性カバーの平坦部と凹部との境界部分または透明板の平面部と斜面部との境界部分において、混色表示の際に単色の輝線が観察者側から視認されることが判明した。

また、特許文献１および２に開示されるように、透光性カバーおよび透明板の全面に散乱構造を設けると、散乱度合いが強すぎて、画像の鮮明度が低下し、著しく表示品位が低下する問題があった。

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、複数の表示パネルを配列したマルチディスプレイにおいて、継目部分での表示品位の低下を抑制したマルチディスプレイを提供することを目的とする。

本発明に係るマルチディスプレイは、複数の表示パネルが配列された表示パネルアレイと、前記表示パネルアレイの光出射側に前記表示パネルアレイを覆うように設けられた保護板と、を備え、前記保護板は、前記表示パネルアレイの隣り合う表示パネル間の継目部に対応する位置に、前記継目部に沿って前面に溝状に設けられ、前記表示パネルからの光を屈折させる屈折光学素子を有し、前記表示パネルは、表示面内に設けられた画素を構成する複数のサブ画素が、少なくとも継目部に沿った前記継目部の延在方向と平行な方向において、同じ表示色のサブ画素の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素が配置されるように配列され、前記継目部を挟んで隣り合う前記表示パネルにおいて、前記継目部を介して対向するパネル端でのサブ画素の色の配列が異なっている。

本発明に係るマルチディスプレイによれば、保護板の平坦部と屈折光学素子とが接続する境界部分において、混色表示時に単色輝線が発生することを抑制して、継目部分での表示品位の低下を抑制することができる。

実施の形態１に係るマルチディスプレイの構成を示す平面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイの構成を示す断面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイを構成する液晶表示パネルの外観を示す平面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイを構成する液晶表示パネルの構成を示す断面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイの継目部周辺の構成を示す断面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイの継目部周辺の構成を示す断面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイの他の構成を示す断面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイの他の構成の継目部周辺の構成を示す断面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイの他の構成を示す断面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイの他の構成の継目部周辺の構成を示す断面図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイの継目部における屈折光学素子の部分断面図である。 屈折光学素子の境界部分を含む領域の拡大図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイを構成する液晶表示パネルの継目部近傍の斜視図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイを構成する液晶表示パネルの継目部近傍の斜視図である。 実施の形態１に係るマルチディスプレイを構成する液晶表示パネルの継目部近傍の斜視図である。 実施の形態２に係るマルチディスプレイを構成する液晶表示パネルの継目部近傍の斜視図である。 実施の形態２に係るマルチディスプレイを構成する液晶表示パネルの継目部近傍の斜視図である。 マルチディスプレイにおける単色輝線の発生の原因について説明するための前面保護板の構成を示す断面図である。 マルチディスプレイにおける単色輝線の発生の原因について説明するための前面保護板における光線の出射方向を示す図である。 マルチディスプレイにおける単色輝線の発生の原因について説明するための前面保護板における光線の出射方向を示す図である。 マルチディスプレイにおける単色輝線の発生状態を示す斜視図である。

以下、本発明に係るマルチディスプレイの実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、同一の構成要素には同一の符号を付しており、それらの名称も同じである。また、それらの機能は互いに実質的に同一の機能を含む。従って、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるものであり、本発明はそれらの例示に限定されるものではない。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。さらに、以下に示す各実施の形態では、表示パネルに液晶表示パネルが用いられる液晶表示装置の例を示しているが、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイなどを用いることもできる。

＜はじめに＞
本発明に係るマルチディスプレイの実施の形態の説明に先立って、マルチディスプレイにおける単色輝線の発生の原因について説明する。図１８は、一般的なマルチディスプレイが備える前面保護板９００の部分断面図である。

図１８に示されるように前面保護板９００は、光学レンズ機能を有する屈折光学素子９０１と平坦部９０２とを有し、屈折光学素子９０１と平坦部９０２との境界部分９０３には、円弧を有する湾曲部９０５を含んでいる。湾曲部９０５は、前面保護板９００を、切削、研磨、押出成形および圧縮成形等の方法で加工した際に形成され、円弧は、観察者側に突出した形状となる。屈折光学素子９０１と平坦部９０２との境界は、設計通りに作製されれば、平面の組み合わせ、すなわち断面視において直線の組み合わせで構成される。すなわち、前面保護板が理想的に作製された場合、その境界部分の断面形状は、円弧を有することはなく、屈折光学素子９０１と平坦部９０２との接続部分には頂点が存在し、その頂点が境界部分９０３となる。しかし、前面保護板９００を切削、研磨、押出成形および圧縮成形の何れかの方法で作製した場合、加工精度の限界および加工精度のばらつきに起因して、境界部分９０３に微視的な円弧状の湾曲部９０５が形成される。これは、完全に解消することは困難である。

図１９および図２０は、前面保護板９００の境界部分９０３近傍において、液晶表示パネルに設けられた各画素９２から出射した各光線が、前面保護板９００の内部を透過し、その表面から出射する状態を模式的に示した図である。

図１９および図２０においては、画素９２を構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各サブ画素９１の配列を模式的に図示しているが、この配列は一般的な液晶表示パネルで採用しているサブ画素９１の配列の一例である。図１９および図２０の例では、前面保護板９００の境界部分９０３が延在する方向に、同色のサブ画素９１が配列され、境界部分９０３の延在方向に直交する方向に、Ｒ、Ｇ、Ｂの順にサブ画素９１が配列されている。

なお、図１９および図２０においては、前面保護板９００に対するサブ画素９１の位置や画素サイズを正確に表しているわけではない。例えば、１組の光線束を構成する６本の光線は、６個のそれぞれのサブ画素９１から出射するが、図１９および図２０においては概略的に示している。

ここで、図１９に示す前面保護板９００は屈折光学素子９０１と平坦部９０２とが設計通りに作製されており、境界部分９０３は頂点で構成されているものとする。図１９に示されるように、境界部分９０３が頂点で構成されている場合は、屈折光学素子９０１の平面および平坦部９０２から光線が出射する。

一方、図２０に示す前面保護板９００は、屈折光学素子９０１と平坦部９０２とが接続する境界部分９０３に湾曲部９０５が形成されており、図２０では、湾曲部９０５から光線が出射する状態が示されている。

図１９に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色全てのサブ画素９１から光が出射する白色表示の場合、各サブ画素９１を透過した互いに平行な光線束９０６ａは、平坦部９０２から出射した後も互いにほぼ平行である。各色の光線間の距離は非常に小さいため均等に混色され、観察者には光線束９０６ａは白色に見える。また、屈折光学素子９０１を構成する平面（傾斜面）から出射する光線束９０６ｂも、隣り合う赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各光線は互いにほぼ平行であるため均等に混色され、観察者には白色に見える。

一方、図２０に示すように、境界部分９０３の湾曲部９０５から光線束９０６ｃが出射する場合、隣り合う赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各光線は、湾曲部９０５の円弧に対して少しずつ異なる角度で入射して屈折し、少しずつ異なる角度で湾曲部９０５から出射する。このため、前面保護板９００から出射した光線束９０６ｃの光線には、空間的な粗密が生じ、光線束９０６ｃは均等に混色されない。その結果、観察者には、例えば赤色だけが強調されて見えたり、観察位置によっては、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）とが混色して黄色に強調されて見えたりする。

また、境界部分９０３は隣り合う液晶表示パネル間の継目部に沿って設けられており、その断面形状は類似した形状を保って継目部に沿って延在している。このため、例えば赤が強調されるような光線の出射状態のとき、観察者は境界部分９０３に沿って赤色の輝線を観察する。観察者による輝線の見え方は、境界部分９０３の断面形状の微細な変化および観察者の眼球の微小な動きにより変化する。図２１は、前面保護板９００の屈折光学素子９０１が設けられた部分の斜視図であり、液晶表示パネルに設けられた各画素９２から出射した各光線により、境界部分９０３に沿って、赤色の輝線９１０ａから緑色の輝線９１０ｂ、緑色の輝線９１０ｂから青色の輝線９１０ｃのように、場所によって色が変化して観察されることもある。

このように、前面保護板９００の境界部分９０３に湾曲部９０５を有するマルチディスプレイの場合、混色表示、例えば、白色表示または黄色表示などに際して、境界部分９０３に単色輝線が視認される可能性があり、表示品位が大幅に低下する。

＜実施の形態１＞
＜マルチディスプレイの全体構成＞
図１は実施の形態１に係るマルチディスプレイ１００の外観を示す平面図であり、図２は、図１に示すマルチディスプレイ１００のＡ−Ａ線における断面構成を示す図である。図１に示すように、マルチディスプレイ１００は、複数の液晶表示パネル２０が配列された液晶表示パネルアレイ１０を備えている。本実施の形態１においては、液晶表示パネルアレイ１０は、縦１行、横３列で配置された３枚の液晶表示パネル２０によって構成されている。また、液晶表示パネルアレイ１０は、隣り合う液晶表示パネル２０との間に継目部１１を有している。

また、マルチディスプレイ１００は、図２に示されるように、液晶表示パネルアレイ１０の光出射側（観察者側）に、液晶表示パネルアレイ１０を覆う前面保護板３０（保護板）を備えている。なお、前面保護板３０は図１では便宜的に省略している。前面保護板３０は、その裏面３０ｂが、各液晶表示パネル２０の各表示面２３に対向するように配置される。また、前面保護板３０の前面３０ａ側には、断面視においてＶ字型の溝状の屈折光学素子３１ａと、平坦な平面を有する平坦部３２とが設けられている。屈折光学素子３１ａは、隣り合う液晶表示パネル２０間の各継目部１１に沿って設けられ、平坦部３２は後述する各アクティブエリア２４に対応して設けられている。以下、マルチディスプレイ１００の構成の詳細を説明する。

＜液晶表示パネルアレイの構成＞
液晶表示パネルアレイ１０は、図１に示すように、複数の液晶表示パネル２０が配列されて構成されるが、その配列に制約はなく、縦４行、横４列など、マルチディスプレイ１００の用途および液晶表示パネル２０のサイズなどを考慮して設定される。また、マルチディスプレイ１００の外形は四角形に限定されるものではなく、その他の形状であっても良い。また、四角形以外のマルチディスプレイを実現するための各液晶表示パネルの配置は、格子状の配列に限定されるものではない。

図３はマルチディスプレイ１００を構成する液晶表示パネル２０の外観を示す平面図であり、図４は図３に示す液晶表示パネル２０のＢ−Ｂ線における断面図である。なお、本実施の形態１における、各液晶表示パネル２０の構成は、何れも同じ構成を有している。

図４に示すように、液晶表示パネル２０は、第１基板２１ａと、第１基板２１ａに対向して配置される第２基板２１ｂと、第１基板２１ａと第２基板２１ｂとによって挟持される液晶層（図示せず）とを有している。第２基板２１ｂは、第１基板２１ａよりも観察者側つまり図１に示す前面保護板３０側に設けられる。また、図４に示すように、第１基板２１ａにおいて、第１基板２１ａが第２基板２１ｂと対向する面と反対側の面には、偏光板２２ａが貼付され、また第２基板２１ｂにおいて、第２基板２１ｂが第１基板２１ａと対向する面と反対側の面には、偏光板２２ｂが貼付されている。偏光板２２ａおよび偏光板２２ｂは、例えば、偏光フィルムである。また、各偏光板の表面には、適宜、ハードコート層、アンチグレア層または反射防止層が配置されていても良い。なお、第１基板２１ａおよび第２基板２１ｂは、平面視形状が矩形である。

液晶表示パネル２０は、第２基板２１ｂ側に平面状の表示面２３を有し、その表示面２３には、図３に破線で示すアクティブエリア２４が規定されている。アクティブエリア２４は、液晶表示パネル２０に設けられた複数の画素によって画像および映像が表示される矩形状の表示領域であり、アクティブエリア２４の外側には額縁領域である非アクティブエリア２５が規定されている。

非アクティブエリア２５には、薄膜トランジスタなどに接続される配線（図示せず）および駆動回路（図示せず）に接続される端子２６などが配置される。また、図面の簡略化のために図示は省略するが、非アクティブエリア２５には、その他にも液晶を封止するシールなどが配置される。

また、発明との関係が薄いので図示は省略するが、液晶表示パネル２０を備える液晶表示装置は、液晶表示パネル２０の表示面２３とは反対側、すなわち第１基板２１ａ側にバックライトユニットを備えている。また、液晶表示装置は、液晶表示パネル２０の端子２６と外部回路とを接続するフレキシブル配線、液晶表示パネル２０を筐体に固定する粘着テープ、ネジなども備えている。

図５は、図２に示す継目部１１の周囲を拡大したマルチディスプレイ１００の部分断面図である。前述したように、液晶表示パネルアレイ１０は、隣り合う液晶表示パネル２０間に継目部１１を有している。継目部１１の幅、すなわち隣り合う液晶表示パネル２０間の間隔は、マルチディスプレイ１００の組み立て精度、サイズ、精細度などの仕様、液晶表示パネルのサイズおよび非アクティブエリア２５の寸法などによって決定される。本実施の形態１では、継目部１１の幅は１ｍｍとしているが、その値は一例であり限定されるものではない。また、本実施の形態１においては、継目部１１の幅は、液晶表示パネルアレイ１０内で何れの継目部１１も同じであるが、継目部１１ごとに幅が異なる構成であっても良い。また、隣り合う液晶表示パネル２０どうしが密接し、継目部１１に隙間が存在しない構成であっても良い。

また、図１に示すように、液晶表示パネルアレイ１０は非表示領域１２を有し、非表示領域１２は、図５に示すように継目部１１と非アクティブエリア２５とを含んでいる。非表示領域１２は、隣り合う液晶表示パネル２０のアクティブエリア２４間の領域として規定され、液晶表示パネル２０の少なくとも１つの辺に沿って存在する。

＜前面保護板の構成＞
前面保護板３０は、図２に示すように、前面３０ａと裏面３０ｂとを有している。裏面３０ｂは、各液晶表示パネル２０の平面状の各表示面２３に対向して配置される平面である。前面３０ａには、断面視においてＶ字型の溝形状を有する屈折光学素子３１ａと、平坦な平面を有する平坦部３２とが設けられている。観察者がマルチディスプレイ１００を観察する際、観察者は前面３０ａ側からアクティブエリア２４に表示される画像および映像を視認することとなる。

液晶表示パネル２０の偏光板２２ｂと前面保護板３０の裏面３０ｂとは、透明粘着剤などによって貼り合わされていても良いし、空間を有して対面配置されていても良い。本実施の形態１では、空間が設けられた構成であり、その空間の距離は、裏面３０ｂと液晶表示パネル２０とにおける多重反射による干渉縞が発生しない程度の距離に設定されている。

液晶表示パネル２０の偏光板２２ｂと前面保護板３０の裏面３０ｂとが空間を有して配置されている場合、偏光板２２ｂと前面保護板３０との間に反射防止コートおよび反射防止機能を有するフィルムを配置しても良い。前面保護板３０の平面視形状は、マルチディスプレイ１００の形状および仕様によって決定され、例えば、矩形状、多角形状、円形状などを採ることができる。なお、これらの形状は一例であり、前面保護板３０の外形の形状は限定されない。

また、前面保護板３０の外形サイズは、マルチディスプレイ１００の形状および仕様によって決定される。前面保護板３０の平坦部３２の厚さは、マルチディスプレイ１００の形状およびサイズに応じて必要な機械的強度と重量などを考慮して適宜設定されるが、好ましくは、１ｍｍ〜５０ｍｍである。

前面保護板３０は、可視光の光透過率が８０％以上の透明な板であり、かつ、単一材料であることが好ましい。前面保護板３０は、イオン交換法または風冷強化法等により作製されることで強度が向上したガラス板、合わせガラス、樹脂板等であっても良い。樹脂板は、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂などが適している。なお、これら前面保護板３０の材料は、一例であり限定されるものではない。また、前面保護板３０の作製方法に制限はなく、例えば、切削、研磨、射出成型、押出成形、圧縮成形などの作製方法が用いられる。本実施の形態１では、前面保護板３０は、アクリル系樹脂のみの単一材料で構成され、射出成形法によって作製されたものとする。前面保護板３０が単一材料で作製されることで、前面保護板３０内部の屈折率が一定となる。光学的な境界が形成されないため、前面保護板３０内部において光の反射などが生じない。よって、マルチディスプレイ１００の表示品位が低下することがない。さらに、前面保護板３０は、液晶の光学特性が変化しない範囲で光学的異方性が生じない作製方法または最適化された作製条件で作製されていることが好ましい。

＜屈折光学素子の構成＞
図２に示したように、本実施の形態１における屈折光学素子３１ａはＶ字型の溝形状を有する。また、図１および図２に示すように、屈折光学素子３１ａは隣り合う液晶表示パネル２０間の各継目部１１に沿って設けられている。また、図５に示すように、平坦部３２は各アクティブエリア２４を覆うように設けられている。

また、本実施の形態１における屈折光学素子３１ａは非表示領域１２を跨ぐように設けられている。図６は、図２に示す継目部１１の周囲を拡大したマルチディスプレイ１００の部分断面図であり、屈折光学素子３１ａの幅Ｗ１および非表示領域１２の幅Ｗ２を図示している。図６に示すように、屈折光学素子３１ａの幅Ｗ１は非表示領域１２の幅Ｗ２より大きく設定され、屈折光学素子３１ａは非表示領域１２を跨いでいる。

また、屈折光学素子３１ａは、Ｖ字溝の最も深い部分を中心として対称に設けられた互いに非平行な２つの平面を有している。また、屈折光学素子３１ａを構成する２つの面は、断面視において、裏面３０ｂまたは平坦部３２に対して非平行な直線または円弧を含み、それらは液晶表示パネル２０の寸法および画素サイズ、継目部１１の寸法などによって適宜設定される。前面保護板３０の平坦部３２の厚さは、機械的強度を確保する観点から屈折光学素子３１ａの溝の深さの２倍以上であることが望ましい。

また、屈折光学素子３１ａの断面形状は上記のＶ字型の溝形状に限定されない。例えば、マルチディスプレイ１００は、図５に示した屈折光学素子３１ａに代えて、図７に示す屈折光学素子３１ｂを備えていても良い。図８は、図７に示す継目部１１の周囲を拡大したマルチディスプレイ１００の部分断面図であり、図８に示すように、屈折光学素子３１ｂは、溝の内面が１つの曲面３１１ｂで構成された溝形状を有している。曲面３１１ｂは、平坦部３２の平面に対して窪んだ凹面となっている。

また、マルチディスプレイ１００は、図５に示した屈折光学素子３１ａに代えて、図９に示す屈折光学素子３１ｃを備えていても良い。図１０は、図９に示す継目部１１の周囲を拡大したマルチディスプレイ１００の部分断面図であり、図１０に示すように、屈折光学素子３１ｃは、溝の最も深い部分を中心として対称に設けられた２つの曲面３１１ｃで構成される溝形状を有している。２つの曲面３１１ｃは、平坦部３２の平面に対して突出した凸面となっており、２つの曲面３１１ｃが接する部分が溝の最も深い部分となる。

上述した屈折光学素子３１ａ、３１ｂおよび３１ｃは、液晶表示パネル２０のアクティブエリア２４から出射される光を屈折させて、画像および映像を拡大するレンズの機能を有する。

なお、屈折光学素子３１ａおよび３１ｃの溝の断面形状は、最も深い部分を中心とした対称の形状である例を示したが、必ずしも最も深い部分を中心とした対称である必要はなく、マルチディスプレイ１００に必要な表示性能などに基づいて、適宜設計される。

観察者がマルチディスプレイ１００を観察する際、観察者は前面保護板３０の前面３０ａ側からアクティブエリア２４に表示される画像や映像を視認するが、非表示領域１２は、観察者により各液晶表示パネル２０の接続部として視認され、画像および映像の連続性を妨げる。非表示領域１２は、マルチディスプレイ１００の表示品位に影響を与えるが、前面保護板３０に、例えば屈折光学素子３１ａを設けることで、アクティブエリア２４に表示される画像および映像を非表示領域１２にまで拡大し、観察者による非表示領域１２の視認性が低減される。

＜境界部分、湾曲部＞
図１１は、継目部１１における屈折光学素子３１ａの部分断面図である。前面保護板３０は、屈折光学素子３１ａのＶ字溝を構成する平面３１１ａと平坦部３２とを接続する境界部分３３を含む。境界部分３３は、屈折光学素子３１ａのＶ字溝を中心として両側に存在する。図１２は、図１１に示した境界部分３３を含む領域Ｃを拡大した図である。

図１２に示すように、前面保護板３０は、境界部分３３に湾曲部３５を含んでいる。湾曲部３５は、屈折光学素子３１ａのＶ字溝を構成する平面３１１ａと平坦部３２とをなだらかに接続しており、断面視において円弧を含んでいる。円弧の曲率中心３５ａは、前面保護板３０の前面３０ａよりも液晶表示パネルアレイ１０側（図２）、すなわち前面保護板３０内に位置する。また、境界部分３３が平坦部３２に接続する一端３３１は、例えば、平坦部３２から屈折光学素子３１ａにかけて傾きが変化し始める位置であり、アクティブエリア２４上に存在する。また、境界部分３３の他端３３２は、屈折光学素子３１ａの平面３１１ａから平坦部３２に向けて傾きが変化し始める位置である。以上のように、湾曲部３５の円弧は、平面３１１ａを構成する直線と平坦部３２を構成する直線とをなだらかに接続する。すなわち、湾曲部３５は、平面３１１ａと平坦部３２とを微分可能に連続性を有して接続する。図１２においては、境界部分３３の一端３３１と他端３３２との正射影の長さを湾曲部３５の幅Ｗ３として示しており、幅Ｗ３は、前面保護板３０の加工精度から、３０μｍから５００μｍの範囲となるが、この値は小さい方が望ましい。

また、図示は省略するが、前面保護板３０が屈折光学素子３１ｂ（図７）を備える場合も同様に、境界部分３３が平坦部３２に接続する一端は、平坦部３２から屈折光学素子３１ｂにかけて傾きが変化し始める位置であり、境界部分３３の他端は、屈折光学素子３１ｂの曲面３１１ｂから平坦部３２にかけて傾きの変化の方向が変化し始める点すなわち変曲点である。

なお、本実施の形態１では、湾曲部３５は、１つの曲率中心３５ａを有する円弧を含む構成としたが、異なる曲率中心を有する複数の円弧が連続的に接続された構成であっても良い。

＜液晶表示パネルの画素の配列＞
図１３は、液晶表示パネル２０の継目部１１近傍の斜視図であり、第１基板２１ａと第２基板２１ｂに挟持された液晶層（図示せず）内に設けられた複数の画素の配列を示している。なお、図１３を含め、以下に示す液晶表示パネル２０の斜視図では、前面保護板３０および各偏光板等の図示は省略している。

図１３に示すように、液晶表示パネル２０は、アクティブエリア２４内に配列された複数の画素群２９を有し、各画素群２９は、画素２７１、２７２、２７３および２７４で構成され、各画素は４色のサブ画素、すなわち表示色が白（Ｗ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のサブ画素２８で構成されている。そして、画素２７１〜２７４では、それぞれサブ画素２８の配置が異なっている。換言すれば、継目部１１の延在方向と平行な方向（Ｙ方向）において隣り合う画素は、互いにサブ画素の表示色の配置が異なるように構成され、また、継目部１１の延在方向と直交する方向（Ｘ方向）において隣り合う画素は、互いにサブ画素の表示色の配置が異なっている。

液晶表示パネル２０においては、各サブ画素２８を駆動する信号を変化させて画像および映像を表示している。例えば、白（Ｗ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のサブ画素２８を全て表示させると白色が表示され、赤（Ｒ）および緑（Ｇ）のサブ画素２８を表示させると黄色が表示される。

ここで、表示色が白（Ｗ）のサブ画素２８は、バックライトの光を透明なフィルタを介して透過させる構成を採ることができるが、１つのサブ画素２８に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルタを設け、それらの面積を適宜設定し、実質的には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のサブ画素を発光させて白表示する状態と同等な状態とすることで、表示色が白（Ｗ）のサブ画素２８を得るようにしても良い。

画素２７１では、液晶表示パネル２０の長手方向（図１３におけるＸ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、緑（Ｇ）のサブ画素２８、青（Ｂ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（図１３におけるＹ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、緑（Ｇ）のサブ画素２８の隣に、白（Ｗ）のサブ画素２８が配置され、また、青（Ｂ）のサブ画素２８の隣に赤（Ｒ）のサブ画素２８が配置されている。

画素２７２では、液晶表示パネル２０の長手方向（図１３におけるＸ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、白（Ｗ）のサブ画素２８、赤（Ｒ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（図１３におけるＹ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、白（Ｗ）のサブ画素２８の隣に、緑（Ｇ）のサブ画素２８が配置され、また、赤（Ｒ）のサブ画素２８の隣に青（Ｂ）のサブ画素２８が配置されている。

画素２７３では、液晶表示パネル２０の長手方向（図１３におけるＸ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、赤（Ｒ）のサブ画素２８、緑（Ｇ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（図１３におけるＹ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、赤（Ｒ）のサブ画素２８の隣に、青（Ｂ）のサブ画素２８が配置され、また、緑（Ｇ）のサブ画素２８の隣に白（Ｗ）のサブ画素２８が配置されている。

画素２７４では、液晶表示パネル２０の長手方向（図１３におけるＸ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、青（Ｂ）のサブ画素２８、白（Ｗ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（図１３におけるＹ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、青（Ｂ）のサブ画素２８の隣に、赤（Ｒ）のサブ画素２８が配置され、また、白（Ｗ）のサブ画素２８の隣に緑（Ｇ）のサブ画素２８が配置されている。

画素２７１〜２７４を構成するサブ画素２８は、平面視で、全てサイズが同じ正方形であり、２行２列に間隔を開けて配列されており、画素２７１〜２７４も平面視で、全てサイズが同じ正方形となっている。

また、画素群２９は、液晶表示パネル２０の長手方向（図１３におけるＸ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、画素２７１、画素２７２がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（図１３におけるＹ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、画素２７１の隣に、画素２７３が配置され、また、画素２７２の隣に画素２７４が配置され、画素２７１〜２７４も２行２列の配列となっている。

画素群２９は、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）および短手方向（Ｙ方向）に周期的に配置されている。なお、サブ画素２８の形状およびサイズに制限はなく、平面視での形状が長方形であっても良く、円弧を含んでいても良い。また、表示色によってサイズが異なっていても良く、マルチディスプレイ１００に必要な表示性能などに基づいて、適宜設計される。

また、図１３に示したサブ画素２８の配列は一例であり、継目部１１と平行な方向（Ｙ方向）に配列されるサブ画素２８において、同じ表示色のサブ画素２８の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８が配列された構成であれば良い。

図１４は、サブ画素２８の配列の他の例を示す斜視図である。図１４に示すように、画素２７１では、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、青（Ｂ）のサブ画素２８、緑（Ｇ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、青（Ｂ）のサブ画素２８の隣に、赤（Ｒ）のサブ画素２８が配置され、また、緑（Ｇ）のサブ画素２８の隣に白（Ｗ）のサブ画素２８が配置されている。

画素２７２では、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、赤（Ｒ）のサブ画素２８、白（Ｗ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、赤（Ｒ）のサブ画素２８の隣に青（Ｂ）のサブ画素２８が配置され、また、白（Ｗ）のサブ画素２８の隣に緑（Ｇ）のサブ画素２８が配置されている。

画素２７３では、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、緑（Ｇ）のサブ画素２８、赤（Ｒ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、緑（Ｇ）のサブ画素２８の隣に白（Ｗ）のサブ画素２８が配置され、また、赤（Ｒ）のサブ画素２８の隣に青（Ｂ）のサブ画素２８が配置されている。

画素２７４では、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、白（Ｗ）のサブ画素２８、青（Ｂ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、白（Ｗ）のサブ画素２８の隣に緑（Ｇ）のサブ画素２８が配置され、また、青（Ｂ）のサブ画素２８の隣に、赤（Ｒ）のサブ画素２８が配置されている。なお、画素２７１〜２７４の配置は図１３と同じである。

また、図１３および図１４では、各画素が４色のサブ画素２８で構成された例を示したが、各画素が３色のサブ画素２８で構成されていても良い。

図１５は、各画素が３色のサブ画素、すなわち表示色が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のサブ画素で構成された場合のサブ画素の配列の例を示す斜視図である。図１５においては、アクティブエリア２４内に配列された２種類の画素群２９１および２９２が、液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）において交互に配置されている。画素群２９１は、画素２７１、２７２、２７３および２７４で構成され、画素群２９２は、画素２７５、２７６、２７７および２７８で構成されている。

画素群２９１の画素２７１では、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、緑（Ｇ）のサブ画素２８、赤（Ｒ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、緑（Ｇ）のサブ画素２８の隣に、青（Ｂ）のサブ画素２８が配置され、また、赤（Ｒ）のサブ画素２８の隣に緑（Ｇ）のサブ画素２８が配置されている。なお、画素２７２のサブ画素の配列は、画素２７１と同じである。

画素群２９１の画素２７３では、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、赤（Ｒ）のサブ画素２８、青（Ｂ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、赤（Ｒ）のサブ画素２８の隣に緑（Ｇ）のサブ画素２８が配置され、青（Ｂ）のサブ画素２８の隣に、赤（Ｒ）のサブ画素２８が配置されている。なお、画素２７４のサブ画素の配列は、画素２７３と同じである。

また、画素群２９２の画素２７５では、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、青（Ｂ）のサブ画素２８、緑（Ｇ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、青（Ｂ）のサブ画素２８の隣に、赤（Ｒ）のサブ画素２８が配置され、また、緑（Ｇ）のサブ画素２８の隣に青（Ｂ）のサブ画素２８が配置されている。なお、画素２７６のサブ画素の配列は、画素２７５と同じである。

画素群２９２の画素２７７では、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）であって、継目部１１に対して離れた位置から継目部１１に近づく方向には、緑（Ｇ）のサブ画素２８、赤（Ｒ）のサブ画素２８がこの順に配列され、液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）であって、液晶表示パネル端２１１ａに近づく方向には、緑（Ｇ）のサブ画素２８の隣に、青（Ｂ）のサブ画素２８が配置され、また、赤（Ｒ）のサブ画素２８の隣に緑（Ｇ）のサブ画素２８が配置されている。なお、画素２７８のサブ画素の配列は、画素２７７と同じである。

このように、各画素が３色のサブ画素で構成されている場合であっても、継目部１１と平行な方向（Ｙ方向）に配列されるサブ画素２８において、同じ表示色のサブ画素２８の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８が配列された構成、換言すれば、継目部１１の延在方向と平行な方向（Ｙ方向）において隣り合う画素を、互いにサブ画素の表示色の配置が異なるように構成すれば良い。

各画素を３色のサブ画素で構成する場合は、画素の構成を簡略化することができ、各画素を４色のサブ画素で構成する場合は、同じ表示色のサブ画素の間に存在する異なる表示色のサブ画素の個数が増えるので、単色輝線の発生の抑制効果がより高くなる。

＜効果＞
以上説明したように、実施の形態１に係るマルチディスプレイ１００においては、液晶表示パネル２０の画素配列において、継目部１１と平行な方向（Ｙ方向）に配列されるサブ画素２８において、同じ表示色のサブ画素２８の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８が配列された構成を採ることで、単色輝線が視認されることなく良好な表示品位が得られた。

継目部１１に対して平行な方向に配列されるサブ画素２８が、同じ表示色のサブ画素２８の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８が配列される、すなわち、前面保護板３０の湾曲部３５を含む境界部分３３が延在する方向において、同じ表示色のサブ画素２８の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８が配列されることで、混色表示、例えば、白色表示および黄色表示の際に、境界部分３３に単色輝線が視認される問題が発生しない。これは、先に説明したように、液晶表示パネルからの出射光がサブ画素の色ごとに分離されることで境界部分３３に単色輝線が視認されるが、前面保護板３０の境界部分３３に平行に配列されるサブ画素２８が、同じ表示色のサブ画素２８間に２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８を挟むことで、各色のサブ画素からの出射光が分離され難くなり、混色表示時に境界部分３３において特定の色が連続して視認される単色輝線の発生が低減されるためと考えられる。

なお、液晶表示パネル２０の長手方向（継目部１１と直交する方向）においても、同じ表示色のサブ画素２８間に２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８を挟むようにサブ画素２８が配置されているので、液晶表示パネル２０が例えば縦２行、横３列で配列された場合にも、縦方向および横方向の境界部分３３に輝線が視認されることを抑制できる。

このように、本実施の形態１のマルチディスプレイ１００は、混色表示の際、前面保護板３０の屈折光学素子の境界部分に現れる単色輝線の視認性を低減でき、表示パネルの継目がユーザーから見えず、表示品位の高いディスプレイを提供できる。

＜実施の形態２＞
実施の形態２のマルチディスプレイは、実施の形態１のマルチディスプレイ１００と比較してサブ画素２８の形状と配置が異なっている。なお、サブ画素２８の形状と配置以外は実施の形態１のマルチディスプレイ１００と同様であるので、重複する説明は省略する。

サブ画素２８の形状と配置が異なっても、実施の形態１のマルチディスプレイ１００と同様に、混色表示の際、前面保護板３０の屈折光学素子３１ａの境界部分３３に現れる輝線の視認性を低減できる。

図１６は、本発明に係る実施の形態２のマルチディスプレイ２００における液晶表示パネル２０の継目部１１近傍の斜視図であり、第１基板２１ａと第２基板２１ｂに挟持された液晶層（図示せず）内に設けられた複数の画素の配列を示している。なお、図１６を含め、以下に示す液晶表示パネル２０の斜視図では、前面保護板３０および各偏光板等の図示は省略している。

図１６に示すように、液晶表示パネル２０は、アクティブエリア２４内に配列された複数の画素２７を有し、各画素２７は、３色のサブ画素、すなわち表示色が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のサブ画素２８で構成されている。

サブ画素２８の平面視形状は長方形であり、その長辺が液晶表示パネル２０の長手方向（図１６においてＸ方向）と平行に配置され、短辺が液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）と平行に配置され、液晶表示パネル端２１１ａ側から青（Ｂ）のサブ画素２８、緑（Ｇ）のサブ画素２８、赤（Ｒ）のサブ画素２８がこの順に配列されている。

全てのサブ画素２８は、平面視でのサイズが同じであり、それぞれの短辺は液晶表示パネル２０の短手方向（Ｙ方向）に揃い、それぞれの長辺は液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）に揃うように配列されている。

また、画素２７は、液晶表示パネル２０の長手方向（Ｘ方向）および短手方向（Ｙ方向）に周期的に配置されている。なお、サブ画素２８の形状およびサイズに制限はなく、平面視での形状に円弧を含んでいても良い。また、表示色によってサイズが異なっていても良く、マルチディスプレイ２００に必要な表示性能などに基づいて、適宜設計される。

また、図１６では、各画素が３色のサブ画素２８で構成された例を示したが、各画素が４色のサブ画素２８で構成されていても良い。

図１７は、各画素が４色のサブ画素、すなわち表示色が白（Ｗ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のサブ画素２８で構成された場合のサブ画素の配列の例を示す斜視図である。図１５においては、液晶表示パネル２０の液晶表示パネル端２１１ａ側から、白（Ｗ）のサブ画素２８、青（Ｂ）のサブ画素２８、緑（Ｇ）のサブ画素２８および赤（Ｒ）のサブ画素２８がこの順に配列されている。

このように、平面視形状が長方形のサブ画素２８であっても、継目部１１と平行な方向（Ｙ方向）において、同じ表示色のサブ画素２８の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８が配列された構成であれば良い。

＜効果＞
以上説明したように、実施の形態２に係るマルチディスプレイ２００においては、液晶表示パネル２０の画素配列において、継目部１１と平行な方向（Ｙ方向）に配列されるサブ画素２８において、同じ表示色のサブ画素２８の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８が配列された構成を採ることで、単色輝線が視認されることなく良好な表示品位が得られた。

継目部１１に対して平行な方向に配列されるサブ画素２８が、同じ表示色のサブ画素２８の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８が配列される、すなわち、前面保護板３０の湾曲部３５を含む境界部分３３が延在する方向において、同じ表示色のサブ画素２８の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８が配列されることで、混色表示、例えば、白色表示および黄色表示の際に、境界部分３３に単色輝線が視認される問題が発生しない。これは、先に説明したように、液晶表示パネルからの出射光がサブ画素の色ごとに分離されることで境界部分３３に単色輝線が視認されるが、前面保護板３０の境界部分３３に平行に配列されるサブ画素２８が、同じ表示色のサブ画素２８間に２つ以上の異なる表示色のサブ画素２８を挟むことで、各色のサブ画素からの出射光が分離され難くなり、混色表示時に境界部分３３において特定の色が連続して視認される単色輝線の発生が低減されるためと考えられる。

このように、本実施の形態２のマルチディスプレイ２００は、混色表示の際、前面保護板３０の屈折光学素子の境界部分に現れる単色輝線の視認性を低減でき、表示パネルの継目がユーザーから見えず、表示品位の高いディスプレイを提供できる。

なお、上述した各実施の形態においては、表示パネルに液晶表示パネルを用いた例を示したが、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイなどに用いられる表示パネルおよび表示パネルアレイを備えるマルチディスプレイであっても上記の各効果を奏する。

本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない多数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

Claims (6)

1. 複数の表示パネルが配列された表示パネルアレイと、
   前記表示パネルアレイの光出射側に前記表示パネルアレイを覆うように設けられた保護板と、を備え、
   前記保護板は、
   前記表示パネルアレイの隣り合う表示パネル間の継目部に対応する位置に、前記継目部に沿って前面に溝状に設けられ、前記表示パネルからの光を屈折させる屈折光学素子を有し、
   前記表示パネルは、表示面内に設けられた画素を構成する複数のサブ画素が、少なくとも前記継目部に沿った前記継目部の延在方向と平行な方向において、同じ表示色のサブ画素の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素が配置されるように配列され、
   前記継目部を挟んで隣り合う前記表示パネルにおいて、前記継目部を介して対向するパネル端でのサブ画素の色の配列が異なる、マルチディスプレイ。
2. 前記複数のサブ画素は、少なくとも前記継目部に沿った前記継目部の延在方向と直交する方向において、同じ表示色のサブ画素の間に、２つ以上の異なる表示色のサブ画素が配置されるように配列される、請求項１記載のマルチディスプレイ。
3. 前記複数のサブ画素は、前記画素内で２行２列に配置され、
   それぞれのサブ画素は、平面視形状が正方形であって、各辺が前記表示パネルの各辺と平行して配置される、請求項１記載のマルチディスプレイ。
4. 前記継目部の延在方向と平行な方向において隣り合う画素は、互いに前記複数のサブ画素の表示色の配置が異なる、請求項１記載のマルチディスプレイ。
5. 前記継目部の延在方向と直交する方向において隣り合う画素は、互いに前記複数のサブ画素の表示色の配置が異なる、請求項４記載のマルチディスプレイ。
6. 前記複数のサブ画素は、
   表示色の種類が、３種類または４種類である、請求項１から請求項５の何れか１項に記載のマルチディスプレイ。

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