JPWO2014010463A1 - 表示装置 - Google Patents

Abstract

額縁が視認されにくい表示装置を提供する。表示装置は、表示領域（ＲＡ）と、表示領域の外側に設けられた額縁領域（ＲＦ）とを有する表示パネル（１０）と、表示パネルの観察者側に配置された透光性カバー（２０）であって、表示パネルの表示領域と額縁領域との境界に対応する位置に設けられたレンズ部（２２）を有する透光性カバー（２０）とを備える。表示パネル（１０）は、上下左右の辺を規定する４辺（１０ａ）と、４辺のうちの隣り合う２辺を接続する４つの角部（１０ｂ）とを含む平面形状を有し、かつ、４つの角部の少なくとも１つにおいて、隣り合う２辺の延長線の交点よりも内側に配置された曲線または直線からなるエッジを含む角取り部（１０ｃ）を有し、透光性カバー（２０）は、表示パネルの角部（１０ｂ）に対応する位置において、表示パネルの角取り部（１０ｃ）に適合した平面形状の角レンズ部を有する。

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、透光性カバーを備える表示装置に関する。

一般に、透過型の液晶表示装置は、液晶表示パネル、バックライト装置、液晶表示パネルに各種の電気信号を供給する回路や電源、およびこれらを収容する筐体などを備えている。バックライト装置からの光は、液晶表示パネルにおいて画素毎に変調され、これによって表示が行われる。

液晶表示パネルには、複数の画素が配列された表示領域（アクティブエリア）と、その周囲に設けられた額縁領域とが設けられている。表示領域には、画素電極やＴＦＴなどが設けられており、画像や映像などが表示される。一方、額縁領域には、液晶材料を基板間に封止するシール部、走査線や信号線に接続される配線、外部駆動回路のための接続端子などが配置されている。また、表示領域の周縁での表示品位の低下を防止するために、額縁領域には、遮光部材が設けられることもある。

液晶表示パネルの額縁領域は、表示に寄与しない領域であり、パネルの表示面における表示領域の面積を低下させる。また、複数の表示装置を隙間なく並べて大画面を形成する構成（マルチディスプレイシステムなどと呼ばれる）において、額縁領域は、表示装置の継ぎ目を表わす非表示領域（黒枠）として視認される。表示装置の狭額縁化が年々進められているとはいえ、額縁領域を無くすことは原理的に困難である。

従来から、マルチディスプレイ構成において、表示装置の継ぎ目を目立たなくする方法が検討されている。特許文献１および特許文献２には、各表示パネルの観察者側に透光性カバーを設けることによって、継ぎ目を目立たなくする技術が開示されている。

特許文献１および特許文献２に記載されている透光性カバーの端部には、レンズとして機能する曲面部分が設けられている。透光性カバーの曲面部分（レンズ部）は、典型的には、表示パネルの額縁領域と、額縁領域近傍の表示領域の一部（以下、周辺表示領域と呼ぶ場合がある）とを覆うように配置される。周辺表示領域に配列された画素から出射された光がレンズ部において屈折することによって、額縁領域の前方にも画像が拡大されて表示される。これにより、観察者には、額縁領域上にも画像が表示されているように見え、継ぎ目を感じさせない画像が提供される。

また、マルチディスプレイシステムに用いられる表示装置に限られず、単体で使用される表示装置において上記のレンズ付きの透光性カバーを設けてもよく、この場合にも、やはり額縁を視認しにくくすることができる。

特表２００４−５２４５５１号公報（米国特許第６,９２７,９０８号明細書） 米国特許第７,４４３,４６３号明細書 国際公開第２０１０／０７０８７１号

ただし、透光性カバーを設けると、その重量や厚さの分だけ、表示装置が重くなる、または、厚くなるという問題があった。例えば、透光性カバーが重いと、テレビジョンやデジタルサイネージなどとして用いられる大型の表示装置において、透光性カバーが自重によって剥がれ落ちる恐れがある。また、スマートフォンなどの携帯型電子機器に搭載される表示装置においては、透光性カバーの厚さの分だけ、電子機器の薄型化が阻害される。したがって、透光性カバーの重量や厚さをなるべく低減することが求められていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、より薄い透光性カバーを用いて構成された、額縁が視認されにくい表示装置を提供することをその目的とする。

本発明の実施形態による表示装置は、表示領域と、前記表示領域の外側に設けられた額縁領域とを有する表示パネルと、前記表示パネルの観察者側に配置された透光性カバーであって、前記表示パネルの前記表示領域と前記額縁領域との境界に対応する位置に設けられたレンズ部を有する透光性カバーとを備え、前記表示パネルは、上下左右の辺を規定する４辺と、前記４辺のうちの隣り合う２辺を接続する４つの角部とを含む平面形状を有し、かつ、前記４つの角部の少なくとも１つにおいて、前記隣り合う２辺の延長線の交点よりも内側に配置された曲線または直線からなるエッジを含む角取り部を有し、前記透光性カバーの前記レンズ部は、前記表示パネルの角部に対応する位置において、前記表示パネルの角取り部に適合した平面形状のレンズ部分を含む。

ある実施形態において、前記表示パネルは、基板と、前記基板上に設けられた表示媒体層と、前記基板上において、前記表示媒体層を囲むように設けられた帯状のシール部材であって前記額縁領域内に配置されるシール部材とを有しており、前記シール部材は、前記表示パネルの角部において、前記角取り部のエッジに沿うように延びている。

ある実施形態において、前記表示領域内には、複数の画素が配列されており、前記複数の画素のうち、前記表示領域内で最外側に位置する複数の画素によって表示領域の外側エッジが規定され、前記表示領域の外側エッジが、前記角取り部の形状に対応するように形成されている。

ある実施形態において、前記表示領域の外側エッジが、前記表示パネルの角部において、段差を有するように形成されている。

ある実施形態において、前記表示領域の外側エッジから前記表示パネルの端面までの距離の最大値をａとするとき、前記透光性カバーの前記レンズ部の最厚部での厚さは、２．７ａ〜４．６ａの範囲内にある。

ある実施形態において、前記角取り部は、曲率半径ｂで規定される円弧状の平面形状を有し、前記曲率半径ｂは、１．６ａ〜４．６ａの範囲内にある。

ある実施形態において、前記透光性カバーは、前記表示パネルの前記４辺と前記４つの角部との各々に対応する位置において前記レンズ部を有している。

ある実施形態において、前記透光性カバーは、前記表示パネルの前記４辺のうちの３辺の各々に対応する位置において前記レンズ部を有し、かつ、残りの１辺に対応する位置において前記レンズ部を有しない。

ある実施形態において、前記表示装置は、前記複数の画素のそれぞれに入力するための画像データを別の画像データに変換する画像処理部をさらに有し、前記画像処理部は、前記角部に表示される画像データの少なくとも一部をよりパネル内側の領域に表示させるようにデータ変換処理を行う。

ある実施形態において、前記データ変換処理は、前記画像データのリサイズ処理を含む。

ある実施形態において、前記複数の画素は、異なる色に対応付けられた複数の画素を含み、前記角部において前記表示領域の外側エッジを構成する画素における、行方向および列方向のいずれかにおける最外側に位置する画素の色が同じである。

ある実施形態において、前記表示パネルの角部において、前記額縁領域の外側のエッジは、前記表示パネルの角取り部によって規定される。

本発明の実施形態による表示装置では、より薄い透光性カバーを用いて、額縁領域を目立たなくすることができる。

本発明の実施形態の表示装置の概要を説明するための図であり、（ａ）は比較例の表示装置を、（ｂ）は実施例の表示装置を示す平面図である。 本発明の実施形態の表示装置に設けられる透光性カバーを示す図であり、（ａ）は平面図および断面図を示し、（ｂ）は斜視図を示す。 実施形態１の表示装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図であり、（ｃ）は透光性カバーを通して見ることができる画像を示す平面図である。 図３（ａ）に示す表示パネルの角部近傍を拡大して示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 図３（ａ）に示す表示パネルの角部の近傍における、表示パネルと透光性カバーとの配置を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 変形例の表示装置の角部近傍を拡大して示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 別の変形例の表示装置を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は垂直方向に沿った断面図であり、（ｃ）は水平方向に沿った断面図である。 さらに別の変形例の表示装置を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は垂直方向に沿った断面図であり、（ｃ）は水平方向に沿った断面図である。 実施形態２の表示装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は垂直方向に沿った断面図であり、（ｃ）は水平方向に沿った断面図である。 実施形態２の表示装置において、透光性カバーを通して見ることができる画像を示す平面図である。 実施形態３の表示装置を説明するための図であり、（ａ）は画像変換処理後の表示画像を示し、（ｂ）は画像変換処理による表示位置の移動の様子を示し、（ｃ）はリサイズ処理により縮小された全画面表示画像が表示されている様子を示す。 実施形態４の表示装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、角部近傍を拡大して示す平面図および断面図である。 実施形態４の変形例の表示装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、角部近傍を拡大して示す平面図および断面図である。 実施形態４の別の変形例の表示装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、角部近傍を拡大して示す平面図および断面図である。 実施形態５の表示装置の角部近傍を拡大して示す図であり、（ａ）は３色画素の配列を示し、（ｂ）は４色画素の配列を示し、（ｃ）はダミー画素を設けた場合の配列を示す。

まず、本発明の実施形態による表示装置の概要を説明する。

本発明者は、特許文献３において、マルチディスプレイシステムに用いられる表示装置のそれぞれにおいて、周縁部にレンズ部を有する透光性カバーを設ける構成を開示している。この透光性カバーは、表示パネルの４辺に沿って延びるように設けられた柱状のレンズ部（辺レンズ部）と、表示パネルの角部に対応する位置に設けられた好適には回転体の一部からなるレンズ部（角レンズ部）とを有している。このように、角部にも適切にレンズ部を設けることによって、パネルの水平および垂直方向だけでなく、斜め方向にも画像を拡大して表示することができる。

ただし、特許文献３に記載の表示パネルは、平面矩形の形状を有するとともに、パネルの角部が略直角に形成されている。表示パネルが矩形状に形成されていると、タイリングしたときに表示装置間に隙間が生じにくいという利点が得られる。しかし、この場合には、図１（ａ）の比較例に示すように、表示パネル１０の角部における額縁領域ＲＦ（表示エリアＲＡの外側の領域）の幅が、パネルの４辺に沿って形成される額縁領域ＲＦの幅よりも大きくなる。例えば、パネル上辺での額縁領域ＲＦの幅をａ１とし、パネル左辺での額縁領域ＲＦの幅をａ２とすると、パネル左上の角部での額縁領域ＲＦの幅は、（ａ１²＋ａ２²）^1/2となる。

本発明者の実験によって、透光性カバー２０（図３（ｂ）参照）の厚さを、画像を拡大して表示すべき額縁領域ＲＦの幅の最大値に応じて設定することが好ましいことがわかった。より具体的には、透光性カバー２０がアクリル樹脂のような一般の樹脂材料（屈折率１．５程度）から形成されている場合、透光性カバー２０の厚さは、最大の額縁幅の約２．７〜４．６倍の厚さに設定されることが好ましい。これは、本発明者によって確認された、額縁領域を見えにくくするための条件のうちの１つである。

このため、図１（ａ）に示す比較例の表示パネルにおいて、パネル角部でも額縁領域ＲＦを見えにくくしようとすると、角部での額縁領域ＲＦの幅（ａ１²＋ａ２²）^1/2に対して透光性カバーの厚さが決定される。つまり、角部の額縁を無視して辺の額縁のみを視認しにくくしようとするのであれば、幅ａ１またはａ２のうちの大きい方の幅の約２．７〜４．６倍の厚さに透光性カバーの厚さを設定すればよいが、角部でも額縁領域を隠そうとするならば、透光性カバーの厚さは、最大の額縁幅となる（ａ１²＋ａ２²）^1/2の２．７〜４．６倍の厚さに設定される。このため、透光性カバーが厚くなってしまい、重量が増えたり、奥行き感が増したりすることがあった。

これに対して、図１（ｂ）に示すように、本発明の実施形態による表示装置では、表示パネル１０の角部において、角取り部１０Ｃ（図示する形態では、角丸め部１０Ｃ）が設けられている。角丸め部１０Ｃは、表示パネル１０の角部が曲線状に切り取られた部分である。ただし、曲線状だけでなく、直線状に角部が切り取られていてもよく、本明細書では、表示パネルの角部において、接続される２辺の延長線の交点Ｃ１よりも内側（パネル側）に設けられた曲線状または直線状の部分を、「角取り部」と呼ぶことがある。

ここで、本明細書において、角取り部は、額縁領域ＲＦの幅ａ１またはａ２以上の長さ（典型的には、額縁領域ＲＦの幅ａ１またはａ２の２倍以上の長さ）を有する直線または曲線によって２辺を接続する部分を指す。このように、角取り部は、ある程度のサイズを有しており、割れ欠け防止のために角部がわずかに丸められている（あるいは切り落とされている）形態は、角取り部に含まれない。

角取り部１０Ｃが設けられていることによって、角部での額縁領域の幅を、辺における額縁領域の幅ａ１、ａ２と同程度に設定することができる。ただし、図１（ｂ）からわかるように、角部での額縁領域の幅を上記のように設定するためには、額縁領域ＲＦと表示領域ＲＡとの境界Ｂ１も、角取り部１０Ｃの形状に沿って形成されることが好ましい。

また、透光性カバー２０の角部も、表示パネル１０の角取り部１０Ｃと同様の形状を有することが好ましい。図２（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態による透光性カバー２０を示す図である。透光性カバー２０の端部には、表示パネル１０の４辺に対応するレンズ部である辺レンズ部２２ａと、角部に対応するレンズ部である角レンズ部２２ｂとが設けられている（以下、これらをまとめてレンズ部２２と呼ぶ）。

角レンズ部２２ｂは、表示パネルの角取り部１０Ｃに対応する外形を有している。なお、図２（ａ）において、レンズ部２２の表面（観察者側表面）が屈曲している様子を等高線（破線）によって示している。ここでは簡単のために等高線の間隔を一定にしているが、これに限られない。典型的には、レンズ部２２の外寄り（端側）において等高線の間隔は狭く、レンズ部の内寄り（パネル中央側）において等高線の間隔は広い。レンズ部２２の観察者側表面の好ましい形状については、後に詳述する。

次に、角取り部１０Ｃを設けることによって、透光性カバー２０の厚さをどの程度低減できるかについて具体的に説明する。図１（ａ）に示す比較例において、額縁幅を、横方向・縦方向ともａ（＝ａ１＝ａ２）であると仮定すると、角部での額縁幅は、（２ａ²）^{1 /2}＝約１．４１ａとなる。すなわち、図１（ｂ）に示す実施例に比べて、額縁幅が約１．４１倍となる。このとき、透光性カバーの厚さｄは以下の通りに設定される。

比較例（図１（ａ））： ｄ＝２．７×１．４１ａ〜４．６×１．４１ａ
実施例（図１（ｂ））： ｄ＝２．７×ａ〜４．６×ａ

上記の厚さｄを比べてわかるように、実施例では、比較例に比べて、透光性カバーの厚さを１／１．４１倍に薄くできる。また、額縁幅が横方向ａ１、縦方向ａ２であって、ａ１とａ２が大きく違わない場合（ただしａ１＞ａ２）には、透光性カバーの厚さを、約ａ１／（ａ１²＋ａ２²）^1/2倍に薄く設定することができる。

以上に説明したように、本発明の実施形態による表示装置によれば、透光性カバーの厚さや重量を低減しながら、表示装置の周縁部（角部を含む）においてレンズ部上には表示パネルからの表示光が出射され、パネルの額縁領域上にまで画像を拡大して表示することが可能になる。これにより、４辺および４隅において額縁が見えないテレビジョンやインフォメーションディスプレイなどを提供することができ、周りの環境に溶け込む、超臨場感のディスプレイが実現できる。また、周囲に調和した画像を表示することで、ディスプレイの存在感を消す光学迷彩として使用することもできる。本発明の実施形態による表示装置は、このような新しい視聴体験を創出するものである。

なお、表示パネル１０や透光性カバー２０に角取り部１０Ｃが設けられていると、縦方向および横方向に複数の表示装置をタイリングしてマルチディスプレイシステムを構成するときには、表示装置の角部（継ぎ目）において隙間が生じる。このため、本発明の実施形態の表示装置は、好ましくは、単独で使用される。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

（実施形態１）
実施形態１の表示装置として、テレビジョンやデジタルサイネージなどとして用いられる比較的大型の据え置き型（固定型）の表示装置を説明する。

図３（ａ）および（ｂ）は、実施形態１による表示装置１００の平面および断面をそれぞれ示す。また、図３（ｃ）は、透光性カバー２０を通して観察者が見ることができる画像（カバー上表示領域ＲＡ’）を示す図であり、表示パネル１０の額縁領域ＲＦ上にも画像が表示されている様子を示す。

図３（ｂ）に示すように、表示装置１００は、表示パネル１０と、表示パネル１０の観察者側に配置された透光性カバー２０と、表示パネル１０の背面側に配置されたバックライト３０とから構成されている。なお、表示パネル１０やバックライト３０は、図示しない筺体に収容されている。筺体は、表示パネル１０の側面を覆う筺体部分を有していても良いが、観察者からはなるべく視認されないように設けられていることが好ましい。また、透光性カバー２０は、その裏面と表示パネル１０の前面とが接着剤などによって貼り付けられていてもよいし、パネル側面に設けられた筺体部分に対して固定されていてもよい。

本実施形態では、表示パネル１０は、液晶パネルであり、ＴＦＴ基板１２と対向基板１４との間に、表示媒体層としての液晶層１６が保持された構成を有する。ＴＦＴ基板１２と対向基板１４とは、周辺において枠状（帯状）に形成されたシール部材１８によって貼り合わせられており、液晶層１６は、シール部材１８で囲まれた基板間の空隙に液晶材料を封入することによって形成される。また、ＴＦＴ基板１２および対向基板１４の外側表面には、偏光板や位相差フィルムからなる光学フィルム層１９が設けられている。ただし、光学フィルム層１９は、ＴＦＴ基板１２および対向基板１４の内側面（すなわち、液晶層１６の側）に設けられていても良い。

また、透光性カバー２０は、表示領域の略全体を覆う平板部２４と、平板部２４の周縁に設けられたレンズ部２２とから構成されている。本実施形態において、レンズ部２２の観察者側表面２２Ｓは、凸曲面（レンズ面）から形成されている。ただし、レンズ部２２は、他の形態を有していてもよく、例えば、その背面側（観察者側とは反対側の表面）も曲面から形成されていても良い。透光性カバー２０は、透明樹脂材料（例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂など）、シリコーンゲル、または、ガラスなど透光性の材料から形成される。

また、バックライト３０は、ＬＥＤなどの光源、導光板、拡散板などを備えるエッジライト型のバックライトであってもよいし、直下型（面発光型）であってもよい。また、バックライト３０の背面側には、表示装置１００を駆動するための回路基板などが配置されることもある。

図３（ａ）に示すように、液晶表示装置１００において、表示パネル１０は、矩形に近い（完全な矩形ではない）平面形状を有し、上下左右の４つの辺１０ａと、隣接する２辺を接続する４つの角部１０ｂとを有している。また、各角部１０ｂにおいて、角取り部１０Ｃ（本実施形態では角丸め部１０Ｃ）がそれぞれ設けられており、表示パネル１０の角部１０ｂは、２辺が直角をなすようには形成されていない。

このようにして、角部が丸められた長方形の形状を有するパネル面に、表示領域ＲＡと、その外側に設けられた非表示領域である額縁領域ＲＦとが規定されている。表示領域ＲＡは、表示パネル１０のパネル面上において画像表示が可能な領域であり、額縁領域ＲＦは、表示パネル１０のパネル面上において画像表示が不可能な領域である。

図４（ａ）および（ｂ）は、表示パネル１０の角部近傍を拡大して示す。図４（ａ）に示すように、表示領域ＲＡには、複数の画素ＰＸが行および列を有するマトリクス状に設けられている。一方、額縁領域ＲＦには、シール部材１８や配線１５などが設けられている。また、額縁領域ＲＦにおいて、配線１５は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）５などに接続されている。額縁領域ＲＦには、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）が設けられていても良い。また、ドライバ用ＩＣチップが実装されたり、モノリシックドライバ回路が形成されていても良い。

図４（ｂ）に示すように、本実施形態のＴＦＴ基板１２は、透明基板１２ａと、この上に形成された画素電極１２ｂやＴＦＴ（図示せず）などとを有し、対向基板１４は、透明基板１４ａと、この上に形成されたカラーフィルタ１４ｃ、対向電極１４ｂなどとを有する。対向基板１４およびＴＦＴ基板１２の透明基板１２ａ、１４ａは、一般的には透光性のガラスからなる。ただし、耐衝撃性やフレキシブル性などを重視する場合には、ガラスではなく、樹脂材料から形成されることもある。なお、この構成は単なる例であり、表示モード等に応じて、表示パネル１０が他の構成を有していても良いことは言うまでもない。

図４（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板１２の角部は丸められており（つまり、曲線状に切り取られており）、円弧状のエッジを有する角取り部１２Ｃが形成されている。また、対向基板１４の角部も丸められており、円弧状のエッジを有する角取り部１４Ｃが形成されている。さらに、帯状のシール部材１８は、ＴＦＴ基板１２および対向基板１４の角取り部１２Ｃ、１４Ｃのエッジ形状に沿って、円弧状に湾曲して延びるように設けられている。

本実施形態の構成において、額縁領域ＲＦの外側のエッジは、ＴＦＴ基板１２の角取り部１２Ｃのエッジに対応している。これは、ＴＦＴ基板１２の方が、対向基板１４よりも外側に張り出すように設けられており、また、この張り出した部分において額縁領域ＲＦを形成する配線や端子等が設けられているからである。このため、表示パネル１０の角取り部１０Ｃという場合、本実施形態では、ＴＦＴ基板１２の角取り部１２Ｃを意味する。

また、画素ＰＸは、シール部材１８の内側に配置されており、角部においては、最も外側に位置する画素ＰＸが、シール部材１８に沿うように（すなわち、ＴＦＴ基板１２および対向基板１４の角取り部１２Ｃ、１４Ｃに沿うように）配列されている。なお、表示領域ＲＡ内に配列された複数の画素のうち、最も外側に位置する画素が形成する、画素配列領域の端を規定する境界線を、本明細書では、表示領域の外側エッジと呼ぶことがある。

このような構成を有する表示パネル１０は、例えば、ＴＦＴ基板１２と対向基板１４とをシール部材１８を介して貼り合わせ後に、ＴＦＴ基板１２および対向基板１４をシール部材１８に沿って切断することによって得られる。なお、ＴＦＴ基板１２と対向基板１４との間に保持される液晶層１６は、基板貼り合わせ前に片側の基板に液晶材料を滴下してから基板を貼り合わせることで形成しても良いし、シール部材１８に注入口を設けた状態で基板を貼り合わせた後に液晶材料を注入し、注入口を封止することで形成しても良い。

なお、ＴＦＴ基板１２の角部が切断されているので、画素電極１２ｂやＴＦＴ（図示せず）と接続される配線１５は、ＴＦＴ基板１２の端部で曲がって引き出されている。曲がって引き出された配線１５は、基板端面でフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）５に接続され、外部の駆動回路からの信号が印加される。

また、表示パネル１０における額縁領域ＲＦの外側のエッジの形状（すなわち、本実施形態では、ＴＦＴ基板１２の角取り部１２Ｃの形状）は、円弧形状であることが好ましい。角取り部１２Ｃが円弧であると、後述するように、透光性カバー２０のレンズ部２２ｂ（角レンズ部）が回転体の一部であるときに、円弧の曲率中心上に回転体の回転軸を規定することができる。角取り部１２Ｃが円弧で無い場合には、これを円弧として近似した場合の曲率中心位置を、回転体の回転軸とすることが好ましい。

図５（ａ）および（ｂ）は、表示パネル１０の角部における、表示パネル１０と、透光性カバー２０との位置関係を示す。

透光性カバー２０のレンズ部２２は、表示パネル１０の額縁領域ＲＦと、周辺表示領域ＲＡ１とを含む領域に重なる位置に配置されている。言い換えると、レンズ部２２は、額縁領域ＲＦと周辺表示領域ＲＡ１との境界Ｂ１を跨ぐように配置されている。表示領域ＲＡと額縁領域ＲＦとの境界Ｂ１は、表示パネル１０の各辺に沿って延びるように形成されており、表示パネル１０の角部において、角取り部１０Ｃのエッジ形状に沿って、典型的には略円弧状に形成される。

角レンズ部２２ｂ（図２参照）は、平面視で、表示パネル１０の角取り部１０Ｃ（ここでは、ＴＦＴ基板１２の角取り部１２Ｃ）に沿った形状を有している。そして、角レンズ部２２ｂは、角取り部１０Ｃがなす円弧形状の曲率中心Ｏを通る回転軸を持つ回転体の一部から形成されている。なお、回転体とは、平面図形をそれと同平面に位置する直線の周りに３６０°回転することにより得られる立体図形を意味する。

より具体的には、角レンズ部２２ｂは、表示パネル１０の角取り部１０Ｃの上に配置されたレンズ部分であって、角取り部１０Ｃにおける額縁領域ＲＦと周辺表示領域ＲＡ１とを覆う。また、角レンズ部２２ｂは、角取り部１０Ｃの曲率中心を通りパネル法線方向に延びる軸を回転軸として得られる回転体を、当該回転軸を含む２つの平面によって切り取って得られる立体形状を有する。

ここで、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、額縁幅をａ、パネル端面から回転軸Ｏまでの長さをｂ、透光性カバー２０の最大厚さをｄ、円弧の曲率半径をｒとしたとき、下記の式で示す関係が成り立つことが、角部においても額縁領域上に適切に画像を表示するために好ましい。この条件は、本発明者の実験により確認されたものである。

ｄ＝２．７ａ〜４．６ａ
ｒ＝ｂ＝１．６ａ〜４．２ａ

ただし、この範囲から外れても、額縁が視認されにくくなるという効果は得られる。したがって、多少額縁が見えても許容される場合には、この範囲から外れてもよい。

ここで、レンズ部２２が有するレンズ面２２Ｓの形状を説明する。辺レンズ部２２ｂにおけるレンズ面２２Ｓの形状は、例えば、円柱側面の一部であってよい。また、角レンズ部２２ａにおけるレンズ面２２Ｓの形状は、球面の一部であってよい。このとき、額縁領域と表示領域との境界線に対して垂直な面（断面）において、レンズ面２２Ｓは円弧を形成する。ただし、レンズ面２２Ｓはこの形状に限られず、上記の断面において、非球面式で表わされる曲線を形成してもよい。

レンズ面２２Ｓを規定する非球面式は、例えば、曲率半径Ｒ１（または曲率ｃ）と非球面係数（コーニック定数）ｋとを用いて下記の式によって表わされる。

非球面式：ｆ（ｘ）＝Ｙ−ｃｘ²／（１＋（１−（１＋ｋ）ｃ²ｘ²）^1/2）

ただし、ｃ＝１／Ｒ１、ｘはレンズ頂上（レンズ部２２と平板部２４との境界）からの水平方向距離、Ｙはレンズ頂上における高さ（平板部２４における透光性カバーの厚さ）である。曲率半径Ｒ１およびコーニック定数ｋは、額縁領域ＲＦの幅などに応じて適宜設定される。

レンズ面２２Ｓの形状については、国際公開第２００９／１５７１５０号や、特許文献３において詳細に記載されている。本発明の実施形態においても、上記文献に記載のレンズ面形状を適用することができる。参考のために、国際公開第２００９／１５７１５０号および特許文献３の開示内容の全てを本明細書に援用する。

次に、図６（ａ）および（ｂ）を参照して、額縁領域ＲＦの幅が、隣接する２辺で異なる場合を説明する。一方の辺に、ＦＰＣ５の実装が不要な場合などにおいて、辺によって額縁幅が異なる場合がある。例えば、図６（ａ）に示すように、ＦＰＣ５が接続されているパネル右辺での額縁幅ａ１は比較的大きくなり、上辺での額縁幅ａ２は比較的小さくなる（ａ１＞ａ２）。

このときには、角部におけるＴＦＴ基板１２の角取り部１２Ｃを、完全な円弧状に形成することはできない。しかし、角取り部１２Ｃを例えば楕円の一部として形成し、角レンズ部を回転楕円体の一部として形成するようにすれば、額縁領域上に画像を拡大して表示することができる。ただし、角取り部１２Ｃを楕円の一部として形成した場合には、画像が不均一に拡大してしまい、画像の歪みが大きくなるので、角取り部１２Ｃは、なるべく円弧に近い形状であることが好ましい。

以下、図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、変形例の表示装置を説明する。

図７（ａ）〜（ｃ）に示す表示装置１０２では、表示パネル１０の観察者側表面を覆う透光性カバー２０と、表示パネル１０の側面を覆う筺体部（横筺体部２６）および底面を覆う筺体部（底筺体部２８）とが一体的に形成されている。この構成において、横筺体部２６および底筺体部２８も、透光性カバーと同じ、透光性を有する材料から形成される。

表示パネル１０の側面に横筺体部２６が設けられていることで、埃や水などの進入を防いだり、衝撃性を向上する効果が得られる。なお、このように表示パネルの側面や底面に対して、透光性カバーと一体的に形成された筺体部分を設ける構成が、国際公開第２０１０／０８９９９８号に記載されている。ただし、国際公開第２０１０／０８９９９８号に記載の表示装置は、本発明の実施形態とは異なり、表示パネルの角部に角取り部が形成されていない。また、透光性カバーの角部が、表示パネルの角取り部に対応した形状を有していない。

表示装置１０２において、表示パネル１０の角部には角取り部（図示せず）が設けられており、透光性カバー２０の角部にも、表示パネル１０の角取り部に対応する形状の角取り部２０Ｃが形成されている。本変形例では、これらの角取り部のエッジが、パネル法線方向から見たときに重なってはいない。典型的には、これらの角取り部の円弧形状を規定する円が、半径の異なる同心円の関係を有している。

図８（ａ）〜（ｃ）は、別の変形例を示す。本変形例では、横筺体部２６が、レンズ部２２の端を越えて外側に張り出している。このように横筺体部２６を外側に大きく設けることで、衝撃への耐性を向上させることができる。なお、横筺体部２６の観察者側表面にはレンズ部２２が設けられていないので、表示パネル１０からの画像が表示されることはない。ただし、横筺体部２６が透光性を有しているので、観察者には、表示装置の背景が見える。したがって、この構成においても、額縁が存在しないかのような表示を提供し得る。

以上に説明した実施形態１の表示装置において、表示パネル１０が角取り部１０Ｃを有しているので、角部において、額縁領域ＲＦの幅を略一定に保ったまま、額縁領域ＲＦを角取り部１０Ｃに沿って延びるように設けることができる。これにより、透光性カバー２０の厚さを抑えながら、角部においても適切に画像を拡大して表示することができ、額縁が視認されにくい表示を提供できる。

（実施形態２）
実施形態２の表示装置２００として、スマートフォンやタブレットＰＣなどのモバイル機器として用いられる携帯型の表示装置を説明する。なお、本明細書では、スマートフォンやタブレットＰＣなどの、表示パネルを搭載している電子機器一般を「表示装置」と称する。

図９（ａ）〜（ｃ）は、実施形態２の表示装置（スマートフォン）２００を示す。表示装置２００は、表示パネル１０と、表示パネル１０の背面側に設けられたバックライト３０と、バックライト３０の背面側に設けられた駆動回路や電池（以下、まとめて電池部４０と呼ぶ）とを備える。また、図示しないタッチパネルを備えていても良く、タッチパネルは、表示パネル１０上に設けられる形態であってもよく、表示パネル１０の内部に設けられる形態であっても良い。これらは、表示パネル１０の側面を覆う横筺体部２６を備える筺体２９の内部に収容されている。

また、表示パネル１０の前面には、実施形態１と同様に、端部にレンズ部２２を有する透光性カバー２０が設けられている。図９（ａ）〜（ｃ）では、透光性カバー２０と筺体２９とが一体的に形成されているように図示されているが、これらは別個に形成されていて良い。なお、表示パネル１０の構成や、透光性カバー２０の構成については、実施形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

スマートフォン２００では、一般的に、画面下部の額縁４４に、操作ボタン４２や通話用のマイク部品（図示せず）などが存在する。この場合、画面下部の額縁４４にまで画像を拡大して表示する意味合いは乏しい。そこで、表示パネル１０の３辺（ここでは、上辺、右辺および左辺）の額縁領域ＲＦに対してのみ、額縁領域ＲＦにまで画像を拡大して表示するための、透光性カバー２０のレンズ部２２を設けている。もちろん、操作ボタン４２などが不要であれば、４辺の額縁を狭く形成するとともに、これら４辺の額縁の全てに対してレンズ部を設けてもよい。

また、表示パネル１０の上辺と右辺とが接続される角部、および、上辺と左辺とが接続される角部の２つの角部において角取り部１０Ｃが設けられており、その上に配置された透光性カバー２０のレンズ部２２（角レンズ部）を通して、画像を表示装置２００の端まで画像を拡大して表示することができる。

なお、図示するように、デザイン等の観点から、表示装置２００の左下および右下の角部も丸められていても良い。また、透光性カバー２０の下辺のエッジ（すなわち表示装置２００の下辺のエッジ）に沿って、観察者側表面が曲面からなる部分が形成されていても良い。この曲面部分は、典型的には、他の辺に沿って設けられるレンズ部と同様の曲面形状を有している。このようにして、表示装置２００の４辺のエッジの全てに対応するように曲面部分が形成されていると、デザインに統一感が生じるので好ましい。

ただし、透光性カバー２０の下辺のエッジに設けられた曲面部分は、表示パネルの額縁領域と表示領域との境界に対応する位置に設けられたものではなく、表示領域の画像の表示するためのレンズとして用いられるものではない。このため、本明細書では、このような曲面部分（表示領域と額縁領域との境界から離れた位置に設けられた曲面部分）は「レンズ部」と呼ばないこととする。

図１０は、透光性カバー２０を通して観察者が見ることができる画像（カバー上表示領域ＲＡ’）を示す図である。図１０に示すように、上記のような構成によれば、画面下部の額縁４４に対応する１辺を除いて、表示パネルの３辺において、画像を額縁領域ＲＦ上にまで表示することができる。

また、本実施形態の表示装置２００では、表示パネル１０の側面を覆う横筺体部２６が設けられているので、埃の侵入や衝撃性が向上している。もちろん図示した筐体形状は一例に過ぎず、パネルの側面を覆う筺体部分を有していれば、どのような形状であってもよい。

（実施形態３）
実施形態３の表示装置として、画像変換処理を行う形態を説明する。本実施形態の表示装置は、例えば、実施形態２のスマートフォン２００と同様の構成を有するが、画像データを処理する処理装置（プロセッサ）をさらに備えており、処理装置には、画像変換処理部が設けられている。この画像変換処理部は、ハードウエア（例えばＧＰＵ）により実現されていても良いし、ソフトウエアにより実現されていても良い。ソフトウエアによって画像変換処理部を実現する場合、例えば、公知のオペレーションシステム上で動作する、コンピュータプログラムによって画像変換処理部を実現し得る。

画像変換処理部は、一般的な長方形の全画面画像などを、角取り部を有する表示パネルおよび透光性カバーの形状（カバー上表示領域ＲＡ’）に適合する画像へと変換する。

表示パネルの角に角取り部が形成されており、角部において画素が存在しない場合、これらの画素に入力されるべき画像データ（「非表示データ」とする）は、表示されないことになる。そこで、図１１（ｂ）に示すように、非表示データ内に時計や回線の受信感度など、重要情報が含まれる場合には、一部表示されなかったりすることがないように、あらかじめ内側の位置にシフトして表示するようデータを変換することが好ましい。その結果、図１１（ａ）に示すように、透光性カバーのレンズ部を通して表示パネルの額縁領域上にも画像が表示されるとともに、画像の端に表示されていた重要情報を、よりパネル内側の適切な位置に表示することができる。

また、データをすべて表示できるように、ひとまわり小さいサイズで全画面表示するための操作ボタン（タッチパネルスクリーン上の操作ボタンまたは物理的なボタン）を設けることも好ましい。このボタンが押されたとき、画像処理部は、全体画像をリサイズ処理（縮小処理）してから、より狭い矩形の領域に画像を表示させる処理を行う。その結果、図１１（ｃ）に示すように、リサイズされた長方形画像（縮小全画面画像）が、表示画面ＲＡ’の内部に収まるように表示される。この縮小全画面画像は、同じボタンを再度操作することによって、オリジナル画像に戻される。なお、縮小全画面画像を表示している状態において、この画像の外側に、他の画像を表示させることも可能である。例えば、縮小全画面画像の外側において、別途用意した枠画像を表示するようにしてもよい。

以上、スマートフォンにおける画像処理について説明したが、表示装置が、パーソナルコンピュータ用モニタ、テレビジョン、タブレット端末である場合にも同様の画像処理を適用することができる。

（実施形態４）
実施形態４の表示装置として、表示パネル１０の角取り部の形状および表示領域の外側エッジ（画素配列領域の外側エッジ）が異なる形態を説明する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同じ参照符号を付すとともに説明を省略する。

図１２（ａ）〜（ｃ）は、画素ＰＸが配列された領域の外側エッジが、角部において表示パネル１０の角取り部１０Ｃや、シール部材１８の形状に沿っていない形態を示す。このように、表示領域の外側エッジが角を有していても（すなわち、表示領域が長方形であっても）、表示パネル１０の角部（ここでは、ＴＦＴ基板１２の角部）に、円弧形状の角取り部１０Cが形成されている場合、これに対応する角レンズ部を有する透光性カバーを配置することで、額縁領域上に画像を表示することができる。

図１３（ａ）〜（ｃ）は、表示パネル１０の角取り部１０Ｃが直線状に設けられている形態を示す。図１３（ａ）〜（ｃ）からわかるように、表示パネルの角部が円弧形状でなく、斜めに直線状にカットされることで、角取り部１０Ｃが形成されている。角取り部１０Ｃは、各辺に対して４５°の角度を形成することが好ましい。

図１４（ａ）〜（ｃ）は、図１３（ａ）〜（ｃ）に示す形態と同様に、斜めに直線状にカットされた角取り部１０Ｃを有するとともに、画素配列領域が角取り部１０Ｃの形状に沿っていない形態を示す。表示パネル１０の角部に、斜め方向に延びる直線状の角取り部１０Ｃが形成されている場合、これに対応する角レンズ部を有する透光性カバーを配置することで、額縁領域上に画像を表示することができる。

（実施形態５）
図１５（ａ）〜（ｃ）は、実施形態５の表示装置における、角部での画素配列の形態をそれぞれ示す。

カラー表示を行う場合、例えば、Ｒ（赤）・Ｂ（青）・Ｇ（緑）のそれぞれの色に対応した画素（サブ画素）ＰＸＲ、ＰＸＢ、ＰＸＧが配列される。また、Ｒ・Ｂ・Ｇ・Ｙ（黄）の４色（あるいは、Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｗ（白）の４色など）に対応したサブ画素ＰＸＲ、ＰＸＧ、ＰＸＢ、ＰＸＹが配列されることもある。もちろん、５色以上のサブ画素が用いられても良い。

シール部材１８の内部に色の異なるサブ画素を収めるように、階段状に画素配列領域のエッジが形成される場合において、ＲＧＢのサブ画素で構成される１画素単位で画素を配置する方が良い場合がある。これは、例えば、画素行の端において、赤のサブ画素ＰＸＲでのみ構成される画素が存在すると、エッジが赤く見えてしまう不具合が発生する場合があるからである。特に画素サイズが大きい表示装置の場合に、顕著にみられる現象である。これはＲＧＢの場合に限らず、もっと多色のカラーフィルタを用いる場合にも同様である。

このため、本実施形態では、図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、色が異なる３つのサブ画素、または、色が異なる４つのサブ画素を１単位として配置し、これによって、特定の色が強く観察されにくいようにしている。例えば、上から２行目の画素行の端部には、赤のサブ画素ＰＸＲを配置するスペースがあるが、あえて、赤のサブ画素ＰＸＲを配置せず、緑のサブ画素ＰＸＧで画素行を終端するようにしている。このように配列した場合、行方向に異なる色で並ぶ画素列において、最も外側の端部に配置される画素の色が、いずれの画素行においても同じになる。

また、図１５（ｃ）に示すように、画素ＰＸが、シール部材１８と重なる位置や、額縁領域ＲＦにまではみ出して設けられていても良い。これらの画素は、表示に寄与しないダミー画素ＰＸＤとして形成されている。このような構成は、従来の表示パネルと同様に画素配列を行うことができるので、製造工程上有利である。

以上、本発明の実施形態による表示装置を説明したが、液晶表示装置に限られず、他の態様の表示装置であってよく、有機ＥＬ、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）、電気泳動、エレクトロウェッティングなどの表示方式を利用する表示装置であってよい。自発光型の表示パネルや、反射型の表示パネルを用いる場合には、表示装置は上記のバックライト３０を備えていなくても良い。

本発明は、テレビ等の種々の表示装置として広く用いられ、特に、大画面を構成するマルチディスプレイシステム用の表示装置として好適に用いられる。

５ ＦＰＣ
１０ 表示パネル
１２ ＴＦＴ基板
１４ 対向基板
１０Ｃ、１２Ｃ、１４Ｃ 角取り部
１５ 配線
１６ 液晶層
１８ シール部材
１９ 光学フィルム層
２０ 透光性カバー
２２ レンズ部
２４ 平板部
２６ 横筺体部
２８ 底筺体部
３０ バックライト
４０ 電池部
１００ 表示装置

Claims (11)

1. 表示領域と、前記表示領域の外側に設けられた額縁領域とを有する表示パネルと、
   前記表示パネルの観察者側に配置された透光性カバーであって、前記表示パネルの前記表示領域と前記額縁領域との境界に対応する位置に設けられたレンズ部を有する透光性カバーと
   を備える表示装置であって、
   前記表示パネルは、上下左右の辺を規定する４辺と、前記４辺のうちの隣り合う２辺を接続する４つの角部とを含む平面形状を有し、かつ、前記４つの角部の少なくとも１つにおいて、前記隣り合う２辺の延長線の交点よりも内側に配置された曲線または直線からなるエッジを含む角取り部を有し、
   前記透光性カバーの前記レンズ部は、前記表示パネルの角部に対応する位置において、前記表示パネルの角取り部に適合した平面形状のレンズ部分を含む、表示装置。
2. 前記表示パネルは、
   基板と、
   前記基板上に設けられた表示媒体層と、
   前記基板上において、前記表示媒体層を囲むように設けられた帯状のシール部材であって前記額縁領域内に配置されるシール部材と
   を有しており、
   前記シール部材は、前記表示パネルの角部において、前記角取り部のエッジに沿うように延びている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示領域内には、複数の画素が配列されており、
   前記複数の画素のうち、前記表示領域内で最外側に位置する複数の画素によって表示領域の外側エッジが規定され、
   前記表示領域の外側エッジが、前記角取り部の形状に対応するように形成されている、請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記表示領域の外側エッジが、前記表示パネルの角部において、複数の段差を有するように形成されている、請求項３に記載の表示装置。
5. 前記表示領域の外側エッジから前記表示パネルの端面までの距離の最大値をａとするとき、前記透光性カバーの前記レンズ部の最厚部での厚さは、２．７ａ〜４．６ａの範囲内にある、請求項３または４に記載の表示装置。
6. 前記角取り部は、曲率半径ｂで規定される円弧状の平面形状を有し、前記曲率半径ｂは、１．６ａ〜４．６ａの範囲内にある、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記透光性カバーは、前記表示パネルの前記４辺と前記４つの角部との各々に対応する位置において前記レンズ部を有している、請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
8. 前記透光性カバーは、前記表示パネルの前記４辺のうちの３辺の各々に対応する位置において前記レンズ部を有し、かつ、残りの１辺に対応する位置において前記レンズ部を有しない、請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
9. 前記複数の画素のそれぞれに入力するための画像データを別の画像データに変換する画像処理部をさらに有し、
   前記画像処理部は、前記角部に表示される画像データの少なくとも一部を、よりパネル内側の領域に表示させるようにデータ変換処理を行う、請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。
10. 前記データ変換処理は、前記画像データのリサイズ処理を含む、請求項９に記載の表示装置。
11. 前記複数の画素は、異なる色に対応付けられた複数の画素を含み、前記角部において前記表示領域の外側エッジを構成する画素における、行方向および列方向のいずれかにおける最外側に位置する画素の色が同じである、請求項１から１０のいずれかに記載の表示装置。

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