显示装置转让专利

申请号 : CN200980108006.8

文献号 : CN101965604B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 渡边寿史

申请人 : 夏普株式会社

摘要 :

直视型的显示装置100a具备具有显示区域31和形成在显示区域外侧的边框区域30的显示面板10和具有入射面21a、出射面21b以及形成在入射面与出射面之间的多个导光路的导光元件21A。导光元件的入射面被配置成与显示面板的与边框区域沿着第1轴相邻的周边显示区域的局部32重叠并且与显示面板的表面平行,导光元件的出射面21b被设置成沿着第1轴从周边显示区域的局部32向边框区域30离入射面21a的距离变大并且延伸到与边框区域30重叠的位置。本发明提供通过与以往相比简单轻量的构造来使显示面板的边框区域或者在平铺的情况下的接缝难以看到的直视型的显示装置。

权利要求 :

1.一种显示装置,其是直视型的,

具备:

至少一个显示面板,其具有显示区域和形成在上述显示区域外侧的边框区域;和至少一个导光元件,其具有入射面、出射面以及形成在上述入射面与上述出射面之间的多个导光路,上述至少一个导光元件的上述入射面被配置成与上述至少一个显示面板的与上述边框区域沿着第1轴相邻的周边显示区域的局部重叠并且与上述至少一个显示面板的表面平行,上述至少一个导光元件的上述出射面被设置成不与上述入射面平行而是沿着上述第

1轴从上述周边显示区域的上述局部向上述边框区域离上述入射面的距离变大并且延伸到与上述边框区域重叠的位置。

2.根据权利要求1所述的显示装置,上述至少一个导光元件的沿着上述第1轴的截面形状是三角形。

3.根据权利要求1所述的显示装置,上述至少一个导光元件的沿着上述第1轴的截面形状是大致等腰三角形。

4.根据权利要求1所述的显示装置,上述至少一个导光元件包括沿着上述至少一个显示面板的上述第1轴相互对置的2个导光元件,还具有覆盖上述2个导光元件的上述出射面的光扩散层。

5.根据权利要求2所述的显示装置,上述至少一个导光元件包括沿着上述至少一个显示面板的上述第1轴相互对置的2个导光元件,还具有覆盖上述2个导光元件的上述出射面的光扩散层。

6.根据权利要求3所述的显示装置,上述至少一个导光元件包括沿着上述至少一个显示面板的上述第1轴相互对置的2个导光元件, 还具有覆盖上述2个导光元件的上述出射面的光扩散层。

7.根据权利要求1~6中的任一项所述的显示装置,上述至少一个导光元件包括沿着上述至少一个显示面板的上述第1轴相互对置的2个导光元件,还具有覆盖上述显示区域和上述2个导光元件的上述出射面的透光性盖。

8.根据权利要求1~6中的任一项所述的显示装置,上述至少一个导光元件具有多个光纤。

9.根据权利要求7所述的显示装置,上述至少一个导光元件具有多个光纤。

10.根据权利要求1~6中的任一项所述的显示装置,上述至少一个导光元件具有多个导光层。

11.根据权利要求7所述的显示装置,上述至少一个导光元件具有多个导光层。

12.根据权利要求1~6中的任一项所述的显示装置,上述至少一个显示面板具有在上述显示区域的整体上按照规定间距排列的多个像素,供给在上述周边显示区域的上述局部存在的多个像素的显示信号沿着上述第1轴被压缩。

13.根据权利要求12所述的显示装置,供给在上述周边显示区域的上述局部存在的多个像素的显示信号沿着上述第1轴按不同的压缩比被压缩。

14.根据权利要求1~6中的任一项所述的显示装置,从上述至少一个显示面板射出的显示光的亮度在上述周边显示区域的上述局部高于其它部分。

15.根据权利要求14所述的显示装置,上述显示装置是还具备背光装置的显示装置,上述至少一个显示面板是液晶显示面板,从上述背光装置向上述周边显示区域的上述局部射出的光的强度高于向其它部分射出的光的强度。

16.根据权利要求1~6中的任一项所述的显示装置,上述至少一个显示面板包括沿着上述第1轴排列的多个显示面板。

17.根据权利要求16所述的显示装置,上述多个显示面板被设定成:沿着上述第1轴相互相邻的显示面的角度不足180°。

18.根据权利要求17所述的显示装置,上述多个显示面板包括沿着上述第1轴排列的至少3个显示面板,上述至少3个显示面板被配置成环状。

19.根据权利要求17所述的显示装置,上述多个显示面板被固定成:沿着上述第1轴相互相邻的显示面的角度可变。

20.根据权利要求1~6中的任一项所述的显示装置,上述至少一个显示面板包括沿着上述第1轴和与上述第1轴交叉的第2轴被排列成矩阵状的多个显示面板,上述至少一个导光元件包括以下导光元件:上述入射面被配置成与上述至少一个显示面板的与上述边框区域沿着上述第2轴相邻的周边显示区域的其它的局部重叠并且与上述至少一个显示面板的表面平行,上述出射面被设置成沿着上述第2轴从上述周边显示区域的上述其它的局部向上述边框区域离上述入射面的距离变大并且延伸到与上述边框区域重叠的位置。

21.根据权利要求20所述的显示装置,上述至少一个导光元件还包括设置在上述显示装置的角部的锥状导光元件。

说明书 :

显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及显示装置,特别涉及直视型的显示装置。

背景技术

[0002] 近几年,强烈要求电视机、信息显示用的显示装置的大型化。作为大型的显示装置的代表,有矩阵状地排列发光二极管(LED)等自发光元件的显示装置、投影显示装置,但是它们在画质方面存在缺点,期望能够进行高画质显示的直视型的液晶显示装置(LCD)、等离子显示装置(PDP)的更为大型化。
[0003] 直视型的液晶显示装置、等离子显示装置基本都是在玻璃基板上形成的,因此其屏幕大小依赖于基板大小。现在,用于制造液晶显示装置的玻璃基板(母基板)第8代(2200mm×2400mm)是最大的,利用该基板来制造对角约为100英寸的液晶显示装置。虽然能够用于批量生产的基板日益大型化,但是其速度缓慢,难以立刻提供现在市场所要求的更大面积的显示装置。
[0004] 因此,以往作为实现显示装置大屏幕化的方法,进行过排列(有时称为平铺)多个显示装置来模拟实现大屏幕的显示装置的尝试。然而,如果采用平铺技术,则存在会看到多个显示装置的接缝的问题。以液晶显示装置为例来说明该问题。
[0005] 此外,液晶显示装置主要具备液晶显示面板、背光装置、对液晶显示装置供给各种电信号的电路、电源以及收纳它们的箱体。液晶显示面板主要由一对玻璃基板和被保持在它们之间的液晶层构成。在一方玻璃基板上形成滤色器层、对置电极,在另一方玻璃基板上形成TFT、总线以及用于对它们供给信号的驱动电路等。直视型的液晶显示装置的屏幕大小由液晶显示面板的屏幕大小决定。另外,液晶显示面板具有由多个像素构成的显示区域和其周边的边框区域。在边框区域形成用于使一对基板相互贴合并且密闭、保持液晶层的密封部、用于驱动像素的驱动电路安装部等。
[0006] 这样,在液晶显示面板中存在无助于显示的边框区域,因此当通过排列多个液晶显示面板来构成大屏幕时,在图像中产生了接缝。该问题不限于液晶显示装置,同样存在于PDP、有机EL显示装置、电泳显示装置等直视型的显示装置中。
[0007] 专利文献1公开了一种结构:具有覆盖显示面板的整个面的光纤面板,利用光纤面板将从显示区域射出的光引导到非显示区域,由此进行无接缝的显示。
[0008] 另外,专利文献2公开了一种结构:具有覆盖显示面板的整个面的光纤面板复合体,利用光纤面板将从显示区域射出的光导光到非显示区域,由此进行无接缝的显示。 [0009] 另外,专利文献3公开了一种结构:在显示面板的大致整个面上具有包括多个倾斜薄膜和填充在该倾斜薄膜之间的透明体的光补偿单元,利用光补偿单元将光引导到非显示区域,由此进行无接缝的显示。
[0010] 专利文献1:日本特开平7-128652号公报
[0011] 专利文献2:日本特开2000-56713号公报
[0012] 专利文献3:日本特开2001-5414号公报

发明内容

[0013] 发明要解决的问题
[0014] 光纤面板是光纤的集合体,因此面积越大,制造越困难,花费的成本越高。在专利文献1和专利文献2所记载的现有技术中,需要覆盖显示面板大致整个面的光纤面板,从制造方法和成本的观点出发,对于特别大型的显示装置是不现实的。
[0015] 另外,专利文献3所记载的技术在利用包括多个倾斜薄膜和填充在该倾斜薄膜之间的透明体的光补偿单元来代替光纤面板的方面与专利文献1和专利文献2的技术是不同的,但是需要覆盖显示面板的大致整个面的光学补偿单元,具有与专利文献1和专利文献2所记载的技术相同的问题。
[0016] 此外,专利文献2记载了可以省略配置在显示区域的平行板(入 射面和出射面平行的光纤面板)。然而,如果省略平行板,则配置在显示区域的框部的块状(截面为矩形)光纤面板的端面部会在显示区域内形成台阶,因此图像变得不连续,有损显示质量。 [0017] 本发明是为了解决上述问题而完成的,目的在于提供与以往相比制造容易的、或者与以往相比成本低廉的、难以看到显示面板的边框区域或者在平铺的情况下的接缝的直视型的显示装置。
[0018] 用于解决问题的方案
[0019] 本发明的显示装置是直视型的显示装置,其特征在于:具备:至少一个显示面板,其具有显示区域和形成在上述显示区域外侧的边框区域;和至少一个导光元件,其具有入射面、出射面以及形成在上述入射面与上述出射面之间的多个导光路,上述至少一个导光元件的上述入射面被配置成与上述至少一个显示面板的与上述边框区域沿着第1轴相邻的周边显示区域的局部重叠并且与上述至少一个显示面板的表面平行,上述至少一个导光元件的上述出射面被设置成不与上述入射面平行而是沿着上述第1轴从上述周边显示区域的上述局部向上述边框区域离上述入射面的距离变大并且延伸到与上述边框区域重叠的位置。
[0020] 在有的实施方式中,上述至少一个导光元件的沿着上述第1轴的截面形状是三角形。
[0021] 在有的实施方式中,上述至少一个导光元件的沿着上述第1轴的截面形状是大致等腰三角形。
[0022] 在有的实施方式中,上述至少一个导光元件包括沿着上述至少一个显示面板的上述第1轴相互对置的2个导光元件,还具有覆盖上述2个导光元件的上述出射面的光扩散层。
[0023] 在有的实施方式中,上述至少一个导光元件包括沿着上述至少一个显示面板的上述第1轴相互对置的2个导光元件,还具有覆盖上述显示区域和上述2个导光元件的上述出射面的透光性盖。优选上述透光性盖的折射率高于上述多个导光路的折射率。 [0024] 在有的实施方式中,上述至少一个导光元件具有多个光纤。
[0025] 在有的实施方式中,上述至少一个导光元件具有多个导光层。
[0026] 在有的实施方式中,上述至少一个显示面板具有在上述显示区域的整体上按照规定间距排列的多个像素,供给在上述周边显示区域的上述局部存在的多个像素的显示信号沿着上述第1轴被压缩。此时,供给在上述周边显示区域的上述局部存在的多个像素的显示信号根据导光元件产生的放大率,沿着上述第1轴按一定的压缩率或者不同的压缩比被压缩。
[0027] 在有的实施方式中,优选从上述至少一个显示面板射出的显示光的亮度在上述周边显示区域的上述局部高于其它部分。
[0028] 在有的实施方式中,上述显示装置是还具备背光装置的显示装置,上述至少一个显示面板是液晶显示面板,从上述背光装置向上述周边显示区域的上述局部射出的光的强度高于向其它部分射出的光的强度。当然,也可以使液晶显示面板的显示区域内的像素的透射率低于上述周边显示区域的上述局部的像素的透射率。像素的透射率由供给的信号电压控制即可。另外,也可以与从背光装置射出的光的强度的控制一起组合它们。 [0029] 在有的实施方式中,上述至少一个显示面板包括沿着上述第1轴排列的多个显示面板。
[0030] 在有的实施方式中,上述多个显示面板被设定成:沿着上述第1轴相互相邻的显示面的角度不足180°。沿着上述第1轴相互相邻的显示面的角度是例如90°。
[0031] 上述多个显示面板包括沿着上述第1轴排列的至少3个显示面板,上述至少3个显示面板被配置成环状。例如,也可以沿着房间的内壁将4个显示面板配置成环状。 [0032] 在有的实施方式中,上述多个显示面板被固定成:沿着上述第1轴相互相邻的显示面的角度可变。
[0033] 在有的实施方式中,上述至少一个显示面板包括沿着上述第1轴和与上述第1轴交叉的第2轴被排列成矩阵状的多个显示面板,上述至少一个导光元件包括以下导光元件:上述入射面被配置成与上述至少一个显示面板的与上述边框区域沿着上述第2轴相邻的周边显示区域的其它的局部重叠并且与上述至少一个显示面板的表面 平行,上述出射面被设置成沿着上述第2轴从上述周边显示区域的上述其它的局部向上述边框区域离上述入射面的距离变大并且延伸到与上述边框区域重叠的位置。上述第1轴是例如水平方向,上述第2轴是垂直方向。
[0034] 在有的实施方式中,上述至少一个导光元件还包括设置在上述显示装置的角部的锥状导光元件。
[0035] 发明效果
[0036] 根据本发明,能够提供与以往相比制造容易的、或者与以往相比成本低廉的、难以看到显示面板的边框区域或者在平铺的情况下的接缝的直视型的显示装置。
[0037] 附图说明
[0038] 图1是本发明的实施方式的液晶显示装置100a的示意性截面图。
[0039] 图2是液晶显示装置100a的端部的示意性截面图。
[0040] 图3是具备排列成一列的多个液晶显示装置100a的液晶显示装置100A的示意性立体图。
[0041] 图4是具备排列成矩阵状的多个液晶显示装置的液晶显示装置100B的示意性立体图。
[0042] 图5是锥状的导光元件21B的示意性立体图。
[0043] 图6是本发明的实施方式的其它液晶显示装置100C的示意性立体图。
[0044] 图7是是本发明的实施方式的其它液晶显示装置100a’的示意性截面图。 [0045] 图8(a)和(b)是用于本发明的实施方式的液晶显示装置的导光片20B和20C的示意性截面图。
[0046] 图9是本发明的实施方式的其它液晶显示装置的示意性截面图。
[0047] 图10是具备具有以均匀间距排列的像素的液晶显示面板10a的液晶显示装置100a的示意性截面图。
[0048] 图11是具备像素间距在周边显示区域小于其它区域的液晶显示面板10b的液晶显示装置100b的示意性截面图。
[0049] 图12是示意性地表示用作本发明的实施方式的显示装置的导光元件的片层叠体40的结构的立体图。
[0050] 图13(a)和(b)是用于说明片层叠体40的制造方法的示意图。
[0051] 图14(a)和(b)是用于说明片层叠体40的其它制造方法的示意图。
[0052] 图15是用于说明片层叠体40的另一个其它制造方法的示意图。
[0053] 图16是本发明的实施方式的其它显示装置200的示意性立体图。
[0054] 图17是本发明的实施方式的其它显示装置300的示意性立体图。
[0055] 图18是本发明的实施方式的其它显示装置400的示意性立体图。
[0056] 图19是本发明的实施方式的其它显示装置500的示意性截面图。
[0057] 附图标记说明:
[0058] 10:液晶显示面板;11:对置基板;12:TFT基板;13:液晶层;14:密封部;15、16:光学膜部;20A:导光片;21A:导光元件;21a:入射面;21b:出射面;21c:侧面;25:树脂层;
26:盖;30:边框区域;31:显示区域;32:周边显示区域的局部;50:背光装置;100a:液晶显示装置。

具体实施方式

[0059] 下面参照附图说明本发明的实施方式,但是本发明不限于例示的实施方式。 [0060] 参照图1至图3来说明本发明的实施方式的显示装置的结构和动作。下面,例示采用液晶显示面板作为显示面板的液晶显示装置,但是不限于此,可以采用PDP用显示面板、有机EL显示面板、电泳显示面板等。
[0061] 图1是本发明的实施方式的液晶显示装置100a的示意性截面图。图2是液晶显示装置100a的端部的示意性截面图。图3是具备多个液晶显示装置100a的液晶显示装置100A的示意性立体图。液晶显示装置100a可以单独使用,也可以通过如图3所示那样平铺多个液晶显示装置100a来得到大型的液晶显示装置100A。此外,平铺可以采用公知的方法来进行。
[0062] 如图1所示,液晶显示装置100a具备液晶显示面板10和配置在液晶显示面板10的观察者侧并沿着第1轴(在此为水平方向)相互对置的2个导光元件21A。液晶显示装置100a是透射型的,还具有背光装置50,利用液晶显示面板10对从背光装置50射出的光进行调制,由此进行显示。
[0063] 液晶显示面板10是公知的任意液晶显示面板即可,例如是TFT型VA模式的液晶显示面板。液晶显示面板10具有形成有滤色器、对置电极的对置基板11、形成有TFT、像素电极的TFT基板12以及被密封部14封入一对基板11和12之间的液晶层13。在基板11和12的与液晶层13相反的一侧的表面分别设有含有偏光板和必要时设置的相位差板的光学膜部15和16。
[0064] 液晶显示面板10具有由形成矩阵状的多个像素构成的显示区域31和形成在显示区域31外侧的边框区域30。边框区域30含有形成密封部14、各种配线的端子以及驱动电路等的区域,在边框区域30中一般设有遮光膜。因此,边框区域30无助于显示。 [0065] 作为背光装置50,可以广泛采用公知的背光装置。可以采用例如平行排列多个冷阴极线管的直下型的背光装置。但是,如后所述,优选能够调整亮度分布的背光装置。 [0066] 配置在液晶显示面板10的观察者侧的导光元件21A具有入射面21a、出射面21b以及形成在入射面21a与出射面21b之间的多个导光路。导光元件21A的入射面21a被配置成与液晶显示面板10的与边框区域30沿着第1轴相邻的周边显示区域的局部32重叠并且与显示面板10的表面平行,导光元件21A的出射面21b沿着第1轴从周边显示区域的局部32向边框区域30离入射面21a的距离变大并且被延长到与边框区域30重叠的位置。特别地,如在此所进行的例示所示,优选出射面21b被延长到与液晶显示面板10的端一致的位置。
[0067] 在此,第1轴是在水平方向上延伸的轴,图1是沿着第1轴的截面图。导光元件21A的沿着第1轴的截面形状是由入射面21a、出射面21b以及侧面21c决定的三角形。导光元件21A在与纸面垂直的方向上延伸,整体形状是三棱柱(参照图3)。
[0068] 导光元件21A是由例如光纤组构成的光纤面板。如广为人知的那样,各个光纤具有芯和包层,光在芯内传播。即,各个光纤的芯发挥一个导光路的作用。光纤面板所具有的光纤组以光纤的长度方向平行地一致的方式形成。在图1所示的截面图中,与导光元件21A的侧面21c平行地排列光纤。从入射面21a入射到导光元件21A的光与侧面21c平行地在光纤内传播,从出射面21b向观察者侧射出。出射面21b被设置成与液晶显示面板10的边框区域30重叠,因此液晶显示装置100a能够将与液晶显示面板10的边框区域30对应的区域用于显示。
[0069] 用作导光元件21A的光纤面板能够通过从板状地形成的光纤面板相对于光纤的长度方向斜切出入射面和出射面使其成为三棱柱状来制作。例如,能够适用石英制的光纤面板(例如,芯的折射率是1.8,包层的折射率是1.5)。当然,芯与包层的折射率之差越大,光纤的数值孔径(NA)越大,因此在提高光透射率的方面是优选的,但是没有特别的限制。光纤的材料没有特别限定,也可以采用丙烯酸树脂等透明树脂材料。另外,如果采用具备防止从芯内漏出的光到达相邻的芯的光吸收体的光纤面板,则在防止显示图像模糊的方面是更为优选的。
[0070] 在此,参照图2来说明在液晶显示装置100a中难以看到液晶显示面板10的边框区域30的原因。
[0071] 如上所述,导光元件21A的入射面21a被配置成与液晶显示面板10的与边框区域30沿着第1轴相邻的周边显示区域的局部32重叠。因此,从周边显示区域的局部32射出的光从入射面21a进入到导光元件(光纤面板)21A内,在与侧面21c平行的各个导光路(光纤)内传播,从出射面21b射出。出射面21b被形成为不与入射面21a平行而是向边框区域30离入射面21a的距离变大,因此入射到入射面21a的显示光(图像信息)被放大并从出射面21b射出。因此,液晶显示装置100a的使用者会观察到显示在液晶显示面板10的包含非显示区域30的大致整个面上的图像。
[0072] 在单独利用液晶显示装置100a的情况下,能够得到没有边框区域或者边框区域小于液晶显示面板10的边框区域30的显示装置。当然,此时如例示所示,不限于对水平方向对置的2个边框区域设置导光元件21A的情况,也可以采用如下结构:对垂直方向对置的其它2个边框区域也设置导光元件21A来消除或者减小液晶显示装置100a的全部4条边的边框区域。另外,根据液晶显示装置100a的用途,也可以仅对1条边或者任意2条边或者3条边设置导光元件21A。
[0073] 另外,在平铺多个液晶显示装置100a的情况下,通过对相邻的液晶显示装置100a的边设置导光元件21A,能够得到难以看到接缝的显示装置。例如,通过将多个液晶显示装置100a排列成一列,能够得到如图3所示的液晶显示装置100A。另外,通过与液晶显示装置100a相同地将对4条边设有导光元件21A的液晶显示装置排列成矩阵状,能够得到如图4所示的液晶显示装置100B。
[0074] 此时,如表示放大图的图5所示,通过在角部分设置锥状导光元件21B,能够提供在各液晶显示面板10的角部都没有接缝的显示。在此,锥状是指随着从入射面前进到出射面导光路的截面积(与光的行进方向正交的方向)变大的形状。例如如图5示意性所示,导光元件21B能够采用从入射面向出射面直径逐渐变大的光纤21t而形成。这种锥状导光元件21B也能够通过对通常的非锥状光纤面板一边进行加热一边从各光纤的直径根据位置而变化地延伸的光纤面板切出来制作出。
[0075] 导光元件21B被形成为沿着与形成角的相互正交的2个边分别正交的线的截面和沿着将角分成2等份的线的截面(图5中的斜线部分)具有满足上述条件的相同形状(在此为三角形)。
[0076] 并且,如图6所示的液晶显示装置100C所示,如果按照液晶显 示面板10的设有导光元件21A的边彼此相邻的方式各例如倾斜10°来配置多个液晶显示面板10,则能够实现没有接缝的曲面型的显示装置。当然,对于多个液晶显示面板10的显示面所成的角度,导光元件21A的边相接即可,没有特别限制,但是所成的角度是180°不到的方式在导光元件21A的顶角不醒目这方面是优选的。此外,从理论上说,即使是180°以上的角度也能够进行没有接缝的显示。
[0077] 此外,在图3、图4以及图6中,省略了背光装置50。例如,在平铺多个液晶显示装置100a的情况下,也可以将背光装置50分别设置在各个液晶显示装置100a中,也可以在构成由平铺而得到的液晶显示装置的多个液晶显示装置100a的局部或者全部中设置公共的背光装置50。在采用有机EL显示面板等自发光型的显示面板来代替液晶显示面板10的情况下,毋庸置疑不需要背光装置50。
[0078] 液晶显示装置100a仅具有与液晶显示面板10的与边框区域30相邻的周边显示区域的局部32和边框区域30重叠那样的导光元件21A,在除了周边显示区域的局部32以外的显示区域31的大部分都没有导光元件21A。因此,无需如上述专利文献1-3所记载的现有的显示装置那样需要大面积的光纤面板,具有制造容易、成本低廉的优点。另外,液晶显示装置100a通过平铺不仅能够实现超大屏幕的显示装置,在拆卸后能够容易运送,因此具有操作性也高的优点。
[0079] 如图1所示,液晶显示装置100a还具有覆盖液晶显示面板10的显示区域31和2个导光元件21A的出射面21a的透光性的盖26(在图3、图4以及图6中省略了)。盖26和导光元件21A被未图示的透明粘接剂层固定在液晶显示面板10的表面。导光元件21A还被形成在侧面21c与液晶显示面板10的表面之间的树脂层25固定。树脂层25也可以省略,但是能够更为牢靠地固定导光元件21A。盖26被粘接剂层固定到导光元件21A的出射面21b。另外,也可以不要导光元件21A与液晶显示面板10之间的粘接剂层而在它们之间隔着空气层固定。
[0080] 有时将设置在液晶显示面板10的观察者侧的表面的导光元件21A、盖26以及树脂层25一起称为导光片20A。设置盖26和树脂层 25,形成具有平坦表面的片状,由此能够保护导光元件21A、液晶显示面板10的显示面。另外,液晶显示装置100a的表面是平坦的,因此也能够减轻外观的不协调感。并且,也能够得到易于拂拭表面污垢的优点。盖26是例如按照沿着导光元件21A和液晶显示面板10的显示面的形状的方式而预先形成的透明树脂板(例如丙烯酸树脂板)。
[0081] 通过设置盖26,能够得到能够提高正面亮度的优点。参照图2和图7来说明盖26的功能。
[0082] 图7所示的液晶显示装置100a’取代图2所示的液晶显示装置100a的导光片20A而具有不具有盖26的导光片20A’。
[0083] 如图7所示,当在导光元件21A内传播的光从出射面21b射出时,根据出射面21b与外部的折射率之差而发生折射。在此,在没有盖26的情况下,根据导光元件21A的折射率、例如光纤的芯的折射率1.8与空气的折射率1.0之比而发生折射,如图7的粗箭头所示,会从正面方向(液晶显示面板10的显示面法线方法)向大幅度倾斜的方向射出。其结果,液晶显示装置100a’的正面亮度会降低。此外,在未设置盖26的情况下,优选在光纤面板上和液晶显示面板10的显示面上形成防反射膜。
[0084] 与此相对,如图2所示,如果设置盖26,则在出射面21b中的折射会根据导光元件21A的折射率与盖26的折射率之比而折射。因此,与没有盖26的情况相比,向正面方向射出的光的量增加了。此时,在盖26是具有与光纤的芯的折射率相同的折射率的材料的情况下,在出射界面中没有折射,因此正面亮度的降低非常少。
[0085] 也能够代替如图1所示的液晶显示装置100a所具有的导光片20A而采用如图8(a)所示的导光片20B、如图8(b)所示的导光片20C。
[0086] 如图8(a)所示的导光片20B具有形成在导光元件21A的出射面上的光扩散层22。通过设置光扩散层22,能够得到从出射面射出的光被扩散了的、视野角大的效果。作为光扩散层22,能够采用公知的光扩散层或者光扩散元件。能够使用例如巴川制纸所社制的以 扩散粘着片为代表的含有微小粒子的散射膜、日东电工社制的以防眩处理为代表的具有随机形成微小凹凸的表面的扩散层、スリ一ェム社的以BEF为代表的棱镜片、微棱镜阵列等光扩散元件。当然,光扩散元件不仅限于一个种类,也可以并用例如棱镜片与扩散粘着片的组合等多种方法。
[0087] 在设置光扩散层22的情况下,在导光元件21A的出射面中光向正面方向扩散,因此有减少上述正面亮度降低的效果。因此,在未设置盖26的情况下,设置光扩散层22也是优选的。另外,也可以按照不仅覆盖导光元件21A的出射面还覆盖显示区域的方式来设置光扩散层22。
[0088] 另外,能够采用如图8(b)的导光片20C那样的具有曲面的导光元件21C。导光元件21C是朝向液晶显示面板10的边框区域厚度变大的形状即可,形状可以自由设计。 [0089] 并且,优选在盖26上形成防反射膜。利用防反射膜,能够降低外光的表面反射并提高视认性。作为防反射膜,能够使用氟化镁(MgF2)薄膜、涂敷了以添加了氟的丙烯酸树脂等为代表的低折射率树脂的膜、在表面形成有亚波长级别的微小凹凸来减低表面反射的蛾眼防反射膜等。
[0090] 此外,在液晶显示面板10的液晶层13(参照图1)与导光元件21A的距离大的情况下、它们之间存在光扩散层的情况下,有时通过导光元件21A而看到的图像会变得模糊。因此,优选液晶显示面板10的观察者侧基板11与光学膜部15的厚度尽量地薄(例如,基板11的厚度为0.3mm,光学膜部15的厚度为0.1mm),优选平行光的透射率高(扩散少)。
另外,基于同样的原因,优选光学膜部15所含有的粘着膜等设置在液晶显示面板10的观察者侧的粘接剂(包括粘着剂)采用不含有使光扩散的粒子的材料。
[0091] 下面,说明用于得到更为均匀的显示的结构。首先,说明亮度均匀化。 [0092] 从液晶显示装置100a射出的显示光中的、从配置导光元件21A的周边显示区域的局部32射出的显示光被导光元件21A沿着第1轴 (在附图中为水平方向)放大,因此根据其放大率而亮度减低。另外,由于导光元件21A的开口率(光纤的芯的开口率)和光纤的输送损失,亮度会降低。因此,在未设置导光元件21A的区域33与设置导光元件21A的周边显示区域的局部32之间会产生亮度差。
[0093] 这能够通过与其它显示区域33相比相对地提高从周边显示区域的局部32射出的显示光的亮度而得到改善。
[0094] 在此例示出的液晶显示装置100a的情况下,能够采用下面的两个方法。 [0095] 方法a:降低未配置导光元件21A的显示区域33所含有的像素的透射率。 [0096] 方法b:与向其它部分33射出的光的强度相比提高向配置导光元件21A的周边显示区域的局部32射出的光的强度。
[0097] 方法a能够通过调整对像素供给的电压而容易实现。方法b例如如图9所示的背光装置50那样,与其它冷阴极线管相比使对应于液晶显示面板10的周边显示区域的局部32而配置的冷阴极线管组51和52明亮地点亮即可。另外,对于并列发光二极管(LED)来配置的背光装置,也能够利用相同的方法来进行改善。当然,也可以组合上述方法a和b来进行亮度的均匀化。
[0098] 另外,在显示面板是等离子显示面板(PDP)、有机EL显示面板(OLED)这样的自发光型的显示面板的情况下,相对地减小未配置导光元件21A的显示区域33所含有的像素的亮度即可。
[0099] 下面说明像素的均匀化。
[0100] 如上述所示,从液晶显示装置100a射出的显示光中的、从配置导光元件21A的周边显示区域的局部32射出的显示光被导光元件21A沿着第1轴(在附图中为水平方向)放大(或者缩小)。因此为了得到正常的显示,优选将显示在周边显示区域的局部32中的图像根据被导光元件21A放大的比例预先压缩(或者放大)。作为压缩图像来进行显示的方法,有如下2种。放大图像来进行显示的方法相反地进行即可,省略说明。
[0101] 方法1是如下方法:如图10所示的液晶显示装置100a所示,跨 越液晶显示面板10a的显示区域整体(33和32a),将像素17和17a的间距设为一定并且通过信号处理在周边显示区域的局部32a上显示压缩图像。即,沿着第1轴压缩供给在周边显示区域的局部
32a上存在的多个像素的显示信号。此时,供给在周边显示区域的局部32a上存在的像素
17a的显示信号根据导光元件21A产生的放大率沿着第1轴以一定压缩率或者不同的压缩比被压缩。
[0102] 方法2是如下方法:如图11所示的液晶显示装置100b所示,对于液晶显示面板10b的像素17的间距,使周边显示区域的局部32b的像素17b的间距小于其它区域33的像素17的间距(压缩),不进行信号处理来显示压缩图像。方法2虽然不需要特别的信号处理但需要预先制造专用的显示面板,存在通用性差、花费成本等问题。
[0103] 与此相对,方法1虽然需要信号处理但是具有能够使用一般的显示面板的优点。特别地,如上所述,本发明的实施方式的显示装置具有能够利用被箱体收纳的显示单元以简易的构造来应用平铺技术的优点,因此方法1是特别有利的。方法1能够利用例如软件来执行。另外,在导光元件21A的出射面21b是平面(截面是直线)的情况下,图像被均等地放大,因此压缩图像也均等地压缩即可,具有能够简单地进行信号处理的优点。当然,在采用具有如图8(b)所示的曲面的导光元件21C的情况下,根据导光元件21C产生的放大率来压缩图像即可。
[0104] 此外,图像被放大(或者缩小)的程度依赖于导光元件21A的入射面和出射面的沿着第1轴的长度。即,在出射面的沿着第1轴的长度长于入射面的沿着第1轴的长度的情况下,图像被放大,在相反的情况下被缩小。因此,在作为特殊情况的入射面和出射面沿着第1轴的长度相等的情况下,即导光元件21A的沿着第1轴的截面形状是大致等腰三角形的情况下,图像没有被放大也没有被缩小而是被等倍显示,因此图像压缩是不需要的(参照图19)。
[0105] 在上述的实施方式中,例示出采用具有多个光纤的光纤面板来作为导光元件21A的结构,但是也能够采用如图12所示的具有多个导光层的片层叠体40来作为导光元件21A。
[0106] 片层叠体40是至少两种以上的折射率不同的透光层的层叠体。透光层在与长度方向(光的传播方向)正交的方向上相互平行地层叠。与图1的导光元件21A相同,被配置成透光层43和44的长度方向与连接显示区域31的端的部分与片层叠体40的端(即显示装置的端)的部分的直线的倾斜方向一致,发挥导光元件21A的功能。例如,能够利用如图12所示的包含两种透光层43和44的片层叠体40。
[0107] 片层叠体40能够利用下面的方法容易地制作出。
[0108] 如图13(a)所示,在包括丙烯酸树脂或者玻璃那样的透光性的材料的基材43的单侧表面,涂敷比基材43的折射率低的例如JSR社制的ォプスタ一(商品名)等含有氟类化合物的低折射率的树脂44并使之干燥、固化。然后,使这些基材隔着具有粘着性或者粘接性的层来层叠多层之后,使之固化以使得各层不会发生剥离。作为具有粘着性或者粘接性的材料,可以采用热固化性树脂、热可塑性树脂、或者紫外线固化性树脂材料等,在透光性高、光散射性少、并且得到充分的固化后的强度的范围之内,优选膜厚薄的材料。在基材43或者树脂44具有粘着性或者粘接性的情况下,无需特别地另行配置粘着层或者粘接层。 [0109] 下面,如图13(b)所示,将如上所述而得到的层叠体如虚线61、62所示的那样相对于基材43和树脂44的面在斜方向上切断,根据需要对切断面进行研磨,整理外观,由此能够得到如图12所示的片层叠体40。
[0110] 切断方向是由非显示区域30的宽度和配置片层叠体40的区域32(例如参照图2)的面积决定的参数,将虚线61与基材43和树脂44的面方向所成的角度设为65度,将虚线62与基材43和树脂44的面方向所成的角度设为30度。
[0111] 另外,如图14(a)和(b)、图15所示,在基材43能够如包括树脂材料的膜基材那样柔性弯曲的情况下,能够利用辊到辊的方法来进一步容易地制作出。
[0112] 图14(a)和(b)表示利用辊到辊法的第1方法。
[0113] 首先,如图14(a)所示,在包括透光性柔性材料的膜基材43 的单侧表面,利用狭缝涂敷机从喷嘴45喷出树脂来将与基材43相比折射率低的树脂材料44均匀地涂敷在基材43上,并使之干燥、固化,之后利用辊卷起。作为膜基材43,可以采用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、丙烯酸膜。作为折射率低的树脂材料,可以采用例如JSR社制的ォプスタ一(商品名)等含有氟类化合物的树脂。然后,利用加热炉等将该辊加热到膜基材43的软化点以上,使膜彼此熔接。
[0114] 然后,如图14(b)所示,将如上所述而得到的层叠体如虚线61、62所示的那样相对于基材43和树脂44的面在斜方向上切断,根据需要对切断面进行研磨,整理外观,由此能够得到如图12所示的片层叠体40。
[0115] 在此,基材43和树脂44的面严格地说是曲面,但是如果使辊的直径充分地大于片层叠体40的厚度(例如6英寸的直径等),则能够使基材的面大致与平面近似。另外,即使实际上是曲面,如果是在膜材料内充分导光的范围则得到的效果不会特别地变化。另外,将层叠体从辊剥离之后,一边加热一边通过压力机等来施加压力使其变成平板,由此也能够从曲面形状变形成平面形状。
[0116] 除了使膜熔接的方法之外,也可以通过隔着具有粘接性(包括粘着性)的层卷到辊上使之发生固化以使得各层不会发生剥离。
[0117] 作为具有粘着性或者粘接性的材料,可以采用热固化性树脂、热可塑性树脂、或者紫外线固化性树脂材料等,但是在透光性高、光散射性少、并且得到充分的固化后的强度的范围内,优选膜厚薄的材料。
[0118] 图15表示利用辊到辊的第2方法。
[0119] 利用辊重叠地卷起包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、丙烯酸膜那样的透光性材料的膜基材43和与基材43相比折射率低的、例如ダィキン工业社制的四氟乙烯-全氟丙烯共聚物(neoflon)等氟类化合物的膜基材44。
[0120] 然后,利用加热炉等将该辊加热到膜基材43或者膜基材44的软化点以上,使膜彼此熔接。
[0121] 之后,与上述相同,能够得到如图12所示的片层叠体40。在此,除了使膜熔接的方法之外,也可以通过隔着具有粘着性或者粘接性的层卷到辊上使之固化以使各层不会发生剥离。
[0122] 例如,在利用辊到辊的第1方法制作出的片层叠体40以PET层的折射率1.65与含有氟类化合物的低折射率树脂层的折射率1.4的界面来引导光。即,以光纤来说,PET层相当于芯,低折射率树脂层相当于包层。当然,芯与包层的折射率差越大,片层叠体的数值孔径(NA)越大,因此在提高光透射率的方面是优选的。另外,为了防止从PET层漏出的光入射到相邻的PET层,优选在低折射率树脂层的更为外侧层叠光吸收层。如果从PET层漏出的光入射到相邻的PET层,则有时会发生显示图像的模糊。作为光吸收层,可以采用例如含有着色材料的PET膜等。
[0123] 下面,参照图16~图19表示本发明的实施方式的显示装置的各种具体例。 [0124] 例如,如图16所示的显示装置200那样,2个显示面板10按照设有导光元件21的框(边)彼此相接的方式来倾斜90度而排列配置成L字型,由此能够实现具有没有接缝的L字型的显示区域70a、70b的显示装置。其能够应用于例如直立型的数码相框、车载型信息显示设备等目前没有的设计形状的显示装置。当然,2个显示面板10的显示面所成的角度不限于90度。
[0125] 另外,通过沿着1个轴环状地配置至少3个显示面板10能够使内面整体成为显示面。例如如图17所示的显示装置300所示,通过沿着房间的内壁环状地配置4个显示面板10,与角对应来配置导光元件21,也能够用显示装置来覆盖房间内壁的整体。通过利用没有接缝的显示装置来覆盖房间的墙壁的一个面,能够提供利用单个显示装置不可能实现的、实现超高现场感的显示装置。当然,毋庸置疑,在房顶或者底板上也设置显示装置,能够更为增强现场感。此外,也能够取代显示面板10而采用例如图1所示的液晶显示装置100a。 [0126] 并且,如图18所示的显示装置400那样,通过将相邻的显示面板10的接触部设为在轴72的周围能够转动的可动部,能够改变相 邻的显示面70a与70b的角度。因此,能够无接缝地显示具有2个屏幕的手机、游戏机、电子书等的显示器的显示。这样,本发明能够在小型的设备中也搭载大屏幕的显示装置,是非常有用的。
[0127] 为了在上述显示装置200~400中正常地显示图像,如上所述,一般需要压缩(或者放大)图像来进行显示。然而,如图19的显示装置500那样,根据相邻的显示面板10的角度,可以采用截面形状是大致等腰三角形的导光元件21A。该情况下,导光元件21A的入射面和出射面的长度大致相等,因此图像不放大也不缩小而被等倍显示。
[0128] 工业上的可利用性
[0129] 本发明适用于各种直视型的显示装置。