JP2010044206A - Display device - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
この発明は、表示装置に係り、特に、レンズアレイユニットを備えた立体映像表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a stereoscopic image display device including a lens array unit.
動画表示が可能な立体画像表示装置、所謂、3次元ディスプレイには、種々の方式が知られている。近年、特にフラットパネルタイプで、且つ、専用の眼鏡等を必要としない方式の要望が高くなっている。このタイプの立体動画表示装置のうち、ホログラフィの原理を利用する方式はフルカラー動画の実現が難しいが、直視型或いは投影型の液晶表示装置やプラズマ表示装置などのような画素位置が固定されている表示ユニット(表示装置)の直前に、表示ユニットからの光線を制御して観察者に向ける光線制御素子を設置する方式は比較的容易に実現できる。 Various methods are known for stereoscopic image display devices capable of displaying moving images, so-called three-dimensional displays. In recent years, there has been a growing demand for a flat panel type method that does not require special glasses. Of this type of stereoscopic video display device, the method using the principle of holography is difficult to realize a full-color video, but the pixel position is fixed as in a direct-view or projection-type liquid crystal display device or plasma display device. A method of installing a light beam control element that controls the light beam from the display unit and directs it to the observer just before the display unit (display device) can be realized relatively easily.
光線制御素子は、一般的にはパララクスバリア或いは視差バリアとも称され、光線制御素子上の同一位置でも角度により異なる画像が見えるように光線を制御している。 The light beam control element is generally called a parallax barrier or a parallax barrier, and controls light beams so that different images can be seen depending on the angle even at the same position on the light beam control element.
上述の視差バリアを用いる方式には、さらに2眼式、多眼式、超多眼式(多眼式の超多眼条件)、インテグラルフォトグラフィー(以下、IPとも云う)に分類される。このうちIP方式は、視点位置の自由度が高く、容易に立体視が可能となるという特徴がある。水平視差のみで垂直視差のない1次元IP方式は、非特許文献1に記載されているように、解像度の高い表示装置の実現も比較的容易である。これに対し、2眼方式や多眼方式では、立体視できる視点位置の範囲、すなわち視域が狭く、見にくいという問題があるが、立体画像表示装置としての構成としては最も単純であり、表示画像も簡単に作成できる。 The above-described methods using a parallax barrier are further classified into two-lens, multi-view, super-multi-view (multi-view super-multi-view conditions), and integral photography (hereinafter also referred to as IP). Among these, the IP method has a feature that the viewpoint position is highly flexible and stereoscopic viewing can be easily performed. As described in Non-Patent Document 1, the one-dimensional IP method with only horizontal parallax and no vertical parallax can relatively easily realize a display device with high resolution. On the other hand, the binocular method and the multi-view method have a problem that the range of viewpoint positions that can be viewed stereoscopically, that is, the viewing range is narrow and difficult to see, but the configuration as a stereoscopic image display device is the simplest, and the display image Can also be created easily.
一方で、専用の眼鏡を必要とする立体ディスプレイとしては、例えば、特許文献1によれば、画面の上下方向の立体視域の拡大を図った立体ディスプレイが開示されている。
専用の眼鏡等を必要としない直視型裸眼立体表示装置では、良好な立体表示特性を得るためには、光線制御素子の一つであるレンズアレイユニットにおけるレンズと表示ユニットにおける画素との間の距離を均一に保つことが重要である。 In a direct-view type autostereoscopic display device that does not require special glasses or the like, in order to obtain good stereoscopic display characteristics, the distance between the lens in the lens array unit, which is one of the light control elements, and the pixel in the display unit It is important to keep them uniform.
レンズアレイユニットは、通常、支持体であるガラス基板に貼りつけられている。このような構成のレンズアレイユニットは、その自重などによって反るおそれがあるため、比較的厚い(例えば2mm〜3mm程度)ガラス基板を適用することが望ましい。しかしながら、このような厚いガラス基板は高価であるため、レンズアレイユニットさらには立体表示装置のコストアップにつながる。また、厚いガラス基板を必要とするため、装置全体の厚みが増す傾向にある。 The lens array unit is usually attached to a glass substrate that is a support. Since the lens array unit having such a configuration may be warped due to its own weight or the like, it is desirable to apply a relatively thick glass substrate (for example, about 2 mm to 3 mm). However, since such a thick glass substrate is expensive, it leads to an increase in cost of the lens array unit and further the stereoscopic display device. Moreover, since a thick glass substrate is required, the thickness of the entire apparatus tends to increase.
また、レンズアレイユニットを表示ユニットに密着させるように配置することによってレンズと画素との間の距離を均一に保つ構成の場合、高温環境に長時間放置すると、レンズ、偏光板、ガラス基板などは温度の影響を受け、レンズ、偏光板、ガラス基板などの線膨張係数が異なる場合には、レンズアレイユニットや表示ユニットが反り、離れてしまうことがある。このため、レンズと画素との間の距離の均一性が損なわれ、所望の表示特性が得られないおそれがある。 If the lens array unit is placed in close contact with the display unit to keep the distance between the lens and the pixel uniform, if left in a high temperature environment for a long time, the lens, polarizing plate, glass substrate, etc. When the coefficients of linear expansion of lenses, polarizing plates, glass substrates, etc. are different due to the influence of temperature, the lens array unit and the display unit may be warped and separated. For this reason, the uniformity of the distance between the lens and the pixel is impaired, and desired display characteristics may not be obtained.
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、コストの低減及び薄型化が可能であるとともに、使用環境にかかわらず所望の表示特性を得ることが可能な表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a display device capable of reducing costs and reducing the thickness and obtaining desired display characteristics regardless of the use environment. Is to provide.
この発明の第1態様による表示装置は、
支持層と、レンズアレイ層と、前記支持層と前記レンズアレイ層との間に挟持された偏光層と、を有するレンズアレイユニットと、
第1基板、及び、前記第1基板と前記レンズアレイユニットとの間に配置された第2基板を貼り合わせた構造であって、マトリクス状に配列された画素を有する表示ユニットと、
を備え、
前記レンズアレイユニットの前記支持層は、前記表示ユニットに接着されたことを特徴とする。
A display device according to a first aspect of the present invention includes:
A lens array unit having a support layer, a lens array layer, and a polarizing layer sandwiched between the support layer and the lens array layer;
A display unit having a first substrate and a second substrate disposed between the first substrate and the lens array unit and having pixels arranged in a matrix;
With
The support layer of the lens array unit is bonded to the display unit.
この発明の第2態様による表示装置は、
一対の支持層の間に偏光層を挟持した偏光板と、前記偏光板を構成する一方の支持層によって支持されたレンズアレイ層と、を有するレンズアレイユニットと、
第1基板、及び、前記第1基板と前記レンズアレイユニットとの間に配置された第2基板を貼り合わせた構造であって、マトリクス状に配列された画素を有する表示ユニットと、
を備え、
前記偏光板を構成する他方の支持層は、前記表示ユニットに接着されたことを特徴とする。
A display device according to a second aspect of the present invention provides:
A lens array unit comprising: a polarizing plate having a polarizing layer sandwiched between a pair of supporting layers; and a lens array layer supported by one supporting layer constituting the polarizing plate;
A display unit having a first substrate and a second substrate disposed between the first substrate and the lens array unit and having pixels arranged in a matrix;
With
The other support layer constituting the polarizing plate is bonded to the display unit.
この発明によれば、コストの低減及び薄型化が可能であるとともに、使用環境にかかわらず所望の表示特性を得ることが可能な表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a display device capable of reducing the cost and reducing the thickness and obtaining desired display characteristics regardless of the use environment.
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。 A display device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、表示装置は、表示ユニット10と、光線制御素子であるレンズアレイユニット20と、を備えて構成されている。表示ユニット10は、一対の基板すなわち第1基板11と第2基板12とを貼り合わせた構造である。第2基板12は、第1基板11とレンズアレイユニット20との間に配置されている。
As shown in FIG. 1, the display device includes a
この表示ユニット10は、液晶表示パネル、プラズマ表示パネル、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示パネル、電解放出型表示パネルなどの各種表示パネルを含んで構成されており、特に、種類は問わない。この実施の形態においては、特に、表示ユニット10は、液晶表示パネルLPNを含む例について説明する。
The
図2及び図3に示すように、液晶表示パネルLPNは、一対の基板すなわちアレイ基板(第1基板)11及び対向基板(第2基板)12間に液晶層13を保持した構造であり、画像を表示する表示エリアDAを備えている。この表示エリアDAは、マトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている。
2 and 3, the liquid crystal display panel LPN has a structure in which a
アレイ基板11は、例えばガラス基板等の光透過性を有する絶縁基板11Aを用いて形成されている。このアレイ基板11は、絶縁基板11A上において、各画素PXに駆動信号を供給する配線部を備えている。すなわち、アレイ基板11は、配線部として、画素PXの行方向に沿って配置された複数の走査線Y(Y1〜Ym)及び複数の補助容量線C(C1〜Cm)、画素PXの列方向に沿って配置された複数の信号線X(X1〜Xn)、画素PX毎に配置されたスイッチング素子SWなどを備えている。さらに、アレイ基板11は、各スイッチング素子SWに接続された画素電極PEなどを備えている。走査線Yのそれぞれは、駆動信号(走査信号)を供給するゲートドライバYDに接続されている。信号線Xのそれぞれは、駆動信号(映像信号)を供給するソースドライバXDに接続されている。
The
各スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。このスイッチング素子SWは、各画素PXに対応して走査線Y及び信号線Xの交差部に配置されている。スイッチング素子SWのゲートは、対応する走査線Yに接続されている(あるいは走査線Yと一体的に形成されている)。スイッチング素子SWのソースは、対応する信号線Xに接続されている(あるいは信号線Xと一体的に形成されている)。スイッチング素子SWのドレインは、画素電極PEに電気的に接続されている。 Each switching element SW is composed of, for example, a thin film transistor. The switching element SW is disposed at the intersection of the scanning line Y and the signal line X corresponding to each pixel PX. The gate of the switching element SW is connected to the corresponding scanning line Y (or formed integrally with the scanning line Y). The source of the switching element SW is connected to the corresponding signal line X (or formed integrally with the signal line X). The drain of the switching element SW is electrically connected to the pixel electrode PE.
各画素電極PEは、スイッチング素子SWを覆う絶縁膜IL上に配置されており、絶縁膜ILに形成されたコンタクトホールを介してスイッチング素子SWのドレインと電気的に接続されている。 Each pixel electrode PE is disposed on the insulating film IL covering the switching element SW, and is electrically connected to the drain of the switching element SW through a contact hole formed in the insulating film IL.
この画素電極PEは、バックライトユニットから放射されたバックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型の液晶表示パネルLPNにおいては、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの光透過性を有する導電材料によって形成される。 In the transmissive liquid crystal display panel LPN that selectively transmits the backlight emitted from the backlight unit and displays an image, the pixel electrode PE is made of indium tin oxide (ITO), indium zinc, It is formed of a light-transmitting conductive material such as oxide (IZO).
また、各画素電極PEは、対向基板12側から入射する外光(フロントライトユニットから放射されたフロントライト光も含む)を選択的に反射して画像を表示する反射型の液晶表示パネルLPNにおいては、アルミニウム(Al)などの光反射性を有する導電材料によって形成される。
Each pixel electrode PE in the reflective liquid crystal display panel LPN that selectively reflects external light (including front light emitted from the front light unit) incident from the
このようなアレイ基板11の表面は、液晶層13に含まれる液晶分子の配向を制御するための第1配向膜AL1によって覆われている。
The surface of such an
画素電極PEとの間の電位差により液晶層13に電圧を印加するためのコモン電極CEは、アレイ基板11に備えられても良いし、対向基板12に備えられても良い。すなわち、横電界(基板の主面にほぼ平行な電界)を主として利用する横電界モードでは、アレイ基板11は、画素電極PEとは電気的に絶縁され且つ画素電極PEに対向するコモン電極CEを備えている。また、縦電界(基板の主面にほぼ垂直な電界)を主として利用する縦電界モードでは、対向基板12は、液晶層13を介して画素電極PEに対向するコモン電極CEを備えている。このようなコモン電極CEは、ITOやIZOなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。
The common electrode CE for applying a voltage to the
図3に示した例では、対向基板12は、例えばガラス基板等の光透過性を有する絶縁基板12Aを用いて形成されている。この対向基板12は、絶縁基板12A上において、コモン電極CEなどを備えている。
In the example illustrated in FIG. 3, the
このような対向基板12の表面は、液晶層13に含まれる液晶分子の配向を制御するための第2配向膜AL2によって覆われている。
The surface of the
これらのアレイ基板11及び対向基板12は、画素電極PEとコモン電極CEとを対向させた状態で図示しないシール材によって貼り合わせられている。アレイ基板11及び対向基板12の間には、図示しないスペーサ(例えば一方の基板に一体的に形成された柱状スペーサ)が介在し、基板間に所定のセルギャップが形成される。
The
液晶層13は、アレイ基板11と対向基板12とのセルギャップに封止された液晶組成物によって形成されている。この実施の形態においては、液晶モードについて特に制限はなく、TN(Twisted Nematic)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、VA(Vertical Aligned)モードなどの主として縦電界を利用するモードや、IPS(In−Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モードなどの主として横電界を利用するモードなどが適用可能である。
The
カラー表示タイプの液晶表示装置では、液晶表示パネルLPNは、複数種類の画素PX、例えば赤(R)を表示する赤色画素、緑(G)を表示する緑色画素、青(B)を表示する青色画素を有している。すなわち、赤色画素は、赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタを備えている。緑色画素は、緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタを備えている。青色画素は、青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタを備えている。これらのカラーフィルタは、アレイ基板11または対向基板12の主面に配置される。
In a color display type liquid crystal display device, the liquid crystal display panel LPN has a plurality of types of pixels PX, for example, a red pixel that displays red (R), a green pixel that displays green (G), and a blue that displays blue (B). Has pixels. That is, the red pixel includes a red color filter that transmits light having a red main wavelength. The green pixel includes a green color filter that transmits light having a green dominant wavelength. The blue pixel includes a blue color filter that transmits light having a blue main wavelength. These color filters are arranged on the main surface of the
各画素PXは、各々画素電極PE及びコモン電極CE間に液晶容量CLCを有している。 Each pixel PX has a liquid crystal capacitor CLC between the pixel electrode PE and the common electrode CE.
複数の補助容量線C(C1〜Cm)は、各々対応行の画素電極PEに容量結合して補助容量Csを構成する。 The plurality of auxiliary capacitance lines C (C1 to Cm) are capacitively coupled to the pixel electrodes PE in the corresponding rows, respectively, to form the auxiliary capacitance Cs.
表示ユニット10が透過型の液晶表示パネルLPNを含む構成においては、図3に示すように、表示ユニット10は、バックライトユニットBLを含み、図3に示すように、さらに、表示エリアDAに対応してアレイ基板11の外面に配置された第1光学素子OD1、また、対向基板12の外面に配置された第2光学素子OD2を含んで構成されている。これらの第1光学素子OD1及び第2光学素子OD2は、それぞれの外面側に偏光板を含んでいる。第1光学素子OD1に含まれる偏光板の吸収軸は、第2光学素子OD2に含まれる偏光板の吸収軸に対して直交するまたは平行である。
In a configuration in which the
なお、第1光学素子OD1及び第2光学素子OD2は、必要に応じて位相差板を含んでいても良い。位相差板は、透過光に位相差を付与するものである。例えば、位相差板を法線方向に透過する光に対して位相差を付与する位相差板としては、Aプレート相当の屈折率異方性を有するもの(nx>ny≒nzあるいはnz≒nx>ny)があり、代表的なものとしては、1/4波長板や1/2波長板などがある。また、位相差板を法線に対して傾いた斜め方向に透過する光に対して位相差を付与する位相差板としては、Cプレート相当の屈折率異方性を有するもの(nx≒ny≠nz)がある。また、2軸の位相差板として、nx>ny>nzの屈折率異方性を有するものもある。 Note that the first optical element OD1 and the second optical element OD2 may include a retardation plate as necessary. The phase difference plate imparts a phase difference to transmitted light. For example, a retardation plate that gives a retardation to light transmitted through the retardation plate in the normal direction has a refractive index anisotropy equivalent to A plate (nx> ny≈nz or nz≈nx> ny), and typical examples include a quarter-wave plate and a half-wave plate. In addition, as a phase difference plate that gives a phase difference to light transmitted through the phase difference plate in an oblique direction inclined with respect to the normal line, one having a refractive index anisotropy equivalent to the C plate (nx≈ny ≠) nz). Some biaxial retardation plates have refractive index anisotropy of nx> ny> nz.
これらの第1光学素子OD1及び第2光学素子OD2は、それぞれ2以上の波長板を含んでいても良い。 Each of the first optical element OD1 and the second optical element OD2 may include two or more wavelength plates.
図1に示すように、レンズアレイユニット20は、レンズアレイ層201を備えている。
As shown in FIG. 1, the
図4及び図5に示すように、レンズアレイ層201は、一方向に並んだ複数のシリンドリカルレンズによって構成されている。ここで、便宜上、走査線が延在する方向と平行な方向をXとし、信号線が延在する方向と平行な方向をYとし、X−Y平面の法線方向(表示ユニット10の厚み方向)をZとしたとき、図4に示した例では、各シリンドリカルレンズはその円筒面の母線がY方向に伸びた形状であり、複数のシリンドリカルレンズがX方向に並んでいる。また、図5に示した例では、各シリンドリカルレンズはその円筒面の母線がY方向に対して傾いた形状であり、複数のシリンドリカルレンズがX方向に並んでいる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
レンズアレイ層201において、シリンドリカルレンズの水平ピッチPsは、表示ユニット10の表示エリアDAにおける行方向(つまりX方向)に一致する方向のピッチである。このレンズアレイ層201は、レンズアレイユニット20が表示ユニット10に対向して配置された際、少なくとも表示エリアDAと対向するような領域にわたって形成されている。つまり、レンズアレイ層201が形成される面積は、表示エリアDAと同等以上に設定される。
In the
レンズアレイ層201の厚み(すなわち、基体の表面からレンズのトップ部分までの厚み)は、例えば0.05mm乃至0.5mm程度であり、また、レンズの間の掘り込み量は、例えば0.05mm乃至0.1mm程度であるが、これらの値は設計に応じて種々変更可能である。 The thickness of the lens array layer 201 (that is, the thickness from the surface of the substrate to the top portion of the lens) is, for example, about 0.05 mm to 0.5 mm, and the digging amount between the lenses is, for example, 0.05 mm. These values are about 0.1 mm, but these values can be variously changed according to the design.
特に、この実施の形態においては、レンズアレイユニット20は、観察者側に配置される第2光学素子OD2において、少なくもと最も外側に配置された光学要素である偏光板と一体化されている。つまり、レンズアレイユニット20は、第2光学素子OD2を構成する偏光板PLとしての機能を有している。
In particular, in this embodiment, the
以下に、レンズアレイユニット20のより具体的な構成例について説明する。
Hereinafter, a more specific configuration example of the
《第1構成例》
すなわち、図6に示すように、レンズアレイユニット20は、レンズアレイ層201と、支持層202と、レンズアレイ層201と支持層202との間に挟持された偏光層203と、を有しており、偏光板PLとしての機能を有している。偏光層203は、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)によって形成されている。
<< First configuration example >>
That is, as shown in FIG. 6, the
一般に、偏光板は、保護膜の役割を担うトリアセチルセルロース(TAC)によって形成された支持層となる一対の透明シートによって、偏光層を挟持した構成となっている。 In general, a polarizing plate has a configuration in which a polarizing layer is sandwiched between a pair of transparent sheets serving as a support layer formed of triacetyl cellulose (TAC) serving as a protective film.
これに対して、第1構成例においては、レンズアレイ層201は、偏光層203を保護し支持する一方の支持層としての機能を兼ね備えている。換言すると、第2光学素子OD2を構成する偏光板PLは、レンズアレイ層201を有することにより透過光の偏光制御機能に加えて、レンズ機能を有している。ここで、支持層とは偏光層203を保護する機能をもつことから保護層でもある。
On the other hand, in the first configuration example, the
このように、レンズアレイ層201を支持するための厚いガラス基板を用いる必要がないため、コストの削減が可能となるとともに、装置全体の薄型化が可能となる。また、この第1構成例においては、偏光板PLを構成する一方の支持層をレンズアレイ層201に置換したため、さらなる部品点数低減によるコストの削減及び薄型化が可能となる。さらに、レンズアレイ層201を含むレンズアレイユニット20を粘着材などにより表示ユニット10に貼り付ける工程も不要となり、製造コストの削減が可能となる。
Thus, since it is not necessary to use a thick glass substrate for supporting the
このような構成のレンズアレイユニット20は、その支持層202が表示ユニットである液晶表示パネルLPNに接着されている。
The
このため、レンズアレイユニット20を液晶表示パネルLPNに単に密着させる構成とは異なり、使用環境に関わらず、両者が離れることはなく、レンズアレイユニット20のレンズアレイ層201と液晶表示パネルLPNの画素PXとの間の距離の均一性が保たれ、所望の表示特性を得ることが可能となる。
For this reason, unlike the configuration in which the
図7に示した例では、レンズアレイユニット20の支持層202は、液晶表示パネルLPNを構成する対向基板12との間に配置された位相差板RFに接着されている。支持層202と対向基板12との間には、複数の位相差板RFが配置されてもよい。すなわち、第2光学素子OD2が偏光板PL及び複数の位相差板RFを含む構成の場合、最も外側の位相差板RFつまり対向基板12から離れた位相差板RFが支持層202と接着剤などを介して接着される。つまり、レンズアレイユニット20は、第2光学素子OD2の一部を含んでいることになる。
In the example shown in FIG. 7, the
図8に示した例では、支持層202は、対向基板12に直接接着されている。すなわち、支持層202は、対向基板12を構成する絶縁基板12Aに接着剤などを介して接着される。つまり、レンズアレイユニット20は、第2光学素子OD2全体を含んでいる。このような例は、第2光学素子OD2が位相差板を不要とする構成に適用可能である。
In the example shown in FIG. 8, the
また、図8に示した例は、第2光学素子OD2が位相差板を必要とする構成であっても支持層202が位相差板である場合に適用可能である。この場合、偏光板PLを構成する一方の支持層をレンズアレイ層201に置換するとともに偏光板PLを構成する他方の支持層202を位相差板RFに置換したため、さらなる部品点数低減によるコストの削減及び薄型化が可能となる。
Further, the example shown in FIG. 8 is applicable when the
位相差板RFを兼ねる支持層202としての材料は、TACを排除しないが、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂のいずれかによって形成されることが望ましい。
The material for the
図6に示したレンズアレイ層201及び支持層202は、同一材料によって形成されることが望ましい。
The
すなわち、偏光層203を挟むレンズアレイ層201及び支持層202が同一材料によって形成されることにより、両者の線膨張係数が等しいため、高温環境下などに長時間放置されたとしても、両者の位置ずれを抑制することが可能となる。このため、レンズアレイユニット20は、液晶表示パネルLPNの画素PXに対して精度よく位置合わせして配置された後、この状態を維持することが可能となる。したがって、良好な表示特性を得ることができる。
That is, since the
この場合、支持層202をレンズアレイ層201の材料に合わせることが望ましく、支持層202は、レンズアレイ層201を形成可能な材質であるポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂などによって形成可能である。
In this case, it is desirable to match the
このような樹脂製のレンズアレイ層201は、プレス成型や射出成型により安価に製造できるといったメリットがある。一方で、樹脂材料は、比較的線膨張係数が大きいため、温度変化の影響を受け易いが、第2光学素子OD2と一体化されて液晶表示パネルLPNに接着されているため、水平ピッチPsの変動を抑制することが可能となる。
Such a resin
《第2構成例》
すなわち、図9に示すように、レンズアレイユニット20は、レンズアレイ層201と、偏光板300と、を有している。偏光板300は、一対の支持層301及び302の間に偏光層303を挟持した構成となっている。レンズアレイ層201は、偏光板300を構成する一方の支持層302によって支持されている。偏光層303は、例えば、PVAによって形成されている。
<< Second configuration example >>
That is, as shown in FIG. 9, the
この第2構成例においても、レンズアレイ層201を支持するための厚いガラス基板を用いる必要がないため、コストの削減が可能となるとともに、装置全体の薄型化が可能となる。
Also in this second configuration example, since it is not necessary to use a thick glass substrate for supporting the
このような構成のレンズアレイユニット20は、偏光板300を構成する他方の支持層301が表示ユニットである液晶表示パネルLPNに接着されている。
In the
このため、使用環境に関わらず、レンズアレイユニット20と液晶表示パネルLPNとが離れることはなく、レンズアレイユニット20のレンズアレイ層201と液晶表示パネルLPNの画素PXとの間の距離の均一性が保たれ、所望の表示特性を得ることが可能となる。
For this reason, the
このような第2構成例のレンズアレイユニット20についても、第1構成例と同様に、他方の支持層301は、液晶表示パネルLPNを構成する対向基板12との間に配置された位相差板に接着されても良いし、対向基板12に直接接着されても良い。
Also in the
また、第2構成例において、レンズアレイユニット20のレンズアレイ層201は、図9に示したように、接着層304を介して支持層302に接着されている。また、図10に示すように、レンズアレイ層201は、接着層を介することなく、紫外線硬化樹脂を用いて支持層302の上に直接成型しても良い。
Further, in the second configuration example, the
上述の第1構成例及び第2構成例をまとめると、第1構成例によれば、レンズアレイユニットは、支持層とレンズアレイ層との間に偏光層を挟持した構造を有している。このようなレンズアレイユニットは、その支持層が表示ユニットに接着されている。 To summarize the first and second configuration examples described above, according to the first configuration example, the lens array unit has a structure in which a polarizing layer is sandwiched between the support layer and the lens array layer. Such a lens array unit has its support layer bonded to the display unit.
また、第2構成例によれば、レンズアレイユニットは、偏光層を挟持する一対の支持層のうち、一方の支持層によってレンズアレイ層を支持する構造を有している。このようなレンズアレイユニットは、他方の支持層が表示ユニットに接着されている。 According to the second configuration example, the lens array unit has a structure in which the lens array layer is supported by one of the pair of support layers that sandwich the polarizing layer. In such a lens array unit, the other support layer is bonded to the display unit.
これら構成例のいずれの態様においても、レンズアレイ層を支持するためのガラス基板が不要となる。このため、表示装置のコストの低減が可能となるとともに、表示装置全体の薄型化が可能となる。 In any aspect of these structural examples, a glass substrate for supporting the lens array layer becomes unnecessary. For this reason, the cost of the display device can be reduced, and the entire display device can be reduced in thickness.
また、これら構成例のいずれの態様においても、レンズアレイ層を有するレンズアレイユニットは、表示ユニットに接着されている。このため、レンズアレイユニット及び表示ユニットの両者を単に密着させる構成とは異なり、使用環境に関わらず、両者が離れることはなく、レンズアレイユニットのレンズアレイ層と表示ユニットの画素との間の距離の均一性が保たれ、所望の表示特性を得ることが可能となる
次に、表示装置の一例として、1次元IP方式や多眼方式の立体映像を表示可能な表示装置について説明する。
Also, in any aspect of these configuration examples, the lens array unit having the lens array layer is bonded to the display unit. For this reason, unlike the configuration in which both the lens array unit and the display unit are simply brought into close contact with each other, the distance between the lens array layer of the lens array unit and the pixel of the display unit does not matter regardless of the use environment. Next, a display device capable of displaying a one-dimensional IP method or a multi-view three-dimensional image will be described as an example of the display device.
図11は、立体映像表示装置の一部分の構成を概略的に示す斜視図である。 FIG. 11 is a perspective view schematically showing a configuration of a part of the stereoscopic video display apparatus.
立体映像表示装置は、要素画像表示部を含む液晶表示パネルなどの表示ユニット10及び光学的開口を有する光線制御素子として機能するレンズアレイユニット20を備えている。レンズアレイユニット20のレンズアレイ層201は、要素画像表示部に対向して設けられ、レンズアレイ層201の各レンズ主点を基準にした各方向の光線によって立体表示を行う。
The stereoscopic image display apparatus includes a
ここでは、特に、液晶表示パネルなどの平面状の要素画像表示部の前面に、シリンドリカルレンズアレイからなるレンズアレイユニット(レンチキュラーシート)20が配置されている場合を示している。図11に示されるように、要素画像表示部には、縦横比が3:1のサブ画素31が横方向(X方向)及び縦方向(Y方向)に夫々直線状にマトリクス状に配置され、サブ画素31は、行方向(X方向)及び列方向(Y方向)に赤(R)、緑(G)、青(B)が交互に並ぶように配列されている。 Here, in particular, a case is shown in which a lens array unit (lenticular sheet) 20 formed of a cylindrical lens array is arranged on the front surface of a planar element image display unit such as a liquid crystal display panel. As shown in FIG. 11, in the element image display unit, sub-pixels 31 having an aspect ratio of 3: 1 are arranged in a matrix in a straight line in the horizontal direction (X direction) and the vertical direction (Y direction), respectively. The sub-pixels 31 are arranged so that red (R), green (G), and blue (B) are alternately arranged in the row direction (X direction) and the column direction (Y direction).
ここに示した例では、9列3行のサブ画素31で1つの立体映像表示時の実効画素32(黒枠で示されている)が構成される。このような表示部の構造では、立体映像表示時の実効画素32が27サブ画素からなることから、1視差に3色成分が必要であるとすると、X方向に9視差を与える立体画像・映像表示が可能となる。なお、実効画素とは立体表示時の解像度を決定する最小単位のサブ画素群をさし、要素画像とは1つのレンズに対応する視差成分画像の集合をさす。したがって、シリンドリカルレンズを使用する構成の立体映像表示装置の場合は、1つの要素画像は、縦方向に並ぶ多数の実効画素を含んでいる。
In the example shown here, the effective pixels 32 (indicated by a black frame) at the time of displaying a stereoscopic image are configured by the sub-pixels 31 in 9 columns and 3 rows. In such a structure of the display unit, since the
以上説明したように、本実施の形態によれば、レンズアレイ層が支持層との間で偏光層を挟持し、偏光層を支持する一方で、支持層が表示ユニットに接着され、表示ユニットがレンズアレイ層を間接的に支持した構成が適用されている。これにより、使用環境に関わらず、レンズと画素PXとの間の距離を均一に保つことが可能となり、良好な表示特性を得ることができるとともに、コストの低減及び薄型化が可能となる。加えて、部材コストも必要最小限に抑制できるとともに、製造工程の簡素化を図ることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the lens array layer sandwiches the polarizing layer with the support layer and supports the polarizing layer, while the support layer is bonded to the display unit, and the display unit is A configuration in which the lens array layer is indirectly supported is applied. As a result, the distance between the lens and the pixel PX can be kept uniform regardless of the use environment, and good display characteristics can be obtained, and the cost can be reduced and the thickness can be reduced. In addition, the member cost can be suppressed to a necessary minimum, and the manufacturing process can be simplified.
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment itself, In the stage of implementation, it can change and implement a component within the range which does not deviate from the summary. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
表示ユニットを構成する第1光学素子OD1及び第2光学素子OD2は、光学補償層を付加した構成であってもよい。 The first optical element OD1 and the second optical element OD2 constituting the display unit may have a configuration in which an optical compensation layer is added.
10…表示ユニット
LPN…液晶表示パネル
DA…表示エリア PX…画素
11…第1基板(アレイ基板) 11A…絶縁基板
12…第2基板(対向基板) 12A…絶縁基板
13…液晶層
OD1…第1光学素子
OD2…第2光学素子 PL…偏光板 RF…位相差板 20…レンズアレイユニット
201…レンズアレイ層 202…支持層 203…偏光層
300…偏光板 301…支持層 302…支持層 303…偏光層 304…接着層
DESCRIPTION OF
Claims (12)
第1基板、及び、前記第1基板と前記レンズアレイユニットとの間に配置された第2基板を貼り合わせた構造であって、マトリクス状に配列された画素を有する表示ユニットと、
を備え、
前記レンズアレイユニットの前記支持層は、前記表示ユニットに接着されたことを特徴とする表示装置。 A lens array unit having a support layer, a lens array layer, and a polarizing layer sandwiched between the support layer and the lens array layer;
A display unit having a first substrate and a second substrate disposed between the first substrate and the lens array unit and having pixels arranged in a matrix;
With
The display device, wherein the support layer of the lens array unit is bonded to the display unit.
第1基板、及び、前記第1基板と前記レンズアレイユニットとの間に配置された第2基板を貼り合わせた構造であって、マトリクス状に配列された画素を有する表示ユニットと、
を備え、
前記偏光板を構成する他方の支持層は、前記表示ユニットに接着されたことを特徴とする表示装置。 A lens array unit comprising: a polarizing plate having a polarizing layer sandwiched between a pair of supporting layers; and a lens array layer supported by one supporting layer constituting the polarizing plate;
A display unit having a first substrate and a second substrate disposed between the first substrate and the lens array unit and having pixels arranged in a matrix;
With
The other support layer constituting the polarizing plate is bonded to the display unit.
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