JPH11133403A

JPH11133403A - 表示素子

Info

Publication number: JPH11133403A
Application number: JP9312861A
Authority: JP
Inventors: Jiyunya Teruhira; 淳也輝平
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる方向に異なる画像を表示できる多方向
表示を、表示領域を分割せずに行うことのできる表示素
子を提供する。【解決手段】画素電極１７を備える後透明基板１２と
共通電極２５を備える前透明基板１３との間に液晶１４
が封止され、前透明基板１３の前方に、それぞれ２列の
画素列に対応する細長いマイクロプリズム２８を、表示
領域全体にわたって平行に配置してなるマイクロプリズ
ムアレイ１５が配置されている。このような構成によ
り、隣接する画素列どうしは異なる方向へ表示光を出射
することができる。このため、液晶表示素子１１を見る
位置によって、異なる表示を見ることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表示素子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、表示素子として液晶表示素子が、
低消費電力、低電圧動作、軽量、薄型などの長所を有す
るため、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やビデオ機器
などへ急速にその用途を拡大している。この液晶表示素
子は、通常、一対の透明基板の対向面に電極がそれぞれ
形成され、さらに両透明基板対向面にそれぞれ液晶分子
の配向方向を規制するための配向膜が被覆され、両透明
基板とこれらの間で表示領域を囲むように介在されたシ
ール材とで形成される空隙に液晶が封止されたものが知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶表示素子を例えば車載用ディスプレイとして使
用する場合、運転席側で表示を見る場合と助手席側で表
示を見る場合とでは、液晶表示素子の視野角が狭いこと
に起因して表示面の向きによっては一方の席側では見え
にくいという問題点があり、視野角特性の改善が急務で
あった。また、衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用した
車載用ナビゲーションシステムの表示素子に適用した液
晶表示素子の場合、例えば運転席側で地図画像、助手席
側でテレビ放送を見たいというときに、同時にこれらを
見ることは困難であった。仮に、画面を２分割した画面
では、それぞれの表示領域も２分割されるため、表示面
積が小さくなってしまった。

【０００４】この発明が解決しようとする課題は、異な
る方向に異なる画像を表示できる多方向表示を可能にす
る表示素子を得るにはどのような手段を講じればよいか
という点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
表示素子であって、表示領域全面に亙って細分化された
第１画素群による第１画像と、前記表示領域に全面に亙
って細分化され、前記第１画素群と異なる第２画素群に
よる第２画像と、を前記表示領域全面に実質的に同期し
て表示する表示手段と、前記表示手段に対する方向に応
じて前記第１画像と前記第２画像とを分離させる画像分
離手段と、を有することを特徴とする。請求項１記載の
発明では、１つ表示部で見る方向により異なる表示を行
うことが可能になる。請求項１記載の発明では、見る方
向により、１つの表示領域全面で異なる表示を同時に見
ることが可能になる。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の表
示素子であって、前記表示手段は、液晶表示パネルであ
ることを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明は、表示素子であっ
て、前記画像分離手段は、入射された光の進行方向を複
数の方向に変えるプリズムであることを特徴とする。請
求項３記載の発明では、プリズムの分光作用により表示
手段の１つの画面に混成された第１画像及び第２画像の
表示光を異なる方向にを出射することが可能となり、表
示領域を小さくすることなく複数の画像を見ることがで
きる。

【０００８】請求項４記載の発明は、前記表示手段は、
前記第１画素群の画素列と前記第２画素群の画素列とを
互い違いにしてマトリクス状に配置しており、隣接する
前記画素列の２列にそれぞれ対応する前記プリズムが平
行に配置されていることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の発明では、２列の画素列に
対応するプリズムを配置することにより、一方の画素列
での表示光と他方の画素列での表示光とをプリズムの分
光作用により、異なる方向に出射することが可能とな
る。このため、表示領域内の全画素列に対して、２列毎
に対応するプリズムを配置することで、表示領域を分割
せずに異なる表示を行うことが可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る表示素子の
詳細を図面に示す各実施形態に基づいて説明する。

【００１１】（実施形態１）図１はこの発明に係る表示
素子を液晶表示素子に適用した実施形態１を示す斜視
図、図２は本実施形態の液晶表示素子の駆動回路を示す
説明図である。図１に示すように、この液晶表示素子１
１は、例えば透明なガラスや樹脂からなる後透明基板１
２側と前透明基板１３側との間に液晶１４が封入され、
前透明基板１３の前面側に分光手段としてのマイクロプ
リズムアレイ１５が配置されて大略構成されている。

【００１２】後透明基板１２側の構成について説明する
と、後透明基板１２の後面には、後偏光板１６が配置さ
れており、この後偏光板１６の後方には図示しないバッ
クライトシステムが配置されている。また、この後透明
基板１２の前面には、図１及び図２に示すように、例え
ばＩＴＯ（indium tin oxide）などの透明な電極材料で
なる、略矩形状の画素電極１７がマトリクス状にパター
ン形成されている。さらに、それぞれの画素電極１７に
は、図２に示すように、スイッチング素子としての薄膜
トランジスタ（以下、ＴＦＴという）Ｑがソース電極で
接続されるように形成されている。それぞれのＴＦＴＱ
には、走査線（ゲートライン）１８及び信号線（ドレイ
ンライン）１９、２０が接続されている。そして、これ
ら画素電極１７などが形成された後透明基板１２の前面
には、表示領域全体にわたって後配向膜２１が形成され
ている。

【００１３】次に、前透明基板１３側の構成について説
明する。前透明基板１３の後面には、上記した後透明基
板１２側の各画素電極１７と対応して各画素領域を囲む
ように格子状にブラックマスク２２が形成されている。
また、ブラックマスク２２が形成された前透明基板１３
の後面側には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラー
フィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂが行方向に沿って細長
く形成されている。これらカラーフィルタ２３Ｒ、２３
Ｇ、２３Ｂは、２行の画素電極１７群と対応するような
幅寸法に設定されている。さらに、カラーフィルタ２３
Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂの後面側には、表示領域全体にわた
って、順次、保護膜２４、ＩＴＯなどの透明な導電性材
料からなる共通電極２５、前配向膜２６が積層して形成
されている。一方、前透明基板１３の前面側には、前偏
光板２７が配置されている。また、前偏光板２７の前面
には、上記したマイクロプリズムアレイ１５が配置され
ている。なお、マイクロプリズムアレイ１５は、行方向
に細長く形成されたマイクロプリズム２８が隣接して形
成されたものであり、各マイクロプリズム２８は各カラ
ーフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂに対応するように配
置されている。

【００１４】マイクロプリズムアレイ１５は、３つの周
側面のうち１つの周側面が前透明基板１３に平行をなす
ように配置され、断面が二等辺三角形をなす形状であ
る。この断面が二等辺となる周側面が同一のカラーフィ
ルタにそれぞれ対応するように配置されている。

【００１５】次に、本実施形態の液晶表示素子１１の作
用・動作について説明する。図１に示すように、１つの
マイクロプリズム２８に対応して列方向に隣接する２つ
の画素電極１７Ａ、１７Ｂの対において、それぞれの画
素電極１７Ａ、１７Ｂに異なる画像信号を入力すること
により、画素電極１７Ａ、１７Ｂに対応する液晶１４を
通過した光がマイクロプリズム２８により２方向の視角
に分光されて画像Ａと画像Ｂとして左右に取り出すこと
ができる。このような液晶駆動を行うには、図２に示す
ように、奇数行のデータ線に画像Ａの駆動信号を出力す
るデータ線駆動ＬＳＩ３０と偶数行のデータ線に画像Ｂ
の駆動信号を出力するデータ線駆動ＬＳＩ３１とから、
別々のデータ線駆動信号を、ゲート線駆動ＬＳＩ２９か
ら出力するゲート線駆動信号と同時に出力すればよい。

【００１６】本実施形態では、このような構成としたこ
とにより、液晶表示素子１１の左右で異なる画像を見る
ことが可能になる。このため、本実施形態の液晶表示素
子１１を、例えば車載用ナビゲーションシステムの表示
素子に適用した場合、運転席側で地図画像、助手席側で
テレビ放送などのような異なる映像を見たいというとき
に、同時にこれらを見ることが可能となる。従って、画
面分割などの手法により表示領域を小さくすることなく
２画面表示を行うことが可能となる。

【００１７】また、図３に示すように、本実施形態の液
晶表示素子１１をメガネ型のケース３２の中に組み込む
構成となし、図２に示したデータ線駆動ＬＳＩ３０、３
１が右目用映像信号と左目用映像信号とを別々に出力す
るようにすることにより、１つの液晶表示素子１１で例
えば立体映像を映し出すことが可能となる。

【００１８】（実施形態２）図４は、本発明に係る表示
素子を液晶表示素子に適用した実施形態２を示す斜視図
である。図４に示すように、本実施形態の液晶表示素子
１１では、カラーフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂのそ
れぞれに対応するマイクロプリズム２８が断面台形状で
あり、左右方向と正面方向との３方向に画像表示が可能
となるものである。各カラーフィルタ２３Ｒ、２３Ｇ、
２３Ｂに対応する画素電極は、マイクロプリズム２８の
上底面２８Ｃと両斜面２８Ａ、２８Ｂとに対応するよう
に、それぞれのマイクロプリズム２８の幅方向に３つず
つ画素電極１７Ｃ、１７Ａ、１７Ｂが配置されている。
そして、マイクロプリズム２８の長さ方向に並ぶ画素電
極１７Ａの列、画素電極１７Ｂの列、画素電極１７Ｃの
列には、異なるデータ線駆動ＬＳＩから信号線が引き出
されてそれぞれのＴＦＴＱに接続された構成となってい
る。すなわち、データ線駆動ＬＳＩが３つ備えられた回
路構成となっている。なお、本実施形態における他の構
成は、上記した実施形態１と略同様であるため説明を省
略する。

【００１９】本実施形態においては、上記した実施形態
１と同様にマイクロプリズムアレイ１５を用いて分光さ
せるものであるが、本実施形態ではマイクロプリズム２
８の形状を台形としているため、３画面表示が可能とな
る。また、例えば画素電極１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃに同
一信号を入力することにより、左右、正面から同一画像
を見ることができため視野角を向上することができる。

【００２０】（実施形態３）図５は、本発明に係る表示
素子を液晶表示素子に適用した実施形態３を示す斜視図
である。本実施形態では、マイクロプリズム２８の断面
が二等辺三角形となる点で上記した実施形態１と同様の
構成であるが、本実施形態では各マイクロプリズム２８
の斜面２８Ａ、２８Ｂに対して、異なる色のカラーフィ
ルタが対応するようになっている。すなわち、図５に示
すように、例えば画素電極１７Ａはカラーフィルタ２３
Ｒと斜面２８Ａとに対応し、画素電極１７Ｂはカラーフ
ィルタ２３Ｂと斜面２８Ｂとに対応するように設定され
ている。なお、図５に示すように、相隣接するマイクロ
プリズム２８の斜面２８Ａ、２８Ｂは同一色のカラーフ
ィルタに対応するように設定されている。このような構
成の本実施形態においては、左右のそれぞれの表示Ａ、
ＢはＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタに対応した表示となる
ため、カラー表示が可能となり、実質的には上記した実
施形態１と同様の表示を行うことが可能である。なお、
本実施形態における他の構成は、上記した実施形態１と
略同様である。また、本実施形態の作用・効果も、上記
した実施形態１と同様である。

【００２１】（実施形態４）図６は、本発明に係る表示
素子を液晶表示素子に適用した実施形態４を示す斜視図
である。本実施形態の構成は、上記した実施形態１の液
晶表示素子１１においてマイクロプリズム２８の断面形
状が二等辺三角形であったのを非二等辺三角形に変更し
たものであり、これに伴って画素電極１７の幅寸法を斜
面２８Ａ、２８Ｂに対応して設定しており、１つのマイ
クロプリズム２８の幅の広い方の斜面２８Ａに対して幅
の広い画素電極１７Ａが対応し、幅の狭い方の斜面２８
Ｂに対して幅の狭い画素電極１７Ｂが対応するようにな
っている。他の構成は、上記した実施形態１と略同様で
ある。

【００２２】本実施形態では、マイクロプリズム２８の
斜面２８Ａ、２８Ｂが断面で二等辺とならないため、斜
面２８Ａの傾斜角と斜面２８Ｂの傾斜角とが異なるた
め、図６に示すように、表示Ａと表示Ｂとの見える角度
が左右で異なるものとなる。このため、例えば画素電極
１７Ａには映像信号を入力し、画素電極１７Ｂには文字
情報（機器情報）信号を入力することで、左右で異なる
表示を行うことが可能となり、デジタルカメラやナビゲ
ーションシステム等に応用すれば、文字情報（機器情
報）表示Ｂと映像情報表示Ａとを画面切り替えなしで同
時表示が可能となる。例えばデジタルカメラであれば、
文字情報として、被写体の明るさ、被写体までの距離、
カメラ側の設定（しぼり値、フラッシュＯＮ／ＯＦ
Ｆ）、残り枚数等を設定することができ、映像情報とし
ては被写体画像を設定することができる。

【００２３】（実施形態５）図７は、本発明に係る表示
素子の実施形態５を示す説明図である。図中３１は、表
示素子であり、各画素毎に発光ダイオード（ＬＥＤ）３
２が表示面に対してマトリクスを構成するように配置さ
れている。また、発光ダイオード３２どうしの境界に
は、発光ダイオード３２からの光が横方向に漏れるのを
防止する遮光板３３が介在されている。また、発光ダイ
オード３２の光を出射する先端面側には、実施形態１と
同様のマイクロプリズムアレイ１５が配置され、各マイ
クロプリズム２８に対して、２行の発光ダイオード３２
が対応するように設定されている。なお、マイクロプリ
ズムアレイ１５の構成は、上記した実施形態１と同様に
断面が二等辺三角形のマイクロプリズム２８を平行に配
置したものである。

【００２４】本実施形態の表示素子３１は、電光掲示板
などの大型の表示装置に適用することで、異なる方向で
異なる表示を行うことができ、例えば両方向からの通行
がある通路にこの表示素子３１を適用した電光掲示板を
配置することにより、進行方向に順じた表示が可能とな
る。また、この電光掲示板１枚で、従来の２枚分の表示
ができるため、スペースの狭い壁などに設置する場合に
特に有効となる。

【００２５】以上、実施形態１〜実施形態５について説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
構成の要旨に付随する各種の変更が可能である。例え
ば、上記した実施形態１〜実施形態４においては、カラ
ーフィルタを備えた液晶表示素子に本発明を適用した
が、カラーフィルタを用いない液晶モードの液晶表示素
子に勿論適用することも可能である。また、これら実施
形態では、２方向への表示を行う構成としたが、分光手
段であるマイクロプリズムの構造を変えることにより、
３方向、４方向などの表示が可能な表示素子とすること
も可能である。

【００２６】また、上記した実施形態５では、発光表示
素子としてＬＥＤを用いた表示素子としたが、エレクト
ロルミネッセンス発光を用いたＥＬ発光素子を適用して
も勿論よい。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、異なる方向に異なる画像を表示できる多方
向表示を、表示領域を分割せずに行う表示素子を実現す
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の液晶表示素子を示す斜視
図。

【図２】実施形態１の液晶表示素子の駆動回路図。

【図３】実施形態１の液晶表示素子の応用例を示す斜視
図。

【図４】本発明の実施形態２の液晶表示素子を示す斜視
図。

【図５】本発明の実施形態３の液晶表示素子を示す斜視
図。

【図６】本発明の実施形態４の液晶表示素子を示す斜視
図。

【図７】本発明の実施形態５の表示素子を示す斜視図。

【符号の説明】

１１液晶表示素子１２後透明基板１３前透明基板１４液晶１５マイクロプリズムアレイ１７画素電極２８マイクロプリズム３１表示素子３２ＬＥＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示領域全面に亙って細分化された第１
画素群による第１画像と、前記表示領域に全面に亙って
細分化され、前記第１画素群と異なる第２画素群による
第２画像と、を前記表示領域全面に実質的に同期して表
示する表示手段と、前記表示手段に対する方向に応じて前記第１画像と前記
第２画像とを分離させる画像分離手段と、を有することを特徴とする表示素子。
【請求項２】前記表示手段は、液晶表示パネルである
ことを特徴とする請求項１記載の表示素子。
【請求項３】前記画像分離手段は、入射された光の進
行方向を複数の方向に変えるプリズムであることを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の表示素子。
【請求項４】前記表示手段は、前記第１画素群の画素
列と前記第２画素群の画素列とを互い違いにしてマトリ
クス状に配置しており、隣接する前記画素列の２列にそ
れぞれ対応する前記プリズムが平行に配置されているこ
とを特徴とする請求項３記載の表示素子。