JP3763068B2 - ディスプレイ装置 - Google Patents

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Description

この発明は、パソコンやテレビその他の液晶パネルなどのディスプレイ装置に関するものである。
従来より、液晶パネルなどのディスプレイ装置が開示されている（特許文献１参照）。
図13に示すように、このディスプレイ装置は、導光板１、拡散フィルム２、一面が実質的に平面であり他面に平行なプリズム形状を有する透光性フィルム３(輝度を強化する)、拡散フィルム６、及び液晶パネル４をこの順序で積層した構造である。
また、前記プリズム形状を有する透光性フィルムについて他の提案がなされている（特許文献２参照）。図14に示すように、光学フィルム６０(前記透光性フィルムに相当)は構造面６４および対向する面６２を有する。前記構造面６４は複数の構造物６６を有しプリズムのように作用するが、プリズムにおける山の高さはその長さに沿って連続的に変化し、山間の谷の深さも連続的に変化する。そして、プリズムの山や谷について周期性を排したランダムな寸法とすることにより、ディスプレイ装置のモアレ(干渉縞)現象の発生を抑制している。
ところで、前記プリズム形状を有する光学フィルムを製作するために使用される円筒状の金型 (ロール)は、ロール表面に対するダイヤモンド旋削によって製作されるのであるが、前記金型を加工するためにはダイヤモンド工具のバイトを深く入れたり浅く入れたりしてピッチをランダムに変化させて周期性を無くすものであり、このようにランダムに変化させるのは非常に難しいという問題があった。
特開平６−１０２５０６号公報（第２頁、図３） 特表２００２−５０４６９８号公報（第１２頁、図５）
そこでこの発明は、従来よりも容易に製造することができるディスプレイ装置を提供しようとするものである。
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
(１)この発明のディスプレイ装置は、光の透過方向に対して、拡散フィルムと、レンズの繰り返し単位が連続するレンズフィルム部と、光透過性基本単位と光非透過性基本単位とからなる組合せ基本単位が連続する画像制御パネル部とが、この順に積層され、前記光透過性基本単位の幅がレンズの繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定されたことを特徴とする。
前記整数とは正の整数すなわち自然数(１，２，３，４，５・・・)のことを言う。前記レンズフィルムは、例えば山と谷のプリズムアレイ形状を有するものとすることができ、その繰り返し単位のピッチとは山間或いは谷間寸法となる。
このディスプレイ装置では、光透過性基本単位の幅がレンズの繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定されており、前記相互間の寸法の設定によりモアレ縞に対処することができたので、レンズフィルム部を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はない。ここで「光透過性基本単位と光非透過性基本単位とからなる組合せ基本単位」ではなく「光透過性基本単位」の幅と「レンズ」の繰り返し単位のピッチとの関係を設定したことによりモアレ縞に対処することができたものであり、ズレの周期性を廃することができ、これは非常に予想外のことであった。
(２) 前記組合せ基本単位のうち光透過性基本単位は複数色のカラーフィルタから構成されると共に前記複数色のカラーフィルタの相互間には非透過性基本単位が配され、前記組合せ基本単位の幅から前記複数色のカラーフィルタ相互間の光非透過性基本単位の合計幅を減じた光透過性基本単位の幅がレンズの繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定されたこととしてもよい。
このように構成すると、複数色のカラーフィルタ(光透過性基本単位)とその相互間の非透過性基本単位から成る組合せ基本単位で１画素が構成され、この画素から形成されるディスプレイ装置について、(組合せ基本単位の幅から複数色のカラーフィルタ相互間の光非透過性基本単位の合計幅を減じた)光透過性基本単位の幅がレンズの繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定することによりモアレ縞に対処することができ、そのレンズフィルム部を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はないこととなる。
(３) 前記組合せ基本単位のうち光透過性基本単位は複数色のカラーフィルタから構成されると共に前記複数色のカラーフィルタの相互間には非透過性基本単位が配され、前記カラーフィルタの幅がレンズの繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定されたこととしてもよい。
このように構成すると、複数色のカラーフィルタ(光透過性基本単位)とその相互間の非透過性基本単位から成る組合せ基本単位で画素が構成され、前記画素が所謂デルタ配列で構成されている場合、この画素から形成されるディスプレイ装置について、カラーフィルタの幅がレンズの繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定することによりモアレ縞に対処することができ、そのレンズフィルム部を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はないこととなる。
(４) 前記レンズの繰り返し単位のピッチは複数の分割ピッチの組み合わせからなることとしてもよい。
レンズフィルム部のレンズの繰り返し単位のピッチは単一ピッチから形成できるが、このように複数の分割ピッチの組み合わせからなるように構成するとレンズフィルム部をより微細なレンズからなるものとすることができる。
(５) 前記光透過性基本単位とレンズフィルム部とが交差角度をもって積層され、前記光透過性基本単位の幅が前記繰り返し単位を横断するレンズの繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定されたこととしてもよい。
光透過性基本単位の幅よりもレンズの繰り返し単位のピッチが小さく且つ整数倍の関係でもない場合、このように構成することによりモアレ縞に好適に対処することができる。
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
レンズフィルム部を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はないので、従来よりも容易に製造することができるディスプレイ装置を提供することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１乃至図６に示すように、この実施形態のディスプレイ装置は、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)を有する液晶パネル１ (図２参照)とバックライト (冷陰極蛍光管２とリフレクター３)との間に、上拡散フィルム４と下拡散フィルム５とを介して、輝度向上を図るために縦格子の山と谷のプリズムアレイ形状を有するレンズフィルム部６ (図３参照)と横格子の山と谷のプリズムアレイ形状を有するレンズフィルム部６とが配置された構造としている。
図４及び図６に示すように、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)のレッド画素(Ｒ、幅ｄｒ)に対応する電極やブラックマスク(光非透過性基本単位)はｄＭｒ、グリーン画素(Ｇ、幅ｄｇ)に対応する電極やブラックマスク(光非透過性基本単位)はｄＭｇ、ブルー画素(Ｂ、幅ｄｂ)に対応する電極やブラックマスク(光非透過性基本単位)はｄＭｂとする。
そして、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)からなる光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)と、電極やブラックマスクからなる光非透過性基本単位（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）とからなる組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)が連続する画像制御パネル部７（図２、図４、図６参照）と、山と谷のプリズムアレイ形状を有するレンズ８の繰り返し単位が連続するレンズフィルム部６（図３、図５参照）とが光の透過方向に積層されている。
また、前記光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)の整数倍（１倍）となる関係に設定されている。前記整数とは正の整数すなわち自然数(１，２，３，４，５・・・)のことを言う。前記レンズフィルム部６の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)とは山間或いは谷間寸法となる。
具体的には、前記組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)のうち光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)は複数色(３色)のカラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)から構成されると共に、前記複数色のカラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)の相互間には非透過性基本単位（ｄＭｒ、ｄＭｇ、ｄＭｂ）が配され、前記組合せ基本単位(Ｄ＝Dｘ＝Dｙ＝De＋ｄＭｘ)の幅から前記複数色のカラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)相互間の光非透過性基本単位(ｄＭｒ、ｄＭｇ、ｄＭｂ)の合計幅（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）を減じた光透過性基本単位(De＝ Dex＝Ｄey＝ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ)の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)の整数倍となる関係に設定している。
さらに、図５に示すように、前記レンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)は、更に所定の複数の分割ピッチの組み合わせである複合レンズピッチ(Ｐ＝ΣＰi＝Ｐ１＋Ｐ２＋・・・＋Ｐｋ)からなるようにしている。前記Ｐ１からＰｋの各分割ピッチの幅は全てが異なる必要はなく、全てが異なっていてもよい。例えば、Ｐ１＝Ｐ２≠Ｐ３＝・・・＝Ｐｋというふうに設定することができる。
次に、この実施形態のディスプレイ装置の使用状態を説明する。
このディスプレイ装置では、光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)の整数倍となる関係に設定されており、前記相互間の寸法の設定によりモアレ縞に対処することができたので、レンズフィルム部６を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はなく、従来よりも容易に製造することができるという利点がある。
ここで「光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)と光非透過性基本単位（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）とからなる組合せ基本単位(Ｄ＝Dｘ＝Dｙ＝De＋ｄＭｘ)」の幅ではなく「光透過性基本単位（De＝ Dex＝Ｄey＝ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ）」の幅と「レンズ８」の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)との関係を設定したことによりモアレ縞に対処することができたものであり、従来から問題であったズレの周期性を廃することができたものであり、これは非常に予想外のことであった。すなわち、液晶パネル１の画素の組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)に対してはレンズフィルム部６の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)は徐々にずれてはいくもののモアレは発生しないという予想だにし得ない好ましい結果が得られた。
また、複数色のカラーフィルタ(光透過性基本単位)とその相互間の非透過性基本単位（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）から成る組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)で１画素(Ｒ，Ｇ，Ｂ)が構成され、この画素(Ｒ，Ｇ，Ｂ)から形成されるディスプレイ装置について、(組合せ基本単位の幅から複数色のカラーフィルタ相互間の光非透過性基本単位の合計幅を減じた)光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)の整数倍となる関係に設定することによりモアレ縞に対処することができ、そのレンズフィルム部６を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はないという利点がある。
さらに、レンズフィルム部６のレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)は単一ピッチから形成できるが、このように複数の分割ピッチの組み合わせ(Ｐ＝ΣＰi＝Ｐ１＋Ｐ２＋・・・＋Ｐｋ)からなるように構成しており、レンズフィルム部６をより微細なレンズ８からなるものとすることができ、画像の精細度をより向上させることができるという利点がある。
（実施形態２）
実施形態２のディスプレイ装置は、主に画素を所謂デルタ配列で構成している点で前記実施形態１と異なる。
この実施形態のディスプレイ装置は(図１参照)、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)を有する液晶パネル１ (図７参照)とバックライト (冷陰極蛍光管２とリフレクター３)との間に、上拡散フィルム４と下拡散フィルム５とを介して、輝度向上を図るために縦格子の山と谷のプリズムアレイ形状を有するレンズフィルム部６ (図３参照)と横格子の山と谷のプリズムアレイ形状を有するレンズフィルム部６とが配置された構造としている。
そして、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)からなる光透過性基本単位(Dex＝Ｄey)と、電極やブラックマスクからなる光非透過性基本単位（ｄＭｘ＝ｄＭｙ）とからなる組合せ基本単位(Ｄ＝Dex ＋ｄＭｘ＝Ｄey＋ｄＭｙ)が連続する画像制御パネル部７(図７参照)と、レンズ８の繰り返し単位が連続するレンズフィルム部６(図３参照)とが光の透過方向に積層されている。
また、前記光透過性基本単位（Dex＝Ｄey）の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)の整数倍（１倍）となる関係に設定されている。前記整数とは正の整数すなわち自然数(１，２，３，４，５・・・)のことを言う。前記レンズフィルム部６の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)とは山間或いは谷間寸法となる。なお、図５に示すように、前記レンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)は、更に所定の複数の分割ピッチの組み合わせ(Ｐ＝ΣＰi＝Ｐ１＋Ｐ２＋・・・＋Ｐｋ)からなるようにすることもできる。
具体的には、図７に示すように、前記組合せ基本単位(Ｄ＝Dex ＋ｄＭｘ＝Ｄey＋ｄＭｙ)のうち光透過性基本単位（Dex＝Ｄey）は複数色(３色)のカラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)から所謂デルタ配列で構成されると共に、前記複数色のカラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)の相互間には非透過性基本単位（ｄＭｘ＝ｄＭｙ）が配され、前記各カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)の幅（De＝ Dex＝Ｄey）がレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)の整数倍（１倍）となる関係に設定している。
次に、この実施形態のディスプレイ装置の使用状態を説明する。
このディスプレイ装置では、光透過性基本単位（Dex＝Ｄey）の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)の整数倍（１倍）となる関係に設定されており、前記相互間の寸法の設定によりモアレ縞に対処することができたので、レンズフィルム部６を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はなく、従来よりも容易に製造することができるという利点がある。
ここで「光透過性基本単位（Dex＝Ｄey）と光非透過性基本単位(ｄＭｘ＝ｄＭｙ)とからなる組合せ基本単位(Ｄ＝Dex ＋ｄＭｘ＝Ｄey＋ｄＭｙ)」の幅ではなく「光透過性基本単位（Dex＝Ｄey）」の幅と「レンズ８」の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)との関係を設定したことによりモアレ縞に対処することができた（白黒濃淡、単色、虹状等のモアレ縞発生による表示品位低下を解消することができた）ものであり、従来から問題であったズレの周期性を廃することができたものであり、これは非常に予想外のことであった。すなわち、液晶パネル１の画素の組合せ基本単位(Ｄ＝Dex ＋ｄＭｘ＝Ｄey＋ｄＭｙ)に対してはレンズフィルム部６の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)は徐々にずれてはいくもののモアレは発生しないという予想だにし得ない好ましい結果が得られた。
また、複数色のカラーフィルタ(光透過性基本単位)とその相互間の非透過性基本単位（ｄＭｘ＝ｄＭｙ）から成る組合せ基本単位(Ｄ＝Dex ＋ｄＭｘ＝Ｄey＋ｄＭｙ)で画素が所謂デルタ配列で構成されており、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)の整数倍となる関係に設定することによりモアレ縞に対処することができ、そのレンズフィルム部６を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はないこととなる。
さらに、レンズフィルム部６のレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)は単一ピッチから形成できるが、このように複数の分割ピッチの組み合わせ(Ｐ＝ΣＰi＝Ｐ１＋Ｐ２＋・・・＋Ｐｋ)からなるように構成するとレンズフィルム部６をより微細なレンズ８からなるものとすることができ、画像の精細度をより向上させることができるという利点がある。
（実施形態３）
実施形態３のディスプレイ装置は、主に光透過性基本単位とレンズフィルム部とが交差角度θをもって積層されている点で上記実施形態１と異なる。
この実施形態のディスプレイ装置は (図１参照)、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)を有する液晶パネル１ (図２参照)とバックライト (冷陰極蛍光管２とリフレクター３)との間に、上拡散フィルム４と下拡散フィルム５とを介して、輝度向上を図るために縦格子の山と谷のプリズムアレイ形状を有するレンズフィルム部６ (図８参照)と横格子の山と谷のプリズムアレイ形状を有するレンズフィルム部６とが配置された構造としている。
図４に示すように、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)のレッド画素(Ｒ、幅ｄｒ)に対応する電極やブラックマスク(光非透過性基本単位)はｄＭｒ、グリーン画素(Ｇ、幅ｄｇ)に対応する電極やブラックマスク(光非透過性基本単位)はｄＭｇ、ブルー画素(Ｂ、幅ｄｂ)に対応する電極やブラックマスク(光非透過性基本単位)はｄＭｂとする。
そして、カラーフィルタからなる光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)と、電極やブラックマスクからなる光非透過性基本単位（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）とからなる組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)が連続する画像制御パネル部７と、レンズ８の繰り返し単位が連続するレンズフィルム部６とが光の透過方向に積層されている。図８の下側に示すように、前記光透過性基本単位（Ｘ−Ｙ軸）に対し、レンズフィルム部６は交差角度θをもって積層されている(山と谷の稜線に勾配を持たせている)。
また、前記光透過性基本単位（De＝ Dex＝Ｄey＝ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ）の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ) 〔繰り返し単位を横断するレンズ８の繰り返し単位の実効ピッチ(Ｐe)となる〕の整数倍（１倍）となる関係に設定されている。前記整数とは正の整数すなわち自然数(１，２，３，４，５・・・)のことを言う。前記レンズフィルム部６の繰り返し単位のピッチ(Ｐe)とは山間或いは谷間寸法となる。なお図５に示すように、前記レンズ８の繰り返し単位の実効ピッチ (Ｐe)は、更に所定の複数の分割ピッチの組み合わせ(Ｐ＝ΣＰi＝Ｐ１＋Ｐ２＋・・・＋Ｐｋ)からなるようにすることもできる。
具体的には、前記組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)のうち光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)は複数色(３色)のカラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)から構成されると共に、前記複数色のカラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)の相互間には非透過性基本単位（ｄＭｒ、ｄＭｇ、ｄＭｂ）が配され、前記組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)の幅から前記複数色のカラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)相互間の光非透過性基本単位(ｄＭｒ、ｄＭｇ、ｄＭｂ)の合計幅（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）を減じた光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)の幅がレンズ８の繰り返し単位の実効ピッチ(Ｐe)の整数倍（１倍）となる関係に設定している。
次に、この実施形態のディスプレイ装置の使用状態を説明する。
このディスプレイ装置では、光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)の幅がレンズ８の繰り返し単位の実効ピッチ(Ｐe)の整数倍（等倍）となる関係に設定されており、前記相互間の寸法の設定によりモアレ縞に対処することができたので、レンズフィルム部６を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はなく、従来よりも容易に製造することができるという利点がある。
ここで「光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)と光非透過性基本単位（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）とからなる組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)」の幅ではなく「光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)」の幅と「レンズ８」の繰り返し単位の実効ピッチ(Ｐe)との関係を設定したことによりモアレ縞に対処することができたものであり、従来から問題であったズレの周期性を廃することができたものであり、これは非常に予想外のことであった。すなわち、液晶パネル１の画素の組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)に対してはレンズフィルム部６の繰り返し単位の実効ピッチ(Ｐe)は徐々にずれてはいくもののモアレは発生しないという予想だにし得ない好ましい結果が得られた。
また、複数色のカラーフィルタ(光透過性基本単位)とその相互間の非透過性基本単位（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）から成る組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)で１画素(Ｒ，Ｇ，Ｂ)が構成され、この画素(Ｒ，Ｇ，Ｂ)から形成されるディスプレイ装置について、(組合せ基本単位の幅から複数色のカラーフィルタ相互間の光非透過性基本単位の合計幅を減じた)光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)の幅がレンズ８の繰り返し単位の実効ピッチ(Ｐe)の整数倍となる関係に設定することによりモアレ縞に対処することができ、そのレンズフィルム部６を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はないという利点がある。
そのうえ、前記光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)と組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)とは交差角度θをもって積層され(山と谷の稜線に勾配を持たせている)、前記光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)の幅が前記繰り返し単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)を横断するレンズ８の繰り返し単位の実効ピッチ(Ｐe)の整数倍（１倍）となる関係に設定しており、光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)の幅よりもレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)が小さく且つ整数倍の関係でもない場合、このように構成することによりモアレ縞に好適に対処することができるという利点がある。
なお、レンズフィルム部６のレンズ８の繰り返し単位のピッチ(Ｐ)は単一ピッチから形成できるが、このように複数の分割ピッチの組み合わせ(Ｐ＝ΣＰi＝Ｐ１＋Ｐ２＋・・・＋Ｐｋ)からなるように構成するとレンズフィルム部６をより微細なレンズ８からなるものとすることができ、画像の精細度をより向上させることができるという利点がある。
図２に示すように、Ｘ−Ｙマトリックス電極構造の液晶パネルについて、Ｒ,Ｇ,Ｂ３ドットで１画素とする。そして、Ｘ軸方向に前記画素を順に１，２，３・・・ｉ・・・ｍ番目とし、Ｙ軸方向に前記画素を順に１，２，３・・・ｊ・・・ｎ番目とする。
図６は、ストライプ配列よりなるＲ,Ｇ,Ｂドットと画素の関係、及びドットサイズ、画素サイズ、電極或いはブラックマスク幅の関係を示す。図６(1)のストライプ配列カラーフィルム液晶パネルでは、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)のそれぞれの幅をｄｒ、ｄｇ、ｄｂとし、これら各カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)の間の電極やブラックマスクのそれぞれの幅をｄＭｒ、ｄＭｇ、ｄＭｂとし、これらにより構成される１画素の幅をDｘ（Ｘ軸方向）、Dｙ（Ｙ軸方向）（＝Ｄ、図２及び図４参照）としている。
図６ (2) （3）（4）では、Ｒ,Ｇ,Ｂドット１画素についてカラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)の幅ｄｒ、ｄｇ、ｄｂを光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)としてまとめ、電極やブラックマスクの幅ｄＭｒ、ｄＭｇ、ｄＭｂを非透過性基本単位（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）をまとめる考え方を表している。そして、カラーフィルタ(Ｒ，Ｇ，Ｂ)からなる光透過性基本単位(ｄｒ＋ｄｇ＋ｄｂ＝De＝Dex＝Ｄey)と、電極やブラックマスクからなる光非透過性基本単位（ｄＭｒ＋ｄＭｇ＋ｄＭｂ＝ｄＭｘ＝ｄＭｙ）とから、組合せ基本単位(De＋ｄＭｘ＝Ｄ＝Dｘ＝Dｙ)を１画素として構成している。
図５に示すように、プリズムレンズフィルム部の１ピッチの分割ピッチをPi＝Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐｋ(図８のように格子が電極に対し傾斜している場合は実効ピッチPei)とする。液晶パネルの透過率をＴｐ、プリズムレンズフィルム部から出る光強度をＩＬとする。Ｔｐを電極部或いはブラックマスク部の透過率ゼロの窓期間或いはカラーフィルタ部の透過率αの矩形周期関数とし、ＩLを光強度係数βの三角関数としてシミュレーションする。
図４に示すように、液晶パネルの画素番号をNp＝１，２，３・・・とする。そして、液晶パネルの矩形窓関数をTp、プリズムレンズフィルム部の稜線のＸ軸方向へのシフト量をλ(y)とすると、下記関数で表される。
一方、レンズ番号をNL（図５参照）、レンズピッチをp1,p2, ・・・・・ ,pk から出力される光強度を三角関数で近似したものをIL1,IL2・・・・・ ILk として光強度の最大値を１の最小値を０に正規化すると、下記関数で表される。
したがって、レンズから出射される正規化された光強度は下記となる。
以上の正規化されたレンズ出力光強度と液晶パネルの窓関数の積は液晶パネルの透過部分から出てくる正規化された光強度となり、下記式で表される。
（i、j）番目の画素から出射される輝度Ｂは、下記式で表される。
Ｂ（i、j）の全平均に対する各画素の比をパーセント表示すると、下記式で表される。
液晶パネルの画素の透過部の透過率αとプリズムレンズ部の出射光係数βを1に正規化した。１画素の寸法（Dｘ：組合せ基本単位、Dex：光透過性基本単位、ｄＭ：光非透過性基本単位）を、表１の実施例１〜４のように設定した。複合レンズ（Ｐ）の分割ピッチ（Pi＝Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐｋ、ｋ＝6）を表１の実施例１〜４のように設定し、レンズの山谷の稜線はＹ軸に平行に配置した。Ｘ軸方向について電極幅dＭの20％、50％、80％分の移動量（ズレ量）を、それぞれλ1（y）、λ2（y）、λ3（y）とした。表１に結果を示す。
表１中の実施例２，４のようにDex＝Pの場合には、モアレ発生は全くなかった。一方、表１中の実施例１，３のようにDex≠Ｐの場合は、3.3％と液晶パネルとレンズ格子の干渉による濃淡ムラ即ちモアレがDexとＰとの差に応じて発生した。
また、発生するモアレ縞の濃淡の大きさはＸ軸方向について移動量（ズレ量）λ（y）には依存しなかった。すなわち、レンズフィルム部に対して液晶パネルのＸ軸方向の移動は、モアレ濃淡の大きさに影響はなかった。
図７乃至図10に、前記表１中の実施例１，２，３，４の結果を示す。それぞれλ（y）はλ2（y）とした。どのような組み合わせでも、以下の式のようにするとモアレ発生は解消できた。
図７に、デルタ配列の液晶パネルを示す。このデルタ配列の場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色（３色）のカラーフィルタの幅（１色）をそれぞれDexとし、前記（6）式（Dex＝P＝・・・）を満足するとモアレ縞が解消できた。この場合、Ｄex（光透過性基本単位：１色のカラーフィルタ）＋ｄＭｘ（光非透過性基本単位：前記カラーフィルタ間の電極等）＝Ｄeｙ＋ｄＭｙ＝Ｄ（組合せ基本単位）の関係を満たす。
また、図４のようなストライプ配列に於いても、このデルタ配列と同様に各カラーフィルタの幅（１色）をそれぞれDexとし、 (6)式（Dex＝P＝・・・）を満たすとモアレ縞を解消することができた。この場合も、Ｄex（光透過性基本単位：１色のカラーフィルタ）＋ｄＭｘ（光非透過性基本単位：前記カラーフィルタ間の電極等）＝Ｄeｙ＋ｄＭｙ＝Ｄ（組合せ基本単位）の関係を満たす。
光透過性基本単位の幅（Dex）よりもレンズフィルム部のピッチ（Ｐ）が小さい場合、すなわちDex＞Ｐの場合、図８に示すように液晶パネルのＹ軸に対し以下の式（8）のようにレンズの山或いは谷の稜線に勾配θを持たせ、実際のレンズフィルム部のレンズピッチ（Ｐ＝P１＋ P２＋ P３・・・ Pｋ）に対しＸ軸上に横断する実効レンズピッチ（Pe＝Pe１＋ Pe２＋ Pe３・・・ Peｋ）について、前記光透過性基本単位の幅Dexがレンズ８の繰り返し単位の実効ピッチ（Pe）の整数倍となる関係に設定すると、モアレを解消することができる。
例えば表１に示した実施例について、液晶パネルの設計変更によりDex＝185μｍとなった場合、Ｙ軸に対しレンズフイルムにθ＝±8.4度の勾配を持たせることにより（7）式を満足させてモアレ解消を図ることが出来る。このように、液晶パネルの電極の配置に対し、レンズフイルム部の山あるいは谷の稜線に勾配θを持たせて配置することにより最適調整することができる。
このように、光透過性基本単位とレンズフィルム部６とが交差角度θをもって積層され、光透過性基本単位の幅Dexよりもレンズの繰り返し単位のピッチ（Ｐ）が小さく且つ整数倍の関係でもない場合でもモアレ縞に好適に対処することができる。
レンズフィルム部を製作するための金型のピッチに必ずしもランダム性を持ち込む必要はく従来よりも容易に製造することができ、種々のディスプレイ装置の用途に好適に適用することができる。
この発明のディスプレイ装置の実施形態を説明する分解斜視図。 Ｘ−Ｙマトリックス電極構造の液晶パネルを説明する図。 縦格子プリズムレンズを説明する図。 液晶パネルのＲＧＢドットと画素の関係を説明する図。 複合レンズピッチを説明する図。 ストライプ配列よりなるＲ,Ｇ,Ｂドットと画素の関係、及びドットサイズ、画素サイズ、電極或いはブラックマスク幅の関係を示す図。 デルタ配列の液晶パネルを説明する図。 実効レンズピッチを説明する図。 表１の実施例１の結果を説明するグラフ。 表１の実施例２の結果を説明するグラフ。 表１の実施例３の結果を説明するグラフ。 表１の実施例４の結果を説明するグラフ。 従来のディスプレイ装置の断面を模式的に示した図。 従来のディスプレイ装置の光学フィルムを示した図。
符号の説明
５ 拡散フィルム
６ レンズフィルム部
７ 画像制御パネル部
８ レンズ

Claims (5)

  1. 光の透過方向に対して、拡散フィルム５と、レンズ８の繰り返し単位が連続するレンズフィルム部６と、光透過性基本単位と光非透過性基本単位とからなる組合せ基本単位が連続する画像制御パネル部７とが、この順に積層され、前記光透過性基本単位の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定されたことを特徴とするディスプレイ装置。
  2. 前記組合せ基本単位のうち光透過性基本単位は複数色のカラーフィルタから構成されると共に前記複数色のカラーフィルタの相互間には非透過性基本単位が配され、前記組合せ基本単位の幅から前記複数色のカラーフィルタ相互間の光非透過性基本単位の合計幅を減じた光透過性基本単位の幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定された請求項１記載のディスプレイ装置。
  3. 前記組合せ基本単位のうち光透過性基本単位は複数色のカラーフィルタから構成されると共に前記複数色のカラーフィルタの相互間には非透過性基本単位が配され、前記カラーフィルタの幅がレンズ８の繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定された請求項１記載のディスプレイ装置。
  4. 前記レンズ８の繰り返し単位のピッチは複数の分割ピッチの組み合わせからなる請求項１乃至３のいずれかに記載のディスプレイ装置。
  5. 前記光透過性基本単位とレンズフィルム部６とが交差角度をもって積層され、前記光透過性基本単位の幅が前記繰り返し単位を横断するレンズ８の繰り返し単位のピッチの整数倍となる関係に設定された請求項１乃至４のいずれかに記載のディスプレイ装置。
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