專利名稱：電光裝置、電子設(shè)備以及照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電光裝置、電子設(shè)備以及照明裝置，特別是涉及具備棱鏡片等聚光層的電光裝置的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般，如圖8所示，作為液晶顯示裝置10，已知具有調(diào)制透過(guò)的光的液晶顯示面板2和配置在該液晶顯示面板2的背后(與觀看側(cè)相反的一側(cè))向液晶顯示面板2供給光的背光源4，通過(guò)根據(jù)液晶顯示面板的光快門(mén)功能控制從背光源4射出的照明光的透過(guò)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所希望的顯示形態(tài)的裝置。
在上述液晶顯示裝置10中，多數(shù)的情況下，在液晶顯示面板2與背光源4之間配置由棱鏡片等構(gòu)成的2片聚光片6、7，通過(guò)提高被利用為顯示光的照明光的比例，即光的利用效率，來(lái)增加顯示的亮度。在聚光片6、7中，為了把來(lái)自背光源4的射出光聚光到觀看方向，在表面上周期性地形成有多個(gè)聚光結(jié)構(gòu)，具體地講是由人字形或者V溝形的表面結(jié)構(gòu)構(gòu)成的棱鏡結(jié)構(gòu)6a、7a。這些聚光片6、7通常配置成使得其光學(xué)周期結(jié)構(gòu)的排列方向相互正交。
上述聚光片6、7能夠把從背光源4射出的照明光聚光到觀看方向，使液晶顯示裝置10的亮度提高數(shù)十％以上。作為聚光片，已知具備各種聚光結(jié)構(gòu)的器件，其中最一般的是圖示例那樣具有人字形或者V溝形的棱鏡結(jié)構(gòu)。圖9是表示這種聚光片(棱鏡片)的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期(人字形或者V溝形的形成周期)與由聚光片產(chǎn)生的亮度增加率的關(guān)系的曲線。這里，橫軸表示光學(xué)結(jié)構(gòu)周期，縱軸表示亮度增加率。另外，縱軸的亮度增加率以在背光源的導(dǎo)光板上僅配置了漫射片時(shí)的亮度為基準(zhǔn)，表示相對(duì)于該基準(zhǔn)在漫射片上進(jìn)一步配置了1片聚光片時(shí)的亮度的增加比例。依據(jù)該曲線，可知在聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期大于等于20μm的情況下，亮度增加到大于等于1.5倍。
而在液晶顯示裝置10中如上述那樣使用了聚光片時(shí)，根據(jù)聚光片6、7的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期與液晶顯示面板2的像素的排列周期的關(guān)系，有可能發(fā)生調(diào)制度強(qiáng)的條紋形的明暗不均勻(以下，稱為「莫爾條紋」。)，由此，存在液晶顯示裝置的顯示品質(zhì)降低的問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題，提出有使聚光片6、7的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于液晶顯示面板2的像素的排列間距的液晶顯示裝置(例如，參照以下的專利文獻(xiàn)1或者專利文獻(xiàn)2)。
具體地講，在專利文獻(xiàn)1中，記載了這樣的技術(shù)當(dāng)把配置在液晶顯示面板與背光源之間的棱鏡板的帶狀槽的間距記為λ1，把液晶顯示面板的透明電極布線的間距記為λ2時(shí)，通過(guò)使λ1≤0.075λ2/(λ2+0.075)，莫爾條紋的間隔小于等于75μm，使得不能夠用肉眼觀看到莫爾條紋。
在專利文獻(xiàn)2中，記載了這樣的技術(shù)在液晶顯示元件與背光源之間配置2片聚光片，在上述2片聚光片中，通過(guò)使接近液晶顯示元件一側(cè)的聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于液晶顯示元件的像素的排列周期，能夠得到?jīng)]有莫爾條紋的均勻的顯示。
特開(kāi)平06-118410號(hào)[專利文獻(xiàn)2]特開(kāi)平08-036179號(hào)然而，由于近年來(lái)伴隨著液晶顯示裝置的高精細(xì)化，像素的排列間距越來(lái)越微細(xì)，因此像素的排列間距正在接近一般使用的聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期，由此，易于發(fā)生莫爾條紋。另外，由于明顯地出現(xiàn)莫爾條紋，因此存在顯示品質(zhì)惡化的問(wèn)題點(diǎn)。
這種情況下，如果像在專利文獻(xiàn)1或者專利文獻(xiàn)2中記載的液晶顯示裝置那樣使聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于等于像素的排列周期，則由于需要使用具有微細(xì)光學(xué)結(jié)構(gòu)的聚光片，存在聚光片的使用成本增大的問(wèn)題點(diǎn)。另外，如果減小聚光片光學(xué)結(jié)構(gòu)周期，則如圖9所示存在亮度增加率降低的問(wèn)題點(diǎn)。特別是，如果聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于等于10μm則由于亮度增加率急劇下降，因此可以認(rèn)為已經(jīng)不存在使用聚光片的意義。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明為解決上述問(wèn)題點(diǎn)而提出，目的在于提供即使進(jìn)行高精細(xì)化也難以產(chǎn)生莫爾條紋，能夠抑制顯示品質(zhì)降低的電光裝置。另外，其它的目的在于提供能夠不降低顯示亮度地使顯示的莫爾條紋緩和的電光裝置。
本發(fā)明的電光裝置的特征是具備沿著平面排列有多個(gè)分別具備光透射區(qū)的像素的電光面板，上述光透射區(qū)沿著上述平面內(nèi)的第1方向以第1排列周期形成并且沿著與上述第1方向正交的上述平面內(nèi)的第2方向以大于上述第1排列周期的第2排列周期形成；向上述電光面板照射光的背光源；配置在上述電光面板以及上述背光源之間，實(shí)質(zhì)上沿著上述第1方向具有第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第1聚光層；配置在上述電光面板與上述第1聚光層之間，實(shí)質(zhì)上沿著上述第2方向具有第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第2聚光層。
如上所述，如果減小第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期以及第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期則如上述圖9的曲線所示，聚光性能降低并且成本提高，因此難以減小聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期。從而，在把光透射區(qū)的沿著第2方向的第2排列周期構(gòu)成為大于沿著第1方向的第1排列周期，且第1聚光層實(shí)質(zhì)上沿著第1方向具有第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期，第2聚光層實(shí)質(zhì)上沿著第2方向具有第2光學(xué)排列周期的情況下，隨著通過(guò)電光面板的高精細(xì)化，第1排列周期以及第2排列周期減小，分別接近第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期以及第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期。特別是，由于更小的第1排列周期更易于接近第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期，因此根據(jù)沿著第1方向的相對(duì)小的第1排列周期和第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期產(chǎn)生莫爾條紋的可能性以及莫爾條紋產(chǎn)生時(shí)的莫爾強(qiáng)度具有比根據(jù)沿著第2方向的相對(duì)大的第2排列周期和第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期產(chǎn)生莫爾條紋的可能性以及莫爾條紋產(chǎn)生時(shí)的莫爾強(qiáng)度(明暗比)更大的傾向。
然而，在本發(fā)明中，通過(guò)把第1聚光層配置在比第2聚光層更離開(kāi)電光面板的位置，使得第1聚光層的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期產(chǎn)生的明暗狀態(tài)在到達(dá)電光面板的期間內(nèi)被緩和，從而能夠降低基于第1聚光層的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期和電光面板的第1排列周期的莫爾條紋的發(fā)生程度和莫爾強(qiáng)度，因此作為整體能夠抑制電光裝置的顯示品質(zhì)的惡化。
特別是，上述第1排列周期與上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期之比優(yōu)選小于上述第2排列周期與上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期之比。由此，由于與第2排列周期與第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的關(guān)系相比較，根據(jù)第1排列周期與第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的關(guān)系易于發(fā)生莫爾條紋，因此通過(guò)適用本發(fā)明可以得到更高的效果。
在本發(fā)明中，上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期以及上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期優(yōu)選由棱鏡狀的圖形周期性地排列而成。由于通過(guò)周期性地排列棱鏡狀的圖形，易于提高聚光性并且沿著棱鏡狀的圖形周期性排列的方向易于發(fā)生照明光的明暗分布，因此通過(guò)適用本發(fā)明可以得到更高的效果。
在本發(fā)明中，上述第1聚光層以及上述第2聚光層優(yōu)選具有沿著分別與上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期以及上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的形成方向正交的方向延伸的帶狀的光學(xué)結(jié)構(gòu)。依據(jù)這一點(diǎn)，通過(guò)具有帶狀的光學(xué)結(jié)構(gòu)，第1聚光層以及第2聚光層由于在分別與第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期以及第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的形成方向正交的方向，沒(méi)有成為莫爾條紋的原因的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期，因此能夠進(jìn)一步提高本發(fā)明的效果。
在本發(fā)明中，上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期優(yōu)選小于等于上述第1排列周期。如果第1聚光層的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于等于光透射區(qū)的第1排列周期，則由于起因于第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的照明光的明暗狀態(tài)的周期小于等于第1排列周期，因此根據(jù)第1聚光層能夠進(jìn)一步降低通過(guò)光透射區(qū)觀看到的莫爾強(qiáng)度。
在本發(fā)明中，上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期優(yōu)選小于等于上述第2排列周期。如果第2聚光層的第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于等于光透射區(qū)的第2排列周期，則由于起因于第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的照明光的明暗狀態(tài)的周期小于等于第2排列周期，因此能夠進(jìn)一步降低通過(guò)光透射區(qū)觀看到的莫爾強(qiáng)度。
在本發(fā)明中，上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期優(yōu)選小于上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期。由于光透射區(qū)的第1排列周期小于第2排列周期，因此通過(guò)使第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期，能夠與光透射區(qū)的第1方向和第2方向的兩個(gè)方向的排列周期的大小關(guān)系一致地設(shè)定光學(xué)的結(jié)構(gòu)周期，其結(jié)果，作為整體能夠進(jìn)一步降低莫爾條紋的發(fā)生程度或者莫爾強(qiáng)度。
在本發(fā)明中，優(yōu)選在上述電光面板與上述第1聚光層之間配置其它的光學(xué)層。據(jù)此，由于通過(guò)光漫射片或者反射起偏器這樣的其它的光學(xué)層，能夠使第1聚光層進(jìn)一步遠(yuǎn)離電光面板，因此能夠進(jìn)一步降低莫爾條紋的發(fā)生程度或者莫爾強(qiáng)度。
其次，本發(fā)明的電子設(shè)備的特征是具有權(quán)利要求1至權(quán)利要求3的任一項(xiàng)所述的電光裝置。依據(jù)本發(fā)明，電子設(shè)備通過(guò)具有上述任一個(gè)電光裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，能夠抑制由莫爾條紋引起的顯示品質(zhì)的惡化，構(gòu)成顯示品質(zhì)高的裝置。特別是，能夠避免由電光裝置的高精細(xì)化引起的顯示品質(zhì)的惡化。這里，作為上述電子設(shè)備可以舉出液晶電視、便攜電話機(jī)、電子記事本、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、可視電話機(jī)、POS終端、觸摸面板等。
進(jìn)而，本發(fā)明的照明裝置的特征是具備從光射出面射出照明光的面狀發(fā)光體；配置在上述面狀發(fā)光體的上述光射出面上，沿著與上述光射出面實(shí)質(zhì)上平行的虛擬面內(nèi)的第1方向具有第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第1聚光層；配置在上述第1聚光層的與上述面狀發(fā)光體相反的一側(cè)，沿著與上述第1方向正交的上述虛擬面內(nèi)的第2方向具有大于上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第2聚光層。
依據(jù)本發(fā)明，由于通過(guò)第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期大于第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期，具有相對(duì)小的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第1聚光層與第2聚光層相比較，遠(yuǎn)離由照明裝置照明的對(duì)象物，因此能夠減少以該對(duì)象物的周期結(jié)構(gòu)和聚光層的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期為起因的莫爾條紋的發(fā)生程度以及莫爾強(qiáng)度。


圖1是模式地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示裝置的概略縱剖面圖。
圖2是模式地表示2片聚光片的配置關(guān)系的概略立體圖。
圖3是模式地表示液晶顯示面板與2片聚光片的配置關(guān)系的概略說(shuō)明圖。
圖4是模式地表示配置了濾色片的液晶顯示面板與2片聚光片的配置關(guān)系的概略說(shuō)明圖。
圖5是模式地表示第2實(shí)施方式的液晶顯示裝置的概略縱剖面圖。
圖6是表示液晶顯示面板與2片聚光片的配置關(guān)系的模式圖。
圖7是表示作為本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的便攜電話機(jī)的概略立體圖。
圖8是模式地表示使用了現(xiàn)有技術(shù)的聚光片的液晶顯示裝置的概略立體圖。
圖9是表示聚光片的凸條部的形成周期與亮度增加率的關(guān)系的曲線。
符號(hào)的說(shuō)明120、130液晶顯示面板；4、140背光源；6、7聚光片；6a、7a凸條部；100液晶顯示裝置；100A顯示面；120a、130a像素；122、124基板；123、125透明電極；126密封材料；128液晶；130b光透射區(qū)；130c光反射區(qū)；140濾色片；141光源；142導(dǎo)光板；162第1聚光片；162a凸條部；164第2聚光片；164a凸條部；180漫射片；1000便攜電話機(jī)(電子設(shè)備)；1001操作單元；1002顯示單元；P1第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期；P2第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期；PH橫向的像素間距(光透射區(qū)的形成間距)；PV縱向的像素間距(光透射區(qū)的形成間距)。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的電光裝置的實(shí)施方式。本實(shí)施方式把本發(fā)明的電光裝置構(gòu)成為液晶顯示裝置。圖1是模式地表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置100的概略縱剖面圖。
如圖1所示，本實(shí)施方式的液晶顯示裝置100具有背光源140、漫射片180、2片聚光片162、164以及液晶顯示面板120。而且，形成為朝向觀看一側(cè)按照該順序疊層配置的結(jié)構(gòu)。另外，圖1中，描繪成在構(gòu)成液晶顯示裝置100的各要素之間具有間隙，而這不過(guò)是為了易于了解結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖示的結(jié)果，實(shí)際上優(yōu)選以幾乎貼緊的狀態(tài)配置各要素。
液晶顯示面板120具有透射型的單元結(jié)構(gòu)，通過(guò)密封材料126，把內(nèi)表面狀成有濾色片127以及透明電極123的基板122，和內(nèi)表面狀成有透明電極125的基板124粘貼在一起，在由這兩片基板122、124和密封材料126構(gòu)成的空間中充填液晶128。另外，在基板122、124的外表面上利用粘貼等分別配置偏振板129X以及129Y。
在液晶顯示面板120上縱橫排列有多個(gè)像素120a，在像素120a中分別設(shè)置有光透射區(qū)。在本實(shí)施方式的情況下，由于構(gòu)成透射型面板，因此分別具備光透射區(qū)的多個(gè)像素120a與在該像素120a上設(shè)置的光透射區(qū)實(shí)質(zhì)上相同(視為等同)，但實(shí)際上在像素120a的外緣部分有時(shí)存在遮光區(qū)。不過(guò)，如果各個(gè)像素120a的該遮光區(qū)以外的光透射區(qū)的形狀、形成位置相同，則由于光透射區(qū)的排列周期基本上與像素120a的形成間距一致，因此下面代替光透射區(qū)的排列周期，使用像素間距進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為通過(guò)在相對(duì)的一對(duì)透明電極123、125之間施加電壓驅(qū)動(dòng)液晶128，按照每個(gè)像素120a改變透射光a的光學(xué)特性，由此進(jìn)行顯示。即，像素120a構(gòu)成在液晶顯示面板120中能夠獨(dú)立控制光學(xué)特性的最小的單位區(qū)域。這里，各像素120a如后所述具有縱寬與橫寬相互不同的平面狀狀。
濾色片127周期性地排列R(Red紅色)、G(Green綠色)以及B(Blue藍(lán)色)的三色著色層127R、127G、127B，整體構(gòu)成為帶狀。該三色著色層127R、127G、127B分別與上述各個(gè)像素120a相對(duì)應(yīng)形成。即，著色層127R、127G、127B當(dāng)從圖示左右方向觀看時(shí)，與像素120a相對(duì)應(yīng)順序重復(fù)排列。
背光源140用于從背后照明液晶顯示面板120，配置在液晶顯示面板120的背后。背光源140在由丙烯酸樹(shù)脂等透明的合成樹(shù)脂構(gòu)成的未圖示的導(dǎo)光板142的側(cè)面靠近配置冷陰極管或者LED(Light Emitting Diode發(fā)光二極管)那樣的光源141而構(gòu)成。在該背光源140中，從光源141發(fā)出的光從端面入射到導(dǎo)光板142的內(nèi)部，一邊沿著導(dǎo)光板142的內(nèi)部傳播，一邊通過(guò)由未圖示的微細(xì)的表面凹凸結(jié)構(gòu)構(gòu)成的光射出結(jié)構(gòu)從導(dǎo)光板142的表面逐漸發(fā)出，作為整體從導(dǎo)光板142的表面射出幾乎均勻的照明光。另外，優(yōu)選在導(dǎo)光板142的背后配置未圖示的光反射片。
光漫射片180配置在導(dǎo)光板142的光射出側(cè)，用于提高從導(dǎo)光板142的表面射出的照明光的照度的均勻性，具有使照明光散射或者漫射的功能。作為該光漫射片180，例如可以使用在聚脂那樣的透明合成樹(shù)脂制薄片上涂敷摻入了透明玻璃珠的樹(shù)脂構(gòu)成的材料。
2片聚光片162、164配置在液晶顯示面板120與光漫射片180之間，用于把背光源140的光a朝向液晶顯示面板120的正面聚光增加正面亮度。這兩片聚光片中，第1聚光片162配置在背光源140側(cè)，第2聚光片164配置在液晶顯示面板120側(cè)。
圖2是模式地表示從斜上方觀看第1聚光片162以及第2聚光片164的樣子的概略立體圖。如圖2所示，第1聚光片162以及第2聚光片164在其表面上周期性地形成有多個(gè)人字形(倒V字形)的凸條部162a、164a，作為整體構(gòu)成為帶狀。這些凸條部162a、164a分別在光學(xué)上起到棱鏡的作用，它們的排列形態(tài)在第1聚光片162以及第2聚光片164中構(gòu)成周期性的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期。該光學(xué)結(jié)構(gòu)周期換言之就是在表面上周期性地形成了V溝的表面結(jié)構(gòu)。
如果更具體地進(jìn)行說(shuō)明，則凸條部162a、164a的頂角(棱線兩側(cè)的斜面之間的角度)以及相鄰的凸條部之間的角度(V溝的底角)都構(gòu)成為80～90度左右，使得能夠交替配置凸條部162a、164a的棱線(山脊線)與V溝的谷底線。
這里，第1聚光片162和第2聚光片164配置成使得凸條部162a的延長(zhǎng)方向與凸條部164a的延長(zhǎng)方向相互正交。即，在第1聚光片162中，由凸條部162a形成的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的形成方向(這是與凸條部162a的延長(zhǎng)方向正交的方向。)與在第2聚光片164中由凸條部164a形成的第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的形成方向(這是與凸條部164a的延長(zhǎng)方向正交的方向。)相互正交。
由此，能夠使用第1聚光片162把背光源140的照明光聚光到圖示的前后方向，同時(shí)能夠使用第2聚光片164把照明光聚光到圖示的左右方向。從而，通過(guò)向上述那樣利用2片聚光片162、164，能夠把射出角分散的照明光的大部分變換為能夠作為顯示光利用的光。
圖3是重疊地模式表示構(gòu)成于本實(shí)施方式的液晶顯示面板120的像素的排列形態(tài)(光透射區(qū)的排列形態(tài))、在其背后配置的第2聚光片164的光學(xué)結(jié)構(gòu)(凸條部164a的排列形態(tài))以及進(jìn)而在其背后配置的第1聚光片162的光學(xué)結(jié)構(gòu)(凸條部162a的排列形態(tài))的概略說(shuō)明圖。
設(shè)置于液晶顯示面板120的像素120a構(gòu)成沿圖示上下方向(以下，簡(jiǎn)單地稱為「縱向」。)長(zhǎng)，沿圖示左右方向(以下，簡(jiǎn)單地稱為「橫向」。)短的矩形。于是，像素120a的縱向的排列間距PV構(gòu)成為比像素120a的橫向的排列間距PH大。在圖示例的情況下，縱向的排列間距PV成為橫向的排列間距PH的2.5倍～3倍左右。
這里，第1聚光片162的凸條部162a大致沿著縱向延伸，而由第1聚光片162的凸條部162a構(gòu)成的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1由于沿著與凸條部162a的延長(zhǎng)方向正交的方向形成，因此大致沿著橫向形成。
另外，第2聚光片164的凸條部164a大致沿著橫向延伸，而由第2聚光片164的凸條部164a構(gòu)成的第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2由于沿著與凸條164a的延長(zhǎng)方向正交的方向形成，因此大致沿著縱向形成。
構(gòu)成于第1聚光片162的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1使背光源140的照明光的橫向的照度分布周期性地變化。即，從橫向觀看，以與第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1相對(duì)應(yīng)的周期發(fā)生明暗的照度不均勻。該照度不均勻的產(chǎn)生是因?yàn)橐韵碌脑?，即，由于受加工精度的限制，不能把凸條部162a的棱線(山脊線)或者相鄰的凸條部162a之間的谷底線形成為嚴(yán)格的線條，因此在這些棱線或者谷底線的附近聚光性能降低，另外，由于光源141僅配置在導(dǎo)光板142的一側(cè)，由此在凸條部162a兩側(cè)的斜面中聚光的光量不相同而互有差異等。
另外，與上述相同，構(gòu)成于第2聚光片164的第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2使背光源140的照明光的縱向的照度分布周期性地變化。即，從縱向觀看，以與第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2相對(duì)應(yīng)的周期發(fā)生明暗的照度不均勻。其理由與上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1的情況相同。
這里，第1聚光片162的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1的形成方向與上述的橫向如圖示例那樣可以完全一致，也可以在1～25度左右(優(yōu)選是2～20度左右)的范圍內(nèi)傾斜。同樣，第2聚光片164的第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2的形成方向與縱向如圖示例那樣可以完全一致，也可以在1～25度(優(yōu)選是2～20度左右)的范圍內(nèi)傾斜。其理由是因?yàn)榧词乖谏鲜瞿菢佣嗌賰A斜的情況下，也與完全一致的情況相同，根據(jù)第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1與像素120a的橫向的排列間距PH的關(guān)系，決定是否發(fā)生大致沿著縱向延伸的莫爾條紋以及莫爾強(qiáng)度，根據(jù)第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2與像素120a的縱向的排列間距PV的關(guān)系，決定是否發(fā)生大致沿著橫向延伸的莫爾條紋以及莫爾強(qiáng)度。從而，在本說(shuō)明書(shū)中，只要是在上述傾斜范圍內(nèi)，則第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1以及第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2的形成方向的情況被包含在實(shí)質(zhì)上沿著縱向以及橫向的方向設(shè)定的情況中。
另外，在圖示例的情況下，橫向的像素間距PH被描繪成與第1聚光片162的凸條部162a的形成間距，即，第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1幾乎一致，而實(shí)際上不一定必須一致。如圖示例那樣，在沿著橫向形成第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1的情況下，如果橫向的像素間距PH與第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1完全一致，則即使由第1聚光片162發(fā)生上述的照度不均勻，由于不發(fā)生沿著橫向排列的像素列內(nèi)的各像素120a之間的照度差，因此原則上也不會(huì)發(fā)生縱向的莫爾條紋，另外，在該情況下也不存在本發(fā)明要解決的課題。然而，實(shí)際上，使第1聚光片162的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1與像素間距PH高精度地一致在制造上很困難，在制造具有各種結(jié)構(gòu)尺寸的液晶顯示面板的情況下，準(zhǔn)備與各液晶顯示面板的像素尺寸高精度一致的第1聚光片162在成本方面也不實(shí)用。
如上所述，雖然不需要使橫向的像素間距PH與第1聚光片162的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期(即凸條部162a的形成周期)P1一致，然而第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1優(yōu)選小于等于橫向的像素間距PH。這是因?yàn)樵诘?光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1超過(guò)像素間距PH的情況下，沿著橫向排列的像素列中的各像素120a之間的照度不均勻增大，由此發(fā)生縱向的莫爾條紋，其莫爾強(qiáng)度也很大。與此不同，在第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1小于像素間距PH的情況下，雖然有時(shí)發(fā)生縱向的莫爾條紋，但是由于莫爾強(qiáng)度弱，莫爾條紋的周期也小，因此并不明顯。
另一方面，關(guān)于縱向的像素間距PV和第2聚光片164的第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2也與上述相同。特別是，第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2優(yōu)選小于等于像素間距PV這一點(diǎn)及其理由與上述相同。
如上所述，為了消除莫爾條紋或者使莫爾強(qiáng)度降低，優(yōu)選使聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2小于等于像素間距PH、PV。另外，既然難以使光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2與像素間距PH、PV一致，那么優(yōu)選相對(duì)于像素間距PH、PV，大幅度地減小光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2。然而，實(shí)際上，由于種種理由難以減小聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2。例如，由于在聚光片162、164中要求光學(xué)精度，因此減小光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2在制造上很困難，另外，由于不能夠確保光學(xué)精度，因此如圖9所示聚光性能降低。
特別是，在本實(shí)施方式中，由于橫向的像素間距PH比縱向的像素間距PV小，因此在第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1與第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2是同等程度的情況下，由于像素間距PH與第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1之比小于像素間距PV與第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2之比，因此一般與由縱向的像素間距PV導(dǎo)致的橫向的莫爾條紋比較，易于發(fā)生由橫向的像素間距PH導(dǎo)致的縱向的莫爾條紋，莫爾強(qiáng)度也大。這是因?yàn)殡m然通常在像素間距PH、PV比第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1以及第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2大的情況下難以發(fā)生莫爾條紋，然而如上所述，由于近年來(lái)的液晶顯示面板的高精細(xì)化，像素間距PH、PV越來(lái)越接近聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2，另一方面，如上所述，由于難以使聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2變小，因此處于不能夠避免發(fā)生由更小的像素間距PH導(dǎo)致的莫爾條紋的狀況。
在本實(shí)施方式中，在上述的狀況下，使第1聚光片162比第2聚光片164更離開(kāi)液晶顯示面板120。由此，由于第1聚光片162與液晶顯示面板120之間的距離加大，因此在由第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1產(chǎn)生的照度不均勻通過(guò)上述距離緩和了的狀態(tài)下，照明光到達(dá)液晶顯示面板120，因此難以發(fā)生對(duì)應(yīng)于第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1與橫向的像素間距PH的關(guān)系的莫爾條紋，另外，即使發(fā)生莫爾條紋，也能夠使其莫爾強(qiáng)度降低。
另外，即使在像素間距PH、PV小于光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2的情況下，如果PH、PV成為P1、P2自然數(shù)分之一，則由于沿著像素的排列方向重復(fù)出現(xiàn)明暗的像素，因此會(huì)發(fā)生莫爾條紋。從而，在像素間距PH、PV與光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2不同的情況下，像素間距PV、PH優(yōu)選不是光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2自然數(shù)分之一。另外，即使在像素間距PH、PV大于光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2的情況下，為了避免發(fā)生莫爾條紋，光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1、P2優(yōu)選也不是像素間距PH、PV的自然數(shù)分之一。
圖4是模式地表示在圖3所示的液晶顯示面板120的基本的像素排列結(jié)構(gòu)中重疊了濾色片127的排列形態(tài)的概略說(shuō)明圖。本實(shí)施方式的情況如前面說(shuō)明過(guò)的那樣，通過(guò)帶狀排列構(gòu)成濾色片127，由此，沿著橫向的像素列周期性地排列有多種(在圖示例中是3種)色調(diào)的著色層127R、127G、127B，另一方面，當(dāng)從沿著縱向的像素列的方向觀看時(shí)，構(gòu)成為同一色調(diào)的著色層延伸。
這種情況下，像素120a形成為使得在濾色片127中，沿著周期性地排列有多種色調(diào)的橫向觀看的像素間距PH相對(duì)小，在濾色片127中，排列同一色調(diào)的縱向的像素間距PV相對(duì)大。
這一點(diǎn)在基于液晶顯示面板120構(gòu)成的彩色圖像中，橫向的多個(gè)(在圖示例中是3個(gè))像素120a起到1個(gè)畫(huà)素(ピクセル)的作用，由沿著橫向排列的多個(gè)(3個(gè))像素120a實(shí)現(xiàn)所希望的色調(diào)，而要構(gòu)成具有沿著縱向和橫向幾乎相等的清晰度的圖像，上述畫(huà)素優(yōu)選構(gòu)成為縱橫尺寸比盡可能接近1。如果畫(huà)素的縱橫尺寸比接近1，則如上所述，排列包含在畫(huà)素中的多個(gè)像素120a的橫向的像素120a的尺寸要小，縱向的像素120a的尺寸要大。
另外，本實(shí)施方式的濾色片127是帶狀排列，但不限于帶狀排列，即使在設(shè)置三角形排列或者斜嵌鑲排列等其它排列圖形的濾色片的情況下，也基于各種理由，有時(shí)也像本實(shí)施方式這樣各個(gè)像素的縱橫尺寸不同。
下面，圖5表示作為本發(fā)明第2實(shí)施方式的使用了具有其它結(jié)構(gòu)的液晶顯示面板的電光裝置的概略縱剖面圖。圖5所示液晶顯示面板130是半透射型液晶顯示面板，而由于具備與前面實(shí)施方式的液晶顯示面板120同樣構(gòu)成的基板132、134、電極133、135、密封材料136、濾色片137、偏振板139X、139Y以及與上述相同縱橫排列的像素130a，因此省略它們的說(shuō)明。另外，本實(shí)施方式由于與上述實(shí)施方式相同，具備背光源140、光漫射片180、第1聚光片162以及第2聚光片164，因此也省略它們的說(shuō)明。
液晶顯示面板130在基板134的內(nèi)表面上具備由鋁、銀或者它們的合金等構(gòu)成的光反射層130R。該光反射層130R在每個(gè)上述像素130a具有開(kāi)口，該開(kāi)口構(gòu)成各像素130a中的光透射區(qū)130b，另外，上述開(kāi)口以外的部分成為基于上述光反射層130R的光反射區(qū)130c。另外，在光的反射層130R上設(shè)置絕緣膜130S，在該絕緣膜130S上形成上述的電極135。
另外，設(shè)置在每個(gè)像素130a中的光透射區(qū)130b與前面的上述實(shí)施方式相同，是透過(guò)從背光源140射出的照明光的區(qū)域，光反射區(qū)130c是使從觀看一側(cè)入射的外光反射的區(qū)域。由此，在液晶顯示面板130中，通過(guò)點(diǎn)亮背光源140能夠進(jìn)行透射型顯示，同時(shí)，通過(guò)熄滅背光源140利用外光能夠進(jìn)行反射型顯示。
圖6是重疊地模式表示本實(shí)施方式的液晶顯示器面板130的像素排列形態(tài)、第1聚光片162的第1光學(xué)結(jié)構(gòu)、第2聚光片164的第2光學(xué)結(jié)構(gòu)的概略說(shuō)明圖。
上述的光透射區(qū)130b配置在像素130a內(nèi)的中央部分，構(gòu)成為光反射區(qū)130c包圍其周圍。其中，像素130a內(nèi)的光透射區(qū)130b的位置是任意的，例如，可以在像素130a內(nèi)的圖示上側(cè)部分中配置光透射區(qū)130b，在圖示下側(cè)部分中配置光反射區(qū)130c。由此，能夠把設(shè)置在縱長(zhǎng)矩形的像素130a內(nèi)的光透射區(qū)130b以及光反射區(qū)130c的各自形狀做成更接近正方形的矩形。另外，還可以在1個(gè)像素130a內(nèi)設(shè)置2個(gè)及以上的光透射區(qū)130b。例如，可以在像素130a的內(nèi)部分別配置2個(gè)及以上的光透射區(qū)130b。
在本實(shí)施方式中，設(shè)光透射區(qū)130b的橫向的形成間距為PH，設(shè)光透射區(qū)130b的縱向的形成間距為PV，進(jìn)行以下的說(shuō)明。其中，如果光透射區(qū)130b在各像素130a內(nèi)的形成位置相同，則上述形成間距PH、PV分別與橫向以及縱向的像素間距相同。
在本實(shí)施方式中，也與前面說(shuō)明過(guò)的實(shí)施方式相同，第1聚光片162配置在背光源140一側(cè)，第2聚光片164配置在液晶顯示面板130一側(cè)。另外，在前面的實(shí)施方式中，說(shuō)明了像素間距與聚光片的光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的關(guān)系，而實(shí)際上，由于與莫爾條紋有關(guān)的與其說(shuō)是像素間距不如說(shuō)是光透射區(qū)的形成間距，因此本實(shí)施方式中的光透射區(qū)130b的橫向的形成間距PH以及縱向的形成間距PV、第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1以及第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2的關(guān)系也與前面的實(shí)施方式相同。從而，關(guān)于本實(shí)施方式的透射型顯示，與前面的實(shí)施方式相同，通過(guò)使第1聚光片162遠(yuǎn)離液晶顯示面板130，使莫爾條紋難以發(fā)生，另外，能夠降低莫爾強(qiáng)度。
在上述所說(shuō)明的各實(shí)施方式中，敘述了配置2片聚光片162、164的情況，而即使在配置3片及以上的聚光片的情況下，通過(guò)把第1聚光片配置成比某一個(gè)聚光片在更靠近背光源一側(cè)，可以得到與上述相同的效果。特別是，優(yōu)選把第1聚光片配置成比所有的聚光片在更靠近背光源一側(cè)。
另外，通過(guò)在第1聚光片的液晶顯示面板120、130一側(cè)配置其它的光學(xué)層，例如，光漫射片或者反射偏振板等聚光片以外的其它光學(xué)片，由于能夠進(jìn)一步增大第1聚光片與液晶顯示面板之間的距離，因此能夠進(jìn)一步提高上述效果。
電子設(shè)備其次，說(shuō)明使用了上述實(shí)施方式的電光裝置的電子設(shè)備的實(shí)施方式。圖7表示作為本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式的便攜電話機(jī)。在這里所示的便攜電話機(jī)1000包括具備多個(gè)操作按鈕、送話器等的操作單元1001，具備受話器等的顯示單元1002，并在顯示單元1002的內(nèi)部安裝有上述液晶顯示裝置100。而且，使得在顯示單元1002的表面(內(nèi)表面)上能夠視認(rèn)液晶顯示裝置100的顯示面100A。這種情況下，在便攜電話機(jī)1000的內(nèi)部設(shè)置控制上述液晶顯示裝置100的顯示控制電路等，該顯示控制電路向驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板120、130的眾所周知的驅(qū)動(dòng)電路(液晶驅(qū)動(dòng)電路)傳送預(yù)定的控制信號(hào)，決定液晶顯示裝置100的顯示形態(tài)。
另外，作為本發(fā)明的電子設(shè)備，除去圖7所示的便攜電話機(jī)以外，還能夠舉出液晶電視、車輛導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子記事本、臺(tái)式電腦、工作站、可視電話、POS終端機(jī)等。而且，作為這些各種電子設(shè)備的顯示單元能夠使用本發(fā)明的液晶顯示裝置。
另外，本發(fā)明并不僅限于上述的圖示例，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)當(dāng)然能夠進(jìn)行各種變更。例如，在本實(shí)施方式中說(shuō)明了具備液晶顯示面板的液晶顯示裝置，而本發(fā)明只要是使用照明光進(jìn)行顯示或者圖像投影的設(shè)備，則不限于液晶顯示裝置，也可以是電泳顯示裝置等其它的電光裝置。
權(quán)利要求
1.一種電光裝置，其特征在于，具備沿著平面排列有多個(gè)分別具備光透射區(qū)的像素的電光面板，上述光透射區(qū)沿著上述平面內(nèi)的第1方向以第1排列周期形成并且沿著與上述第1方向正交的上述平面內(nèi)的第2方向以大于上述第1排列周期的第2排列周期形成；向上述電光面板照射光的背光源；配置在上述電光面板以及上述背光源之間，實(shí)質(zhì)上沿著上述第1方向具有第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第1聚光層；以及配置在上述電光面板與上述第1聚光層之間，實(shí)質(zhì)上沿著上述第2方向具有第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第2聚光層；其中，上述第1排列周期與上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期之比小于上述第2排列周期與上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期之比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期以及上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期，由棱鏡狀的圖形周期性排列而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電光裝置，其特征在于，上述第1聚光層以及上述第2聚光層具有沿著分別與上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期以及上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的形成方向正交的方向延伸的帶狀的光學(xué)結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的電光裝置，其特征在于，上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于等于上述第1排列周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的電光裝置，其特征在于，上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于等于上述第2排列周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的電光裝置，其特征在于，上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期小于上述第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的電光裝置，其特征在于，在上述電光面板與上述第1聚光層之間配置有其它的光學(xué)層。
8.一種電子設(shè)備，其特征在于，具有權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的電光裝置和該電光裝置的控制單元。
9.一種照明裝置，其特征在于，具備從光射出面射出照明光的面狀發(fā)光體；配置在上述面狀發(fā)光體的上述光射出面上，沿著與上述光射出面實(shí)質(zhì)上平行的平面內(nèi)的第1方向，具有第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第1聚光層；配置在上述第1聚光層的與上述面狀發(fā)光體相反的一側(cè)，沿著與上述第1方向正交的上述平面內(nèi)的第2方向，具有大于上述第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期的第2聚光層。
全文摘要
本發(fā)明提供即使進(jìn)行高精細(xì)化也難以發(fā)生莫爾條紋，能夠抑制顯示品質(zhì)降低的電光裝置。本發(fā)明的電光裝置(100)的特征是具備沿著平面排列有多個(gè)分別具備光透射區(qū)的像素(120a)的電光面板，上述光透射區(qū)沿著平面內(nèi)的第1方向以第1排列周期PH形成并且沿著與第1方向正交的平面內(nèi)的第2方向以大于第1排列周期的第2排列周期PV形成；向電光面板照射光的背光源(140)；配置在電光面板以及上述背光源之間，實(shí)質(zhì)上沿著第1方向具有第1光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P1的第1聚光層(162)；配置在電光面板與上述第1聚光層之間，實(shí)質(zhì)上沿著第2方向具有第2光學(xué)結(jié)構(gòu)周期P2的第2聚光層(164)。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1837917SQ20061000768
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月22日
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