專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置，尤其涉及使用兩塊液晶板來得到三維圖像 的裝置。
背景技術(shù)：
作為顯示三維圖像的一種方法，有如下技術(shù)將兩塊透射型顯示 板隔開間隔而配置，在兩塊透射型顯示板上形成同樣的圖像，控制兩 塊顯示板上的圖像亮度而形成進(jìn)深感，從而形成三維圖像。作為公開 這種方式的文獻(xiàn)，可以舉出專利文獻(xiàn)l。這種透射型顯示裝置的代表 是、液晶顯示玲反。在液晶顯示板上交叉配置有多條掃描線和視頻信號線。而且，在 由掃描線、視頻信號線包圍的部分上形成有像素。因此，若仔細(xì)觀察 畫面，會(huì)發(fā)現(xiàn)有規(guī)律地出現(xiàn)較亮的部分和較暗的部分。若將兩塊液晶 顯示板隔開距離重疊配置來形成圖像，則有規(guī)律地形成于各液晶顯示 板上的較暗部分和較亮部分會(huì)發(fā)生干擾，即產(chǎn)生所謂的莫爾條紋 (moire)。為了應(yīng)對在這樣的構(gòu)成中產(chǎn)生的莫爾條紋，在專利文獻(xiàn)2 中記載了在兩塊液晶板之間配置用于使光漫射的層的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1:日本特開2001 - 54144號z^沖艮專利文獻(xiàn)2:日本專利第3335998號7>凈艮發(fā)明內(nèi)容如專利文獻(xiàn)2中所記載的那樣，在兩塊液晶顯示板之間配置漫射 層時(shí)，雖然能夠減少莫爾條紋，但其副作用是會(huì)發(fā)生正面亮度降低、 對比度降低、圖像滲色(圖像輪廓模糊)等。本發(fā)明的課題在于提供如下的顯示裝置，即在將兩塊液晶顯示板間隔距離地配置、控制對兩塊液晶板的圖像信號來得到三維圖像的 方式中，降低了上述那樣的莫爾條紋，并避免出現(xiàn)正面亮度降低、對 比度降低、圖像滲色等副作用。
在將兩塊液晶顯示板間隔距離地配置、控制對兩塊液晶顯示板的 圖像信號來得到三維圖像的方式中，通過在兩塊液晶顯示板之間配置 兩個(gè)透鏡陣列，從而抑制莫爾條紋及圖像滲色。具體的方案如下所示。
(1) 一種顯示裝置，包括第一液晶顯示板、配置于上述第一液 晶顯示板后方的第二液晶顯示板、以及配置于上述第二液晶顯示板后 方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶顯示板與上述第二液晶顯示板之間設(shè)有第一透 鏡陣列和第二透鏡陣列，該第一透鏡陣列使光比向特定方向(第一方 向)匯聚更強(qiáng)烈地向與上述特定方向垂直的方向匯聚，上述第二透鏡 陣列使光向與不同于上述特定方向的方向(第二方向)垂直的方向強(qiáng) 烈匯聚。
(2) 在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一透 鏡陣列是使光不向上述特定方向匯聚的透鏡陣列，上述第二透鏡陣列 是使光不向上述與特定方向不同的方向匯聚的透鏡陣列。
(3) 在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述特定方 向和上述與特定方向不同的方向相對于上述第一液晶顯示板的長邊 或上述第二液晶顯示板的長邊具有角度。
(4) 在上述(1)所述的顯示裝置中，其特征在于，上述特定方 向和上述與特定方向不同的方向與上述第一液晶顯示板的長邊或上 述第二液晶顯示板的長邊的夾角為40度到75度。
(5) 在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述特定方 向和上述與特定方向不同的方向與上述第一液晶顯示板的長邊或上 述第二液晶顯示板的長邊的夾角為55度到75度。
(6) 在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一透 鏡陣列或上述第二透鏡陣列與上述第二液晶顯示板相接觸而設(shè)置。
(7) 在上述(1)所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一透鏡陣列或上述第二透鏡陣列是雙凸透鏡。
(8) 在上述(1)所述的顯示裝置中，其特征在于，上述雙凸透
鏡的截面中，各透鏡之間的山谷部分是曲線狀。
(9) 在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一透 鏡陣列或上述第二透鏡陣列的透鏡截面是波浪形狀。
(10) 在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一 透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的透鏡截面是頂角大于90度的三角形。
(11 )在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一 透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的透鏡截面是梯形。
(12) 在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一 透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的透鏡截面是頂端為頂角的五角形。
(13) 在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一 透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的間距P與透鏡高度H的關(guān)系是H/P《 1/10。
(14) 在上述(1 )所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一 透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的間距P與透鏡高度H的關(guān)系是H/P《 1〃。
(15) —種顯示裝置，包括第一液晶顯示板、配置于上述第一液 晶顯示板后方的第二液晶顯示板、以及配置于上述第二液晶顯示板后 方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶顯示板與上述第二液晶顯示板之間設(shè)有第一透 鏡陣列片和第二透鏡陣列片，該第一透鏡陣列片使光比向特定方向匯 聚更強(qiáng)烈地向與上述特定方向垂直的方向匯聚，上述第二透鏡陣列片 使光向與不同于上述特定方向的方向(第二方向)垂直的方向強(qiáng)烈匯 聚。
(16) —種顯示裝置，包括第一液晶顯示板、配置于上述第一液 晶顯示板后方的第二液晶顯示板、配置于上述第二液晶顯示板后方的 背光源，其特征在于，
在上述第一液晶顯示板與上述第二液晶顯示板之間設(shè)有透鏡陣列片，在該透鏡陣列片的第一面上形成有使光比向特定方向(第一方 向)匯聚更強(qiáng)烈地向與上述特定方向垂直的方向匯聚的第一透鏡陣 列，在該透鏡陣列片的第二面上形成有使光向與不同于上述特定方向 的方向(第二方向)垂直的方向強(qiáng)烈匯聚的上述第二透鏡陣列。
(17) —種顯示裝置，包括第一液晶顯示板、配置于上述第一液 晶顯示板后方的第二液晶顯示板、配置于上述第二液晶顯示板后方的 背光源，其特征在于，
在上述第一液晶顯示板與上述第二液晶顯示板之間設(shè)有透鏡陣 列片，在上述透鏡陣列片的面上形成有在第一方向、和與第一方向不 同的第二方向上具有周期性的微透鏡陣列。
(18) 在上述(17)所述的顯示裝置中，其特征在于，上述透鏡 陣列片的另一面是平面。
(19) 在上述(17)所述的顯示裝置中，其特征在于，上述微透 鏡陣列在第 一 方向的間距與在第二方向的間距相等。
(20) 在上述(17)所述的顯示裝置中，其特征在于，上述第一 方向與上述第二方向是隔著上述透鏡片的短軸而線對稱。
通過在兩塊液晶顯示板之間配置透鏡陣列，能夠消除由兩塊液晶 顯示板引起的莫爾條紋。與通過使用漫射片等來消除莫爾條紋的情況 相比，使用透鏡陣列能夠防止正面亮度降低、對比度降低。通過使用 兩個(gè)透鏡陣列，能夠進(jìn)一步提高該效果。
兩個(gè)透鏡陣列可以形成在兩塊薄片上，但若形成在一塊薄片上， 則分別形成在透鏡片的表面和背面，從而能夠減少零件數(shù)量、并降低 透鏡陣列的裝配誤差。
利用僅形成在透鏡片的 一個(gè)面上的微透鏡陣列，也能夠達(dá)到兩個(gè) 透鏡陣列的效果。在該情況下，只要僅在透鏡片的單面使用一塊加工 后的透鏡即可，在零件數(shù)量、零件成本等方面具有較大優(yōu)勢。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的三維顯示裝置的概略剖視圖。圖2是背光源的光學(xué)片的立體圖。
圖3是棱鏡片的剖視圖。
圖4是圖像形成部的分解立體圖。
圖5是液晶顯示板和透鏡陣列的配置圖。
圖6是表示濾色片面與雙凸透鏡關(guān)系的俯視圖。
圖7A是上透鏡陣列的俯視圖，圖7B是雙凸透鏡的剖視圖，圖 7C是下透鏡陣列的俯視圖。
圖8A是波形片狀的上透鏡陣列的俯視圖，圖8B是波形片狀的透 鏡陣列的剖視圖，圖8C是波形片狀的下透鏡陣列的俯視圖。
圖9A是棱鏡片狀的上透鏡陣列的俯視圖，圖9B是棱鏡片狀的透 鏡陣列的剖視圖，圖9C是棱鏡片狀的下透鏡陣列的俯視圖。
圖IOA是上透鏡陣列的俯視圖，圖IOB是透鏡陣列的剖視圖，圖 10C是下透鏡陣列的俯視圖。
圖IIA是上透鏡陣列的俯視圖，圖IIB是透鏡陣列的剖視圖，圖 UC是棱鏡剖視圖，圖IID是下透鏡陣列的俯視圖。
圖12是實(shí)施例2的三維顯示裝置的概略剖視圖。
圖13A是雙重透鏡陣列的俯視圖，圖13B是雙重透鏡陣列的側(cè)視 圖，圖13C是雙重透鏡陣列的背面圖。
圖14是實(shí)施例3的三維顯示裝置的概略剖視圖。
圖15A是實(shí)施例3的雙向透鏡陣列的俯視圖，圖15B是雙向透鏡 陣列的沿第一方向的剖視圖，圖15C是雙向透鏡陣列的沿第二方向的 剖視圖。
具體實(shí)施例方式
基于以下的實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。 (實(shí)施例1 )
圖1是本發(fā)明的三維顯示裝置的概略剖視圖。在圖1中，上液晶 顯示板1和下液晶顯示板2分別被施加圖像信號而形成圖像。上液晶 顯示板1和下液晶顯示板2形成關(guān)聯(lián)圖像，但各圖像被施加深度方向的信息，從而當(dāng)人觀察各板上的二維圖像時(shí)，好像看到三維圖像。具 體而言，利用深度方向的信息信號，對于在上液晶顯示板1上形成的
圖像與下液晶顯示板2上形成的圖像設(shè)置亮度差，從而形成進(jìn)深感。 本實(shí)施例的液晶顯示板的有效畫面的大小是對角長度為9英寸。 上液晶顯示板1通常包括用玻璃形成的上基板101和下基板102、以 及夾持于下基板102與上基板101之間的液晶。如圖5所示，在下基 板102上形成有許多掃描線51、以及沿與掃描線51垂直方向延伸的 許多視頻信號線52，在由掃描線51和視頻信號線52包圍的部分形成 像素。通過對像素部施加的圖像信號來使液晶的透射率發(fā)生變化，而 形成圖像。
如圖6所示，在上基板101上，與形成于下基板102的像素部對 應(yīng)地形成有紅、綠、藍(lán)三色濾色片以形成彩色圖像。在濾色片之間形 成有用于提高對比度的黑矩陣44。該黑矩陣44覆蓋形成在下基板102 上的掃描線51及視頻信號線52而形成。下液晶顯示板2的基本構(gòu)成 與上液晶顯示板l相同，也是包括下基板202、上基板201及夾持于 它們之間的液晶。
通過使液晶調(diào)制來自背光源的光而形成圖像，但需要使由該液晶 調(diào)制的光偏振。為此，在下液晶顯示板2之下配置下偏振片21,使來 自背光源的光偏振。從下液晶顯示板2發(fā)出的光通過后述的透鏡陣列 3而入射到上液晶顯示板1，接受由上液晶顯示板1進(jìn)行的改變。為 了僅取出由下液晶顯示板2、上液晶顯示板l改變的、進(jìn)行了圖像形 成的光，而配置有上偏振片11。將上液晶顯示板l、下液晶顯示板2、 上透鏡陣列31、下透鏡陣列32、以及它們的附屬構(gòu)件收容于側(cè)框4 內(nèi)。在液晶顯示畫面為9英寸的情況下，兩塊液晶顯示板的液晶層之 間距離DD例如為7.5mm。液晶顯示板的各基板厚度為0.6mm,上液 晶顯示板1與下液晶顯示板2之間的間隔D為6.3mm。上透鏡陣列 31及下透鏡陣列32的厚度分別是0.3mm,呈薄片狀。透鏡陣列的厚 度不限于0.3mm,例如也可以是0.5mm。在圖1中，下透鏡陣列32 設(shè)置在與下液晶顯示板2之間的距離為Dl的位置，也可以根據(jù)需要，將其設(shè)置在上液晶顯示板1或下液晶顯示板2之間的某處。離透鏡陣 列3較近的液晶顯示板的圖像更加受到透鏡陣列3的影響。在試驗(yàn)中， D1為0時(shí)，即下透鏡陣列32配置在下液晶顯示板2上時(shí)，得到了最 佳效果。
由于液晶顯示板自身不發(fā)光，因此需要背光源。在圖1中，在下 框5內(nèi)配置有作為光源的熒光管6。在本實(shí)施方式中，使用兩塊液晶 顯示板。各液晶顯示板的光透射率為10%以下。因此，兩塊液晶顯示 板的光透射率為1%以下。在圖1中，設(shè)置了 3根作為光源的熒光管 6,但為了取得足夠的亮度，有時(shí)即使是9英寸左右的畫面，也需要9 根左右的熒光管。
下框5的內(nèi)側(cè)成為光反射面。為了盡量使光向液晶板的主面 一 側(cè) 匯聚，在作為光源的熒光管6之上形成有光學(xué)片組7。在圖1中，光 學(xué)片組7由下漫射片71、下棱鏡片72、上棱鏡片73、上漫射片74 形成。該光學(xué)片組7并非總是全部必須的，而是考慮畫面所需的亮度、 圖像質(zhì)量、成本等，根據(jù)需要來進(jìn)行設(shè)置。
在光學(xué)片組7之下設(shè)有漫射板75。漫射板75的作用在于使作為 光源的熒光管6的光漫射而成為均勻的光，并同時(shí)支承光學(xué)片組7。 漫射板75由聚碳酸酯形成，板厚為2mm，透射率為70%。漫射板75 例如4吏用夕年口 乂制的PCDSD471G。
圖1的光學(xué)片組7的分解立體圖示于圖2。由于由熒光管6構(gòu)成 光源，僅各熒光管6的位置較明亮，為了防止來自背光源的光不均勻 而設(shè)置下漫射片71。下漫射片71例如使用(抹)、乂^x乂制的商品 D124。在下漫射片71之上設(shè)置有下棱鏡片72。下棱鏡片72的截面 如圖3所示，由許多小棱鏡構(gòu)成。該棱鏡的間距例如是50^im。該下 棱鏡片72起到使要向圖2所示a方向漫射的來自背光源的光向液晶 顯示板方向聚光的作用。下棱鏡片72例如使用3M制的BEFIII90/50 -T(H)。
在下棱鏡片72之上形成有上棱鏡片73。上棱鏡片73的截面如圖 3所示，與下棱鏡片72同樣，間距例如是50fim。上棱鏡片73起到使要向圖2所示b方向漫射的來自背光源的光向液晶顯示板方向聚光 的作用。上棱鏡片73例如使用3M制的BEFIII90/50 - T ( V )。在上 棱鏡片73之上配置有上漫射片74。用于使從棱鏡片射出的光更為均 勻。上漫射片74例如使用(抹)茨基傣(、乂 ^， 乂 )制的商品D117VG。
圖4是表示本實(shí)施例主要部分的分解立體圖。在上液晶顯示板1 之上設(shè)有上偏振片11，在下液晶顯示板2之下設(shè)有下偏振片21。在 上液晶顯示板1與下液晶顯示板2之間設(shè)有上透鏡陣列31及下透鏡 陣列32。上透鏡陣列31及下透鏡陣列32使用使光向特定的第1方向 匯聚、而向與該第1方向垂直的方向不匯聚的、例如雙凸透鏡陣列那 樣的透鏡陣列。但是，不僅是使光完全不向與第l方向垂直的方向匯 聚的情況能達(dá)到本發(fā)明的效果，在向第1方向聚光的效果比向與該第 1方向垂直的方向聚光的效果強(qiáng)的情況下，也能得到本發(fā)明的效果。 上透鏡陣列31及下透鏡陣列32是聚光的朝向不同但具有同樣性質(zhì)的 透鏡。
在本實(shí)施例中，如圖4所示，設(shè)于上液晶顯示板1之上的偏振片 的偏振方向PF是順時(shí)針45度。設(shè)于下液晶顯示板之下的偏振片的偏 振方向PR是逆時(shí)針45度。來自背光源的光被下液晶顯示板2的下偏 振片21偏振，經(jīng)偏振的光的偏振光面因下液晶顯示板2及上液晶顯 示板1而旋轉(zhuǎn)，由上液晶顯示板1的上偏振片11偏振而射出。此時(shí) 的構(gòu)成是所謂的常白模式，即經(jīng)由下偏振片21的偏振光在下液晶顯 示板2處旋轉(zhuǎn)卯度，在上液晶顯示板1處再旋轉(zhuǎn)90度，從而在不對 液晶施加圖Y象信號的狀態(tài)下畫面呈白色。在上液晶顯示^反1與下液晶 顯示板2之間設(shè)有上透鏡陣列31及下透鏡陣列32。
圖5是將圖4的構(gòu)成進(jìn)一步簡化來表示的圖。在圖5中，為了便 于說明，在上液晶顯示板1與下液晶顯示板2之間僅記載掃描線51 和視頻信號線52。在上液晶顯示板1與下液晶顯示板2之間設(shè)有上透 鏡陣列31及下透鏡陣列32。在不存在上透鏡陣列31或下透鏡陣列 32時(shí)，上液晶顯示板1和下液晶顯示板2的掃描線51彼此之間、或 視頻信號線52彼此之間發(fā)生干涉而產(chǎn)生莫爾條紋。本發(fā)明是通過在上液晶顯示板1與下液晶顯示板2之間設(shè)置聚光朝向互不相同的雙凸 透鏡陣列31和雙凸透鏡陣列32來防止產(chǎn)生莫爾條紋的發(fā)明。
作為防止產(chǎn)生莫爾條紋的手段，也有將在背光源使用的那樣的漫 射片或漫射膜設(shè)于上液晶顯示板1與下液晶顯示板2之間的方法，但 該方法中，光被漫射，正面亮度、對比度等降低。本發(fā)明通過適當(dāng)?shù)?設(shè)置上透鏡陣列31及下透鏡陣列32來防止產(chǎn)生莫爾條紋，并防止正 面亮度的降低、對比度的降低。上透鏡陣列31及下透鏡陣列32是排 列許多沿 一定方向延伸的半圓錐體狀的透鏡而成的。該半圓錐體狀透 鏡的延伸方向與液晶顯示板的掃描線51或視頻信號線52所成的夾 角，對莫爾條紋、亮度、對比度等有較大影響。以下，如圖5所示， 設(shè)掃描線51方向與上透鏡陣列31的棱線方向夾角為ei、掃描線51 方向與下透鏡陣列32的棱線方向夾角為02,以評價(jià)該夾角的影響。
圖6是表示形成在液晶顯示板的上基板上的濾色片及黑矩陣與上 透鏡陣列31、下透鏡陣列32之間關(guān)系的圖。濾色片是在橫向依次排 列紅濾色片41、綠濾色片42、藍(lán)濾色片43而成。各濾色片的間距為 82|im,同樣的濾色片彼此之間間距為246pm。濾色片的縱向間距為 246pm。因此，在R、 G、 B這三色濾色片的設(shè)置上，縱向間距、橫 向間距都相同。濾色片的縱向間距與掃描線51的間距對應(yīng)，濾色片 的橫向間距與視頻信號線52的間距對應(yīng)。
在圖6中，為了便于說明，僅記載上透鏡陣列31及下透鏡陣列 32上的兩個(gè)透鏡來表示其與濾色片的關(guān)系。上透鏡陣列31是雙凸透 鏡，使光向圖6的Yopt方向匯聚，而不向Xopt方向匯聚。上透鏡陣 列31的透鏡延伸的方向與濾色片的橫向排列方向的夾角為61。下透 鏡陣列32也是雙凸透鏡，使光向圖6的Xopt方向匯聚，而不向Yopt 方向匯聚。下透鏡陣列32的透鏡延伸的方向與濾色片的橫向排列方 向的夾角為62。
圖7A、圖7B、圖7C是上透鏡陣列31和下透鏡陣列32的具體 例子。圖7A是上透鏡陣列31的俯視圖。圖7A的斜線表示雙凸透鏡 的棱線方向。透鏡棱線方向相對于上透鏡陣列31的長邊構(gòu)成夾角ei。圖7B是圖7A的I - I剖視圖。在圖7B中，透鏡高度為H，透鏡的 間距為P。透鏡與透鏡之間的山谷部分V最好是順暢變化的曲線狀。 圖7C是下透鏡陣列32的俯視圖。圖7C的斜線表示雙凸透鏡的棱線 方向。下透鏡陣列32的透鏡棱線方向隔著短軸與上透鏡陣列31的透 鏡棱線方向?yàn)榫€對稱關(guān)系。即01 = 02。上透鏡陣列31與下透鏡陣列 32的透鏡間距相等。圖7C的I - I剖視圖是圖7A的I - I剖視圖， 與圖7B是同樣的。
在圖7B中，透鏡間距P為35|am，透鏡高度為5pm。使透鏡間距 P和高度H變化來評價(jià)莫爾條紋，則H/P為1/10以上時(shí)效果較好， 為1/7以上時(shí)可得到顯著效果。使圖7A的91變化來評價(jià)莫爾條紋， 則40度^eiS75度時(shí)，對減少莫爾條紋有效，55度^ei^75度時(shí)，對 減少莫爾條紋有顯著效果。得到最佳效果的角度是65度。圖7C中的 92也同樣。圖7A、圖7B、圖7C是表示了 ei =02的例子，但在ei、
e2不同時(shí)也能得到本發(fā)明的效果。
圖8A、圖8B、圖8C表示透鏡陣列的另一例子。圖8A是上透鏡 陣列31的俯視圖，圖8A的斜線表示雙凸透鏡的方向，與透鏡陣列長 邊所成的夾角為91。圖8B是圖8A的I - I剖視圖。圖7B所示的透 鏡陣列的截面是接近所謂的雙凸透鏡的代表形狀的透鏡陣列，圖8B 所示的透鏡陣列的截面是接近所謂的波形片的形狀。圖8B所示的截 面整體由平緩的曲面形成，因此，防止產(chǎn)生莫爾條紋的效果更佳。圖 8C是下透鏡陣列32的俯視圖。圖8C的透鏡棱線角度92相對于圖 8A的透鏡棱線角度ei，為相對于透鏡短軸成線對稱關(guān)系。圖8C的 I - I剖視圖是圖8A的I - I剖視圖，與圖8B —樣。
圖8B所示的透鏡間距P及透鏡高度H與圖7B所示的情況相同。 即，透鏡間距P為35^im,透鏡高度為5jim。使透鏡間距P和高度H 變化來評價(jià)莫爾條紋，則H/P為1/10以上時(shí)效果較好，為1/7以上時(shí) 能得到顯著效果。使圖8A的ei變化來評價(jià)莫爾條紋，則40度^1S75 度時(shí)，對減少莫爾條紋有效，55度^eK75度時(shí)，對減少莫爾條紋有 顯著效果。得到最佳效果的角度是65度。圖8C中的62也同樣。圖9A、圖9B、圖9C表示透鏡陣列的又一例子。圖9A是上透鏡 陣列31的俯視圖，圖9A的斜線表示雙凸透鏡的方向，與透鏡陣列長 邊的夾角為01。圖9B是圖9A的I - I剖視圖。圖9B所示的上透鏡 陣列31的截面是與棱鏡片同樣的截面。但棱鏡頂角TA大于90度。 圖9所示的透鏡陣列是與在背光源下有效使用的棱鏡片同樣的形狀， 因此在生產(chǎn)成本上具有優(yōu)勢。圖9C是下透鏡陣列32的俯視圖。圖 9C的透鏡棱線角度e2相對于圖9A的透鏡棱線角度ei相對于透鏡短 軸呈線對稱關(guān)系。圖9C的I - I剖;f見圖是圖8A的I - I剖視圖， 與圖9B是同樣的。
圖9B所示的透鏡間距P及透鏡高度H與圖7B所示的情況相同。 即，透鏡間距P為35jxm，透鏡高度為5pm。使透鏡間距P和高度H 變化來評價(jià)莫爾條紋，則H/P為1/10以上時(shí)效果好，H/P為為1/7以 上時(shí)可取得顯著效果。這種情況下，透鏡陣列的頂角TA為比90度 大得多的值。而且，若使圖9A的01變化來評價(jià)莫爾條紋，則40度 ^ei^75度時(shí)，對減少莫爾條紋有效，55度sei^75度時(shí)，對減少莫爾 條紋有顯著效果。而且，得到最佳效果的角度是65度。圖9C中的02 也同樣。
圖IOA、圖IOB、圖IOC表示透鏡陣列的又一例子。圖IOA是上 透鏡陣列31的俯視圖，圖10A的斜線表示雙凸透鏡的方向，與透鏡 陣列長邊的夾角為ei。圖IOB是圖IOA的I - I剖視圖。在圖10A 的透鏡陣列中，各透鏡的截面形狀是如圖IOB所示的梯形。如此做成 梯形，與上述例子等相比，能夠減小與其他光學(xué)構(gòu)件的光學(xué)干涉，并 能夠得到接近截面為圓弧的通常的雙凸透鏡的光學(xué)特性。通過將截面 做成梯形，能夠提高透鏡陣列的機(jī)械強(qiáng)度。并且，通過將截面做成梯 形，能夠容易制造用于制造透鏡陣列的模具，抑制透鏡陣列的制造成 本。
圖IOC是下透鏡陣列32的俯視圖。圖10C的透鏡棱線角度92相
對于圖ioa的透鏡棱線角度ei，為相對于透鏡短軸成線對稱關(guān)系。
圖10C的I - I剖視圖是圖10A的I - I剖視圖，與圖IOB是同樣的。圖IOB所示的透鏡間距P及透鏡高度H與圖7B所示的情況相同。 即，透鏡間距P為35pm，透鏡高度為5|am。使透鏡間距P和高度H 變化來評價(jià)莫爾條紋，則H/P為1/10以上時(shí)效果較好，為1/7以上時(shí) 能得到顯著效果。使圖IOA的91變化來評價(jià)莫爾條紋，則40度seiS75 度時(shí)，對減少莫爾條紋有效，55度seiS75度時(shí)，對減少莫爾條紋有 顯著效果。得到最佳效果的角度是65度。圖10C中的e2也同樣。圖IIA、圖IIB、圖IIC、圖IID表示透鏡陣列的又一例子。圖 IIA是上透鏡陣列31的俯視圖，圖11A的斜線表示雙凸透鏡的方向， 與透鏡陣列長邊所成的夾角為61。圖IIB是圖11A的I - I剖視圖。 在圖11A 圖IID的例子中，圖IIC表示各透鏡的截面，是頂端成 為頂點(diǎn)的5角形。作為通常的透鏡陣列的制造方法，首先制造模具， 在該模具內(nèi)流入樹脂等。多是由刀具進(jìn)行機(jī)械加工來制造模具。用刀 具切削模具時(shí)，相比透鏡截面為圓形，透鏡截面為多角形的更容易制 造。通常的雙凸透鏡的截面為圓弧，zf旦有時(shí)積4成加工難以加工出圓 弧。此時(shí)，如圖IIC所示，若將透鏡截面做成5角形、各頂點(diǎn)內(nèi)接特 定的圓，則能夠得到與通常的雙凸透鏡大致相同的特性。根據(jù)圖 11A 圖11D的例子，能夠容易制造、且抑制制造成本，并且得到與 通常的雙凸透鏡大致相同的特性。圖11D是下透鏡陣列32的俯視圖。圖11D的透鏡棱線角度62 相對于圖11A的透鏡棱線角度ei,為相對于透鏡短軸成線對稱關(guān)系。 圖IID的I - I剖視圖是圖IIA的I - I剖視圖，與圖IIB—樣。圖IIB所示的透鏡間距P及透鏡高度H與圖7B所示的情況相同。 即，透鏡間距P為35jim,透鏡高度為5pm。若使透鏡間距P和高度 H變化來評價(jià)莫爾條紋，則H/P為1/10以上時(shí)效果好，H/P為為1/7 以上時(shí)可取得顯著效果。若使圖11A的ei變化來評價(jià)莫爾條紋，則 40度^eK75度時(shí)，對減少莫爾條紋有效，55度^1$75度時(shí)，對減少 莫爾條紋有顯著效果。得到最佳效果的角度是65度。圖llD中的e2也同樣。在以上的例子中，除了上透鏡陣列31和下透鏡陣列32的透鏡陣列棱線角度ei或e2相對于透鏡陣列的短軸為對稱之外，其余都是相同的規(guī)格，但本發(fā)明不限于此，即使上透鏡陣列31和下透鏡陣列32 的間距、透鏡形狀、角度等不同，也能得到效果。在以上的例子中，透鏡陣列的形成透鏡一側(cè)朝上，但即使透鏡都 朝下、或l個(gè)透鏡朝下，也能得到效果。實(shí)施例2圖12是表示本發(fā)明的三維顯示裝置的實(shí)施例2的概略剖視圖。 本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，形成透鏡陣列的透鏡片是l個(gè)。 本實(shí)施例的特征在于，使用在透鏡片的上面和下面都形成有透鏡的雙 重透鏡陣列33作為透鏡陣列。此時(shí)透鏡片的厚度也是0.3mm或0.5mm 左右。通過如此構(gòu)成，能夠減少零件數(shù)量，并能夠消除兩個(gè)透鏡陣列 彼此的裝配誤差。圖13A、圖13B、圖13C是實(shí)施例2中的雙重透鏡陣列33的示 意圖。圖13A是雙重透鏡陣列33的俯4見圖。圖13A的斜線表示雙凸 透鏡的方向，與透鏡陣列長邊的夾角為01。圖13C是雙重透鏡陣列 33的背面圖。圖13C的透鏡棱線角度02相對于圖13A的透鏡棱線角 度ei,為相對于透鏡短軸成線對稱關(guān)系。圖13B是雙重透^:陣列33的側(cè):枧圖。如圖13B所示，在雙重透 鏡陣列33的表面和背面形成有透鏡陣列。圖13中的透鏡陣列是波形 片。圖13所示的表面一側(cè)的透鏡陣列、背面一側(cè)的透鏡陣列的間距 及高度都是與實(shí)施例1所示相同的形狀。即，透鏡間距P為35pm, 透鏡高度為5pm。使透鏡間距P和高度H變化來評價(jià)莫爾條紋，則 H/P為1/10以上時(shí)效果較好，為1/7以上時(shí)能得到顯著效果。使圖13A 的01變化來評價(jià)莫爾條紋，則40度<formula>formula see original document page 17</formula>度時(shí)，對減少莫爾條紋 有效，55度<formula>formula see original document page 17</formula>度時(shí)，對減少莫爾條紋有顯著效果。得到最佳效 果的角度是65度。圖13C中的02也是同樣的。在以上的實(shí)施例中，除了雙重透鏡陣列33的表面一側(cè)透鏡陣列和背面一側(cè)透鏡陣列的透鏡陣列棱線角度ei或e2相對于透鏡陣列的 短軸為對稱之外，其余都是相同的規(guī)格，但本發(fā)明不限于此，即使表 面一側(cè)透鏡陣列和背面一側(cè)透鏡陣列的間距、透鏡形狀、角度等不同， 也能得到效果。在實(shí)施例2中，采用波形片狀作為透鏡陣列的截面形 狀，但透鏡陣列的截面不限于此，也可以使用實(shí)施例i中說明的各種 透鏡陣列。 實(shí)施例3圖14是表示本發(fā)明的三維顯示裝置的實(shí)施例的概略剖視圖。本 實(shí)施例中也僅使用一個(gè)透鏡陣列片，本實(shí)施例與實(shí)施例2的不同點(diǎn)在于，僅在透鏡片的一面(例如表面)形成透鏡陣列。本實(shí)施例的特征在于，為了取得與實(shí)施例1及實(shí)施例2相同的防止產(chǎn)生莫爾條紋的效 果而使用雙向透鏡34。本實(shí)施例的雙向透鏡34只要是僅在一個(gè)透鏡 片的單面形成透鏡陣列即可，因此，相比于實(shí)施例1及實(shí)施例2,在 降低成本方面具有較大優(yōu)勢。圖15A、圖15B、圖15C是本實(shí)施例中所使用的雙向透鏡34的 例子。圖15A是雙向透鏡的俯視圖。雙向透鏡34是微透鏡具有周期 性地排列在兩個(gè)方向上而成的。由于是將微透鏡排列于兩個(gè)方向，因 此，僅用透鏡片的一面也能夠得到與使用兩個(gè)雙凸透鏡同樣的效果。 在圖15A中，具有兩個(gè)朝向的斜線表示微透鏡的排列方向。斜線AA 是微透鏡排列的一個(gè)方向(第一方向)，斜線BB是微透鏡排列的另 一方向(第二方向)。在斜線的交叉點(diǎn)CROSS部分上形成有微透鏡 的峰值。斜線AA與雙向透鏡陣列長邊的夾角為ei,斜線BB與雙向 透鏡陣列長邊的夾角為02。斜線AA的間距是PB，斜線BB的間距 是PA。圖15B是圖15A的I - I剖視圖，圖15C是圖15A的I1- II剖 視圖。如圖15B及圖15C所示，各微透鏡的截面形狀是波形。微透 鏡的間距PA和PB相等，為35pm,透鏡高度為5|im。使透鏡間距P 和高度H變化來評價(jià)莫爾條紋，則H/P為1/10以上時(shí)，效果較好， 為1/7以上時(shí)可得到顯著效果，這與實(shí)施例1及實(shí)施例2相同。使15A的ei變化來評價(jià)莫爾條紋，則40度seis75度時(shí)，對減少莫爾條紋有效，55度《e1《75度時(shí)，對減少莫爾條紋有顯著效果。得到最佳效 果的角度是65度。圖15A中的02也同樣。在以上的實(shí)施例中，微透鏡的間距PA和PB相等，但在PA和PB不同時(shí)，也能取得效果。在以上的實(shí)施例中ei和e2相同，但ei和92不同時(shí)，也能取得效果。另外，微透鏡的截面也不限于圖15B 或圖15C所示的形狀，也可以做成球面的一部分等各種截面形狀。以上的實(shí)施例針對采用光源在液晶顯示板正下方的所謂直下型 背光源作為背光源的情況進(jìn)行了說明。但本發(fā)明不僅適用于直下型背 光源，也適用于光源位于側(cè)邊的側(cè)邊型背光源。在采用側(cè)邊型背光源 時(shí)，除了圖l所示的光學(xué)片組7之外，還需要用于將光從側(cè)邊導(dǎo)向液 晶顯示板主面方向的導(dǎo)光板。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括第一液晶顯示板、配置于上述第一液晶顯示板后方的第二液晶顯示板、以及配置于上述第二液晶顯示板后方的背光源，其特征在于，在上述第一液晶顯示板與上述第二液晶顯示板之間設(shè)有第一透鏡陣列和第二透鏡陣列，該第一透鏡陣列使光比向第一方向匯聚更強(qiáng)烈地向與上述第一方向垂直的方向匯聚，上述第二透鏡陣列使光向與不同于上述第一方向的第二方向垂直的方向強(qiáng)烈匯聚。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 上述第一透鏡陣列是使光不向上述第一方向匯聚的透鏡陣列，上述第二透鏡陣列是使光不向上述第二方向匯聚的透鏡陣列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 上述第一方向和上述第二方向相對于上述第一液晶顯示板的長邊或上述第二液晶顯示板的長邊具有角度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 上述第一方向和上述第二方向與上述第一液晶顯示板的長邊或上述第二液晶顯示板的長邊形成40度到75度的夾角。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 上述第一方向和上述第二方向與上述第一液晶顯示板的長邊或上述第二液晶顯示板的長邊形成55度到75度的夾角。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 上述第一透鏡陣列或上述第二透鏡陣列與上述第二液晶顯示板相接觸而設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 上述第一透鏡陣列或上述第二透鏡陣列是雙凸透鏡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 上述雙凸透鏡的截面中，各透鏡之間的山谷部分是曲線狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述第一透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的透鏡截面是波浪形狀。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 上述第一透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的透鏡截面是頂角大于90度的三角形。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述第 一透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的透鏡截面是梯形。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 上述第一透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的透鏡截面是頂端為頂點(diǎn)的五角形。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述第 一透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的間距P與透鏡高度H的 關(guān)系是H/P《1/10。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述第 一透鏡陣列或上述第二透鏡陣列的間距P與透鏡高度H的 關(guān)系是H/P^ 1/7。
15. —種顯示裝置，包括第一液晶顯示板、配置于上述第一液晶 顯示板后方的第二液晶顯示板、以及配置于上述第二液晶顯示板后方 的背光源，其特征在于，在上述第一液晶顯示板與上述第二液晶顯示板之間設(shè)有第一透 鏡陣列片和第二透鏡陣列片，該第一透鏡陣列片使光比向第一方向匯 聚更強(qiáng)烈地向與上述第一方向垂直的方向匯聚，上述第二透鏡陣列片 使光向與不同于上述第一方向的第二方向垂直的方向強(qiáng)烈匯聚。
16. —種顯示裝置，包括第一液晶顯示板、配置于上述第一液晶 顯示板后方的第二液晶顯示板、以及配置于上述第二液晶顯示板后方 的背光源，其特征在于，在上述第一液晶顯示板與上述第二液晶顯示板之間設(shè)有透鏡陣 列片，在該透鏡陣列片的第一面上形成有使光比向第一方向匯聚更強(qiáng) 烈地向與上述第一方向垂直的方向匯聚的第一透鏡陣列，在該透鏡陣 列片的第二面上形成有使光向與不同于上述第一方向的第二方向垂直的方向強(qiáng)烈匯聚的上述第二透鏡陣列。
17. —種顯示裝置，包括第一液晶顯示板、配置于上述第一液晶 顯示板后方的第二液晶顯示板、以及配置于上述第二液晶顯示板后方 的背光源，其特征在于，在上述第一液晶顯示板與上述第二液晶顯示板之間設(shè)有透鏡陣 列片，在上述透鏡陣列片的面上形成有在第一方向、和與第一方向不 同的第二方向上具有周期性的微透鏡陣列。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其特征在于， 上述透鏡陣列片的另一面是平面。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其特征在于， 上述微透鏡陣列在第 一方向的間距與在第二方向的間距相等。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其特征在于， 上述第一方向與上述第二方向隔著上述透鏡片的短軸而呈線對稱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示裝置。能夠防止使用兩塊液晶顯示板進(jìn)行三維顯示的顯示裝置中出現(xiàn)的因兩塊液晶顯示板干涉而引起的莫爾條紋。通過在上液晶顯示板(1)與下液晶顯示板(2)之間設(shè)置上透鏡陣列(31)和下透鏡陣列(32)，從而防止產(chǎn)生莫爾條紋、圖像滲色。通過采用該構(gòu)成，能夠抑制亮度降低、對比度降低。
文檔編號G02F1/13GK101236324SQ20081000896
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者奧健太郎, 富塚佳輝, 田中義則, 長江慶治 申請人:株式會(huì)社日立顯示器