CN101236324B - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示装置。能够防止使用两块液晶显示板进行三维显示的显示装置中出现的因两块液晶显示板干涉而引起的莫尔条纹。通过在上液晶显示板(1)与下液晶显示板(2)之间设置上透镜阵列(31)和下透镜阵列(32)，从而防止产生莫尔条纹、图像渗色。通过采用该构成，能够抑制亮度降低、对比度降低。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置，尤其涉及使用两块液晶板来得到三维图像的装置。
背景技术
作为显示三维图像的一种方法，有如下技术：将两块透射型显示板隔开间隔而配置，在两块透射型显示板上形成同样的图像，控制两块显示板上的图像亮度而形成进深感，从而形成三维图像。作为公开这种方式的文献，可以举出专利文献1。这种透射型显示装置的代表是液晶显示板。
在液晶显示板上交叉配置有多条扫描线和视频信号线。而且，在由扫描线、视频信号线包围的部分上形成有像素。因此，若仔细观察画面，会发现有规律地出现较亮的部分和较暗的部分。若将两块液晶显示板隔开距离重叠配置来形成图像，则有规律地形成于各液晶显示板上的较暗部分和较亮部分会发生干扰，即产生所谓的莫尔条纹(moire)。为了应对在这样的构成中产生的莫尔条纹，在专利文献2中记载了在两块液晶板之间配置用于使光漫射的层的技术。
专利文献1：日本特开2001-54144号公报
专利文献2：日本专利第3335998号公报
发明内容
如专利文献2中所记载的那样，在两块液晶显示板之间配置漫射层时，虽然能够减少莫尔条纹，但其副作用是会发生正面亮度降低、对比度降低、图像渗色(图像轮廓模糊)等。
本发明的课题在于提供如下的显示装置，即：在将两块液晶显示板间隔距离地配置、控制对两块液晶板的图像信号来得到三维图像的方式中，降低了上述那样的莫尔条纹，并避免出现正面亮度降低、对比度降低、图像渗色等副作用。
在将两块液晶显示板间隔距离地配置、控制对两块液晶显示板的图像信号来得到三维图像的方式中，通过在两块液晶显示板之间配置两个透镜阵列，从而抑制莫尔条纹及图像渗色。具体的方案如下所示。
(1)一种显示装置，包括第一液晶显示板、配置于上述第一液晶显示板后方的第二液晶显示板、以及配置于上述第二液晶显示板后方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶显示板与上述第二液晶显示板之间设有第一透镜阵列和第二透镜阵列，该第一透镜阵列使光比向特定方向(第一方向)汇聚更强烈地向与上述特定方向垂直的方向汇聚，上述第二透镜阵列使光向与不同于上述特定方向的方向(第二方向)垂直的方向强烈汇聚。
(2)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一透镜阵列是使光不向上述特定方向汇聚的透镜阵列，上述第二透镜阵列是使光不向上述与特定方向不同的方向汇聚的透镜阵列。
(3)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述特定方向和上述与特定方向不同的方向相对于上述第一液晶显示板的长边或上述第二液晶显示板的长边具有角度。
(4)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述特定方向和上述与特定方向不同的方向与上述第一液晶显示板的长边或上述第二液晶显示板的长边的夹角为40度到75度。
(5)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述特定方向和上述与特定方向不同的方向与上述第一液晶显示板的长边或上述第二液晶显示板的长边的夹角为55度到75度。
(6)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列与上述第二液晶显示板相接触而设置。
(7)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列是双凸透镜。
(8)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述双凸透镜的截面中，各透镜之间的山谷部分是曲线状。
(9)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜截面是波浪形状。
(10)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜截面是顶角大于90度的三角形。
(11)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜截面是梯形。
(12)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜截面是顶端为顶角的五角形。
(13)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的间距P与透镜高度H的关系是H/P≤1/10。
(14)在上述(1)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的间距P与透镜高度H的关系是H/P≤1/7。
(15)一种显示装置，包括第一液晶显示板、配置于上述第一液晶显示板后方的第二液晶显示板、以及配置于上述第二液晶显示板后方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶显示板与上述第二液晶显示板之间设有第一透镜阵列片和第二透镜阵列片，该第一透镜阵列片使光比向特定方向汇聚更强烈地向与上述特定方向垂直的方向汇聚，上述第二透镜阵列片使光向与不同于上述特定方向的方向(第二方向)垂直的方向强烈汇聚。
(16)一种显示装置，包括第一液晶显示板、配置于上述第一液晶显示板后方的第二液晶显示板、配置于上述第二液晶显示板后方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶显示板与上述第二液晶显示板之间设有透镜阵列片，在该透镜阵列片的第一面上形成有使光比向特定方向(第一方向)汇聚更强烈地向与上述特定方向垂直的方向汇聚的第一透镜阵列，在该透镜阵列片的第二面上形成有使光向与不同于上述特定方向的方向(第二方向)垂直的方向强烈汇聚的上述第二透镜阵列。
(17)一种显示装置，包括第一液晶显示板、配置于上述第一液晶显示板后方的第二液晶显示板、配置于上述第二液晶显示板后方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶显示板与上述第二液晶显示板之间设有透镜阵列片，在上述透镜阵列片的面上形成有在第一方向、和与第一方向不同的第二方向上具有周期性的微透镜阵列。
(18)在上述(17)所述的显示装置中，其特征在于，上述透镜阵列片的另一面是平面。
(19)在上述(17)所述的显示装置中，其特征在于，上述微透镜阵列在第一方向的间距与在第二方向的间距相等。
(20)在上述(17)所述的显示装置中，其特征在于，上述第一方向与上述第二方向是隔着上述透镜片的短轴而线对称。
通过在两块液晶显示板之间配置透镜阵列，能够消除由两块液晶显示板引起的莫尔条纹。与通过使用漫射片等来消除莫尔条纹的情况相比，使用透镜阵列能够防止正面亮度降低、对比度降低。通过使用两个透镜阵列，能够进一步提高该效果。
两个透镜阵列可以形成在两块薄片上，但若形成在一块薄片上，则分别形成在透镜片的表面和背面，从而能够减少零件数量、并降低透镜阵列的装配误差。
利用仅形成在透镜片的一个面上的微透镜阵列，也能够达到两个透镜阵列的效果。在该情况下，只要仅在透镜片的单面使用一块加工后的透镜即可，在零件数量、零件成本等方面具有较大优势。
附图说明
图1是本发明实施例1的三维显示装置的概略剖视图。
图2是背光源的光学片的立体图。
图3是棱镜片的剖视图。
图4是图像形成部的分解立体图。
图5是液晶显示板和透镜阵列的配置图。
图6是表示滤色片面与双凸透镜关系的俯视图。
图7A是上透镜阵列的俯视图，图7B是双凸透镜的剖视图，图7C是下透镜阵列的俯视图。
图8A是波形片状的上透镜阵列的俯视图，图8B是波形片状的透镜阵列的剖视图，图8C是波形片状的下透镜阵列的俯视图。
图9A是棱镜片状的上透镜阵列的俯视图，图9B是棱镜片状的透镜阵列的剖视图，图9C是棱镜片状的下透镜阵列的俯视图。
图10A是上透镜阵列的俯视图，图10B是透镜阵列的剖视图，图10C是下透镜阵列的俯视图。
图11A是上透镜阵列的俯视图，图11B是透镜阵列的剖视图，图11C是棱镜剖视图，图11D是下透镜阵列的俯视图。
图12是实施例2的三维显示装置的概略剖视图。
图13A是双重透镜阵列的俯视图，图13B是双重透镜阵列的侧视图，图13C是双重透镜阵列的背面图。
图14是实施例3的三维显示装置的概略剖视图。
图15A是实施例3的双向透镜阵列的俯视图，图15B是双向透镜阵列的沿第一方向的剖视图，图15C是双向透镜阵列的沿第二方向的剖视图。
具体实施方式
基于以下的实施例详细说明本发明。
(实施例1)
图1是本发明的三维显示装置的概略剖视图。在图1中，上液晶显示板1和下液晶显示板2分别被施加图像信号而形成图像。上液晶显示板1和下液晶显示板2形成关联图像，但各图像被施加深度方向的信息，从而当人观察各板上的二维图像时，好像看到三维图像。具体而言，利用深度方向的信息信号，对于在上液晶显示板1上形成的图像与下液晶显示板2上形成的图像设置亮度差，从而形成进深感。
本实施例的液晶显示板的有效画面的大小是对角长度为9英寸。上液晶显示板1通常包括用玻璃形成的上基板101和下基板102、以及夹持于下基板102与上基板101之间的液晶。如图5所示，在下基板102上形成有许多扫描线51、以及沿与扫描线51垂直方向延伸的许多视频信号线52，在由扫描线51和视频信号线52包围的部分形成像素。通过对像素部施加的图像信号来使液晶的透射率发生变化，而形成图像。
如图6所示，在上基板101上，与形成于下基板102的像素部对应地形成有红、绿、蓝三色滤色片以形成彩色图像。在滤色片之间形成有用于提高对比度的黑矩阵44。该黑矩阵44覆盖形成在下基板102上的扫描线51及视频信号线52而形成。下液晶显示板2的基本构成与上液晶显示板1相同，也是包括下基板202、上基板201及夹持于它们之间的液晶。
通过使液晶调制来自背光源的光而形成图像，但需要使由该液晶调制的光偏振。为此，在下液晶显示板2之下配置下偏振片21，使来自背光源的光偏振。从下液晶显示板2发出的光通过后述的透镜阵列3而入射到上液晶显示板1，接受由上液晶显示板1进行的改变。为了仅取出由下液晶显示板2、上液晶显示板1改变的、进行了图像形成的光，而配置有上偏振片11。将上液晶显示板1、下液晶显示板2、上透镜阵列31、下透镜阵列32、以及它们的附属构件收容于侧框4内。在液晶显示画面为9英寸的情况下，两块液晶显示板的液晶层之间距离DD例如为7.5mm。液晶显示板的各基板厚度为0.6mm，上液晶显示板1与下液晶显示板2之间的间隔D为6.3mm。上透镜阵列31及下透镜阵列32的厚度分别是0.3mm，呈薄片状。透镜阵列的厚度不限于0.3mm，例如也可以是0.5mm。在图1中，下透镜阵列32设置在与下液晶显示板2之间的距离为D1的位置，也可以根据需要，将其设置在上液晶显示板1或下液晶显示板2之间的某处。离透镜阵列3较近的液晶显示板的图像更加受到透镜阵列3的影响。在试验中，D1为0时，即下透镜阵列32配置在下液晶显示板2上时，得到了最佳效果。
由于液晶显示板自身不发光，因此需要背光源。在图1中，在下框5内配置有作为光源的荧光管6。在本实施方式中，使用两块液晶显示板。各液晶显示板的光透射率为10％以下。因此，两块液晶显示板的光透射率为1％以下。在图1中，设置了3根作为光源的荧光管6，但为了取得足够的亮度，有时即使是9英寸左右的画面，也需要9根左右的荧光管。
下框5的内侧成为光反射面。为了尽量使光向液晶板的主面一侧汇聚，在作为光源的荧光管6之上形成有光学片组7。在图1中，光学片组7由下漫射片71、下棱镜片72、上棱镜片73、上漫射片74形成。该光学片组7并非总是全部必须的，而是考虑画面所需的亮度、图像质量、成本等，根据需要来进行设置。
在光学片组7之下设有漫射板75。漫射板75的作用在于使作为光源的荧光管6的光漫射而成为均匀的光，并同时支承光学片组7。漫射板75由聚碳酸酯形成，板厚为2mm，透射率为70％。漫射板75例如使用タキロン制的PCDSD471G。
图1的光学片组7的分解立体图示于图2。由于由荧光管6构成光源，仅各荧光管6的位置较明亮，为了防止来自背光源的光不均匀而设置下漫射片71。下漫射片71例如使用(株)ツジデン制的商品D124。在下漫射片71之上设置有下棱镜片72。下棱镜片72的截面如图3所示，由许多小棱镜构成。该棱镜的间距例如是50μm。该下棱镜片72起到使要向图2所示a方向漫射的来自背光源的光向液晶显示板方向聚光的作用。下棱镜片72例如使用3M制的BEFIII90/50-T(H)。
在下棱镜片72之上形成有上棱镜片73。上棱镜片73的截面如图3所示，与下棱镜片72同样，间距例如是50μm。上棱镜片73起到使要向图2所示b方向漫射的来自背光源的光向液晶显示板方向聚光的作用。上棱镜片73例如使用3M制的BEFIII90/50-T(V)。在上棱镜片73之上配置有上漫射片74。用于使从棱镜片射出的光更为均匀。上漫射片74例如使用(株)茨基傣(ツジデン)制的商品D117VG。
图4是表示本实施例主要部分的分解立体图。在上液晶显示板1之上设有上偏振片11，在下液晶显示板2之下设有下偏振片21。在上液晶显示板1与下液晶显示板2之间设有上透镜阵列31及下透镜阵列32。上透镜阵列31及下透镜阵列32使用使光向特定的第1方向汇聚、而向与该第1方向垂直的方向不汇聚的、例如双凸透镜阵列那样的透镜阵列。但是，不仅是使光完全不向与第1方向垂直的方向汇聚的情况能达到本发明的效果，在向第1方向聚光的效果比向与该第1方向垂直的方向聚光的效果强的情况下，也能得到本发明的效果。上透镜阵列31及下透镜阵列32是聚光的朝向不同但具有同样性质的透镜。
在本实施例中，如图4所示，设于上液晶显示板1之上的偏振片的偏振方向PF是顺时针45度。设于下液晶显示板之下的偏振片的偏振方向PR是逆时针45度。来自背光源的光被下液晶显示板2的下偏振片21偏振，经偏振的光的偏振光面因下液晶显示板2及上液晶显示板1而旋转，由上液晶显示板1的上偏振片11偏振而射出。此时的构成是所谓的常白模式，即经由下偏振片21的偏振光在下液晶显示板2处旋转90度，在上液晶显示板1处再旋转90度，从而在不对液晶施加图像信号的状态下画面呈白色。在上液晶显示板1与下液晶显示板2之间设有上透镜阵列31及下透镜阵列32。
图5是将图4的构成进一步简化来表示的图。在图5中，为了便于说明，在上液晶显示板1与下液晶显示板2之间仅记载扫描线51和视频信号线52。在上液晶显示板1与下液晶显示板2之间设有上透镜阵列31及下透镜阵列32。在不存在上透镜阵列31或下透镜阵列32时，上液晶显示板1和下液晶显示板2的扫描线51彼此之间、或视频信号线52彼此之间发生干涉而产生莫尔条纹。本发明是通过在上液晶显示板1与下液晶显示板2之间设置聚光朝向互不相同的双凸透镜阵列31和双凸透镜阵列32来防止产生莫尔条纹的发明。
作为防止产生莫尔条纹的手段，也有将在背光源使用的那样的漫射片或漫射膜设于上液晶显示板1与下液晶显示板2之间的方法，但该方法中，光被漫射，正面亮度、对比度等降低。本发明通过适当地设置上透镜阵列31及下透镜阵列32来防止产生莫尔条纹，并防止正面亮度的降低、对比度的降低。上透镜阵列31及下透镜阵列32是排列许多沿一定方向延伸的半圆锥体状的透镜而成的。该半圆锥体状透镜的延伸方向与液晶显示板的扫描线51或视频信号线52所成的夹角，对莫尔条纹、亮度、对比度等有较大影响。以下，如图5所示，设扫描线51方向与上透镜阵列31的棱线方向夹角为θ1、扫描线51方向与下透镜阵列32的棱线方向夹角为θ2，以评价该夹角的影响。
图6是表示形成在液晶显示板的上基板上的滤色片及黑矩阵与上透镜阵列31、下透镜阵列32之间关系的图。滤色片是在横向依次排列红滤色片41、绿滤色片42、蓝滤色片43而成。各滤色片的间距为82μm，同样的滤色片彼此之间间距为246μm。滤色片的纵向间距为246μm。因此，在R、G、B这三色滤色片的设置上，纵向间距、横向间距都相同。滤色片的纵向间距与扫描线51的间距对应，滤色片的横向间距与视频信号线52的间距对应。
在图6中，为了便于说明，仅记载上透镜阵列31及下透镜阵列32上的两个透镜来表示其与滤色片的关系。上透镜阵列31是双凸透镜，使光向图6的Yopt方向汇聚，而不向Xopt方向汇聚。上透镜阵列31的透镜延伸的方向与滤色片的横向排列方向的夹角为θ1。下透镜阵列32也是双凸透镜，使光向图6的Xopt方向汇聚，而不向Yopt方向汇聚。下透镜阵列32的透镜延伸的方向与滤色片的横向排列方向的夹角为θ2。
图7A、图7B、图7C是上透镜阵列31和下透镜阵列32的具体例子。图7A是上透镜阵列31的俯视图。图7A的斜线表示双凸透镜的棱线方向。透镜棱线方向相对于上透镜阵列31的长边构成夹角θ1。图7B是图7A的I-I剖视图。在图7B中，透镜高度为H，透镜的间距为P。透镜与透镜之间的山谷部分V最好是顺畅变化的曲线状。图7C是下透镜阵列32的俯视图。图7C的斜线表示双凸透镜的棱线方向。下透镜阵列32的透镜棱线方向隔着短轴与上透镜阵列31的透镜棱线方向为线对称关系。即θ1＝θ2。上透镜阵列31与下透镜阵列32的透镜间距相等。图7C的I-I剖视图是图7A的I-I剖视图，与图7B是同样的。
在图7B中，透镜间距P为35μm，透镜高度为5μm。使透镜间距P和高度H变化来评价莫尔条纹，则H/P为1/10以上时效果较好，为1/7以上时可得到显著效果。使图7A的θ1变化来评价莫尔条纹，则40度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有效，55度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有显著效果。得到最佳效果的角度是65度。图7C中的θ2也同样。图7A、图7B、图7C是表示了θ1＝θ2的例子，但在θ1、θ2不同时也能得到本发明的效果。
图8A、图8B、图8C表示透镜阵列的另一例子。图8A是上透镜阵列31的俯视图，图8A的斜线表示双凸透镜的方向，与透镜阵列长边所成的夹角为θ1。图8B是图8A的I-I剖视图。图7B所示的透镜阵列的截面是接近所谓的双凸透镜的代表形状的透镜阵列，图8B所示的透镜阵列的截面是接近所谓的波形片的形状。图8B所示的截面整体由平缓的曲面形成，因此，防止产生莫尔条纹的效果更佳。图8C是下透镜阵列32的俯视图。图8C的透镜棱线角度θ2相对于图8A的透镜棱线角度θ1，为相对于透镜短轴成线对称关系。图8C的I-I剖视图是图8A的I-I剖视图，与图8B一样。
图8B所示的透镜间距P及透镜高度H与图7B所示的情况相同。即，透镜间距P为35μm，透镜高度为5μm。使透镜间距P和高度H变化来评价莫尔条纹，则H/P为1/10以上时效果较好，为1/7以上时能得到显著效果。使图8A的θ1变化来评价莫尔条纹，则40度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有效，55度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有显著效果。得到最佳效果的角度是65度。图8C中的θ2也同样。
图9A、图9B、图9C表示透镜阵列的又一例子。图9A是上透镜阵列31的俯视图，图9A的斜线表示双凸透镜的方向，与透镜阵列长边的夹角为θ1。图9B是图9A的I-I剖视图。图9B所示的上透镜阵列31的截面是与棱镜片同样的截面。但棱镜顶角TA大于90度。图9所示的透镜阵列是与在背光源下有效使用的棱镜片同样的形状，因此在生产成本上具有优势。图9C是下透镜阵列32的俯视图。图9C的透镜棱线角度θ2相对于图9A的透镜棱线角度θ1相对于透镜短轴呈线对称关系。图9C的I-I剖视图是图8A的I-I剖视图，与图9B是同样的。
图9B所示的透镜间距P及透镜高度H与图7B所示的情况相同。即，透镜间距P为35μm，透镜高度为5μm。使透镜间距P和高度H变化来评价莫尔条纹，则H/P为1/10以上时效果好，H/P为为1/7以上时可取得显著效果。这种情况下，透镜阵列的顶角TA为比90度大得多的值。而且，若使图9A的θ1变化来评价莫尔条纹，则40度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有效，55度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有显著效果。而且，得到最佳效果的角度是65度。图9C中的θ2也同样。
图10A、图10B、图10C表示透镜阵列的又一例子。图10A是上透镜阵列31的俯视图，图10A的斜线表示双凸透镜的方向，与透镜阵列长边的夹角为θ1。图10B是图10A的I-I剖视图。在图10A的透镜阵列中，各透镜的截面形状是如图10B所示的梯形。如此做成梯形，与上述例子等相比，能够减小与其他光学构件的光学干涉，并能够得到接近截面为圆弧的通常的双凸透镜的光学特性。通过将截面做成梯形，能够提高透镜阵列的机械强度。并且，通过将截面做成梯形，能够容易制造用于制造透镜阵列的模具，抑制透镜阵列的制造成本。
图10C是下透镜阵列32的俯视图。图10C的透镜棱线角度θ2相对于图10A的透镜棱线角度θ1，为相对于透镜短轴成线对称关系。图10C的I-I剖视图是图10A的I-I剖视图，与图10B是同样的。
图10B所示的透镜间距P及透镜高度H与图7B所示的情况相同。即，透镜间距P为35μm，透镜高度为5μm。使透镜间距P和高度H变化来评价莫尔条纹，则H/P为1/10以上时效果较好，为1/7以上时能得到显著效果。使图10A的θ1变化来评价莫尔条纹，则40度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有效，55度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有显著效果。得到最佳效果的角度是65度。图10C中的θ2也同样。
图11A、图11B、图11C、图11D表示透镜阵列的又一例子。图11A是上透镜阵列31的俯视图，图11A的斜线表示双凸透镜的方向，与透镜阵列长边所成的夹角为θ1。图11B是图11A的I-I剖视图。在图11A～图11D的例子中，图11C表示各透镜的截面，是顶端成为顶点的5角形。作为通常的透镜阵列的制造方法，首先制造模具，在该模具内流入树脂等。多是由刀具进行机械加工来制造模具。用刀具切削模具时，相比透镜截面为圆形，透镜截面为多角形的更容易制造。
通常的双凸透镜的截面为圆弧，但有时机械加工难以加工出圆弧。此时，如图11C所示，若将透镜截面做成5角形、各顶点内接特定的圆，则能够得到与通常的双凸透镜大致相同的特性。根据图11A～图11D的例子，能够容易制造、且抑制制造成本，并且得到与通常的双凸透镜大致相同的特性。
图11D是下透镜阵列32的俯视图。图11D的透镜棱线角度θ2相对于图11A的透镜棱线角度θ1，为相对于透镜短轴成线对称关系。图11D的I-I剖视图是图11A的I-I剖视图，与图11B一样。
图11B所示的透镜间距P及透镜高度H与图7B所示的情况相同。即，透镜间距P为35μm，透镜高度为5μm。若使透镜间距P和高度H变化来评价莫尔条纹，则H/P为1/10以上时效果好，H/P为为1/7以上时可取得显著效果。若使图11A的θ1变化来评价莫尔条纹，则40度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有效，55度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有显著效果。得到最佳效果的角度是65度。图11D中的θ2也同样。
在以上的例子中，除了上透镜阵列31和下透镜阵列32的透镜阵列棱线角度θ1或θ2相对于透镜阵列的短轴为对称之外，其余都是相同的规格，但本发明不限于此，即使上透镜阵列31和下透镜阵列32的间距、透镜形状、角度等不同，也能得到效果。
在以上的例子中，透镜阵列的形成透镜一侧朝上，但即使透镜都朝下、或1个透镜朝下，也能得到效果。
实施例2
图12是表示本发明的三维显示装置的实施例2的概略剖视图。本实施例与实施例1的不同点在于，形成透镜阵列的透镜片是1个。本实施例的特征在于，使用在透镜片的上面和下面都形成有透镜的双重透镜阵列33作为透镜阵列。此时透镜片的厚度也是0.3mm或0.5mm左右。通过如此构成，能够减少零件数量，并能够消除两个透镜阵列彼此的装配误差。
图13A、图13B、图13C是实施例2中的双重透镜阵列33的示意图。图13A是双重透镜阵列33的俯视图。图13A的斜线表示双凸透镜的方向，与透镜阵列长边的夹角为θ1。图13C是双重透镜阵列33的背面图。图13C的透镜棱线角度θ2相对于图13A的透镜棱线角度θ1，为相对于透镜短轴成线对称关系。
图13B是双重透镜阵列33的侧视图。如图13B所示，在双重透镜阵列33的表面和背面形成有透镜阵列。图13中的透镜阵列是波形片。图13所示的表面一侧的透镜阵列、背面一侧的透镜阵列的间距及高度都是与实施例1所示相同的形状。即，透镜间距P为35μm，透镜高度为5μm。使透镜间距P和高度H变化来评价莫尔条纹，则H/P为1/10以上时效果较好，为1/7以上时能得到显著效果。使图13A的θ1变化来评价莫尔条纹，则40度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有效，55度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有显著效果。得到最佳效果的角度是65度。图13C中的θ2也是同样的。
在以上的实施例中，除了双重透镜阵列33的表面一侧透镜阵列和背面一侧透镜阵列的透镜阵列棱线角度θ1或θ2相对于透镜阵列的短轴为对称之外，其余都是相同的规格，但本发明不限于此，即使表面一侧透镜阵列和背面一侧透镜阵列的间距、透镜形状、角度等不同，也能得到效果。在实施例2中，采用波形片状作为透镜阵列的截面形状，但透镜阵列的截面不限于此，也可以使用实施例1中说明的各种透镜阵列。
实施例3
图14是表示本发明的三维显示装置的实施例的概略剖视图。本实施例中也仅使用一个透镜阵列片，本实施例与实施例2的不同点在于，仅在透镜片的一面(例如表面)形成透镜阵列。本实施例的特征在于，为了取得与实施例1及实施例2相同的防止产生莫尔条纹的效果而使用双向透镜34。本实施例的双向透镜34只要是仅在一个透镜片的单面形成透镜阵列即可，因此，相比于实施例1及实施例2，在降低成本方面具有较大优势。
图15A、图15B、图15C是本实施例中所使用的双向透镜34的例子。图15A是双向透镜的俯视图。双向透镜34是微透镜具有周期性地排列在两个方向上而成的。由于是将微透镜排列于两个方向，因此，仅用透镜片的一面也能够得到与使用两个双凸透镜同样的效果。在图15A中，具有两个朝向的斜线表示微透镜的排列方向。斜线AA是微透镜排列的一个方向(第一方向)，斜线BB是微透镜排列的另一方向(第二方向)。在斜线的交叉点CROSS部分上形成有微透镜的峰值。斜线AA与双向透镜阵列长边的夹角为θ1，斜线BB与双向透镜阵列长边的夹角为θ2。斜线AA的间距是PB，斜线BB的间距是PA。
图15B是图15A的I-I剖视图，图15C是图15A的II-II剖视图。如图15B及图15C所示，各微透镜的截面形状是波形。微透镜的间距PA和PB相等，为35μm，透镜高度为5μm。使透镜间距P和高度H变化来评价莫尔条纹，则H/P为1/10以上时，效果较好，为1/7以上时可得到显著效果，这与实施例1及实施例2相同。使15A的θ1变化来评价莫尔条纹，则40度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有效，55度≤θ1≤75度时，对减少莫尔条纹有显著效果。得到最佳效果的角度是65度。图15A中的θ2也同样。
在以上的实施例中，微透镜的间距PA和PB相等，但在PA和PB不同时，也能取得效果。在以上的实施例中θ1和θ2相同，但θ1和θ2不同时，也能取得效果。另外，微透镜的截面也不限于图15B或图15C所示的形状，也可以做成球面的一部分等各种截面形状。
以上的实施例针对采用光源在液晶显示板正下方的所谓直下型背光源作为背光源的情况进行了说明。但本发明不仅适用于直下型背光源，也适用于光源位于侧边的侧边型背光源。在采用侧边型背光源时，除了图1所示的光学片组7之外，还需要用于将光从侧边导向液晶显示板主面方向的导光板。
Claims (18)
1.一种显示装置，包括第一液晶显示板、配置于上述第一液晶显示板后方的第二液晶显示板、以及配置于上述第二液晶显示板后方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶显示板与上述第二液晶显示板之间设有第一透镜阵列和第二透镜阵列，该第一透镜阵列使光比向第一方向汇聚更强烈地向与上述第一方向垂直的方向汇聚，上述第二透镜阵列使光向与不同于上述第一方向的第二方向垂直的方向更强烈地汇聚，
上述第一方向为上述第一透镜阵列的透镜延伸方向，上述第二方向为上述第二透镜阵列的延伸方向，
上述第一透镜阵列的延伸方向相对于上述第一液晶显示板的扫描线的方向具有角度θ1，
上述第二透镜阵列的延伸方向与上述第一透镜阵列不同，并且相对于上述第一液晶板的扫描线的方向具有角度θ2，
其中上述角度θ1和上述角度θ2分别满足：
40度≤θ1≤75度，40度≤θ2≤75度。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第一透镜阵列是使光不向上述第一方向汇聚的透镜阵列，上述第二透镜阵列是使光不向上述第二方向汇聚的透镜阵列。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述角度θ1和上述角度θ2分别满足：
55度≤θ1≤75度，55度≤θ2≤75度。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列与上述第二液晶显示板相接触而设置。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列是双凸透镜。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，
上述双凸透镜的截面中，各透镜之间的山谷部分是曲线状。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜截面是波浪形状。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜截面是顶角大于90度的三角形。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜截面是梯形。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜截面是顶端为顶点的五角形。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜间距P与透镜高度H的关系是H/P≤1/10。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述第一透镜阵列或上述第二透镜阵列的透镜间距P与透镜高度H的关系是H/P≤1/7。
13.一种显示装置，包括第一液晶显示板、配置于上述第一液晶显示板后方的第二液晶显示板、以及配置于上述第二液晶显示板后方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶显示板与上述第二液晶显示板之间设有第一透镜阵列片和第二透镜阵列片，该第一透镜阵列片使光比向第一方向汇聚更强烈地向与上述第一方向垂直的方向汇聚，上述第二透镜阵列片使光向与不同于上述第一方向的第二方向垂直的方向更强烈地汇聚，
上述第一透镜阵列片具有第一透镜阵列，上述第二透镜阵列片具有第二透镜阵列，
上述第一方向为上述第一透镜阵列的透镜延伸方向，上述第二方向为上述第二透镜阵列的延伸方向，
上述第一透镜阵列的延伸方向相对于上述第一液晶显示板的扫描线的方向具有角度θ1，
上述第二透镜阵列的延伸方向与上述第一透镜阵列不同，并且相对于上述第一液晶板的扫描线的方向具有角度θ2，
其中上述角度θ1和上述角度θ2分别满足：
40度≤θ1≤75度，40度≤θ2≤75度。
14.一种显示装置，包括第一液晶显示板、配置于上述第一液晶显示板后方的第二液晶显示板、以及配置于上述第二液晶显示板后方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶显示板与上述第二液晶显示板之间设有透镜阵列片，在该透镜阵列片的第一面上形成有使光比向第一方向汇聚更强烈地向与上述第一方向垂直的方向汇聚的第一透镜阵列，在该透镜阵列片的第二面上形成有使光向与不同于上述第一方向的第二方向垂直的方向更强烈地汇聚的上述第二透镜阵列，
上述第一方向为上述第一透镜阵列的透镜延伸方向，上述第二方向为上述第二透镜阵列的延伸方向，
上述第一透镜阵列的延伸方向相对于上述第一液晶显示板的扫描线的方向具有角度θ1，
上述第二透镜阵列的延伸方向与上述第一透镜不同，并且相对于上述第一液晶板的扫描线的方向具有角度θ2，
其中上述角度θ1和上述角度θ2分别满足：
40度≤θ1≤75度，40度≤θ2≤75度。
15.一种显示装置，包括第一液晶显示板、配置于上述第一液晶显示板后方的第二液晶显示板、以及配置于上述第二液晶显示板后方的背光源，其特征在于，
在上述第一液晶显示板与上述第二液晶显示板之间设有具有长边的透镜阵列片，在上述透镜阵列片的面上形成有在第一方向、和与第一方向不同的第二方向上具有周期性的微透镜阵列，
上述第一方向相对于上述透镜阵列片的长边具有角度θ1，
上述第二方向与上述第一不同，并且相对于上述透镜阵列片具有角度θ2，
其中上述角度θ1和上述角度θ2分别满足：
40度≤θ1≤75度，40度≤θ2≤75度。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其特征在于，
上述透镜阵列片的另一面是平面。
17.根据权利要求15所述的显示装置，其特征在于，
上述微透镜阵列在第一方向的间距与在第二方向的间距相等。
18.根据权利要求15所述的显示装置，其特征在于，
上述第一方向与上述第二方向关于上述透镜片的短轴而呈线对称。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: PANASONIC LCD CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: IPS ALPHA SUPPORT CO., LTD. Owner name: IPS ALPHA SUPPORT CO., LTD. |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20111018 Address after: Chiba County, Japan Co-patentee after: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. Patentee after: Hitachi Displays, Ltd. Address before: Chiba County, Japan Co-patentee before: IPS pioneer support society Patentee before: Hitachi Displays, Ltd. Effective date of registration: 20111018 Address after: Chiba County, Japan Co-patentee after: IPS Pioneer Support Society Patentee after: Hitachi Displays, Ltd. Address before: Chiba County, Japan Patentee before: Hitachi Displays, Ltd. |
|
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: APAN DISPLAY EAST, INC. Free format text: FORMER NAME: HITACHI DISPLAY CO., LTD. Owner name: JAPAN DISPLAY, INC. Free format text: FORMER NAME: APAN DISPLAY EAST, INC. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Chiba County, Japan Patentee after: Japan Display East Inc. Patentee after: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. Address before: Chiba County, Japan Patentee before: Hitachi Displays, Ltd. Patentee before: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Tokyo port xixinqiao Japan three chome 7 No. 1 Patentee after: JAPAN DISPLAY Inc. Patentee after: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. Address before: Chiba County, Japan Patentee before: Japan Display East Inc. Patentee before: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20080806 Assignee: BOE TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Assignor: JAPAN DISPLAY Inc.|Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. Contract record no.: 2013990000688 Denomination of invention: Image display Granted publication date: 20110914 License type: Common License Record date: 20131016 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110914 Termination date: 20220131 |