JP3442675B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として液晶表示
装置においてモアレ縞の発生を低減させることに関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】液晶表示装置は液晶パネルや導光体等の
シート状の構成要素を複数層に重ね合わせて構成され
る。図７は、外光の多いときは外光による照明の障害と
ならず、外光の少ないときには反射型液晶パネルを照明
し、かつ観察者の障害とならない照明装置を備えた反射
型液晶表示装置を示している。この反射型液晶表示装置
は画像を表示する液晶パネル４を照明する導光体３を設
けて構成されている。導光体３には、その側面から、リ
フレクタ２で集光された光源１の照明光が入射され、照
明光は導光体３の内壁面で全反射しながら伝播すると同
時に、導光体３の一面側に形成されたＶの字状の溝５に
よって反射した光は全反射条件が崩れて液晶パネル４側
に出射する。溝５は規則的な形成ピッチで形成されると
共に所定の角度に形成されているので、入射角度に応じ
た角度に反射して液晶パネル４の全面を均等に照明する
ことができる。 【０００３】この導光体３は、図８に示すように、低屈
折率の物質６を規則的な形成ピッチで配設した導光体３
ａとして構成することもでき、導光体３ａ内を伝播する
照明光が低屈折率物質６の屈折によって伝播方向が変化
することにより全反射条件が崩れて液晶パネル４側に出
射するように構成することもできる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前記液晶パネル４には
画素が規則的な形成ピッチで形成されており、導光体
３、３ａには同じく規則的な形成ピッチで溝５または低
屈折率物質６が形成されているので、これらを重ね合わ
せると、明暗格子を重ね合わせたときに発生することで
知られているモアレ縞が生じ、液晶表示装置の視認性を
劣化させる問題点があった。 【０００５】上記従来例は、照明装置付き反射型液晶表
示装置の場合であるが、透過型液晶表示装置においても
同様の問題が生じる。透過型液晶表示装置においては、
偏向板やプリズムシート、レンズシートのような光学シ
ートが液晶パネルと重ね合わせて配置されるので、この
光学シートに規則的に形成された凹凸形状は液晶パネル
に形成された画素との間でモアレ縞を発生させることに
なる。 【０００６】このモアレ縞の発生を低減するため、導光
体を含む光学シートの規則的パターンの形成方向と、液
晶パネルに形成された画素の規則的パターンの形成方向
とがなす角度を５〜４５度の範囲でモアレ縞が低減され
る角度に設定することにより対処していたが、液晶パネ
ルには光学軸に対する制約があるため、光学シートの配
置角度は自由に設定することができず、モアレ縞を低減
するのに制約があるという課題があった。 【０００７】本発明が目的とするところは、液晶表示装
置において、規則的パターンの干渉によるモアレ縞の発
生を抑制することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、少なくとも一方向に規則的な間隔で画素パタ
ーンがピッチＰ１で列設形成された液晶パネルと、少な
くとも一方向に規則的な間隔で光学的変化パターンがピ
ッチＰ２で列設形成された光学シートとが、互いの列設
形成方向が角度θを設けて重ね合わせて配設されてなる
液晶表示装置であって、前記角度θは５度以下であり、
かつ前記ピッチＰ１と前記ピッチＰ２との関係が、１．
３Ｐ１＜Ｐ２＜１．７Ｐ１もしくは０．６Ｐ１＜Ｐ２＜
０．８Ｐ１であることを特徴とする。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 【００１０】本実施形態は、照明装置付き反射型液晶表
示装置に本発明を適用したものである。この照明装置付
き反射型液晶表示装置の要部構成を図１に示す。 【００１１】図１において、照明装置付き反射型液晶表
示装置（以下、液晶表示装置と略記する）は、液晶パネ
ル４を照明するための導光体３を備えて構成されてい
る。 【００１２】図１において、１は光源であり、例えば熱
陰極管、冷陰極管などの蛍光灯、あるいは発光ダイオー
ドを複数配列したもの、あるいは白熱灯、あるいは有機
発光材料を線状に形成したものであり、導光体３の側面
に配置される。２はリフレクタであり、光源１を覆うよ
うに配置され、内面は反射率が高く、拡散性が小さくな
るように構成される。例えば、樹脂のシートに銀、アル
ミなどの反射率の高い材料を蒸着し、このシートを薄い
金属板あるいは樹脂のシートに接着してリフレクタを構
成したものである。光源１が蛍光灯の場合、光源１とリ
フレクタ２との隙間は、ガラスの屈折率１．５に近い材
料で充填するのが望ましい。また、光源１側における導
光体３の側面厚みとリフレクタ２の高さは同じであるの
が望ましい。また、光源が発光ダイオードである場合
は、放射分布がある程度指向性を持っているのでリフレ
クタが無くても良い。この場合導光体の大きさが小型の
ものが適している。導光体３は光学シートの一例として
の透明基板であり、石英、ガラス、又は透明樹脂、例え
ばアクリル系樹脂、ポリカーボネイトなどを材料として
構成される。前記液晶パネル４には、液晶表示の画素が
画素ピッチＰ１で列設形成されている。また、導光体３
は、図に断面形状として示すように、Ｖの字状の反射溝
５が溝ピッチＰ２で列設形成されており、リフレクタ２
で集光された光源１からの照明光が、一側面から入射
し、導光体３内を多重反射して他側面に向けて伝播する
とき、前記反射溝５の傾斜面によって反射角度が変えら
れた照明光が全反射条件の崩れにより液晶パネル４側に
出射することによって液晶パネル４を照明する。この構
成のように、画素が画素ピッチＰ１で列設形成された液
晶パネル４と、反射溝５が溝ピッチＰ２で列設形成され
た導光体３とを重ね合わせると、明暗格子を複数に重ね
合わせたときに発生することで知られているモアレ縞が
生じる。このモアレ縞が生じると液晶表示装置の視認性
を劣化させることになる。 【００１３】本願出願人らは、視認性の劣化の程度がモ
アレ縞のピッチによることを見いだした。例えば、５０
ｃｍ離れた位置から液晶表示装置を見ている場合、その
観察者の視力を１とすると、見込み角で１ｍｒａｄ以上
の分解能を有さないため、モアレ縞のピッチが０．５ｍ
ｍ以下であれば明暗縞として観察者には感知されない。
当然のことながら、モアレ縞のピッチがパネルサイズと
比較して充分に大きいときも明暗縞として認識されな
い。そこで、モアレ縞のピッチを次のようにして求め
る。 【００１４】図２は、液晶パネル４の画素ピッチＰ１で
形成された画素列と、導光体３に溝ピッチＰ２で形成さ
れた反射溝５の溝列との重なり状態を示す模式図で、画
素列と溝列とが角度θで形成されている。図示するよう
に、（ｘ、ｙ）座標系における画素列及び溝列は下式の
ように表すことができる。 【００１５】 画素列は、ｘ＝Ｐ１＊ｎ （ｎ：画素列の列番号） 溝列は、 ｙ＝ｘ／ｔａｎθ−Ｐ２＊ｍ／ｓｉｎθ
（ｍ：溝列の列番号） 上式の右辺ｘをｍ、ｎで表すと、下式（２）のように示
すことができる。 【００１６】 ｘ＝Ｐ１＊ｎ……（１） ｙ＝Ｐ１＊ｎ／ｔａｎθ−Ｐ２＊ｍ／ｓｉｎθ……
（２） モアレ縞は、２つの線の交点がつながって見えることに
よって生じるものであり、次のような特徴がある。 （１）画素ピッチＰ１が溝ピッチＰ２よりも大きいと
き、１本のモアレ縞上の交点には、画素列と溝列との間
に、ｍ＝ｋ＊ｎ＋Ｎ（ｋは任意の自然数、Ｎは整数）と
なる関係がある。 （２）画素ピッチＰ１が溝ピッチＰ２よりも小さいと
き、１本のモアレ縞上の交点には、画素列ｎと溝列ｍと
の間に、ｎ＝ｋ’＊ｍ＋Ｎ（ｋ’は任意の自然数）とな
る関係がある。 （３）交点間の距離が最も短い方向にモアレ縞ができ
る。 【００１７】図３に示すように、画素ピッチＰ１と溝ピ
ッチＰ２とが同程度の場合には、ｍ＝ｎ＋Ｎの関係の交
点によってモアレ縞が見える。また、図４に示すよう
に、溝ピッチＰ２が画素ピッチＰ１の半分程度である場
合には、ｍ＝２ｎ＋Ｎの関係の交点によってモアレ縞が
見える。 【００１８】従って、上式（１）（２）で求めた交点
ｘ、ｙに、ｍ＝ｋ＊ｎ＋Ｎを代入すれば、モアレ縞の式
を求めることができる。 【００１９】 ｘ＝Ｐ１＊ｎ……（３） ｙ＝（Ｐ１／ｔａｎθ−Ｐ２＊ｋ／ｓｉｎθ）ｎ−Ｐ２
＊Ｎ／ｓｉｎθ……（４） ここから、モアレ縞は（ｘ、ｙ）座標で下式（５）のよ
うに表現できる。 【００２０】 ｙ＝｛１／ｔａｎθ−Ｐ２＊ｋ／（Ｐ１＊ｓｉｎθ）｝ ｘ−Ｐ２＊Ｎ／ｓｉｎθ……（５） また、交点間の距離が最も短い方向にモアレ縞ができる
特徴から、自然数ｋを定めることができる。即ち、画素
ピッチＰ１が溝ピッチＰ２よりも大きいとき、上式
（３）（４）におけるｎ＝０のときと、ｎ＝１のときと
の距離が交点間の距離ｗであり、下式（６）のように表
現できる。 【００２１】 ｗ＝｛Ｐ１2 ＋（Ｐ１／ｔａｎθ−ｋ＊Ｐ２／ｓｉｎ
θ）2 ｝1/2……（６） 従って、ｋをｗ（ｋ）＝Ｐ１2 ＋（Ｐ１／ｔａｎθ−ｋ
＊Ｐ２／ｓｉｎθ）2が最小となるようにすると、モア
レ縞は（ｘ、ｙ）座標で上式（５）のように表現され
る。この式（５）より、画素ピッチＰ１が溝ピッチＰ２
よりも大きいときは、モアレ縞のピッチｄは、下式
（７）のように表される。 【００２２】 ｄ＝Ｐ２＊ｃｏｓＡ／ｓｉｎθ……（７） 但し、Ａは、ｔａｎＡ＝１／ｔａｎθ−ｋ＊Ｐ２／（Ｐ
１＊ｓｉｎθ）であり、ｋは、ｗ（ｋ）＝Ｐ１2 ＋（Ｐ
１／ｔａｎθ−ｋ＊Ｐ２／ｓｉｎθ）2 が最小となるよ
うな値である。 【００２３】画素ピッチＰ１が溝ピッチＰ２よりも小さ
いときは、Ｐ１とＰ２とを入れ替えて考えればよいの
で、モアレ縞のピッチｄは、下式（８）のように表され
る。 【００２４】 ｄ＝Ｐ１＊ｃｏｓＡ／ｓｉｎθ……（８） 但し、Ａは、ｔａｎＡ＝１／ｔａｎθ−ｋ’＊Ｐ２／
（Ｐ１＊ｓｉｎθ）であり、ｋ’は、ｗ（ｋ’）＝Ｐ２
2 ＋（Ｐ２／ｔａｎθ−ｋ’＊Ｐ２／ｓｉｎθ）2 が最
小となるような値である。 【００２５】以上示した結果をもとに、画素ピッチＰ１
＝０．２５ｍｍ、画素列と溝列とのなす角度θ＝１°と
したときと、画素ピッチＰ１＝０．２５ｍｍ、画素列と
溝列とのなす角度θ＝５°としたときとの、溝ピッチＰ
２とモアレ縞ピッチｄとの関係を、図５及び図６のグラ
フに示す。 【００２６】各図に示すように、モアレ縞ピッチｄはｋ
の値が変化するところ、例えば、図５におけるｋ＝１と
ｋ＝２とが切り替わるＰ２＝０．１７ｍｍ近傍に極小値
をもつ。即ち、この極小値の近傍に溝ピッチＰ２を設定
すると、モアレ縞による液晶表示装置の視認性の劣化を
低減できることになる。 【００２７】言い換えれば、画素ピッチＰ１及び溝ピッ
チＰ２が、ｗ（ｋ）≒ｗ（ｋ＋１）となるとき、また
は、ｗ（ｋ’）≒ｗ（ｋ’＋１）となるとき、モアレ縞
ピッチｄは最小値となる。 【００２８】これをモアレ縞を低減するための画素ピッ
チＰ１及び溝ピッチＰ２を決定する式として示すと、下
式（９）（１０）のように表すことができる。 【００２９】 ｛２ｃｏｓθ／（２ｋ＋１）｝・Ｐ１≒Ｐ２ ……
（９） ｛２ｃｏｓθ／（２ｋ’＋１）｝・Ｐ２≒Ｐ１……（１
０） 具体的には、画素列ｎと溝列ｍとのなす角度θが５度以
下のとき、画素ピッチＰ１と溝ピッチＰ２との関係を、
ｋ’＝２とｋ＝１とが切り替わる１．３Ｐ１＜Ｐ２＜
１．７Ｐ１、もしくはｋ＝１とｋ＝２とが切り替わる
０．６Ｐ１＜Ｐ２＜０．８Ｐ１、もしくはｋ＝２とｋ＝
３とが切り替わる０．３５Ｐ１＜Ｐ２＜０．４５Ｐ１、
もしくはｋ＝３とｋ＝４とが切り替わる０．１５Ｐ１＜
Ｐ２＜０．２５Ｐ１の関係を満足するように設定すると
よい。 【００３０】モアレ縞は、以上説明した画素ピッチＰ１
と溝ピッチＰ２との関係から生じるのと同時に、導光体
３の最薄部、即ち反射溝５の底で最も顕著になることを
本願発明者らは見出した。これは、反射溝５が液晶パネ
ル４に対面する側と反対の面に形成されているため、導
光体３の液晶パネル４に対面する側と反対の面では反射
溝５の最薄部が最も液晶パネル４に近く、空気中や導光
体３の内部での光散乱の効果が最小となり、モアレ縞の
明暗コントラストが最も高くなるものと説明できる。 【００３１】この場合、導光体３の最薄部での溝ピッチ
をＰ２ｔとし、画素ピッチをＰ１とすると、コントラス
トが最も高くなる最薄部でのモアレ縞のピッチｄは、次
のように表される。 【００３２】画素ピッチＰ１が導光体３の最薄部での溝
ピッチＰ２ｔよりも大きいときは、 ｄ＝Ｐ２ｔ＊ｃｏｓＡ／ｓｉｎθ……（１１） 但し、Ａは、ｔａｎＡ＝１／ｔａｎθ−ｋ・Ｐ２ｔ／
（Ｐ１＊ｓｉｎθ）である。また、ｋは、ｗ（ｋ）＝Ｐ
１2 ＋（Ｐ１／ｔａｎθ−ｋ・Ｐ２ｔ／ｓｉｎθ）2 が
最小となるような値である。 【００３３】画素ピッチＰ１が導光体３の最薄部での溝
ピッチＰ２ｔよりも小さいときは、 ｄ＝Ｐ１＊ｃｏｓＡ／ｓｉｎθ……（１２） 但し、Ａは、ｔａｎＡ＝１／ｔａｎθ−ｋ’・Ｐ１／
（Ｐ２ｔ＊ｓｉｎθ）である。また、ｋ’は、ｗ
（ｋ’）＝Ｐ２ｔ2 ＋（Ｐ２ｔ／ｔａｎθ−ｋ’・Ｐ１
／ｓｉｎθ）2 が最小となるような値である。 【００３４】また、同様に、ｗ（ｋ）＝ｗ（ｋ＋１）ま
たはｗ（ｋ’）＝ｗ（ｋ’＋１）となるとき、モアレ縞
のピッチｄが極小値となるので、画素ピッチＰ１が導光
体３の最薄部での溝ピッチＰ２ｔよりも大きいときは、 ｛２ｃｏｓθ／（２ｋ＋１）｝・Ｐ１≒Ｐ２ｔ……（１
３） また、画素ピッチＰ１が導光体３の最薄部での溝ピッチ
Ｐ２ｔよりも小さいときは、 ｛２ｃｏｓθ／（２ｋ’＋１）｝・Ｐ２ｔ≒Ｐ１……
（１４） となり、上式（１３）（１４）からＰ１、Ｐ２ｔを決定
すると、モアレ縞を低減することができる。 【００３５】具体的には、画素列と溝列とのなす角度θ
が５度以下のとき、画素ピッチＰ１と導光体３の最薄部
での溝ピッチＰ２ｔとの関係を、ｋ’＝２とｋ＝１とが
切り替わる１．３Ｐ１＜Ｐ２ｔ＜１．７Ｐ１、もしくは
ｋ＝１とｋ＝２とが切り替わる０．６Ｐ１＜Ｐ２ｔ＜
０．８Ｐ１、もしくはｋ＝２とｋ＝３とが切り替わる
０．３５Ｐ１＜Ｐ２ｔ＜０．４５Ｐ１、もしくはｋ＝３
とｋ＝４とが切り替わる０．１５Ｐ１＜Ｐ２ｔ＜０．２
５Ｐ１の関係を満足するように設定するとよい。 【００３６】本実施形態では、液晶表示装置として照明
装置付き反射型液晶表示装置に適用した例を示したが、
透過型液晶表示装置の場合ではプリズムシートと液晶パ
ネルとの間で発生するモアレ縞、２枚のプリズムシート
が用いられている場合にはプリズムシート間で発生する
モアレ縞、タッチパネルが用いられている場合にはタッ
チパネルと光学シートあるいは液晶パネルとの間で発生
するモアレ縞、アンチグレアシートが用いられている場
合ではアンチグレアシートと液晶パネルとの間で発生す
るモアレ縞等に対しても同様に適用することができる。 【００３７】 【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、第１
の規則パターンと第２の規則パターンとの干渉によるモ
アレ縞の発生を低減させることができ、規則パターンが
形成されたシート状部材を重ね合わせて構成される液晶
表示装置におけるモアレ縞の発生による視認性の劣化を
低減させることができる。
装置においてモアレ縞の発生を低減させることに関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】液晶表示装置は液晶パネルや導光体等の
シート状の構成要素を複数層に重ね合わせて構成され
る。図７は、外光の多いときは外光による照明の障害と
ならず、外光の少ないときには反射型液晶パネルを照明
し、かつ観察者の障害とならない照明装置を備えた反射
型液晶表示装置を示している。この反射型液晶表示装置
は画像を表示する液晶パネル４を照明する導光体３を設
けて構成されている。導光体３には、その側面から、リ
フレクタ２で集光された光源１の照明光が入射され、照
明光は導光体３の内壁面で全反射しながら伝播すると同
時に、導光体３の一面側に形成されたＶの字状の溝５に
よって反射した光は全反射条件が崩れて液晶パネル４側
に出射する。溝５は規則的な形成ピッチで形成されると
共に所定の角度に形成されているので、入射角度に応じ
た角度に反射して液晶パネル４の全面を均等に照明する
ことができる。 【０００３】この導光体３は、図８に示すように、低屈
折率の物質６を規則的な形成ピッチで配設した導光体３
ａとして構成することもでき、導光体３ａ内を伝播する
照明光が低屈折率物質６の屈折によって伝播方向が変化
することにより全反射条件が崩れて液晶パネル４側に出
射するように構成することもできる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前記液晶パネル４には
画素が規則的な形成ピッチで形成されており、導光体
３、３ａには同じく規則的な形成ピッチで溝５または低
屈折率物質６が形成されているので、これらを重ね合わ
せると、明暗格子を重ね合わせたときに発生することで
知られているモアレ縞が生じ、液晶表示装置の視認性を
劣化させる問題点があった。 【０００５】上記従来例は、照明装置付き反射型液晶表
示装置の場合であるが、透過型液晶表示装置においても
同様の問題が生じる。透過型液晶表示装置においては、
偏向板やプリズムシート、レンズシートのような光学シ
ートが液晶パネルと重ね合わせて配置されるので、この
光学シートに規則的に形成された凹凸形状は液晶パネル
に形成された画素との間でモアレ縞を発生させることに
なる。 【０００６】このモアレ縞の発生を低減するため、導光
体を含む光学シートの規則的パターンの形成方向と、液
晶パネルに形成された画素の規則的パターンの形成方向
とがなす角度を５〜４５度の範囲でモアレ縞が低減され
る角度に設定することにより対処していたが、液晶パネ
ルには光学軸に対する制約があるため、光学シートの配
置角度は自由に設定することができず、モアレ縞を低減
するのに制約があるという課題があった。 【０００７】本発明が目的とするところは、液晶表示装
置において、規則的パターンの干渉によるモアレ縞の発
生を抑制することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、少なくとも一方向に規則的な間隔で画素パタ
ーンがピッチＰ１で列設形成された液晶パネルと、少な
くとも一方向に規則的な間隔で光学的変化パターンがピ
ッチＰ２で列設形成された光学シートとが、互いの列設
形成方向が角度θを設けて重ね合わせて配設されてなる
液晶表示装置であって、前記角度θは５度以下であり、
かつ前記ピッチＰ１と前記ピッチＰ２との関係が、１．
３Ｐ１＜Ｐ２＜１．７Ｐ１もしくは０．６Ｐ１＜Ｐ２＜
０．８Ｐ１であることを特徴とする。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 【００１０】本実施形態は、照明装置付き反射型液晶表
示装置に本発明を適用したものである。この照明装置付
き反射型液晶表示装置の要部構成を図１に示す。 【００１１】図１において、照明装置付き反射型液晶表
示装置（以下、液晶表示装置と略記する）は、液晶パネ
ル４を照明するための導光体３を備えて構成されてい
る。 【００１２】図１において、１は光源であり、例えば熱
陰極管、冷陰極管などの蛍光灯、あるいは発光ダイオー
ドを複数配列したもの、あるいは白熱灯、あるいは有機
発光材料を線状に形成したものであり、導光体３の側面
に配置される。２はリフレクタであり、光源１を覆うよ
うに配置され、内面は反射率が高く、拡散性が小さくな
るように構成される。例えば、樹脂のシートに銀、アル
ミなどの反射率の高い材料を蒸着し、このシートを薄い
金属板あるいは樹脂のシートに接着してリフレクタを構
成したものである。光源１が蛍光灯の場合、光源１とリ
フレクタ２との隙間は、ガラスの屈折率１．５に近い材
料で充填するのが望ましい。また、光源１側における導
光体３の側面厚みとリフレクタ２の高さは同じであるの
が望ましい。また、光源が発光ダイオードである場合
は、放射分布がある程度指向性を持っているのでリフレ
クタが無くても良い。この場合導光体の大きさが小型の
ものが適している。導光体３は光学シートの一例として
の透明基板であり、石英、ガラス、又は透明樹脂、例え
ばアクリル系樹脂、ポリカーボネイトなどを材料として
構成される。前記液晶パネル４には、液晶表示の画素が
画素ピッチＰ１で列設形成されている。また、導光体３
は、図に断面形状として示すように、Ｖの字状の反射溝
５が溝ピッチＰ２で列設形成されており、リフレクタ２
で集光された光源１からの照明光が、一側面から入射
し、導光体３内を多重反射して他側面に向けて伝播する
とき、前記反射溝５の傾斜面によって反射角度が変えら
れた照明光が全反射条件の崩れにより液晶パネル４側に
出射することによって液晶パネル４を照明する。この構
成のように、画素が画素ピッチＰ１で列設形成された液
晶パネル４と、反射溝５が溝ピッチＰ２で列設形成され
た導光体３とを重ね合わせると、明暗格子を複数に重ね
合わせたときに発生することで知られているモアレ縞が
生じる。このモアレ縞が生じると液晶表示装置の視認性
を劣化させることになる。 【００１３】本願出願人らは、視認性の劣化の程度がモ
アレ縞のピッチによることを見いだした。例えば、５０
ｃｍ離れた位置から液晶表示装置を見ている場合、その
観察者の視力を１とすると、見込み角で１ｍｒａｄ以上
の分解能を有さないため、モアレ縞のピッチが０．５ｍ
ｍ以下であれば明暗縞として観察者には感知されない。
当然のことながら、モアレ縞のピッチがパネルサイズと
比較して充分に大きいときも明暗縞として認識されな
い。そこで、モアレ縞のピッチを次のようにして求め
る。 【００１４】図２は、液晶パネル４の画素ピッチＰ１で
形成された画素列と、導光体３に溝ピッチＰ２で形成さ
れた反射溝５の溝列との重なり状態を示す模式図で、画
素列と溝列とが角度θで形成されている。図示するよう
に、（ｘ、ｙ）座標系における画素列及び溝列は下式の
ように表すことができる。 【００１５】 画素列は、ｘ＝Ｐ１＊ｎ （ｎ：画素列の列番号） 溝列は、 ｙ＝ｘ／ｔａｎθ−Ｐ２＊ｍ／ｓｉｎθ
（ｍ：溝列の列番号） 上式の右辺ｘをｍ、ｎで表すと、下式（２）のように示
すことができる。 【００１６】 ｘ＝Ｐ１＊ｎ……（１） ｙ＝Ｐ１＊ｎ／ｔａｎθ−Ｐ２＊ｍ／ｓｉｎθ……
（２） モアレ縞は、２つの線の交点がつながって見えることに
よって生じるものであり、次のような特徴がある。 （１）画素ピッチＰ１が溝ピッチＰ２よりも大きいと
き、１本のモアレ縞上の交点には、画素列と溝列との間
に、ｍ＝ｋ＊ｎ＋Ｎ（ｋは任意の自然数、Ｎは整数）と
なる関係がある。 （２）画素ピッチＰ１が溝ピッチＰ２よりも小さいと
き、１本のモアレ縞上の交点には、画素列ｎと溝列ｍと
の間に、ｎ＝ｋ’＊ｍ＋Ｎ（ｋ’は任意の自然数）とな
る関係がある。 （３）交点間の距離が最も短い方向にモアレ縞ができ
る。 【００１７】図３に示すように、画素ピッチＰ１と溝ピ
ッチＰ２とが同程度の場合には、ｍ＝ｎ＋Ｎの関係の交
点によってモアレ縞が見える。また、図４に示すよう
に、溝ピッチＰ２が画素ピッチＰ１の半分程度である場
合には、ｍ＝２ｎ＋Ｎの関係の交点によってモアレ縞が
見える。 【００１８】従って、上式（１）（２）で求めた交点
ｘ、ｙに、ｍ＝ｋ＊ｎ＋Ｎを代入すれば、モアレ縞の式
を求めることができる。 【００１９】 ｘ＝Ｐ１＊ｎ……（３） ｙ＝（Ｐ１／ｔａｎθ−Ｐ２＊ｋ／ｓｉｎθ）ｎ−Ｐ２
＊Ｎ／ｓｉｎθ……（４） ここから、モアレ縞は（ｘ、ｙ）座標で下式（５）のよ
うに表現できる。 【００２０】 ｙ＝｛１／ｔａｎθ−Ｐ２＊ｋ／（Ｐ１＊ｓｉｎθ）｝ ｘ−Ｐ２＊Ｎ／ｓｉｎθ……（５） また、交点間の距離が最も短い方向にモアレ縞ができる
特徴から、自然数ｋを定めることができる。即ち、画素
ピッチＰ１が溝ピッチＰ２よりも大きいとき、上式
（３）（４）におけるｎ＝０のときと、ｎ＝１のときと
の距離が交点間の距離ｗであり、下式（６）のように表
現できる。 【００２１】 ｗ＝｛Ｐ１2 ＋（Ｐ１／ｔａｎθ−ｋ＊Ｐ２／ｓｉｎ
θ）2 ｝1/2……（６） 従って、ｋをｗ（ｋ）＝Ｐ１2 ＋（Ｐ１／ｔａｎθ−ｋ
＊Ｐ２／ｓｉｎθ）2が最小となるようにすると、モア
レ縞は（ｘ、ｙ）座標で上式（５）のように表現され
る。この式（５）より、画素ピッチＰ１が溝ピッチＰ２
よりも大きいときは、モアレ縞のピッチｄは、下式
（７）のように表される。 【００２２】 ｄ＝Ｐ２＊ｃｏｓＡ／ｓｉｎθ……（７） 但し、Ａは、ｔａｎＡ＝１／ｔａｎθ−ｋ＊Ｐ２／（Ｐ
１＊ｓｉｎθ）であり、ｋは、ｗ（ｋ）＝Ｐ１2 ＋（Ｐ
１／ｔａｎθ−ｋ＊Ｐ２／ｓｉｎθ）2 が最小となるよ
うな値である。 【００２３】画素ピッチＰ１が溝ピッチＰ２よりも小さ
いときは、Ｐ１とＰ２とを入れ替えて考えればよいの
で、モアレ縞のピッチｄは、下式（８）のように表され
る。 【００２４】 ｄ＝Ｐ１＊ｃｏｓＡ／ｓｉｎθ……（８） 但し、Ａは、ｔａｎＡ＝１／ｔａｎθ−ｋ’＊Ｐ２／
（Ｐ１＊ｓｉｎθ）であり、ｋ’は、ｗ（ｋ’）＝Ｐ２
2 ＋（Ｐ２／ｔａｎθ−ｋ’＊Ｐ２／ｓｉｎθ）2 が最
小となるような値である。 【００２５】以上示した結果をもとに、画素ピッチＰ１
＝０．２５ｍｍ、画素列と溝列とのなす角度θ＝１°と
したときと、画素ピッチＰ１＝０．２５ｍｍ、画素列と
溝列とのなす角度θ＝５°としたときとの、溝ピッチＰ
２とモアレ縞ピッチｄとの関係を、図５及び図６のグラ
フに示す。 【００２６】各図に示すように、モアレ縞ピッチｄはｋ
の値が変化するところ、例えば、図５におけるｋ＝１と
ｋ＝２とが切り替わるＰ２＝０．１７ｍｍ近傍に極小値
をもつ。即ち、この極小値の近傍に溝ピッチＰ２を設定
すると、モアレ縞による液晶表示装置の視認性の劣化を
低減できることになる。 【００２７】言い換えれば、画素ピッチＰ１及び溝ピッ
チＰ２が、ｗ（ｋ）≒ｗ（ｋ＋１）となるとき、また
は、ｗ（ｋ’）≒ｗ（ｋ’＋１）となるとき、モアレ縞
ピッチｄは最小値となる。 【００２８】これをモアレ縞を低減するための画素ピッ
チＰ１及び溝ピッチＰ２を決定する式として示すと、下
式（９）（１０）のように表すことができる。 【００２９】 ｛２ｃｏｓθ／（２ｋ＋１）｝・Ｐ１≒Ｐ２ ……
（９） ｛２ｃｏｓθ／（２ｋ’＋１）｝・Ｐ２≒Ｐ１……（１
０） 具体的には、画素列ｎと溝列ｍとのなす角度θが５度以
下のとき、画素ピッチＰ１と溝ピッチＰ２との関係を、
ｋ’＝２とｋ＝１とが切り替わる１．３Ｐ１＜Ｐ２＜
１．７Ｐ１、もしくはｋ＝１とｋ＝２とが切り替わる
０．６Ｐ１＜Ｐ２＜０．８Ｐ１、もしくはｋ＝２とｋ＝
３とが切り替わる０．３５Ｐ１＜Ｐ２＜０．４５Ｐ１、
もしくはｋ＝３とｋ＝４とが切り替わる０．１５Ｐ１＜
Ｐ２＜０．２５Ｐ１の関係を満足するように設定すると
よい。 【００３０】モアレ縞は、以上説明した画素ピッチＰ１
と溝ピッチＰ２との関係から生じるのと同時に、導光体
３の最薄部、即ち反射溝５の底で最も顕著になることを
本願発明者らは見出した。これは、反射溝５が液晶パネ
ル４に対面する側と反対の面に形成されているため、導
光体３の液晶パネル４に対面する側と反対の面では反射
溝５の最薄部が最も液晶パネル４に近く、空気中や導光
体３の内部での光散乱の効果が最小となり、モアレ縞の
明暗コントラストが最も高くなるものと説明できる。 【００３１】この場合、導光体３の最薄部での溝ピッチ
をＰ２ｔとし、画素ピッチをＰ１とすると、コントラス
トが最も高くなる最薄部でのモアレ縞のピッチｄは、次
のように表される。 【００３２】画素ピッチＰ１が導光体３の最薄部での溝
ピッチＰ２ｔよりも大きいときは、 ｄ＝Ｐ２ｔ＊ｃｏｓＡ／ｓｉｎθ……（１１） 但し、Ａは、ｔａｎＡ＝１／ｔａｎθ−ｋ・Ｐ２ｔ／
（Ｐ１＊ｓｉｎθ）である。また、ｋは、ｗ（ｋ）＝Ｐ
１2 ＋（Ｐ１／ｔａｎθ−ｋ・Ｐ２ｔ／ｓｉｎθ）2 が
最小となるような値である。 【００３３】画素ピッチＰ１が導光体３の最薄部での溝
ピッチＰ２ｔよりも小さいときは、 ｄ＝Ｐ１＊ｃｏｓＡ／ｓｉｎθ……（１２） 但し、Ａは、ｔａｎＡ＝１／ｔａｎθ−ｋ’・Ｐ１／
（Ｐ２ｔ＊ｓｉｎθ）である。また、ｋ’は、ｗ
（ｋ’）＝Ｐ２ｔ2 ＋（Ｐ２ｔ／ｔａｎθ−ｋ’・Ｐ１
／ｓｉｎθ）2 が最小となるような値である。 【００３４】また、同様に、ｗ（ｋ）＝ｗ（ｋ＋１）ま
たはｗ（ｋ’）＝ｗ（ｋ’＋１）となるとき、モアレ縞
のピッチｄが極小値となるので、画素ピッチＰ１が導光
体３の最薄部での溝ピッチＰ２ｔよりも大きいときは、 ｛２ｃｏｓθ／（２ｋ＋１）｝・Ｐ１≒Ｐ２ｔ……（１
３） また、画素ピッチＰ１が導光体３の最薄部での溝ピッチ
Ｐ２ｔよりも小さいときは、 ｛２ｃｏｓθ／（２ｋ’＋１）｝・Ｐ２ｔ≒Ｐ１……
（１４） となり、上式（１３）（１４）からＰ１、Ｐ２ｔを決定
すると、モアレ縞を低減することができる。 【００３５】具体的には、画素列と溝列とのなす角度θ
が５度以下のとき、画素ピッチＰ１と導光体３の最薄部
での溝ピッチＰ２ｔとの関係を、ｋ’＝２とｋ＝１とが
切り替わる１．３Ｐ１＜Ｐ２ｔ＜１．７Ｐ１、もしくは
ｋ＝１とｋ＝２とが切り替わる０．６Ｐ１＜Ｐ２ｔ＜
０．８Ｐ１、もしくはｋ＝２とｋ＝３とが切り替わる
０．３５Ｐ１＜Ｐ２ｔ＜０．４５Ｐ１、もしくはｋ＝３
とｋ＝４とが切り替わる０．１５Ｐ１＜Ｐ２ｔ＜０．２
５Ｐ１の関係を満足するように設定するとよい。 【００３６】本実施形態では、液晶表示装置として照明
装置付き反射型液晶表示装置に適用した例を示したが、
透過型液晶表示装置の場合ではプリズムシートと液晶パ
ネルとの間で発生するモアレ縞、２枚のプリズムシート
が用いられている場合にはプリズムシート間で発生する
モアレ縞、タッチパネルが用いられている場合にはタッ
チパネルと光学シートあるいは液晶パネルとの間で発生
するモアレ縞、アンチグレアシートが用いられている場
合ではアンチグレアシートと液晶パネルとの間で発生す
るモアレ縞等に対しても同様に適用することができる。 【００３７】 【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、第１
の規則パターンと第２の規則パターンとの干渉によるモ
アレ縞の発生を低減させることができ、規則パターンが
形成されたシート状部材を重ね合わせて構成される液晶
表示装置におけるモアレ縞の発生による視認性の劣化を
低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る液晶表示装置の要部構成を示す
模式図。 【図２】液晶パネルの画素列と導光体の溝列との重なり
状態を示す模式図。 【図３】溝列がｍ＝ｎ＋Ｎの状態にあるときのモアレ縞
のピッチを示す模式図。 【図４】溝列がｍ＝２ｎ＋Ｎの状態にあるときのモアレ
縞のピッチを示す模式図。 【図５】θ＝１度のときの溝ピッチＰ２とモアレ縞ピッ
チｄとの関係を示すグラフ。 【図６】θ＝５度のときの溝ピッチＰ２とモアレ縞ピッ
チｄとの関係を示すグラフ。 【図７】照明装置付き反射型液晶表示装置の要部構成を
示す模式図。 【図８】照明装置付き反射型液晶表示装置の別構成の要
部構成を示す模式図。 【符号の説明】 ３ 導光体（光学シート） ４ 液晶パネル ５ 反射溝（凹部）
模式図。 【図２】液晶パネルの画素列と導光体の溝列との重なり
状態を示す模式図。 【図３】溝列がｍ＝ｎ＋Ｎの状態にあるときのモアレ縞
のピッチを示す模式図。 【図４】溝列がｍ＝２ｎ＋Ｎの状態にあるときのモアレ
縞のピッチを示す模式図。 【図５】θ＝１度のときの溝ピッチＰ２とモアレ縞ピッ
チｄとの関係を示すグラフ。 【図６】θ＝５度のときの溝ピッチＰ２とモアレ縞ピッ
チｄとの関係を示すグラフ。 【図７】照明装置付き反射型液晶表示装置の要部構成を
示す模式図。 【図８】照明装置付き反射型液晶表示装置の別構成の要
部構成を示す模式図。 【符号の説明】 ３ 導光体（光学シート） ４ 液晶パネル ５ 反射溝（凹部）
フロントページの続き
(72)発明者 渡部 宏
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−198921（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−273753（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−248493（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−2730（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−153777（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/1335
G02F 1/13357
G09F 9/00
G02B 5/18
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも一方向に規則的な間隔で画素
パターンがピッチＰ１で列設形成された液晶パネルと、
少なくとも一方向に規則的な間隔で光学的変化パターン
がピッチＰ２で列設形成された光学シートとが、互いの
列設形成方向が角度θを設けて重ね合わせて配設されて
なる液晶表示装置であって、前記角度θは５度以下であ
り、かつ前記ピッチＰ１と前記ピッチＰ２との関係が、
１．３Ｐ１＜Ｐ２＜１．７Ｐ１もしくは０．６Ｐ１＜Ｐ
２＜０．８Ｐ１であることを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01009699A JP3442675B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01009699A JP3442675B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000206529A JP2000206529A (ja) | 2000-07-28 |
| JP3442675B2 true JP3442675B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=11740806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01009699A Ceased JP3442675B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442675B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9041620B2 (en) | 2010-04-23 | 2015-05-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device, display system, display control method for same, electronic device, program, computer-readable recording medium, and light guide element |
| US20180180932A1 (en) * | 2015-07-30 | 2018-06-28 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Display panel, touch display device, method for fabricating display panel |
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| JP4968664B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2012-07-04 | Ｎｌｔテクノロジー株式会社 | 表示装置、及び端末装置 |
| JP2008282001A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-11-20 | Fujifilm Corp | マトリクス型液晶表示装置 |
| JP5281812B2 (ja) * | 2008-03-14 | 2013-09-04 | 株式会社クラレ | プリズムシート |
| JP4518178B2 (ja) | 2008-04-15 | 2010-08-04 | ソニー株式会社 | レンズアレイシート、光学部材、光源及び液晶表示装置 |
| JP4518179B2 (ja) | 2008-04-15 | 2010-08-04 | ソニー株式会社 | レンズアレイシート、光学部材、光源及び液晶表示装置 |
| JP5859411B2 (ja) | 2012-09-07 | 2016-02-10 | 富士フイルム株式会社 | 導電性フイルム、それを備える表示装置及びタッチパネル、並びに導電性フイルムのパターンの決定方法 |
| JP5800320B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2015-10-28 | 富士フイルム株式会社 | 導電性フィルム並びにそれを備えるタッチパネル及び表示装置 |
| KR101628465B1 (ko) * | 2014-07-17 | 2016-06-09 | 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 모아레 감소를 위한 오버코트층을 구비한 평판표시장치 및 그 제조 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH06273753A (ja) * | 1993-03-19 | 1994-09-30 | Sekisui Chem Co Ltd | 液晶ディスプレイ用面光源装置 |
| JPH07198921A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Sony Corp | 回折格子型光学的ローパスフィルタ |
| JPH07248493A (ja) * | 1994-03-14 | 1995-09-26 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
| JP3381133B2 (ja) * | 1996-11-21 | 2003-02-24 | オムロン株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP3669541B2 (ja) * | 1997-06-12 | 2005-07-06 | 株式会社エンプラス | サイドライト型面光源装置 |
-
1999
- 1999-01-19 JP JP01009699A patent/JP3442675B2/ja not_active Ceased
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9041620B2 (en) | 2010-04-23 | 2015-05-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device, display system, display control method for same, electronic device, program, computer-readable recording medium, and light guide element |
| US20180180932A1 (en) * | 2015-07-30 | 2018-06-28 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Display panel, touch display device, method for fabricating display panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000206529A (ja) | 2000-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |