TWI325076B - Display apparatus - Google Patents

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1325076 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於顯示面板照射背光，同時控制形成於顯 不面板之複數像素之光透過狀態’以便顯示圖像之顯示裝 置。 【先前技術】 現在，液晶顯示裝置廣泛使用於監視器、投影機、行動 電話、可攜式資訊終端裝置等。 此類液晶顯不裝置係利用從設於内部之光源（背光）或裝 置外部所接受之光，以進行圖像顯示之非自發光型顯示裝 置。 非自發光型顯示裝置係將上述光，照射於具有規則排列 成矩陣狀之像素之顯示面板。而且’將按照顯示圖像（包含 文字圖像）之驅動信號（驅動電壓），對於各像素獨立地施加。 藉此’使顯示面板之各像素部分之透過率（或反射率）變 化’可部分地調制顯示光之強度。藉此，可於面板上顯示 圖像。 此非發光型之顯示裝置有直接觀察顯示面板之圖像之類 型（直視型顯示裝置），及藉由投影透鏡將顯示面板之圖像放 大投影於螢幕上之類型（投影型顯示裝置（投影機））2種。 作為液日日顯示裝置以外之非自發光型顯示裝置，據 知有使用電致變色顯示面板、電泳型顯示面板、碳粉顯示 面板、PLZT面板等裝置。 又，於此類顯示裝置，有反射型、透過型、半透過型之3 99850.doc 1325076 意 • 種0 .亦即，反射型顯示裝置係將照明光（外部光）導引至顯示 ，面板内部，藉由以反射層反射此，以獲得顯示光。 又，透過型顯示裝置係將來自設於顯示面板之内部之光 源（背光）之光，介由顯示面板輸出至外部之構成。 並且’半透過型顯示裝置在暗的照明下，利用背光進行 透過顯示，另一方面，在明亮照明下，利用照明光進行反 • 射顯示。藉此可不受限於周圍明亮度，實現對比率高之顯 〇 然而’於液晶顯示裝置’藉由於像素施加如上述之驅動 仏號，可使液晶顯示面板（液晶面板）所具備之液晶層之光學 特性（透過率、反射率）變化β 在此，作為在像素施加獨立驅動信號之方式，有單純矩 陣方式及主動矩陣方式。 於主動矩陣方式，必須在液晶面板，設置開關元件及為 • 了將驅動電壓供給至像素電極之線。作為開關元件，使 用MIM(金屬-絕緣體_金屬）元件等非線形2端子元件或 ' TFT(薄膜電晶體）元件等3端子元件。 於上述之開關元件(特別是TFT)，若受到強光，關閉狀態 之元件電阻降低。因&，於電壓施加時，％電於像素電容（晝 •素電容）之電荷放電，具有無法獲得特定顯示狀態（例如：即 .使於黑狀態’光仍漏'茂，使對比率降低）的問題。 因此’以往為了防止對於TFT(特別是通道區域）之光入 射，開發-種構成，其係於設有TFT或像素電極之TFT基 99850.doc 1325076 板’或介由TFT基板及液晶層對向之對向基板，部分地設置 遮光層（稱為黑矩p車）。 此類遮光層係適於反射型液晶顯示裝置，亦即於此情 況’可將反射電極作為遮光層使用，因此可防止遮光層造 成有效像素面積降低。 另一方面’於利用透過光進行顯示之透過型液晶顯示裝 置’無法將既有零件作為遮光層利用。 _ 因此，於此情況，除了不透光之TFT、閘極匯流排線及 源極匯流排線之外，再設置新的遮光層。故若設置遮光層， 有效像素面積降低，使對於顯示區域之全面積之有效像素 面積之比率（開口率）降低，導致亮度（明亮度）降低。 並且隨著液晶面板之高精細化、小型化，開口率顯著 降低。此係由於即使在已縮小像素間距之情況，關於tft 或匯流排線等，因為電性性能或製造技術等之限制，無法 比某程度之尺寸小所致。 β 特別疋近年來，在作為具備行動電話等可攜式機器之小 型顯示裝置而普及之半透過型液晶顯示裝置，各像素具有 以反射杈式顯示之區域（反射區域）及以透過模式顯示之區 域(透過區域)’因此由於縮小像素間距，透過區域之面積對 於顯示區域之全面積之比率（透過區域之開口率）顯著降 • 低’亮度降低的問題變得嚴重》 ' “並^ ’在為了進行彩色顯示而利㈣由彩色遽光器吸收 光之直視型液晶顯示裝置或單板式投影機，光的利 (亦即亮度）更降低。 … 99850.doc 1325076 於以下表示以往文獻。 文獻1 ;日本專利公報：專利第3293589號（發行日：2002 年6月17曰） 文獻2 ;曰本公開專利公報：特開2〇〇2_62818號（公開曰： 2002年2月28曰） 文獻3 ;曰本公開專利公報：特開2002-42528號公報（公 開曰：2002年2月8曰） 文獻 4 ; Journal for Information Display Vol. 11 No. 4 2003 PP 641-645 (發行日：2003年11月） 【發明内容】 本發明之目的在於提供一種可容易提升顯示面板（液晶 面板等）之顯示亮度之顯示裝置。 為了達成上述目的，本發明之顯示裝置（本顯示裝置）係 於顯示面板照射背光’同時控制在顯示面板排列成矩陣狀 之複數像素之光透過狀態’以顯示圖像；其特徵在於： 上述顯示面板具備由對應於像素之微透鏡陣列群所組成 之微透鏡陣列； 顯示面板之像素係沿著第一方向及垂直於第一方向之第 二方向進行矩陣排列，第一方向之像素間距比第二方向之 像素間距大； 上述背光之第一方向之指向性比在第二方向之指向性 向 〇 本顯示裝置係利用從設於内部之光源之背光所接受之 99850.doc /0 光以進行圖像顯示之非發井形顯千驻罢 示裝置m ㈣先型顯不裝置。亦即，於本顯 顯示w 於具有規則地排列成矩陣狀之像素之 號 ❿且’將按照顯示圖像（包含文字g像）之驅動作 (驅動電壓)’對於各像素獨立地施加。 ° :此，可使顯示面板之各像素之透過率變化，部分地調 不光之強度。因此，可於顯示面板上顯示圖像。 又’於本顯示裝置，若顯示面板之像素排列方向為第一 方向及第二方向(垂直於第一方向)，一方方向(以下為第一 方向）之像素間距係比第二方向之像素間距長。 而且’特別是在本顯示裝置’背光係以對於顯示面板， …、射第一方向比第一方向之指向性高之光之方式設計。 一在此所明私向性，其係「從背光朝向顯示面板照射之 光之方向性之程度」。又’光之指向性能以光之強度分佈(配 光分佈）之強度半值寬角（強度最大值之一半之角度）表示。 此半值寬角越窄，指向性越高，可說越接近平行光（後述 又，本顯示裝置之顯示面板係於背光接受侧之面，有具 有複數微透鏡之微透鏡陣列。又，各微透鏡係以其焦點位 置在顯示面板之像素附近之方式設計。 再者，所謂微透鏡之焦點位置，其係平行光入射於微透 鏡時之出射光寬度最小之位置（光束腰部最小的位置）。又， 所謂平行光，其係朝垂直於微透鏡（顯示面板）之面前進之 光0 因此’於本顯示裝置，入射於微透鏡之平行光係以在像 素附近聚焦之方式折射。而且穿過像素後，以擴大其指向 99850.doc 1325076 性（視角）之方式擴散。 又，關於藉由微透鏡之聚光，像素間距大時，更有效果。 亦即’在像素間距比第一方向小之第二方向，由於藉由微 而且，於本顯示裝置，在容易受微透鏡影響（像素間距大） 之第-方向’冑高背光之指向性以接近平行光。而且，將 此類光藉由微透鏡，在穿過像素後使之擴散。

另一方面，在不易受微透鏡影響（像素間距小）之第二方 向’降低背光之指向性（擴大擴㈣），在到達微透鏡前的階 段，預先擴大光的視角。 因此’於本顯示裝置，於第一方向及第 板之視角被擴大。

透鏡之聚光角變小，因此其效果小。 一方向，顯示面 又，於本顯示裝置，藉由提高第一方向之背光之指向性， 以便提高正面亮度。並且，藉由此指向性，將至今以3厘等 散開之光，藉由微透鏡聚光於像素開口部（像素開口（光通過 部分））聚光’增加可通過像素之光量。 因此，相較於背光之指向性低之以往之顯示裝置，本顯 示裝置係提升顯示面板之正面亮度。 又，以微透鏡聚集之光之中，入射於微透鏡端部之光係 由微透鏡折射並聚光。因此，於本顯示裝置，可於廣視角（指 向性）之範圍提升明亮度。 再者’於本顯示裝置之構成，未設置微透鏡時，由於第 一方向之背光之指向性高，因此可實現正面方向之亮度提 升。然而，第一方向之顯示面板之視角變得非常小。 99850.doc -10 - 1325076 本發明進一步之其他目的 示於以下。 【實施方式】 特徵及優異點係採用附圖表 以下，藉由實施例，進一步註 ^ #細說明本發明。再者，本 發明不受此實施型態任何限制。 說明有關本發明之一實施型態。 關於本實施型態之液晶顯示裝置（本顯示裝置）為直視型

半透過型液晶顯示裝置’適於應用在行動電話或pDA(個人 數位助理）、數位相機、液晶監視器、液晶電視等電子機器 之顯示畫面。 圖1係表示本顯示裝置之構成之剖面圖。 如此圖所示，本顯示裝置具備背光部u及液晶面板12〇 液晶面板12為非自發光性顯示面板，其係具有排列成矩 陣狀之像素，調整各像素之透過率或反射率，以顯示圖像 (亦包含文字圖像）者。

圖2係表示液晶面板12之構成之剖面圖。如此圖所示，液 晶面板12係於2片對向基板32與TFT基板33之間，夾住液晶 層34之構成，並且是於TFT基板33之表面，配置柱面鏡陣列 31之構成。 此液晶面板12係320(H)x240(V)點（條紋排列）、像素間距 153x51 μιη之2.4型QVGA面板。而且，此液晶面板12為開口 率50°/〇之半透過型液晶面板。 因此’液晶面板12之像素41係具有為了透過來自背光部 Π之光之像素開口部。 99850.doc -11 - 1325076 並且，於像素41之間’具備含有反射外光之反射電極之 黑矩陣部42。藉此，液晶面板12可無關於周圍明亮的環境， 進行明確的顯示。 圖3係表示形成於液晶層34之像素41之排列狀態之說明 圖。 如此圖所示，於液晶面板12，R(紅）、G(綠）、B(藍）之像 素41係沿著此圖及圖1所示之X方向週期地排列。 又’各像素41之形狀係成為在X方向（第二方向）短，在與 此方向直行之γ方向（第一方向）長之長方形。此係為了使合 併RGB之3個像素41之X方向之間距與各像素之γ方向之 間距（y)相4 (於X方向，將RGB之3個像素41作為1個群組計 數）。 因此’ X方向之像素41之間距為γ方向之1/3。在此，X方 向或Y方向之像素間距係從像素41之中心，到鄰接於X方向 或Y方向之像素41之中心為止之距離。 又，圖1等所示之柱面鏡陣列31係使從背光部^所照射之 光’聚光於液晶層34之像素41，提升液晶面板12之有效開 口率。柱面鏡陣列3 1 (微透鏡）所聚光並通過像素開口部43 之光’由於維持其聚光角而擴散，因此成為主要擴大指向 性之光。 圖4係表示柱面鏡陣列3 1之形狀之說明圖。如此圖所示， 柱面鏡陣列3 1所具有之構成係將具有細長部分圓筒形之複 數柱面鏡31a並行地排列。 此柱面鏡3 1 a係於圓离形狀之延伸方向不具有聚光力，另 99850.doc •12· 1325076 射。 於導光板22之表面，配置有多數微點ME^此微點 MD係用以調整從導光板22所出射之光量（實際上由於導光 板22為錐形狀，因此超過全反射條件之光亦被出射” 反射板23係、防止光穿過導光板22之背面（無液晶面板12 之面）。 稜鏡片24配置於反射板23表面，調整從導光板22所照射 之光之光路。亦即’稜鏡片24所具有之機能係將從導光板 22之表面朝斜向方向出射之光，在稜鏡面進行全反射並 朝向正面方向（垂直於液晶面板12之面之方向）。 圖7係表示從具有此構成之背光部丨丨所出射之光之指向 性之曲線圖。如此圖所示，在從稜鏡片24所出射之光，γ 方向之指向性高（窄；±12Ί，Χ方向之指向性低（廣；±25。）。 再者，所謂指向性，其係表示「從背光部丨丨（棱鏡片24) 出射之光，對於特定方角具有何種程度之方向性 又，上述角度（土 12。，±25。）係出射光之強度分佈（配光分 佈）之半值寬角（強度最大值之—半之角度），為指向性之指 標。可說此半值寬角越窄，指向性越高β 如上述，於背光部11，相較於χ方向，在γ方向（垂直於光 源（或光源行）之延伸方向之方向）之指向性變高，此係由以 下理由所造成《亦即，如圖6(b)所示，於背光部丨丨，在導光 板22之側面（邊緣部），沿著χ方向將複數LED2i配置成線 狀。 因此，於導光板22内之任意點（位置），行進方向不同之 99850.doc •14· 1325076 複數光係從配置於互異位置之複數LED21入射。亦即，入 射於導光板22内之各點之光之X方向（LED21之排列方向） 成分係多樣化（X方向之入射角分佈變大）。因此，X方向之 指向性變廣。 在具有此類構成之本顯示裝置’從背光部11所出射之光 係於具有X方向見（±25 )、Υ方向窄（土 12。）之指向性之狀 態’入射於液晶面板12之柱面鏡陣列3 1。 圖8係表示入射於液晶面板12之柱面鏡陣列31，透過其液 晶層34之像素41之光之狀態之說明圖。 如此圖所示，入射於柱面鏡陣列31之光之中，通過柱面 鏡31a之頂點附近之光L1，在透鏡界面幾乎不折射。因此， 此光L1幾乎直接通過柱面鏡31a，並入射於像素41。亦即， 入射於此區域之光L1係與沒有柱面鏡陣列31時大致相同狀 態。 另一方面’通過柱面鏡31a之端部附近之光L2係於柱面鏡 31a大幅折射，擴大入射光之指向性。 在此，如上述’柱面鏡陣列31在聚光方向（γ方向）之聚光 角為±21。。 圖9係表示柱面鏡陣列3 1之聚光角與從柱面鏡陣列3 i照 射之光之指向性之關係之曲線圖。如此曲線圖所示，光之 指向性係與透鏡之聚光角大致成為比例關係。 因此，柱面鏡陣列3 1係藉由其聚光效果，將入射光之視 角在X方向維持於±25。，另一方面在γ方向擴大至±21。。藉 此，透過液晶面板12之光成為在X方向具有±25。，在γ方向 99850.doc -15- 具有±21之指向性之狀態。 如以上，於本顯示裝置，f光部u係對於液晶面板12 , 照射在Y方向指向性變高之光而設置。亦即，背光係以在Y 方向具有12。之強度半值寬角之方式設定。 又，本顯示裝置之液晶面板12係於接受背光之側面，有 具有複數柱面鏡31a之柱面鏡陣列31。又，各柱面鏡31&係 以，、焦點為液晶面板12之像素41之附近之方式而設計。 因此，於本顯示裝置，入射於柱面鏡3U之光之多數係以 在像素41附近聚焦之方式折射。而且，穿過像素々I之後， 擴大其指向性而擴散。 在此’關於藉由如柱面鏡陣列3〗之微透鏡陣列之聚光， 於像素41間距大之情況更具有效果。亦即，在相較於¥方 向，像素41間距小之X方向，由於微透鏡（柱面鏡31a)所造 成之聚光角變小，因此擴大指向性之效果變少。 而且’於本顯示裝置’在柱面鏡31a之效果大（像素41間 距大）之Y方向，提高背光之指向性，以接近平行光。而且， 藉由柱面鏡陣列3 1，使此類光在穿過像素41之後擴散。 另一方面’在柱面鏡31a(微透鏡）之效果小（像素41間距 小）之X方向，擴大背光之指向性，在到達柱面鏡陣列3丨之 前之階段，擴大光之視角。 因此’於本顯示裝置’在γ方向及X方向擴大液晶面板12 之視角。 又’於本顯示裝置，藉由提高γ方向之背光之指向性，提 高入射於柱面鏡陣列31之光之平行度，增加可通過像素41 99850.doc -16· 1325076 之光量。 因此’相較於背光之指向性低之以往之顯示裝置，可提 尚顯示面板之正面亮度。又，以微透鏡（柱面鏡陣列31)所聚 光之光之中’圖8之L2之光係發揮擴大指向性之作用。因 此’可於廣視角（指向性）之範圍提高明亮度。 在此’圖24係表示從顯示面板出射之光強度與視角（眺望 顯示面板之角度；面板之法線方向為〇。）之關係之曲線圖。 在此’ A所示之曲線圖係有關使用照射一樣低指向性（強 度半值寬角；25。）之光之背光’不具備柱面鏡陣列等微透 鏡陣列之以往之液晶顯示裝置。 如此曲線圖所示’於此以往之裝置，正面亮度非常低。 又’B所示之曲線圖係有關具備與本顯示裝置相同之背光 部11 ’同時不具備微透鏡陣列之液晶顯示裝置。如此曲線 圖所示’於此構成’正面亮度雖高’光強度之視角依存性 高（視角窄）。 而且，C所示之曲線圖係有關本顯示裝置。如此曲線圖所 示，於本顯示裝置，可同時實現高正面亮度及廣視角（相較 於關於A之以往裝置，正面亮度可達1.3倍）。 再者’於本顯示裝置，背光係於X方向具有12。之強度半 值寬角。然而，不限於此，關於此強度半值寬角，宜設定 在±20°以下之範圍。若在此範圍，可將本顯示裝置之正面 亮度及視角保持在良好狀態。 又’通常背光（未提高指向性之背光）之強度半值寬角為土 20〜±30°。因此，關於光之指向性比±2〇。小之方向，可說 99850.doc •17- 1325076 宜藉由如柱面鏡陣列3 1之微透鏡陣列擴大光之指向性。

又’於本顯示裝置，具備柱面鏡陣列31以作為微透鏡陣 列。相較於具備在複數方向具有聚光力之微透鏡之微透鏡 陣列’柱面鏡陣列3 1係可容易且廉價地製造。因此，藉由 使用此類柱面鏡31a’以抑制本顯示裝置之製造成本。

又’於本顯示裝置，柱面鏡31a之聚光角設為21。。如此， 關於柱面鏡31a之聚光角，宜設定在2〇。〜3〇。之範圍。藉 此’可使液晶面板12之視角形成適當大小（與γ方向同樣大 又，於本實施型態，本顯示裝置具備使用1^1)21之背光 部11。然而，本顯示裝置亦可使用圖1〇(a)、（b)所示之背光 部5 1 ’以取代背光部〗i。 圖l〇(a)、（b)所示之背光部51係揭示於文獻3。 此背光部51係於導光體52之一側面，配置作為光源之冷

陰極管53。又，於導光體52之光出射面（液晶面板12側之 面）’具備棱鏡54(或透鏡陣列）。 此背光部51係採用使稜鏡叫或透鏡陣列）上之頂點部接 觸導光板30之光出射面，從該接觸部分取出光之方式設計。 於此背光部51，不同於昔古划丨, 穿先部11，如圖10(c)所示，在冷 陰極管53之延伸方向,, 门（先源（或光源串列）之延伸方向）之光 指向性高（± 1 〇。），在直行於 、该方向之方向之光指向性低 (±25。）。 ，如圖10(b)所示，宜使冷 藉此’即使是採用背光部 因此’於使用背光部5 1之情況 陰極管53之延伸方向作為γ方向。 99850.doc -18- 1325076 5i之構成，可獲與使用背光部η之構成大致相同效果（高正 面*^度灰廣視角）。 又’作為背光部11之光源，除了 led或冷陰極管以外， 亦可使用氙管等任何光源。 其中，宜以從背光部11所出射之光之指向性小之方向為γ 方向之方式，設定背光部11 (或光源）之配置。 又，於本實施型態’如圖5所示’使柱面鏡陣列3 1之各柱 面鏡3 la之焦點（光束腰部最小點）位於液晶層34之像素41之 位置。 然而’不限於此，如圖11所示，亦可使柱面鏡31a之焦點 距離，以其聚光角成為25。之方式接近（縮短）柱面鏡陣列3 1 側亦可 於此構成，使柱面鏡陣列31側之TFT基板33之厚度維持 在300 μπι時，相較於以往之擴散方式之背光，正面亮度為 1.2倍，相較於焦點亮度位於液晶層34之情況些微降低。 然而，依然比以往高亮度，並且可將液晶面板12之光指 向性（視角），Υ、Χ方向均改善為±25。。又，由於可在將TFT 基板3 3維持於300 μιη之狀態下改善視角，因此亦可避免液 晶面板12之強度（玻璃強度）降低。 又’圖23係表示計算柱面鏡31a之焦點位置之距離像素41 之偏差與正面亮度之關係之結果之曲線圖。 再者，於此計算所使用之液晶面板12為2.4型之QVGA面 板’像素間距（像素41之間距）為153x51 μιη，像素41之開口 率為40%。而且於此計算，將柱面鏡31 a之焦點距離固定在 99850.doc •19· 1325076 300 μηι’使TFT基板33之厚度（亦即像素41之位置）在300〜 550 μιη之範圍變化，求出各厚度之正面亮度。 如此曲線如所示’於此情況，可知柱面鏡3丨a之焦點位置 與像素41若偏差150 μιη以上，正面亮度會急速降低。 因此’於本顯示裝置，柱面鏡31a之焦點位置與像素41之 偏差宜在TFT基板33之厚度（從柱面鏡31a至像素41為止之 距離）之1/3内。 · 又’柱面鏡31a之焦點位置宜在此範圍内，比像素41往柱 面鏡陣列31側偏離，藉此可更擴大γ方向視角。 又’於本實施型態，使用將具有細長部分圓筒形之複數 柱面鏡3 1 a並列地排列之柱面鏡陣列3 1 ^然而，亦可使用具 有與液晶層34之各像素41為1 : 1對應之微小透鏡（於X方向 及Y方向具有聚光力之透鏡）61之微透鏡陣列60，以取代此 類柱面鏡陣列3 1。 又，於本實施型態，如圖3所示，液晶層34之像素41構成 在X方向一致之排列。然而，不限於此，如圖13所示，使像 素41成為三角形排列亦可。此情況亦像素41之X方向間距比 Y方向小。 再者，於此三角形排列，沿著X方向排列之像素行係對於 鄰接於Y方向之像素行僅在X方向偏差像素間距之一半。因 此’於三角形排列，各像素行之X方向位置係每隔1行相等 (亦即每隔1行沿著Y方向排列）。因此，即使是此類三角形 排列，仍可說各像素41沿著X方向及Y方向排列。 又’本顯示裝置之構成係使用在RGB之像素41之排列方 99850.doc -20- 1325076 向（x方向）及與其正交之方向（γ方向）指向性 11 ’於此組合柱面鏡陣列3 1 (微透鏡陣列60)， 之指向性。 然而’按照用途，若欲維持提高一方向之指向性時，X γ兩方向均使用指向性高之背光部，僅以柱面鏡陣列31(微 透鏡陣列60)擴大一方向（Υ方向）之指向性。

不同之背光部 以擴大兩方向 例如：將此構成使用於行動電話時，維持縮窄左右方向 之視角，另一方面僅擴大上下方向之指向性。因此，在^ 欲被他人窺見液晶面板12之圖像時有效（電話使用者可看 到圖像，但從旁邊不易看到）。 而且’為了提高背光部U之2方向之指向性，進一步提高 可通過像素41之正面方向之光量。因此，更提高本顯示裝 置之正面亮度。 又，於本實施型態，本顯示裝置之液晶面板12為半透過 型液晶面板。然而，不限於此，本顯示裝置之液晶面板U 亦可為透過型之液晶面板。 在此，說明有關從背光部U朝液晶面板12照射之光為具 有偏光依存性之情況。例如：於文獻4所記載之背光係採用 全反射產生面狀光之構成。於此情況，出射之面狀光具有Y 方向之直線偏光性。 此時，如圖14所示之面狀光之偏光轴（γ方肖）及液晶面板 12之偏光板71之透過軸71a所形成之角度（偏光交叉角）係如 圖B⑷所示，與γ方向並行時為〇β，與χ方向並行時為％。 而且按照此角度’如圖15〇))所示，來自液晶面㈣之出射 99850.doc •21- 1325076 光強度（相對強度）改變。 因此’於此情況，宜採用使來自液晶面板12之出射強度 儘可能增強之方式，使上述偏光交又角接近0。。 又’例如：偏光交又角宜在±20。以内，藉此出射強度可 在最大值（偏光交又角為0。之情況）之數％程度。因此抑制出 射強度之減少。 又’液晶面板12之偏光板71之透過軸71 &之方向難以接近 Y方向時’於液晶面板12與背光部丨丨之間插入半波片（或其 他偏光旋轉元件）。藉此’使來自背光部丨丨之出射光之偏光 轴任意旋轉（例如：90。旋轉）。因此，可使透過軸7ia之方向 容易地接近Y方向。 在此，說明有關本顯示裝置之液晶面板12所具備之柱面 鏡陣列3 1之製造方法。 圖16(a)〜（d)係為了說明柱面鏡陣列31之製造方法之剖 面圖。 首先，如圖16(a)所示，準備在基板32、33之間夾有液晶 層3 4之液晶面板。 在此，TFT基板33具備：像素電極，其係於液晶層34側， 對應於排列成矩陣狀之像素而設置者；及，連接於像素電 極之TFT、閘極匯流排線及源極匯流排線等電路要素（均未 圖示）。 又，於對向基板32之液晶層34側，配合液晶層34之像素 之位置，形成R、G、b之彩色滤光器及對向電極（未圖示）。 再者，如圖16⑷所示，在沿著γ方向之方向，單色（於圖16⑷ 99850.doc -22· 1325076 綠之彩色濾光器。如此圖所示，彩色濾光器104R、104G幾 乎未透過4 0 0 nm附近之光。 另一方面’如上述’由於光硬化性樹脂層1〇5是在38〇 nm 〜420 nm具有感光波長之感光性材料層’曝光用照射光1 〇6 亦具有此範圍之波長。因此，此類曝光用照射光1 〇6未透過 像素41R、像素41G，僅透過像素41B。 因此’如圖19所示’於曝光行程改變透過像素41B之光之 $ 入射角度，將像素41R及像素41G上之光硬化性樹脂曝光， 於TFT基板33之顯不區全面形成柱面鏡陣列3 1。 再者’說明有關使用如上述之材料之光硬化性樹脂層105 之理由。亦即’通常感光性材料吸收其感光波長之光。因 此，作為柱面鏡陣列3 1之材料，若使用對於紅（R)或綠（G) 之光感光之光硬化性材料，柱面鏡陣列3丨將吸收r或G之光 之一部分。因此，顯示之色彩重現度會降低。 又’於使用對於藍色（B)之光（380 nm〜420 nm)感光之光 φ 硬化性材料時’由於柱面鏡陣列3 1 ’藍色光之一部分將被 吸收。然而，於此情況’對於色彩重現度所賦予之影響小。 ' 特別是在使用於例如：行動電話或PDA、數位相機等之 液晶顯示裝置之背光用光源之LED光源，發光光譜係如圖 18所示’存在於比420 mm附近更長波長侧》使用此類光源 - 時，作為柱面鏡陣列3 1之材料係使用在3 80 nm〜420 nm具 有感光波長之感光性材料，可更有效地抑制色彩重現度之 降低。 再者’ 一般而言’幾乎沒有透過波長未滿38〇rmi之光（紫 99850.doc -24- 1325076 獲得微透鏡陣列基板（圖21(c))。 又，於液晶顯示元件上塗布感光性材料，如圖22所示， 經由掩膜進行曝光，形成微透鏡亦可。 又’於本實施型態’顯示面板21之像素41係沿著X方向及 Υ方向排列。 然而，不限於此，將縮小背光之指向性之方向作為像素 排列之間距較小之方向（Κ方向）亦可。此時，與此κ方向垂 直之方向（L方向）之像素間距宜比在Κ方向之像素間距大。 此時’擴大背光之L方向指向性，可改善本顯示裝置之視角 及正面亮度雙方。 故’本發明之顯示裝置可表現為一種顯示裝置，其係於 顯示面板照射背光，同時控制在顯示面板排列成矩陣狀之 複數像素之光透過狀態，以顯示圖像；上述顯示面板具備 由對應於像素之微透鏡群所組成之微透鏡陣列；上述顯示 面板之像素之第一方向之像素間距比與第一方向垂直之第 二方向之像素間距大；上述背光之第一方向之指向性比在 第二方向之指向性高。 如以上，本發明之顯示裝置（本顯示裝置），其係： 於顯示面板照射背光，同時控制在顯示面板排列成矩陣 狀之複數像素之光透過狀態，以顯示圖像；其特徵在於： 上述顯示面板具備由對應於像素之微透鏡群所組成之微 透鏡陣列； 顯示面板之像素係沿著第一方向及垂直於第一方向之第 二方向進行矩陣排列，第一方向之像素間距比第二方向之 99850.doc -26- 像素間距大； 上述背光之第一方向之指向性比在第二方向之指向性 高。 本顯示裝置係利用從設於内部之光源之背光所接受之 光’以進行圖像顯示之非發光型顯示裝置。 亦即，於本顯示裝置，將背光照射於具有規則地排列成 矩陣狀之像素之顯示面板。而且，將按照顯示圖像（包含文 子圖像）之驅動信號（驅動電壓），對於各像素獨立地施加。 藉此，可使顯示面板之各像素之透過率變化，部分地調 制顯不光之強度。因此，可於顯示面板上顯示圖像。 又，於本顯示裝置，若顯示面板之像素排列方向為第一 方向及第二方向（垂直於第一方向），一方方向（以下為第一 方向）之像素間距係比第二方向之像素間距長。 而且，特別是在本顯示裝置，背光係以對於顯示面板， 照射第二方向比第一方向之指向性高之光之方式設計。 在此，所謂指向性，其係「從背光朝向顯示面板照射之 光之方向性之程度」。又，光之指向性能以光之強度分佈（配 光分佈）之強度半值寬角（強度最大值之一半之角度）表示。 此半值寬角越窄，指向性越高，可說越接近平行光（後述）。 又，本顯示裝置之顯示面板係於背光接受側之面，有具 有複數微透鏡之微透鏡陣列。又，各微透鏡係以其焦點位 置在顯示面板之像素附近之方式設計。 再者，所謂微透鏡之焦點位置，其係平行光入射於微透 鏡時之出射光I度表小之位置（光束腰部最小的位置）。又， 99850.doc •27· 所謂平仃光，其係朝垂直於微透鏡（顯示面板）之面前進之 光。 因此’於本顯示裝置，入射於微透鏡之平行光係以在像 素附近聚焦之方式折射。而且穿過像素後，以擴大其指向 性（視角）之方式擴散。 又，關於藉由微透鏡之聚光，像素間距大時，更有效果。 亦即，在像素間距比第一方向小之第二方向，由於藉由微 透鏡乏聚光角變小’因此其效果小。 而且，於本顯示裝置，在容易受微透鏡影響（像素間距大） 之第一方向’提高背光之指向性以接近平行光。而且，將 此類光藉由微透鏡’在穿過像素後使之擴散。 另一方面’在不易受微透鏡影響（像素間距小）之第二方 向’降低背光之指向性（擴大擴散角），在到達微透鏡前的階 段，預先擴大光的視角。 因此’於本顯示裝置，於第一方向及第二方向，顯示面 板之視角被擴大。 又，於本顯示裝置’藉由提高第一方向之背光之指向性， 以便提向正面亮度。並且’藉由此指向性，將至今以BM等 散開之光’藉由微透鏡聚光於像素開口部（像素開口（光通過 部分））聚光，增加可通過像素之光量。 因此，相較於背光之指向性低之以往之顯示裝置，本顯 示裝置不僅提升顯示面板之正面壳度’而且將以藉由微透 鏡聚光之光之中，入射於微透鏡之端部之光藉由微透鏡折 射而聚光，因此可於廣視角（指向性）之範圍提升明亮度。 99850.doc • 28 · 1325076 再者，於本顯示裝置之構成，未設置微透鏡時，由於第 一方向之背光之指向性高，因此可實現正面方向之亮度提 升。然而，第一方向之顯示面板之視角變得非常小。 又，於本顯示裝置，背光之第一方向之強度半值寬角， 宜設定在±20。以下。 通吊背光（未提高指向性之背光）之強度半值寬角為士2〇。 〜±30 °。因此’關於光之指向性比±2(Γ小之方向，可說宜 藉由微透鏡擴大光之指向性。 又，顯示面板為進行彩色圖像顯示之構成時，顯示面板 係具有複數依序排列複數種像素（例如：RGB 3種）之行。此 時’像素在上述行之延伸方向之排列間距變短。因此，於 此類情況’宜將行之延伸方向設定在上述第二方向。 又’作為上述微透鏡陣列’亦可使用柱面鏡陣列。柱面 鏡陣列係具備複數在一方向聚光力之微透鏡之柱面鏡。 相較於在複數方向具有聚光力之微透鏡，柱面鏡陣列係 可容易且廉價地製造。因此，藉由使用此類柱面鏡，以抑 制本顯示裝置之製造成本。 再者’使用柱面鏡時，柱面鏡之聚光方向宜朝向上述第 一方向。 又，於本顯示裝置，微透鏡之第一方向之聚光角宜設定 在20〜30之範圍。藉此可使顯示面板之視角為適當大小。 再者’若將像素間距之長度方向之聚光方向直徑設為D， 將焦點距離設為f，微透鏡之聚光角0係以以下算式表示： Θ =tan'1(D/(2xf)) 99850.doc •29· 1325076 度半值寬角均較小地設定為±2G。以下而構成亦可。 一於此it况’纟第一方向及第二方向雙方背光之指向性 门因此，使藉由微透鏡之聚光角小之第二方向之視角變 窄。 因此’例如··將此構成用於行動電話時，左右方向之視 角維持狹窄’另一方面僅擴大上下方向之視角。因此，在 不欲被他人窺見顯不面板之圖像時有效（電話使用者可看 到圖像’但從旁邊不易看到）。 而且，為了提高背光部之2方向之指向性，進一步提高可 通過像素之正面方向之（量。目&，更提高本顯示裝置之 正面亮度。 又，於顯示面板，通常具備直線偏光板。另一方面，背 光亦有具有直線偏光性（背光之直線偏光成分在特定方向 變大）者。此時，入射於直線偏光板之光之主偏光方向（上述 特定方向）宜沿著偏光板之透過軸而設計。藉此，更增大本 顯示裝置之顯示亮度。 更具體而言，直線偏光板之透過轴與入射於直線偏光板 之光之主偏光方向所形成之角度之偏光交叉角，宜設定在土 20°以内之範圍。 藉此，將出射強度之降低抑制在最大值（偏光交叉角為〇。 之情況）之數％程度。又，背光之主偏光方向亦可沿著上述 第二方向。 再者’為了使入射於直線偏光板之光之主偏光方向沿著 偏光板之透過軸’調整直線偏光板與背光之相對位置或於 99850.doc -31 1325076 液a曰面板與为光之間，插入半波片（或其他偏光旋轉元件） 以實現。 若使用偏光旋轉元件，可將背光之主偏光方向朝任意方 向旋轉。因此，容易將背光之主偏光方向接近直線偏純 之透過轴方向。 又，採用液晶面板作為本顯示裝置之顯示面板，可使本 顯不裝置成為正面亮度高且視角廣之液晶顯示裝置。 • 又，此類液晶表示裝置可適合應用於行動電話或pDA(個 人數位助理）、數位相機、液晶監視器、液晶電視等電子機 器之顯示畫面。 又，藉由在將背光照射於顯示面板之背光部之顯示面板 側表面，貼合使來自背光之朝丨方向振動之直線偏光透過之 偏光板，以形成微透鏡之液晶面板之情況，若於玻璃基板 貼合偏光板，微透鏡之透鏡部將由偏光板之接著糊埋住， 難以單純地貼合，因此發生微透鏡表面之反射所造成之光 • 損失，但例如：於使用於背光之棱鏡片表面等貼合偏光板 時由於在稜鏡片表面之反射減少，故可取消表面反射所 * 造成之光損失。 又，本發明之顯示裝置之構成特徵亦可為一種顯示裝 置’其係於顯示面板照射背光’同時控制在顯示面板排列 / 成矩陣狀之複數像素之光透過狀態，以顯示圖像；上述顯 : 示面板’、備由對應於像素之微透鏡群所組成之微透鏡陣 列；上述顯示面板之像素係沿著第一方向及垂直於第一方 向之第二方向進行矩陣排列，第一方向之像素間距比第二 99850.doc •32· 1325076 方向之像素間距大；上述背光之第一方向及第二方向之強 度半值寬角為±20。以下’以微透鏡將第一方向之光聚光。 於此情況，在第一方向及第二方向雙方，背光之指向性 變高。因此’使藉由微透鏡之聚光角小之第二方向之視角 變窄。 因此，例如：將此構成用於行動電話時，左右方向之視 角維持狹窄，另一方面僅擴大上下方向之視角。因此，在 不欲被他人窺見顯示面板之圖像時有效（電話使用者可看 到圖像，但從旁邊不易看到）。 而且，為了提高背光部之2方向之指向性，進一步提高可 通過像素之正面方向之光量。因此，更提高本顯示裝置之 正面亮度。 又’於背光部11，從光源（LED21)入射之光係一面重複全 反射，一面傳播於導光板22 ’入射於設在光出射側之微點 MD之光’可說主要從導光板22出射。 可將本發明表現作為以下第_〜第十二圖像顯示裝置。 亦即’第一圖像顯示裝置之構成係具有：平面照射光源， 其係具備光源及傳播來自光源之光並使之從光出射面出射 至外部之導光板者；圖像顯示元件，其係調制從導光板之 光出射面所出射之光，以顯示圖像者；及微透鏡，其係配 置於圖像顯示元件之平面照射光源側，於對應之圖像顯示 元件之像素開口部聚光者；從該平面照射光源所出射之光 之指向性係於該圖像顯示元件之複數色像素之排列方向及 與其正交之方向不同；正交方向之指向性係比複數色像素 99850.doc •33 · 1325076 之排列方向之指向性高。 通常’ RGB為條紋排列之直視型之液晶顯示元件係如圖3 所示’對於RGB像素（像素41)之排列方向，將RGB3像素（像 素）作為1個群組計數，因此以合併此3像素之間距及與各 像素之RGB像素之排列方向正交之方向之1像素之間距（y) 之方式製作。故，RGB各色之各RGB像素之排列方向之像 素間距係成為與RGB像素之排列方向正交之方向之像素間 距（y)之1/3。即使像素排列為三角形排列，如圖13所示，rgB 像素之排列方向之各1像素之間距係比與RGB像素之排列 方向正交之方向之1像素間距小。 於此等各像素配置微透鏡時，微透鏡本身變得縱長（與像 素之排列方向正交之方向變長）’對於圖3所示之γ方向，在 比X方向大之聚光角聚光，因此此等光即使通過像素開口部 之後’仍維持該5^光角而擴散。另一方面，Χ方向由於在微 透鏡之聚光角小’因此通過像素開口部之後，其擴散角亦 小。此係意味對於γ方向，藉由微透鏡擴散指向性（視角）， 對於X方向，指向性（視角）未擴大。因此，在γ方向提高來 自光源之光之指向性，在X方向擴大，以集中（可提高） 向之光指向性，不僅背光之正面亮度提高，對於通過液晶 顯不7G件之光之Y方向之指向性（視角）擴大，亦不致由於微 透鏡大幅降低正面亮度。又，對於χ方向，微透鏡所造成之 指向性（視角）擴大效果小，但原本由入射光之指向性在χ方 向寬廣，因此通過液晶顯示元件之光係於全方位獲得寬廣 的指向性（視角）’可實現顯示品質非常良好之圖像（明亮、 99850.doc •34· 1325076 視角廣）。

又’第二圖像顯示裝置之構成係於第一圖像顯示裝置， 該光源對於圖像顯示元件之複數色像素之排列方向平行地 排列。例如：文獻4之侧光方式之背光係於光傳播方向及與 傳播方向正交之方向，出射光之指向性不同β如於圖6(b) 模式性地表示’於背光部11 ’複數LED21係沿著導光板22 之1個側面（入射端面），配置成線狀。亦可使用冷陰極射線 官以取代複數LED21，於導光板22之兩側側面配置LED或冷 陰極官。從LED21出射並從導光板22之入射端面入射於導 光板22内之光，係一面在導光板22中傳播於γ方向，一面從 出射面（平行於紙面之面）朝顯示面板出射。而且其後，在稜 鏡片24(稜鏡陣列）内全反射’朝向液晶面板12出射。 如圖7所示，對於光源之排列方向，此背光部丨〗係指向性 寬廣，對於與其正交之方向，指向性高，因此如於第一圖 像顯示裝置之效果所說明，使指向性廣之侧配合rgb像素

(像素41)之排列方向，以便藉由微透鏡（柱面鏡陣列在全 方位獲得寬廣之指向性(視角)’可實現顯示品質非常良好之 圖像（明亮、視角廣）》 又，第三圖像顯示裝置之構成係於第一圖像顯示裝置， 該光源係排列於對於圖像顯示元件之複數色像素之排列方 向正交之方向。例如：文獻3之側光方式之背光係於光傳播 方向及與傳播方向正交之方向，出射光之指向性不同。 此方式係使稜鏡或透鏡陣列上之頂點部接觸導光板之光 出射面，從該接觸部分取出光之類型。如圖iQ(a)〜⑷所 99850.doc -35· 1325076 示’對於光源之排列方向（γ方向），指向性高’對於與其正 交之方向（χ方向），指向性寬廣，因此如以第-圖像顯示裝 ’ i之效果所說明’使指向性寬廣側配合RGB像素之排列方 向，以便藉由微透鏡，在全方位獲得寬廣之指向性（視角）， 可實現顯示品質非常良好之圖像(明亮、視角廣)。再者，作 為光源’亦可配置細長管狀之冷陰極管或氣管。又，作為 光源，於導光板之光出射部，使用配置至少一部分在光學 _ 上取得折射率匹配之稜鏡或透鏡者。 又，第四圖像顯示裝置係於第一〜第三圖像顯示裝置之 任一，前述微透鏡為僅於一方向聚光之柱面鏡，其長度方 向及複數色像素之排列方向為平行之構成。如於第一圖像 顯示裝置之效果所說明，即使於γ方向及χ方向雙方使用具 有裝光效果之微透鏡，對於RGB像素之排列方向幾乎無法 獲仟被透鏡所造成之擴大指向性之效果，因此即使使用對 於RGB像素之排列方向，僅於正交方向聚光之柱面鏡其 φ 效果幾乎不變。又，藉由使用柱面鏡，容易形成透鏡，可 謀求低成本化。 —· 又，第五圖像顯示裝置之構成係於第--第四圖像顯示 裝置之任一，藉由微透鏡之像素長度方向之聚光方向之直 徑為D，微透鏡之焦點距離為f ,則微透鏡所造成之至少i • 個聚光方向為20° ^ tair^D/pxf))^ 30。。再者，微透鏡之焦 點距離f係以玻璃中之距離定義時，必須除以玻璃之折射率 η。至此主要使用之背光系統之調整係藉由：導光板，其係 具有使來自光出射面之出射光均勻之密度所配置之擴散部 99850.doc -36 - 者；及2片棱鏡’其係與調節出射光之指向性之擴散板正交 配置者；通過液晶顯示元件後之指向性（視角）在全方位為± =〜±3G私度。為了提高正面方向之亮度，若從上述範圍 提高指向m顯示裝置本身之視角變窄，而相反地從 上述範圍擴大指向&，液晶顯示裝置本身之視角亦變廣， 亮度降低，任一情況在實用上均有障礙。使用微透鏡時， 由於相同的理由，光仍舊宜在可取得明亮度、視角之平衡 之上述指向性範圍内擴散而進行調整。 微透鏡之聚光角（光擴散角）係由其直徑D及微透鏡之焦 點距離f所決定（通常，使焦點位置與像素開口部一致卜於 圖9表示微透鏡之聚光角與指向性（半值角）之關係。為了使 指向性在上述範圍，只要將微透鏡所造成之聚光角 tan (D/2f)設定在±20°〜±30°之範圍即可（正確而言，雖視 像素開口部形狀等而些微偏差’但大致進入此範圍内）。再 者’所謂「指向性」係表示從照明裝置出射之光，對於某 程度特定之方角是否具有方向性者。例如：上述範圍係以 出射光之強度分佈（配光分佈）之半值寬角評估，半值寬角越 窄，指向性越高。再者，所謂焦點位置，不是近轴焦點所 造成之聚光位置，而是以微透鏡聚光之光之光束腰部最小 的位置。然而，即使使來自背光之光入射，仍無法判斷何 處為光束腰部時，則是使平行光入射於微透鏡時之光束腰 部變小之位置。 又，第六圖像顯7F裝置之構成係於第一〜第四圖像顯示 裝置之任一，微透鏡之焦點位置（光束腰部變小之位置）比圖 99850.doc •37- 1325076 人看到顯示器之資訊時’若適用本發明，左右方向之指向 性將維持狹窄，僅上下方向之指向性擴大，因此使用者本 身可無礙地觀看顯示器，但從旁邊難以看到顯示器内容。 而且，由於提高背光之全方位之指向性，因此背光本身之 正面焭度更提升，可實現高亮度之顯示器。 又，第九圖像顯示裝置之構成係於第一圖像顯示裝置， ^自平面照射光源之出射光具有偏光依存性，並以相對光 篁多之方向之直線偏光透過配置於該圖像顯示元件之光入 射側之偏光板之方式而設定。藉此，更提升來自背光之光 之利用效率，獲得明亮的圖像顯示元件。又，第十圖像顯 示裝置之構成係於第九圖像顯示裝置，以配置該圖像顯示 元件之光入射側之偏光板，大致透過朝向複數色像素之排 列方向及與其直行之方向振動之直線偏光之方式設定。文 獻2所退載之背光係具有如圖15(a)、（b)所示之偏光依存 性。若配合此特性設定偏光板，光的利用效率提升，獲得 明亮之圖像顯示元件。 又，第十一圖像顯示裝置之構成係於第十圖像顯示裝 置，上述角度之容許範圍為±2〇。以下。又，第十二圖像顯 示裝置之構成係於第十圖像顯示裝置，在該平面照明光源 與偏光板之間’配置改變偏光方向之偏光旋轉元件（半波 片），相對光量多之方向之直線偏光係以透過偏光板之方 式，使直線偏光之偏光軸旋轉。若偏光板之透過轴與相對 光里多之方向之直線偏光之軸不一致時，以波片旋轉直線 偏光’以提高來自背光之光之利用效率，獲得明亮的圖像 99850.doc -39· 1325076 顯示元件* 又’於本實施型態，雖於TFT基板33側設置微透鏡，但 設於對向基板32側亦可。 又，通常於未形成微透鏡之液晶面板，雖可於玻璃基板 表面貼附偏光板’但已形成微透鏡之液晶面板之情況，難 以貼附偏光板。 故，微透鏡形成側之偏光板亦可貼合於使用在背光部j丄 之棱鏡片24。此時，在微透鏡表面之反射增加，但由於在 稜鏡片表面之反射減少，因此可取消表面反射所造成之光 損失。 再者，記載於用以實施發明之實施方式項之具體實施態 樣或實施例’僅是為了使本發明之技術内容明確。因此， 本發明不應限定於此等具體例而狹義解釋。亦即，本發明 可在本發明之精神及其次所記載之申請專利範圍之範圍 内’實施各種變更。 參 【產業上之利用可能性】 本發明可適合利用於具備液晶面板、電致變色顯示面 板、電泳型顯示面板、碳粉顯示面板、pLZT面板等非自發 光型顯示元件之裝置。 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明之—實施型態之液晶顯 之剖面圖。 &置之構成 圖2係表示圖1所示之液晶顯示裝置之液晶面板之構点夕 剖面圖。 取之構成之 99850.doc •40· z3係表不形成於圖2所示之液晶層之像素之排列狀態之 ”兒明圖。 圖4係表示形成於圖2所示之液晶層之柱面鏡之形狀之說 明圖》 圖係表不圖4所7F之柱面鏡之聚光狀態之說明圖。 圖6(a)、（b)係表示背光部之構成之說明圖。 圖7係表示從圖6(a)、（b)所示之背光部所出射之光之指向 性之曲線圖。 圖8係表示入射於圖2所示之液晶面板之柱面鏡，並透過 該液晶層之像素之光之狀態之說明圖。 圖9係表示圖2所示之液晶面板之柱面鏡之透鏡聚光角及 從柱面鏡所照射之光之指向性之關係之曲線圖。 圖10(a)、（b)係表示可具備圖1所示之液晶顯示裝置之背 光部之構成之說明圖。圖1 〇(c)係表示從此背光部出射之光 之指向性之曲線圖。 圖11係表示圖4所示之柱面鏡之其他聚光狀態之說明圖。 圖12係表示可具備圖2所示之液晶面板之微透鏡之構成 之說明圖。 圖13係表示三角形排列之像素之說明圖。 圖14係表示面狀光之偏光軸（X方向）及液晶面板之偏光 板之透過轴之說明圖。 圖15(a)為偏光交叉角之說明圖；圖15(b)係表示來自液晶 面板之出射光強度（相對強度）與偏光交叉角之關係之曲線 圖。 99850.doc • 41 · 圖16(a)〜⑷係為了說明柱面鏡31之製造方法之剖面圖。 圖17係表示彩色濾光器之分光透過率特性之曲線圖。 圖18係表示LED光源之發光光譜之曲線圖。 圖19係表示製造柱面鏡時之曝光行程之說明圖。 圖2 0(a)〜（c)係表示具備微透鏡之對向基板（附透鏡對向 基板）之製造方法之說明圖。 圖21(a)〜（c)係表示具備微透鏡之對向基板（附透鏡對洵 基板）之其他製造方法之說明圖。 圖22係表示具備微透鏡之對向基板（附透鏡對向基板）之 進一步其他製造方法之說明圖。 圖23係表示計算從柱面鏡之焦點位置之像素之偏差與正 面亮度之關係之結果之曲線圖。 圖24係表示從顯示面板出射之光強度與視角（眺望顯示 面板之角度；面板之法線方向為0。）之關係之曲線圖。： 【主要元件符號說明】 11 12 21 22 23 24 30 31 31a 背光部（背光） 液晶面板（顯示面板） LED(光源） 導光板 反射板 稜鏡片 導光板 柱面鏡陣列（微透鏡陣列） 柱面鏡（微透鏡） 99850.doc -42- 1325076

32 33 34 41 51 52 53 54 61 71 71a 對向基板 TFT基板 液晶層 像素 背光部 導光體 冷陰極管（光源） 稜鏡 微透鏡陣列 微小透鏡 偏光板 透過軸 99850.doc -43 -

Claims (1)

1. 第094105819號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(95年12月) 十、^請_範圍，>料_々正替G _種顯不裝置，其係於顯示面板照射背光，且控制在顯 面板排列成矩陣狀之複數像素之光透過狀態，以顯示 圖像；其特徵在於： 上述顯示面板具備含有對應於像素之微透鏡群之微透 鏡陣列； 上述顯示面板之像素係沿著第-方向及垂直於第-方 向之第_方向進订矩p車排列，第—方向之像素間距比第 二方向之像素間距大； 上述背光之第一方向之指向性比在第二方向之指向性 *〇~ · 肉 ， 上述微透鏡係將第一方向之光聚光之柱面鏡。 2.如《月求項i之顯示裝置，其中上述背光之第一方向之強度 半值寬角設定為土2〇。以下。 3·如-月求項1之顯示裝置，其中上述微透鏡之第一方向之聚 光角6又疋為20。〜3〇。之範圍。 4·種顯不裝置’其係於顯示面板照射背光’且控制在顧 示面板排列成矩陣狀之複數像素之光透過狀態，以顯示 圖像；其特徵在於： 上述顯示面板具備含有對應於像素之微透鏡群之微透 鏡陣列； 上述顯示面板之像素係沿著第一方向及垂直於第一方 向之第二方向進行矩陣排列，第—方向之像素間距比第 二方向之像素間距大； 99850_951214.doc 1325076 上述背光之第一方向之指向性比在第二方向之指向性 tij ; 上述微透鏡係包含與液晶層之各像素1 : 1對應，於第 一方向及第二方向具有聚光力之微小透鏡群。 5.如凊求項1之顯示裝置，其中上述微透鏡之焦點位置與顯 示面板之像素之偏差係设定在從微透鏡至像素之距離之 1/3以内之範圍。 6·如請求項5之顯示裝置，其中上述微透鏡之焦點位置係於 上述範圍内，比像素更位於微透鏡側。 如請求項1之顯示裝置，其中上述微透鏡係藉由以下（a) 〜（e)步驟所製造： (a) 於顯示面板之背光側之面，塗布微透鏡之材料之感光 性樹脂之步驟；

   (b) 介由顯示面板之像素開口部，將上述感光性樹脂材料 曝光之步驟；及 ()將曝光後之感光性樹脂材料顯影之步驟。 如請求項1之顯示裝置，其中於上述顯示面板具備直線偏 光板’且背光具有直線偏光性； 入射於上述直線偏光板之光之主偏光方向係沿著偏光 板之透過轴。 9.如§奢求項8之顯示裝置，盆中呰 <顯不衣1再1f a先之主偏光方向係沿著 述第一方向。 ^者上 1〇·如請求項8之顯示裝置’其中上述直線偏光板之透過轴與 99850-9512l4.doc 1325076 入射於直線偏光板之光之主偏光方向所形成之角度之偏 光交又角係設定為±20。以内之範圍。 U.如請求項8之顯示裝置，其中於顯示面板與背光之間，具 備為了將上述偏光父又角設定於上述範圍之偏光旋轉元 件。 12. 如凊求項丨之顯示裝置，其中於將背光照射於上述顯示面 板之背光之顯示面板側表面，貼合使來自背光之朝丨方向 振動之直線偏光透過之偏光板。 13. 如請求们之顯示裝置，其中上述顯示面板為液晶面板。 14. 一種顯不裝置，其係於顯示面板照射背光，且控制在顯 示面板排列成矩陣狀之複數像素之光透過狀態，以顯示 圖像；其特徵在於： 上述顯示面板具備含有對應於像素之微透鏡群之微透 鏡陣列； 上述顯示面板之像素係沿著第—方向及垂直於第一方 向之第二方向進行矩陣排列，第-方向之像素間距比第 一方向之像素間距大； 述貪光之第方向及第二方向之強度半值寬角為士 20 °以下； 15. 以微透鏡將第一方向 如請求項14之顯示裝置 之光聚光。 ’其中上述顯示面板為液晶面板 〇 99850-951214.doc 1325076 第094105819號專利申請案 中文圖式替換頁(95年12月)____ 年1>月1和修Λ)正替換頁 Ί 、圖式：L*--- γ ^- 43 ~__ 12 —I— -' —

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   31 圖2 99850-951214.doc >12 1325076 第094105819號專利申請案 中文圖式替換頁(95年12月）f(Pf 1 >月I十日修(氣)正替換頁 33 34 32 105 33 34 32

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