(57)【要約】【課題】  高精細化が進んでもモアレ縞が発生しにくく、表示品位の低下を抑制できる電気光学装置を提供する。【解決手段】  本発明の電気光学装置１００は、光透過領域をそれぞれ備えた複数の画素１２０ａが平面に沿って配列され、光透過領域が平面内の第１の方向に第１の配列周期ＰＨで形成されるとともに、第１の方向と直交する平面内の第２の方向に第１の配列周期より大きい第２の配列周期ＰＶで形成される電気光学パネル１２０と、電気光学パネルに光を照射するバックライト１４０と、電気光学パネル及び前記バックライトの間に配置され、実質的に第１の方向に沿って第１の光学的構造周期Ｐ１を有する第１の集光層１６２と、電気光学パネルと前記第１の集光層の間に配置され、実質的に第２の方向に沿って第２の光学的構造周期Ｐ２を有する第２の集光層１６４とを具備することを特徴とする。【選択図】          図３
2006267156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過領域をそれぞれ備えた複数の画素が平面に沿って配列され、前記光透過領域が前記平面内の第１の方向に第１の配列周期で形成されるとともに、前記第１の方向と直交する前記平面内の第２の方向に前記第１の配列周期より大きい第２の配列周期で形成される電気光学パネルと、
前記電気光学パネルに光を照射するバックライトと、
前記電気光学パネル及び前記バックライトの間に配置され、実質的に前記第１の方向に沿って第１の光学的構造周期を有する第１の集光層と、
前記電気光学パネルと前記第１の集光層の間に配置され、実質的に前記第２の方向に沿って第２の光学的構造周期を有する第２の集光層と、
を具備し、
前記第１の配列周期と前記第１の光学構造周期の比は、前記第２の配列周期と前記第２の光学構造周期の比より小さいことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１の光学的構造周期及び前記第２の光学的構造周期は、プリズム状のパターンが周期的に配列されてなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第１の集光層及び前記第２の集光層は、前記第１の光学的構造周期及び前記第２の光学的構造周期の形成方向とそれぞれ直交する方向に伸びるストライプ状の光学構造を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第１の光学的構造周期は前記第１の配列周期以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第２の光学的構造周期は前記第２の配列周期以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記第１の光学的構造周期は、前記第２の光学的構造周期より小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記電気光学パネルと前記第１の集光層の間には他の光学層が配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置と、該電気光学装置の制御手段とを有することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
光出射面から照明光を出射する面状発光体と、
前記面状発光体の前記光出射面上に配置され、前記光出射面と実質的に平行な平面内の第１の方向に沿って第１の光学的構造周期を有する第１の集光層と、
前記第１の集光層の前記面状発光体とは反対側に配置され、前記第１の方向とは直交する前記平面内の第２の方向に沿って前記第１の光学的構造周期よりも大きい第２の光学的構造周期を有する第２の集光層と、
を具備することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気光学装置、電子機器及び照明装置に係り、特に、プリズムシート等の集光層を備えた電気光学装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、図８に示すように、液晶表示装置１０としては、透光する光を変調する液晶表示パネル２と、この液晶表示パネル２の背後（視認側とは反対側）に配置され、液晶表示パネル２に光を供給するバックライト４とを有し、バックライト４から出射する照明光の透過状態を液晶表示パネルの光シャッタ機能によって制御することによって所望の表示態様を実現するものが知られている。
【０００３】
上記の液晶表示装置１０では、多くの場合、液晶表示パネル２とバックライト４との間にプリズムシートなどからなる２枚の集光シート６，７を配置し、表示光として利用される照明光の割合、すなわち光の利用効率を高めることにより表示の輝度を増加させるようにしている。集光シート６、７には、バックライト４からの出射光を視認方向に集光するために、表面上に多数の集光構造、具体的には山形若しくはＶ溝形の表面構造からなるプリズム構造６ａ、７ａが周期的に形成されている。これらの集光シート６，７は、通常、その光学的周期構造の配列方向が互いに直交するように配置される。
【０００４】
上記の集光シート６，７は、バックライト４から出射される照明光を視認方向に集光し、液晶表示装置１０の輝度を数十％以上向上させることができる。集光シートとしては、種々の集光構造を備えたものが知られているが、図示例のように山形若しくはＶ溝形のプリズム構造を有するものが最も一般的である。図９は、このような集光シート（プリズムシート）における、光学的構造周期（山形若しくはＶ溝形の形成周期）と、集光シートによる輝度増加率との関係を示すグラフである。ここで、横軸は光学的構造周期を示し、縦軸は輝度増加率を示す。また、縦軸の輝度増加率は、バックライトの導光板上に拡散シートのみを配置した場合の輝度を基準とし、これに対する拡散シート上にさらに一枚の集光シートを配置した場合の輝度の増加比率を示したものである。このグラフによると、集光シートの光学的構造周期が２０μｍ以上の場合には、輝度が１．５倍以上になることがわかる。
【０００５】
ところが、液晶表示装置１０では、上記のように集光シートを用いた場合に、集光シート６，７の光学的構造周期と、液晶表示パネル２の画素の配列周期との関係により、変調度の強い縞状の明暗むら（以下、「モワレ縞（moire）」という。）が発生することがあり、これによって液晶表示装置の表示品位が低下するという問題がある。この問題を解決するために、集光シート６，７の光学的構造周期を液晶表示パネル２の画素の配列ピッチより小さくした液晶表示装置が考案されている（例えば、以下の特許文献１又は特許文献２参照）。
【０００６】
具体的には、特許文献１には、液晶表示パネルとバックライトとの間に配置されたプリズム板のストライプ溝のピッチをλ１とし、液晶表示パネルの透明電極配線のピッチをλ２としたとき、λ１≦０．０７５λ２／（λ２＋０．０７５）とすることにより、モアレ縞の間隔が７５μｍ以下となり、モアレ縞が肉眼で視認できないようにすることができる旨が記載されている。
【０００７】
特許文献２には、液晶表示素子とバックライトとの間に２枚の集光シートが配置され、前記２枚の集光シートのうち、液晶表示素子に近い側の集光シートの光学的構造周期を液晶表示素子の画素の配列周期より小さくすることにより、モアレ縞のない均一な表示を得ることができることが記載されている。
【特許文献１】特開平０６−１１８４１０号
【特許文献２】特開平０８−０３６１７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年、液晶表示装置の高精細化に伴って画素の配列ピッチが微細化してきていることから、画素の配列ピッチが一般的に用いられてきた集光シートの光学的構造周期に近づきつつあり、これによってモアレ縞が発生しやすくなり、また、モアレ縞が強く出るようになってきているため、表示品位が悪化するという問題点がある。
【０００９】
この状況下において、特許文献１又は特許文献２に記載された液晶表示装置のように集光シートの光学的構造周期を画素の配列周期以下にしようとすると、微細な光学的構造を有する集光シートを用いる必要があるため、集光シートの入手コストが増大するという問題点がある。また、集光シートの光学的構造周期を小さくすると、図９に示すように輝度増加率が低下するという問題点がある。特に、集光シートの光学的構造周期が１０μｍ以下になると輝度増加率が急落するため、集光シートを用いる意味そのものがなくなるといったことも考えられる。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その目的は、高精細化が進んでもモアレ縞が発生しにくく、表示品位の低下を抑制できる電気光学装置を提供することにある。また、他の目的は、表示輝度を低下させることなく、表示のモアレ縞を緩和することができる電気光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電気光学装置は、光透過領域をそれぞれ備えた複数の画素が平面に沿って配列され、前記光透過領域が前記平面内の第１の方向に第１の配列周期で形成されるとともに、前記第１の方向と直交する前記平面内の第２の方向に前記第１の配列周期より大きい第２の配列周期で形成される電気光学パネルと、前記電気光学パネルに光を照射するバックライトと、前記電気光学パネル及び前記バックライトの間に配置され、実質的に前記第１の方向に沿って第１の光学的構造周期を有する第１の集光層と、前記電気光学パネルと前記第１の集光層の間に配置され、実質的に前記第２の方向に沿って第２の光学的構造周期を有する第２の集光層と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
上記のように、第１の光学的構造周期及び第２の光学的構造周期を小さくすると上記図９のグラフに示すように集光性能が低下するとともに、コスト高にもなることから、集光シートの光学的構造周期を小さくすることは難しい。したがって、光透過領域の第１の方向に沿った第１の配列周期よりも第２の方向に沿った第２の配列周期が大きく構成され、第１の集光層が実質的に第１の方向に沿って第１の光学的構造周期を有し、第２の集光層が実質的に第２の方向に沿って第２の光学的配列周期を有する場合には、電気光学パネルの高精細化によって第１の配列周期及び第２の配列周期が小さくなるに従って、それぞれ第１の光学的構造周期及び第２の光学的構造周期に近づくようになる。特に、より小さい第１の配列周期は第１の光学的構造周期により近づきやすくなるため、第１の方向に沿った、相対的に小さい第１の配列周期と第１の光学的構造周期とに基づいてモアレ縞が生ずる可能性及びモアレ縞が生じたときのモアレ強度が、第２の方向に沿った、相対的に大きい第２の配列周期と第２の光学的構造周期とに基づいてモアレ縞が生ずる可能性及びモアレ縞が生じたときのモアレ強度（明暗比）よりも大きくなる傾向がある。
【００１３】
しかしながら、本発明では、第１の集光層が第２の集光層よりも電気光学パネルから離間した位置に配置されることにより、第１の集光層の第１の光学的構造周期によって生ずる明暗状態が電気光学パネルに達するまでの間に緩和されるため、第１の集光層の第１の光学的構造周期と電気光学パネルの第１の配列周期とに基づくモアレ縞の発生度合やモアレ強度を低減することができるから、全体として電気光学装置の表示品位の悪化を抑制できる。
【００１４】
特に、前記第１の配列周期と前記第１の光学構造周期の比は、前記第２の配列周期と前記第２の光学構造周期の比より小さいことが好ましい。これによって、第２の配列周期と第２の光学構造周期との関係よりも、第１の配列周期と第１の光学構造周期との関係に基づいてモアレ縞が発生しやすくなるので、本発明を適用することでより高い効果が得られる。
【００１５】
本発明において、前記第１の光学的構造周期及び前記第２の光学的構造周期は、プリズム状のパターンが周期的に配列されてなることが好ましい。プリズム状のパターンが周期的に配列されることで、集光性を高めやすくなるとともに、プリズム状のパターンが周期的に配列される方向に照明光の明暗分布が生じやすくなるので、本発明を適用することでより高い効果が得られる。
【００１６】
本発明において、前記第１の集光層及び前記第２の集光層は、前記第１の光学的構造周期及び前記第２の光学的構造周期の形成方向とそれぞれ直交する方向に伸びるストライプ状の光学構造を有することが好ましい。これによれば、ストライプ状の光学構造を有することにより、第１の集光層及び第２の集光層は、第１の光学的構造周期及び第２の光学的構造周期の形成方向とそれぞれ直交する方向には、モアレ縞の原因となる光学的構造周期を有しないこととなるので、本発明の効果をさらに高めることが可能になる。
【００１７】
本発明において、前記第１の光学的構造周期は前記第１の配列周期以下であることが好ましい。第１の集光層の第１の光学的構造周期が光透過領域の第１の配列周期以下であると、第１の光学的構造周期に起因する照明光の明暗状態の周期が第１の配列周期以下になるため、第１の集光層に基づいて光透過領域を通して視認されるモアレ強度をさらに低下させることができる。
【００１８】
本発明において、前記第２の光学的構造周期は前記第２の配列周期以下であることが好ましい。第２の集光層の第２の光学的構造周期が光透過領域の第２の配列周期以下であると、第２の光学的構造周期に起因する照明光の明暗状態の周期が第２の配列周期以下になるため、光透過領域を通して視認されるモアレ強度をさらに低下させることができる。
【００１９】
本発明において、前記第１の光学的構造周期は、前記第２の光学的構造周期より小さいことが好ましい。光透過領域の第１の配列周期は第１の配列周期より小さいので、第１の光学的構造周期を第２の光学的構造周期よりも小さくすることで、光透過領域の第１の方向と第２の方向の２方向の配列周期の大小関係に合わせて光学的構造周期を設定することが可能になり、その結果、全体としてモアレ縞の発生度合やモアレ強度をさらに低減することが可能になる。
【００２０】
本発明において、前記電気光学パネルと前記第１の集光層の間には他の光学層が配置されていることが好ましい。これによれば、光拡散シートや反射偏光子のような他の光学層が配置されることにより、第１の集光層を電気光学パネルに対してさらに遠ざけることができるため、モアレ縞の発生度合やモアレ強度をさらに低減できる。
【００２１】
次に、本発明の電子機器は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電気光学装置を有することを特徴とする。この発明によれば、電子機器が上記のいずれかの電気光学装置を有することにより、従来に比べてモアレ縞による表示品位の悪化を抑制し、表示品位の高い装置を構成できる。特に、電気光学装置の高精細化による表示品位の悪化を回避することが可能である。ここで、上記電子機器としては、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、パソコン、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等が挙げられる。
【００２２】
さらに、本発明の照明装置は、光出射面から照明光を出射する面状発光体と、前記面状発光体の前記光出射面上に配置され、前記光出射面と実質的に平行な仮想面内の第１の方向に沿って第１の光学的構造周期を有する第１の集光層と、前記第１の集光層の前記面状発光体とは反対側に配置され、前記第１の方向とは直交する前記仮想面内の第２の方向に沿って前記第１の光学的構造周期よりも大きい第２の光学的構造周期を有する第２の集光層と、を具備することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、第１の光学的構造周期よりも第２の光学的構造周期が大きいことにより、相対的に小さな第１の光学的構造周期を有する第１の集光層が第２の集光層よりも照明装置によって照明される対象物に対して離間することとなるので、当該対象物の周期構造と集光層の光学的構造周期に起因するモアレ縞の発生度合及びモアレ強度を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、添付図面を参照して本発明に係る電気光学装置の実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係る電気光学装置を液晶表示装置として構成したものである。図１は、本発明に係る実施形態の液晶表示装置１００を模式的に示す概略縦断面図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００は、バックライト１４０、拡散シート１８０、２枚の集光シート１６２、１６４、及び、液晶表示パネル１２０を有する。そして、この順序で視認側に向けて積層配置された構造となっている。なお、図１は、液晶表示装置１００を構成する各要素間に隙間があるように描かれているが、これは構造をわかりやすくする目的で図示した結果にすぎず、実際は各要素が互いにほぼ密着された状態で配置されることが好ましい。
【００２６】
液晶表示パネル１２０は、透過型のセル構造を有し、カラーフィルタ１２７及び透明電極１２３が内面上に形成された基板１２２と、透明電極１２５が内面上に形成された基板１２４とをシール材１２６を介して貼り合わせ、この２枚の基板１２２、１２４とシール材１２６とからなる空間内に液晶１２８を充填したものである。また、基板１２２，１２４の外面上にはそれぞれ偏光板１２９Ｘ及び１２９Ｙが貼着等によって配置される。
【００２７】
液晶表示パネル１２０には複数の画素１２０ａが縦横に配列され、画素１２０ａにはそれぞれ光透過領域が設けられている。本実施形態の場合には透過型パネルを構成しているので、光透過領域をそれぞれ備えた複数の画素１２０ａと、この画素１２０ａに設けられた光透過領域とは実質的に同様の（同視される）ものであるが、実際には画素１２０ａの外縁部には遮光領域が存在する場合がある。ただし、この遮光領域以外の光透過領域の形状や形成位置が画素１２０ａ間で同じであれば、光透過領域の配列周期は基本的に画素１２０ａの形成ピッチと一致するので、以下では、光透過領域の配列周期の代わりに画素ピッチを用いて説明することとする。
【００２８】
本実施形態において、対向する一対の透明電極１２３、１２５間に電圧を印加して液晶１２８を駆動することにより、透過光ａの光学特性を画素１２０ａ毎に変えることができ、これによって表示が可能となるように構成されている。すなわち、画素１２０ａは液晶表示パネル１２０において光学特性を独立して制御可能な最小の単位領域を構成する。ここで、各画素１２０ａは後述するように縦幅と横幅が互いに異なった平面形状を有している。
【００２９】
カラーフィルタ１２７は、Ｒ（Ｒｅｄ：赤色）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ：緑色）及びＢ（Ｂｌｕｅ：青色）の３色の着色層１２７Ｒ，１２７Ｇ，１２７Ｂが周期的に配列され、全体としてストライプ状に構成されたものである。この３色の着色層１２７Ｒ，１２７Ｇ，１２７Ｂはそれぞれ上記画素１２０ａ毎に対応して形成されている。すなわち、着色層１２７Ｒ，１２７Ｇ，１２７Ｂは図示左右方向に見たときに画素１２０ａに対応して順次に繰返し配列されている。
【００３０】
バックライト１４０は、液晶表示パネル１２０を背後から照明するためのものであり、液晶表示パネル１２０の背後に配置されている。バックライト１４０は、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂からなる図示しない導光板１４２の側面に、冷陰極管やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）の如き光源１４１を近接配置してなるものである。このバックライト１４０では、光源１４１から放出された光は端面から導光板１４２の内部に入射し、導光板１４２の内部を伝播しながら、図示しない微細な表面凹凸構造等からなる光出射構造によって導光板１４２の表面から徐々に放出されることにより、全体として導光板１４２の表面からほぼ均一な照明光が出射されるようになっている。なお、導光板１４２の背後には図示しない光反射シートを配置することが好ましい。
【００３１】
光拡散シート１８０は、導光板１４２の光出射側に配置されており、導光板１４２の表面から出射される照明光の照度の均一性を向上させるために、照明光を散乱又は拡散させる機能を有する。この光拡散シート１８０としては、例えば、ポリエステルの如き透明な合成樹脂製シートに透明ビーズを混入した樹脂をコートしてなるものを用いることができる。
【００３２】
２枚の集光シート１６２、１６４は、液晶表示パネル１２０と光拡散シート１８０の間に配置されており、バックライト１４０の光ａを液晶表示パネル１２０の正面に向かって集光して正面輝度を増加させるためのものである。これらの２枚の集光シートのうち、第１の集光シート１６２はバックライト１４０側に配置され、第２の集光シート１６４は液晶表示パネル１２０側に配置される。
【００３３】
図２は、第１の集光シート１６２及び第２の集光シート１６４を斜め上方から見た様子を模式的に示す概略斜視図である。図２に示すように、第１の集光シート１６２及び第２の集光シート１６４には、それらの表面上に多数の山状（逆Ｖ字状）の凸条部１６２ａ，１６４ａが周期的に形成され、全体としてストライプ状に構成されている。これらの凸条部１６２ａ，１６４ａはそれぞれプリズムとして光学的に機能し、それらの配列態様は第１の集光シート１６２及び第２の集光シート１６４に周期的な光学的構造周期を構成する。この光学的構造周期は、換言すると、表面上にＶ溝が周期的に形成された表面構造になっている。
【００３４】
より具体的に説明すると、凸条部１６２ａ，１６４ａの頂角（稜線の両側の傾斜面間の角度）及び隣接する凸条部間の角度（Ｖ溝の底角）は共に８０〜９０度程度に構成され、凸条部１６２ａ，１６４ａの稜線（尾根線）とＶ溝の谷線とが交互に配置されるようになっている。
【００３５】
ここで、第１の集光シート１６２と第２の集光シート１６４は、凸条部１６２ａの延長方向と、凸条部１６４ａの延長方向とが互いに直交するように配置される。すなわち、第１の集光シート１６２において凸条部１６２によって形成される第１の光学的構造周期の形成方向（これは凸条部１６２の延長方向と直交する方向である。）と、第２の集光シート１６４において凸条部１６４によって形成される第２の光学的構造周期の形成方向（これは凸条部１６４の延長方向と直交する方向である。）とが相互に直交している。
【００３６】
これにより、第１の集光シート１６２を用いてバックライト１４０の照明光を図示前後方向に集光することができるとともに、第２の集光シート１６４を用いて照明光を図示左右方向に集光することができる。したがって、２枚の集光シート１６２，１６４を上記のように用いることによって、出射角がばらばらな照明光の多くの部分を表示光として利用されうる光に変換することが可能になる。
【００３７】
図３は、本実施形態の液晶表示パネル１２０に構成される画素の配列態様（光透過領域の配列態様）と、その背後に配置される第２の集光シート１６４の光学的構造（凸条部１６４ａの配列態様）と、さらにその背後に配置される第１の集光シート１６２の光学的構造（凸条部１６２ａの配列態様）とを重ねて模式的に示す概略説明図である。
【００３８】
液晶表示パネル１２０に設けられた画素１２０ａは、図示上下方向（以下、単に「縦方向」という。）に長く、図示左右方向（以下、単に「横方向」という。）に短い矩形状に構成されている。そして、画素１２０ａの縦方向の配列ピッチＰＶは、画素１２０ａの横方向の配列ピッチＰＨよりも大きく構成されている。図示例の場合、縦方向の配列ピッチＰＶは横方向の配列ピッチＰＨの２．５倍〜３倍程度となっている。
【００３９】
ここで、第１の集光シート１６２の凸条部１６２ａはほぼ縦方向に伸びているが、第１の集光シート１６２の凸条部１６２ａによって構成される第１の光学的構造周期Ｐ１は凸条部１６２ａの延長方向と直交する方向に形成されるため、ほぼ横方向に形成されることになる。
【００４０】
また、第２の集光シート１６４の凸条部１６４ａはほぼ横方向に伸びているが、第２の集光シート１６４の凸条部１６４ａによって構成される第２の光学的構造周期Ｐ２は凸条部１６４ａの延長方向と直交する方向に形成されるため、ほぼ縦方向に形成されることになる。
【００４１】
第１の集光シート１６２に構成された第１の光学的構造周期Ｐ１は、バックライト１４０の照明光の横方向の照度分布を周期的に変化させる。すなわち、横方向に見て第１の光学的構造周期Ｐ１に対応する周期で明暗の照度ムラが発生する。この照度ムラは、加工精度の限界により凸条部１６２ａの稜線（尾根線）や隣接する凸条部１６２ａ間の谷線を厳密な線分として形成することができないので、これらの稜線や谷線の近傍では集光性能が低下すること、また、光源１４１が導光板１４２の片側にのみ配置されていることなどにより凸条部１６２ａの両側の傾斜面で集光される光量が同一ではなく相互に異なること等に起因して生ずる。
【００４２】
また、上記と同様に、第２の集光シート１６４に構成された第２の光学的構造周期Ｐ２は、バックライト１４０の照明光の縦方向の照度分布を周期的に変化させる。すなわち、縦方向に見て第２の光学的構造周期Ｐ２に対応する周期で明暗の照度ムラが発生する。この理由は上記の第１の光学的構造周期Ｐ１の場合と同様である。
【００４３】
ここで、第１の集光シート１６２の第１の光学的構造周期Ｐ１の形成方向と上記の横方向は図示例のように完全に一致していてもよいが、１〜２５度程度（好ましくは２〜２０度程度）の範囲で傾斜していても構わない。同様に、第２の集光シート１６４の第２の光学的構造周期Ｐ２の形成方向と縦方向は図示例のように完全に一致していてもよいが、１〜２５度（好ましくは２〜２０度程度）の範囲で傾斜していても構わない。この理由は、上記のように多少傾斜している場合でも、完全に一致している場合と同様に、第１の光学的構造周期Ｐ１と画素１２０ａの横方向の配列ピッチＰＨとの関係によって、ほぼ縦方向に伸びるモアレ縞の発生の有無及びモアレ強度が決定され、第２の光学的構造周期Ｐ２と画素１２０ａの縦方向の配列ピッチＰＶとの関係によって、ほぼ横方向に伸びるモアレ縞の発生の有無及びモアレ強度が決定されるからである。したがって、本明細書において、上記傾斜範囲内であれば、第１の光学的構造周期Ｐ１及び第２の光学的構造周期Ｐ２の形成方向は、実質的に横方向及び縦方向に沿った方向に設定されている場合に含まれることとする。
【００４４】
また、図示例の場合、横方向の画素ピッチＰＨは、第１の集光シート１６２の凸条部１６２ａの形成ピッチ、すなわち、第１の光学的構造周期Ｐ１とほぼ一致するように描かれているが、実際には一致する必要はない。図示例のように第１の光学的構造周期Ｐ１が横方向に形成されている場合には、横方向の画素ピッチＰＨが第１の光学的構造周期Ｐ１と完全に一致すると、第１の集光シート１６２によって上述の照度ムラが発生しても、横方向に配列された画素列内の各画素１２０ａ間における照度差は発生しないため、原則として縦方向のモアレ縞は発生しないし、また、この場合には本発明が解決すべき課題も存在しなくなる。しかし、実際には、第１の集光シート１６２の第１の光学的構造周期Ｐ１を画素ピッチＰＨに高精度に一致させることは製造上困難であり、種々の構造寸法を有する液晶表示パネルを製造する場合、各液晶表示パネルの画素寸法に高精度に合致した第１の集光シート１６２を用意することはコスト面でも実用的でない。
【００４５】
上記のように横方向の画素ピッチＰＨと第１の集光シート１６２の第１の光学的構造周期（すなわち凸条部１６２ａの形成周期）Ｐ１を一致させる必要はないが、第１の光学的構造周期Ｐ１は、横方向の画素ピッチＰＨ以下であることが好ましい。これは、第１の光学的構造周期Ｐ１が画素ピッチＰＨを越える場合には、横方向に配列された画素列中の各画素１２０ａ間の照度ムラが大きくなり、それによって縦方向のモアレ縞が発生し、そのモアレ強度も大きくなるのに対して、第１の光学的構造周期Ｐ１が画素ピッチＰＨより小さい場合には、縦方向のモアレ縞が発生することはあるが、モアレ強度は弱くなり、モアレ縞の周期も小さくなるため、目立たなくなるからである。
【００４６】
一方、縦方向の画素ピッチＰＶと第２の集光シート１６４の第２の光学的構造周期Ｐ２についても上記と同様である。特に、第２の光学的構造周期Ｐ２が画素ピッチＰＶ以下であることが好ましいこと、並びに、その理由も上記と同様である。
【００４７】
上記のように、モアレ縞をなくしたり、モアレ強度を低下させたりするためには、集光シートの光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２を画素ピッチＰＨ，ＰＶ以下とすることが好ましく、また、光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２を画素ピッチＰＨ，ＰＶと一致させることが難しい以上、光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２を画素ピッチＰＨ，ＰＶに対して大幅に小さくすることが望ましい。しかしながら、実際には、集光シートの光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２を小さくすることは様々な理由から困難である。例えば、集光シート１６２，１６４には光学的な精度が要求されるので、光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２を小さくすると製造が困難になり、また、光学精度の確保ができないことによって図９に示すように集光性能が低下するからである。
【００４８】
特に、本実施形態においては、横方向の画素ピッチＰＨは縦方向の画素ピッチＰＶよりも小さいので、第１の光学的構造周期Ｐ１と第２の光学的構造周期Ｐ２が同程度である場合には、画素ピッチＰＨと第１の光学的構造周期Ｐ１の比が画素ピッチＰＶと第２の光学的構造周期Ｐ２の比よりも小さくなるので、一般に横方向の画素ピッチＰＨによって生ずる縦方向のモアレ縞の方が縦方向の画素ピッチＰＶによって生ずる横方向のモアレ縞よりも発生しやすく、モアレ強度も大きい。これは、通常、第１の光学的構造周期Ｐ１及び第２の光学的構造周期Ｐ２よりも画素ピッチＰＨ，ＰＶが大きい場合にはモアレ縞が発生しにくいが、上述のように近年の液晶表示パネルの高精細化によって画素ピッチＰＨ，ＰＶが集光シートの光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２に近づきつつある一方、上述のように集光シートの光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２を小さくしにくい事情もあるため、より小さな画素ピッチＰＨに起因するモアレ縞の発生は避けられない状況にあるためである。
【００４９】
本実施形態では、上記の状況下において、第１の集光シート１６２を、第２の集光シート１６４よりも液晶表示パネル１２０に対して離間させるようにしている。これによって、第１の集光シート１６２と液晶表示パネル１２０との間の距離が大きくなるので、第１の光学的構造周期Ｐ１によって生ずる照度ムラが上記距離によって緩和された状態で照明光が液晶表示パネル１２０に届くことになるため、第１の光学的構造周期Ｐ１と横方向の画素ピッチＰＨとの関係に対応するモアレ縞を発生しにくくし、また、モアレ縞が発生しても、そのモアレ強度を低下させることが可能になる。
【００５０】
なお、画素ピッチＰＨ，ＰＶが光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２より小さい場合でも、ＰＨ，ＰＶがＰ１，Ｐ２の自然数分の１になると、画素の配列方向に沿って明暗の画素が繰り返し現れることとなるので、モアレ縞が発生する。したがって、画素ピッチＰＨ，ＰＶと、光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２が異なる場合、画素ピッチＰＶ，ＰＨが光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２の自然数分の１になっていないことが望ましい。また、画素ピッチＰＨ，ＰＶが光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２より大きい場合においても、モアレ縞の発生の虞を回避するために、光学的構造周期Ｐ１，Ｐ２は画素ピッチＰＨ，ＰＶの自然数分の１でないことが好ましい。
【００５１】
図４は、図３に示す液晶表示パネル１２０の基本的な画素配列構造にカラーフィルタ１２７の配列態様を重ねて模式的に示す概略説明図である。本実施形態の場合、先に説明したようにカラーフィルタ１２７がストライプ配列で構成され、これによって、横方向の画素列に沿って複数（図示例では３種）の色調の着色層１２７Ｒ，１２７Ｇ，１２７Ｂが周期的に配列される一方、縦方向の画素列に沿った方向に見たとき、同一の色調の着色層が伸びるように構成されている。
【００５２】
この場合、画素１２０ａは、カラーフィルタ１２７において複数の色調が周期的に配列される横方向に見た画素ピッチＰＨが相対的に小さく、カラーフィルタ１２７において同一の色調が配列される縦方向の画素ピッチＰＶが相対的に大きくなるように形成される。
【００５３】
これは、液晶表示パネル１２０によって構成されるカラー画像において、横方向の複数（図示例では３つ）の画素１２０ａが一つの絵素（ピクセル）として機能し、横方向に配列された複数（３つ）の画素１２０ａによって所望の色調が実現されるが、縦方向と横方向にほぼ等しい解像度を有する画像を構成する上においては、上記絵素はなるべく縦横の寸法比が１に近くなるように構成されることが望ましいからである。絵素の縦横の寸法比を１に近くしようとすると、上記のように、絵素中に含まれる複数の画素１２０ａが配列される横方向の画素１２０ａの寸法は小さくなり、縦方向の画素１２０ａの寸法は大きくなる。
【００５４】
なお、本実施形態のカラーフィルタ１２７はストライプ配列であるが、ストライプ配列に限らず、デルタ配列や斜めモザイク配列などのような他の配列パターンのカラーフィルタを設ける場合であっても、種々の理由により、本実施形態のように個々の画素の縦横の寸法が異なる場合がある。
【００５５】
次に、本発明に係る第２の実施形態である他の構造を有する液晶表示パネルを用いた電気光学装置の概略縦断面図を図５に示す。図５に示す液晶表示パネル１３０は半透過型の液晶表示パネルであるが、先の実施形態の液晶表示パネル１２０と同様に構成された、基板１３２，１３４、電極１３３，１３５、シール材１３６、カラーフィルタ１３７、偏光板１３９Ｘ，１３９Ｙ、及び、上記と同様に縦横に配列された画素１３０ａを備えているので、これらの説明は省略する。また、本実施形態は、先の実施形態と同じバックライト１４０、光拡散シート１８０、第１の集光シート１６２、及び、第２の集光シート１６４を備えているので、これらの説明もまた省略する。
【００５６】
液晶表示パネル１３０は、基板１３４の内面上にアルミニウム、銀、或いはこれらの合金などで構成される光反射層１３０Ｒを備えている。この光反射層１３０Ｒは、上記画素１３０ａ毎に開口を有し、この開口が各画素１３０ａの中の光透過領域１３０ｂを構成し、また、上記開口以外の部分が上記光反射層１３０Ｒによる光反射領域１３０ｃとなっている。また、光反射層１３０Ｒ上には絶縁膜１３０Ｓが設けられ、この絶縁膜１３０Ｓ上に上記の電極１３５が形成されている。
【００５７】
なお、画素１３０ａ毎に設けられた光透過領域１３０ｂは先の上記実施形態と同様のバックライト１４０から出射される照明光を透過する領域であり、光反射領域１３０ｃは、視認側から入射した外光を反射させる領域である。これによって、液晶表示パネル１３０では、バックライト１４０を点灯させることによって透過型表示が可能になるとともに、バックライト１４０を消灯して外光を利用することによって反射型表示が可能になる。
【００５８】
図６は、本実施形態の液晶表示パネル１３０の画素配列態様と、第１の集光シート１６２の第１の光学的構造と、第２の集光シート１６４の第２の光学的構造とを重ねて模式的に示す概略説明図である。
【００５９】
上記の光透過領域１３０ｂは画素１３０ａ内の中央部に配置され、その周囲を光反射領域１３０ｃが取り巻くように構成されている。ただし、画素１３０ａ内の光透過領域１３０ｂの位置は任意であり、たとえば、画素１３０ａ内の図示上側部分に光透過領域１３０ｂが配置され、図示下側部分に光反射領域１３０ｃが配置されていてもよい。これによって、縦長矩形状の画素１３０ａ内に設けられた光透過領域１３０ｂ及び光反射領域１３０ｃの各形状をより正方形に近い矩形状とすることができる。また、２以上の光透過領域１３０ｂを一つの画素１３０ａ内に設けても構わない。たとえば、画素１３０ａの内部に二つ以上の光透過領域１３０ｂが別々に配置されていてもよい。
【００６０】
本実施形態では、光透過領域１３０ｂの横方向の形成ピッチをＰＨとし、光透過領域１３０ｂの縦方向の形成ピッチをＰＶとして以下説明を行う。ただし、光透過領域１３０ｂの各画素１３０ａ内の形成位置が同じであれば、上記形成ピッチＰＨ，ＰＶは、横方向及び縦方向の画素ピッチとそれぞれ同じである。
【００６１】
本実施形態でも、先に説明した実施形態と同様に、第１の集光シート１６２がバックライト１４０側に配置され、第２の集光シート１６４が液晶表示パネル１３０側に配置されている。また、先の実施形態では、画素ピッチと集光シートの光学的構造周期との関係について説明したが、実際には、モアレ縞に関係するのは画素ピッチというよりむしろ光透過領域の形成ピッチであるので、本実施形態における光透過領域１３０ｂの横方向の形成ピッチＰＨ及び縦方向の形成ピッチＰＶと、第１の光学的構造周期Ｐ１及び第２の光学的構造周期Ｐ２との関係もまた、先の実施形態と同様である。したがって、本実施形態の透過型表示については、先の実施形態と同様に第１の集光シート１６２を液晶表示パネル１３０から離間させることによってモアレ縞を発生しにくくし、また、モアレ強度を低減できる。
【００６２】
以上説明した各実施形態では、２枚の集光シート１６２，１６４を配置した場合について述べたが、３枚以上の集光シートを配置する場合でも、第１の集光シートをいずれか一つの集光シートよりもバックライト側に配置することで、上記と同様の効果が得られる。特に、第１の集光シートを他の全ての集光シートよりもバックライト側に配置することが最も望ましい。
【００６３】
また、第１の集光シートの液晶表示パネル１２０，１３０側に他の光学層、例えば、光拡散シートや反射偏光板などの集光シート以外の他の光学シートを配置することによって、第１の集光シートと液晶表示パネルとの間の距離をさらに増大させることができるため、上記効果をさらに高めることができる。
【００６４】
［電子機器］
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置を電子機器に用いた実施形態に説明する。図７は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機１０００は、複数の操作ボタン、送話口などを備えた操作部１００１と、受話口などを備えた表示部１００２とを有し、表示部１００２の内部に上記の液晶表示装置１００が組み込まれてなる。そして表示部１００２の表面（内面）上に液晶表示装置１００の表示面１００Ａを視認することができるようになっている。この場合、携帯電話機１０００の内部には、上記液晶表示装置１００を制御する表示制御回路などが設けられる。この表示制御回路は、液晶表示パネル１２０，１３０を駆動する公知の駆動回路（液晶ドライバ回路）に対して所定の制御信号を送り、液晶表示装置１００の表示態様を決定する。
【００６５】
また、本発明に係る電子機器としては、図７に示す携帯電話機の他に、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末機などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として本発明に係る液晶表示装置を用いることができる。
【００６６】
尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本実施形態においては、液晶表示パネルを備えた液晶表示装置について説明したが、本発明は、照明光を用いて表示や画像投影を行うものであれば、液晶表示装置に限らず、電気泳動表示装置などの他の電気光学装置であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る実施形態の液晶表示装置を模式的に示す概略縦断面図。
【図２】２枚の集光シートの配置関係を模式的に示す概略斜視図。
【図３】液晶表示パネルと２枚の集光シートの配置関係を模式的に示す概略説明図。
【図４】カラーフィルタを配置した液晶表示パネルと２枚の集光シートの配置関係を模式的に示す概略説明図。
【図５】第２の実施形態の液晶表示装置を模式的に示す概略縦断面図。
【図６】液晶表示パネルと２枚の集光シートの配置関係を示す模式図。
【図７】本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示す概略斜視図。
【図８】従来の集光シートを用いた液晶表示装置を模式的に示す概略斜視図。
【図９】集光シートの凸条部の形成周期と輝度増加率との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６８】
１２０、１３０…液晶表示パネル、４、１４０…バックライト、６、７…集光シート、６ａ、７ａ…凸条部、１００…液晶表示装置、１００Ａ…表示面、１２０ａ、１３０ａ…画素、１２２、１２４…基板、１２３、１２５…透明電極、１２６…シール材、１２８…液晶、１３２０ｂ…光透過領域、１３０ｃ…光反射領域、１４０…カラーフィルタ、１４１…光源、１４２…導光板、１６２…第１の集光シート、１６２ａ…凸条部、１６４…第２の集光シート、１６４ａ…凸条部、１８０…拡散シート、１０００…携帯電話機（電子機器）、１００１…操作部、１００２…表示部、Ｐ１…第１の光学的構造周期、Ｐ２…第２の光学的構造周期、ＰＨ…横方向の画素ピッチ（光透過領域の形成ピッチ）、ＰＶ…縦方向の画素ピッチ（光透過領域の形成ピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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