(57)【要約】  本公開は、３Ｄ表示パネルを開示する。当該３Ｄ表示パネルは、Ｍ（２以上の整数）個画素を複数組有する反射型表示基板である第１表示基板と、前記第１表示基板に向かう透明表示基板である第２表示基板と、前記第２表示基板の前記第１表示基板から離れる側に位置するレンズアレイ層とを含み、前記レンズアレイ層は、複数のレンズを含み、Ｍ個画素の各画素に反射される光を、前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側に位置するＮ（２以上の整数）個視域の１つの視域に導くことができる。
2019530885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数組のＭ（２以上の整数）個画素を有する反射型表示基板である第１表示基板と、
前記第１表示基板に向かう透明表示基板である第２表示基板と、
前記第２表示基板の前記第１表示基板から離れる側に位置するレンズアレイ層とを含み、
レンズアレイ層は、複数のレンズを含み、Ｍ個画素ごとに反射される光を、前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側のＮ（２以上の整数）個の視域内の１つの視域に導くことができる３Ｄ表示パネル。
【請求項２】
前記レンズアレイ層は、光源からの入射光方向の入射光を屈折させ、前記レンズアレイ層を透過した光が屈折光方向に沿って伝達し、前記第１表示基板に反射されて画像表示するように構成され、
前記屈折光方向と前記第１表示基板の反射面の法線との第１角度は、前記入射光方向と前記法線との第２角度より小さい請求項１に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項３】
Ｍ＝Ｎであり、
Ｍ個画素ごとに反射される光が、該当する視域に導かれる請求項１に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項４】
Ｍ＝Ｎ＝２であり、
前記第１表示基板は、隣接する第１画素と第２画素を複数対含み、
前記レンズアレイ層は、前記第１画素に反射される光を第１視域に導き、前記第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成される請求項３に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項５】
前記複数のレンズの各レンズは、Ｌ（１以上の整数）組のＭ個画素に対応し、
前記複数のレンズの各レンズは、Ｌ組のＭ個画素の各組の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）個視域に導くように構成される請求項１に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項６】
Ｍ＝Ｎであり、
前記複数のレンズの各レンズは、Ｌ組のＭ個画素の各組の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を該当する視域に導くように構成される請求項５に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項７】
Ｍ＝Ｎ＝２であり、
前記複数のレンズの各レンズは、Ｌ組の複数対の隣接する第１画素と第２画素に対応し、
前記レンズアレイ層は、Ｌ組の各組の各対の隣接する第１画素と第２画素内の第１画素に反射される光を第１視域に導き、Ｌ組の各組の各対の隣接する第１画素と第２画素内の第２画素に反射される光を第２視域に導くように形成される請求項６に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項８】
Ｍ＝Ｎ＝２であり、
前記複数のレンズの各レンズは、複数対の第１画素と第２画素に対応し、
前記複数のレンズの各レンズは、複数対の第１画素と第２画素内の第１画素に反射される光を第１視域に導き、複数対の第１画素と第２画素内の第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成される請求項５に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項９】
Ｌ＝３であり、Ｍ＝Ｎ＝２であり、
前記複数のレンズの各レンズは、3対の第１画素と第２画素に対応し、
前記複数のレンズの各レンズは、３対の第１画素と第２画素内の各第１画素に反射される光を第１視域に導き、３対の第１画素と第２画素内の各第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成される請求項５に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項１０】
前記レンズアレイ層は、駆動回路に接続される第１電極層と第２電極層の間に挟まれ、前記第１電極層と第２電極層に駆動される電動液晶レンズアレイ層である請求項１に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項１１】
前記第１表示基板に入射光を提供するための導光板を更に含む請求項２に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項１２】
前記導光板は、異なる出射角度を有する複数の領域を含み、
前記レンズアレイ層は、前記異なる出射角度を有する複数の領域に対応する、異なる曲率半径を有する複数のレンズを含む請求項１１に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項１３】
環境光強度が閾値以上であると、環境光で前記第１表示基板に入射光を提供し、環境光強度が前記閾値より低くなると、導光板で前記第１表示基板に入射光を提供するように構成される請求項１１に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項１４】
Ｍ個画素ごとは、単一のサブ画素を含む請求項１に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項１５】
Ｍ個画素ごとは、異なる色の複数のサブ画素を含む請求項１に記載の３Ｄ表示パネル。
【請求項１６】
前記複数のレンズの各レンズは、以下の式に基づく曲率半径ｒを有する請求項１に記載の３Ｄ表示パネル。
【数１】
2019530885.tif 000032
（ｔ：Ｍ個画素ごとの画素幅；
ｌ：Ｎ個視域と前記レンズアレイ層との法線距離；
ｅ：隣接する２つの視域の距離；
ｎ１：前記複数のレンズの各レンズの屈折率；
ｎ２：前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側に位置する媒質の屈折率。）
【請求項１７】
前記複数のレンズの各レンズは、以下の式に基づくレンズピッチｐを有する請求項１に記載の３Ｄ表示パネル。
【数２】
2019530885.tif 000033
（ｅ：隣接する２つの視域の距離；
ｔ：Ｍ個画素ごとの画素幅；
ｗ：複数組のＭ個画素の幅。）
【請求項１８】
前記複数のレンズの各レンズは、以下の式に基づくレンズピッチｐを有する請求項１７に記載の３Ｄ表示パネル。
【数３】
2019530885.tif 000034
（ｅ：隣接する２つの視域の距離；
ｔ：Ｍ個画素ごとの画素幅。）
【請求項１９】
前記複数のレンズの各レンズは、以下の式に基づく厚さｄを有する請求項１に記載の３Ｄ表示パネル。
【数４】
2019530885.tif 000035
（ｒ：前記複数のレンズの各レンズの曲率半径；
ｓ：前記レンズアレイ層と前記第１表示基板との法線距離；
ｎ１：前記複数のレンズの各レンズの屈折率；
ｎ２：前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側に位置する媒質の屈折率。）
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の３Ｄ表示パネルを含む３Ｄ表示機器。
【請求項２１】
複数組のＭ（２以上の整数）個画素を有する反射型表示基板である第１表示基板を形成するステップと、
前記第１表示基板に向かう透明表示基板である第２表示基板を形成するステップと、
前記第２表示基板の前記第１表示基板から離れる側にレンズアレイ層を形成するステップとを含み、
前記レンズアレイ層は、複数のレンズを含み、Ｍ個画素ごとに反射される光を、前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側のＮ（２以上の整数）個の視域内の１つの視域に導くことができる３Ｄ表示パネルの製造方法。
【請求項２２】
レンズアレイ層を形成するステップは、
第１電極層と第２電極層を形成することと、
前記第１電極層と前記第２電極層との間に挟まれる電動液晶レンズアレイ層を形成することと
を含む請求項２１に記載の３Ｄ表示パネルの製造方法。
【請求項２３】
前記第２表示基板の前記第１表示基板から離れる側に導光板を形成するステップを更に含む請求項２１に記載の３Ｄ表示パネルの製造方法。
【請求項２４】
前記導光板を形成するステップは、
異なる出射角度を有する複数の領域を前記導光板に形成することを含み、
前記レンズアレイ層を形成するステップは、
前記複数の領域に対応する、異なる曲率半径を有する複数のレンズを形成することを含む請求項２３に記載の３Ｄ表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本公開は、表示技術に関し、具体的に、３Ｄ表示パネル、当該３Ｄ表示パネルを含む３Ｄ表示機器、及び当該３Ｄ表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、観測者の目の立体視覚原理に基づいて、３Ｄ画像表示が実現される。具体的に、３Ｄ画像表示において、観測者の左目と右目では、２枚の異なる２次元画像をそれぞれ観測する。２枚の異なる２次元画像は、同時に脳に送られ、リアルな３Ｄ画像感覚を与える。近来、３Ｄ表示機器は、既に表示技術研究の焦点になっている。例えば、映画やテレビを視聴するときに３次元（３Ｄ）画像を生成するための３Ｄメガネが開発されている。
【発明の概要】
【０００３】
本公開は、１つの態様として、３Ｄ表示パネルを提供する。当該３Ｄ表示パネルは、複数組のＭ（２以上の整数）個画素を有する反射型表示基板である第１表示基板と、前記第１表示基板に向かう透明表示基板である第２表示基板と、前記第２表示基板の前記第１表示基板から離れる側に位置するレンズアレイ層とを含む。レンズアレイ層は、複数のレンズを含み、Ｍ個画素ごとに反射される光を、前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側のＮ（２以上の整数）個の視域内の１つの視域に導くことができる。
【０００４】
前記レンズアレイ層は、光源からの入射光方向の入射光を屈折させ、前記レンズアレイ層を透過した光が屈折光方向に沿って伝達し、前記第１表示基板に反射されて画像表示するように構成される。しかも、前記屈折光方向と前記第１表示基板の反射面の法線との第１角度は、前記入射光方向と前記法線との第２角度より小さいことが好ましい。
【０００５】
Ｍ＝Ｎであり、Ｍ個画素ごとに反射される光は、該当する視域に導かれることが好ましい。
【０００６】
Ｍ＝Ｎ＝２であり、前記第１表示基板は、隣接する第１画素と第２画素を複数対含み、前記レンズアレイ層は、前記第１画素に反射される光を第１視域に導き、前記第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成されることが好ましい。
【０００７】
前記複数のレンズの各レンズは、Ｌ（１以上の整数）組のＭ個画素に対応し、前記複数のレンズの各レンズは、Ｌ組のＭ個画素の各組の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）個視域に導くように構成されることが好ましい。
【０００８】
Ｍ＝Ｎであり、前記複数のレンズの各レンズは、Ｌ組のＭ個画素の各組の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を該当する視域に導くように構成されることが好ましい。
【０００９】
Ｍ＝Ｎ＝２であり、前記複数のレンズの各レンズは、Ｌ組の複数対の隣接する第１画素と第２画素に対応し、前記レンズアレイ層は、Ｌ組の各組の各対の隣接する第１画素と第２画素内の第１画素に反射される光を第１視域に導き、Ｌ組の各組の各対の隣接する第１画素と第２画素内の第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成されることが好ましい。
【００１０】
Ｍ＝Ｎ＝２であり、前記複数のレンズの各レンズは、複数対の第１画素と第２画素に対応し、前記複数のレンズの各レンズは、複数対の第１画素と第２画素内の第１画素に反射される光を第１視域に導き、複数対の第１画素と第２画素内の第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成されることが好ましい。
【００１１】
Ｌ＝３であり、Ｍ＝Ｎ＝２であり、前記複数のレンズの各レンズは、3対の第１画素と第２画素に対応し、前記複数のレンズの各レンズは、３対の第１画素と第２画素内の各第１画素に反射される光を第１視域に導き、３対の第１画素と第２画素内の各第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成されることが好ましい。
【００１２】
前記レンズアレイ層は、駆動回路に接続される第１電極層と第２電極層の間に挟まれ、前記第１電極層と第２電極層に駆動される電動液晶レンズアレイ層であることが好ましい。
【００１３】
３Ｄ表示パネルは、前記第１表示基板に入射光を提供するための導光板を更に含むことが好ましい。
【００１４】
前記導光板は、異なる出射角度を有する複数の領域を含み、前記レンズアレイ層は、前記異なる出射角度を有する複数の領域に対応する、異なる曲率半径を有する複数のレンズを含むことが好ましい。
【００１５】
３Ｄ表示パネルは、環境光強度が閾値以上であると、環境光で前記第１表示基板に入射光を提供し、環境光強度が前記閾値より低くなると、導光板で前記第１表示基板に入射光を提供するように構成されることが好ましい。
【００１６】
Ｍ個画素ごとは、単一のサブ画素を含むことが好ましい。
【００１７】
Ｍ個画素ごとは、異なる色の複数のサブ画素を含むことが好ましい。
【００１８】
前記複数のレンズの各レンズは、以下の式に基づく曲率半径ｒを有することが好ましい。
【数１】
2019530885.tif 000003
（ｔ：Ｍ個画素ごとの画素幅；
ｌ：Ｎ個視域と前記レンズアレイ層との法線距離；
ｅ：隣接する２つの視域の距離；
ｎ１：前記複数のレンズの各レンズの屈折率；
ｎ２：前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側に位置する媒質の屈折率。）
【００１９】
前記複数のレンズの各レンズは、以下の式に基づくレンズピッチｐを有することが好ましい。
【数２】
2019530885.tif 000004
（ｅ：隣接する２つの視域の距離；
ｔ：Ｍ個画素ごとの画素幅；
ｗ：複数組のＭ個画素の幅。）
【００２０】
前記複数のレンズの各レンズは、以下の式に基づくレンズピッチｐを有することが好ましい。
【数３】
2019530885.tif 000005
（ｅ：隣接する２つの視域の距離；
ｔ：Ｍ個画素ごとの画素幅。）
【００２１】
前記複数のレンズの各レンズは、以下の式に基づく厚さｄを有することが好ましい。
【数４】
2019530885.tif 000006
（ｒ：前記複数のレンズの各レンズの曲率半径；
ｓ：前記レンズアレイ層と前記第１表示基板との法線距離；
ｎ１：前記複数のレンズの各レンズの屈折率；
ｎ２：前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側に位置する媒質の屈折率。）
【００２２】
本公開は、別の態様として、３Ｄ表示パネルの製造方法を提供する。当該方法において、複数組のＭ（２以上の整数）個画素を有する反射型表示基板である第１表示基板を形成するステップと、前記第１表示基板に向かう透明表示基板である第２表示基板を形成するステップと、前記第２表示基板の前記第１表示基板から離れる側にレンズアレイ層を形成するステップとを含み、前記レンズアレイ層は、複数のレンズを含み、Ｍ個画素ごとに反射される光を、前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側のＮ（２以上の整数）個の視域内の１つの視域に導くことができる。
【００２３】
レンズアレイ層を形成するステップは、第１電極層と第２電極層を形成することと、前記第１電極層と前記第２電極層との間に挟まれる電動液晶レンズアレイ層を形成することとを含むことが好ましい。
【００２４】
前記方法は、前記第２表示基板の前記第１表示基板から離れる側に導光板を形成するステップを更に含むことが好ましい。
【００２５】
前記導光板を形成するステップは、異なる出射角度を有する複数の領域を前記導光板に形成することを含み、前記レンズアレイ層を形成するステップは、前記複数の領域に対応する、異なる曲率半径を有する複数のレンズを形成することを含むことが好ましい。
【００２６】
本公開は、別の態様として、本文に記載する３Ｄ表示パネル又は本文に記載する方法で製造する３Ｄ表示パネルを含む３Ｄ表示機器を提供する。
【００２７】
以下の図面は、各実施例に基づく例示目的の例であり、本公開の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一部の実施例におけるフロント導光板の出射角度の分布を示す。
【図２】通常の反射型表示パネルの光路を示す。
【図３】一部の実施例における表示パネルの構造図である。
【図４】一部の実施例における表示パネルの構造図である。
【図５】一部の実施例におけるレンズの焦点距離と読取距離の関係を示す。
【図６】一部の実施例における反射型表示パネルの反射率改善用のレンズの動作原理を示す。
【図７】一部の実施例における円柱レンズの分光効果の動作原理を示す。
【図８】一部の実施例における反射型表示パネルにおける光路を示す。
【図９】一部の実施例における反射型表示パネルの各パラメータを示す。
【図１０】一部の実施例における円柱レンズの光路を示す。
【図１１】３Ｄ画像表示パネルにおけるレンチキュラシートの分光効果を示す。
【図１２】一部の実施例における表示パネルの構造図である。
【図１３】一部の実施例における表示パネルの構造図である。
【図１４】一部の実施例における表示パネルの構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下の実施例を参照して本公開を更に具体的に記載する。なお、以下の一部の実施例の記載は、例示と記載の目的でここに記載するものであり、全ての実施例を網羅し、又は開示される精確な形態に限定するという趣旨ではない。
【００３０】
通常の反射型液晶表示パネルは、通常ＴＦＴ基板と、カラーフィルム基板と、カラーフィルム基板のＴＦＴ基板から離れる側に位置するフロント導光板とを含む。環境光強度が比較的高い場合、通常の反射型液晶表示パネルは、環境光を光源として画像表示するが、環境光強度が比較的低い場合、フロント導光板を開いて光源として画像表示する。通常の反射型液晶表示パネルは、いくつかの不備を有する。まず、環境光を光源とする場合、表示パネルで約３０％の反射率しか実現されない。次に、フロント導光板を光源として画像表示する場合、フロント導光板の出射角度が比較的大きいため、反射率は、もっと低い。
【００３１】
図１は、一部の実施例におけるフロント導光板の出射角度の分布を示す。図１に示すように、フロント導光板から出射される大部分の光の出射角度は、６０度より大きく、そのピーク値が８５度左右である。図２は、通常の反射型表示パネルの光路を示す。図２に示すように、フロント導光板から出射される比較的大きい出射角度の光は、カラーフィルム基板に入り、ＴＦＴ基板上の反射フィルム（例えば反射電極）に反射される。反射光は、表示パネルから出射されて画像表示に用いられることなく、表示パネルの内部で吸収される（例えばカラーフィルタと偏光子に吸収される）。
【００３２】
従って、本公開は、従来技術の制限及び不備による問題の１つ又は複数を実質的に回避する新規な反射型表示パネル及びその製造方法を提供する。本公開は、１つの態様として、反射型表示パネルを提供する。当該表示パネルは、例えば液晶表示パネル、電子インク表示パネル、有機発光表示パネルなど、あらゆる適切な種類の表示パネルであってもよい。一部の実施例において、前記表示パネルは、複数組のＭ（２以上の整数）個画素を有する反射型表示基板である第１表示基板と、前記第１表示基板に向かう透明表示基板である第２表示基板と、前記第２表示基板の前記第１表示基板から離れる側に位置するレンズアレイ層とを含む。前記レンズアレイ層は、複数のレンズを含み、Ｍ個画素ごとに反射される光を、前記レンズアレイ層の前記第２表示基板から離れる側のＮ（２以上の整数）個の視域内の１つの視域に導くことに用いられる。前記表示パネルは、第１表示基板と第２表示基板の間に挟まれる液晶層を更に含んでもよい。
【００３３】
一部の実施例において、当該表示パネルは、３Ｄ表示パネルである。従って、Ｎ個視域で観測可能な複数のビューを３Ｄ画像表示に用いることができる。例えば、一部の実施例において、前記複数のビューは、例えばそれぞれ左目視域と右目視域で観測可能な左目ビューと右目ビューの２つのビューを含む。複数のビューは、２つより多いビューを含む。
【００３４】
図３は、一部の実施例における表示パネルの構造図である。図３に示すように、実施例における表示パネルは、光源ＬＳと、光源ＬＳから発射される光を出射角度で導光板から出射されるまで完全に反射させる導光板ＬＧＰと、隣接する第１画素ＰＬと第２画素ＰＲを複数対含む第１表示基板Ｓ１（例えばＴＦＴ基板）と、第１表示基板Ｓ１に向かう第２表示基板Ｓ２（例えばカラーフィルム基板）と、第１表示基板に反射される光を少なくとも第１視域と第２視域（例えば左目視域ＬＶＺと右目視域ＲＶＺ）に導くためのレンズアレイ層ＬＡを含む。レンズアレイ層ＬＡは、各レンズが少なくとも一対の画素ＰＬとＰＲに対応するように構成されることが好ましい。図３に示される例では、各レンズは、一対の画素ＰＬとＰＲに対応する。各レンズは、複数対の画素ＰＬとＰＲに対応することが好ましい。実質上第１画素ＰＬに反射される全ての光は、例えば、左目視域ＬＶＺである第１視域に導かれることが好ましい。実質上第２画素ＰＲに反射される全ての光は、例えば、右目視域ＲＶＺである第２視域に導かれることが好ましい。第１画素ＰＬに反射される大部分の光は、例えば、左目視域ＬＶＺである第１視域に導かれることが好ましい。第２画素ＰＲに反射される大部分の光は、例えば、右目視域ＲＶＺである第２視域に導かれることが好ましい。導光板ＬＧＰは、光入射面と、第２表示基板に近い側に位置し、入射光を第１表示基板（反射基板）に提供するための光出射面とを有する。
【００３５】
一部の実施例において、前記表示パネルは、第１表示基板Ｓ１（例えばＴＦＴ基板）と、第１表示基板Ｓ１に向かう第２表示基板Ｓ２（例えばカラーフィルム基板）と、第２表示基板Ｓ２の第１表示基板Ｓ１から離れる側に位置する導光板ＬＧＰと、第２表示基板Ｓ２の導光板ＬＧＰに接近する側に位置するレンズアレイ層ＬＡを含む。
【００３６】
一部の実施例において、前記表示パネルは、反射型液晶表示パネルである。一部の実施例において、前記表示パネルは、底基板に位置し、反射電極層を有するＴＦＴ基板と、液晶層と、液晶層のＴＦＴ基板から離れる側に位置する対向基板と、対向基板のＴＦＴ基板から離れる側に位置する導光板と、ＴＦＴ基板の底基板から離れる側に位置するレンズアレイ層を含む。対向基板は、カラーフィルム基板であることが好ましい。レンズアレイ層は、対向基板のＴＦＴ基板から離れる側に位置することが好ましい。前記表示パネルは、対向基板側に位置する偏光子層を更に含むことが好ましい。レンズアレイ層は、偏光子層の対向基板に接近する側に位置することが好ましい。レンズアレイ層は、偏光子層の対向基板から離れる側に位置することが好ましい。前記表示パネルは、偏光子層の対向基板から離れる側に位置する保護ガラスを更に含むことが好ましい。レンズアレイ層は、保護ガラスの偏光子層に接近する（又は対向基板に接近する）側に位置することが好ましい。レンズアレイ層は、保護ガラスの偏光子層から離れる（又は対向基板に接近する）側に位置することが好ましい。
【００３７】
図４は、一部の実施例における表示パネルの構造図である。図４に示すように、実施例における表示パネルは、第１表示基板Ｓ１（例えば底基板上の、反射電極層を有するＴＦＴ基板）と、第１表示基板Ｓ１に向かう第２表示基板Ｓ２（例えばカラーフィルム基板）と、第２表示基板Ｓ２の第１表示基板Ｓ１から離れる側に位置するレンズアレイ層ＬＡと、レンズアレイ層ＬＡの第２表示基板Ｓ２から離れる側に位置する偏光子層ＰＬと、偏光子層ＰＬのレンズアレイ層ＬＡから離れる側に位置する導光板ＬＧＰを含む。前記表示パネルは、偏光子層ＰＬのレンズアレイ層ＬＡから離れる側に位置すると共に、導光板ＬＧＰの偏光子層ＰＬに接近する側に位置し、即ち偏光子層ＰＬと導光板ＬＧＰの間に位置する保護ガラスＣを更に含むことが好ましい。第２表示基板Ｓ２がカラーフィルム基板である場合、保護ガラスＣを必要としない。
【００３８】
典型的な読取距離と典型的な画素サイズに基づいて、レンズアレイ層のレンズの焦点距離を確定することができる。当該焦点距離は、式（１）に基づいて確定することができる。
【数５】
2019530885.tif 000007
（１）
ここで、ＩＰＤは、第１視域（例えば左目視域）と第２視域（例えば右目視域）の間の距離であり、Ｐは画素サイズであり、Ｌは、読取距離であり、例えば、レンズアレイ層と視点（例えば第１視域と第２視域）の間の法線距離である。
【００３９】
図５は、一部の実施例におけるレンズの焦点距離と読取距離の関係を示す。図５に示すように、第１視域はユーザの左目であり、第２視域は、ユーザの右目である。レンズアレイ層と第１及び第２視域の間の法線距離は、Ｌと定義される。画素サイズＰは、一対の隣接する第１画素Ｌと第２画素Ｒの幅の和として定義される。
【００４０】
１つの例において、ＩＰＤは、約５０ｍｍであり、即ち左目と右目の間の平均距離である。画素サイズは、約１００μｍであり、読取距離は、約２００ｍｍである。２００ｍｍの読取距離を実現する焦点距離は、約１ｍｍであると確定することができる。
【００４１】
上述のように、通常の反射型表示パネルの不備の１つは、フロント導光板から出射される光が比較的大きい出射角度を有するため、反射率が比較的低くなることである。本公開の反射型表示パネルにレンズアレイ層を設置することにより、表示パネルの反射率を改善することができる。図６は、一部の実施例における反射型表示パネルの反射率改善用のレンズの動作原理を示す。図６に示すように、導光板ＬＧＰから出射される光が比較的大きい出射角度を有する。当該光は、レンズアレイ層のレンズＬで屈折し、反射フィルムＲＦ（例えば表示パネルの反射電極層）に導かれる。図６に示すように、屈折光と反射フィルムＲＦの表面の法線ＮＬの間の角度θは、導光板ＬＧＰから出射される光の角度より小さい。当該屈折光は、反射フィルムＲＦの入射光になり、反射フィルムＲＦに反射されて画像表示に用いられる。従って、アレイレンズ層を有しない通常の反射型表示パネルに比較し、反射フィルムＲＦに反射される光と反射フィルムＲＦの表面の法線ＮＬの間の角度も小さくなる。従って、反射フィルムＲＦに反射される大部分の光は、表示パネルの表示領域に導かれ、表示パネルの光利用率が大幅に向上する。
【００４２】
表１は、一部の実施例における表示パネルの反射率と、反射フィルムの入射光と反射フィルムの表面の法線の間の角度θとの相関性を示す。表１に示すように、表示パネルの平均反射率は、角度θが３０度である場合の７６．８１％から、角度θが１０度である場合の１７１．２７％に改善される。
【００４３】
表１：一部の実施例における表示パネルの反射率と、反射フィルムの入射光と反射フィルムの表面の法線の間の角度θとの相関性
【表１】
2019530885.tif 000008
【００４４】
一部の実施例において、前記表示パネルは、反射型液晶表示パネルである。環境光強度が比較的高い場合、当該反射型液晶表示パネルは、環境光を光源として画像表示するが、環境光強度が比較的低い場合、フロント導光板を開いて光源として画像表示する。図４に示すように、実施例における表示パネルは、保護ガラスＣとレンズアレイ層ＬＡの間に位置する偏光子層ＰＬを含む。入射光（例えば環境光又は導光板ＬＧＰから出射される光）は、偏光子層ＰＬを透過してレンズアレイ層ＬＡに照射する。図６と結び付けて検討したように、レンズアレイ層ＬＡが入射光を集光して入射光を屈折させることにより、入射光の方向は、反射フィルムＲＦ（例えば第１表示基板Ｓ１に位置する反射電極層）に照射される前に変更される。レンズアレイ層ＬＡの存在により、反射フィルムＲＦに入射される光と反射フィルムの表面の法線との角度θは、現在比較的小さくなる。反射フィルムＲＦは、屈折光を反射して画像表示に用いる。大部分の反射光は、表示領域に導かれる。このように、表示パネルの光利用率を大幅に向上させることができる。
【００４５】
図４に示すように、第１表示基板Ｓ１は、隣接する第１画素ＰＬと第２画素ＰＲを複数対含む。実質上第１画素ＰＬに反射される全ての光は、例えば、ユーザの左目である第１視域に導かれることが好ましい。実質上第２画素ＰＲに反射される全ての光は、例えば、ユーザの右目である第２視域に導かれることが好ましい。第１画素ＰＬに反射される大部分の光は、例えば、ユーザの左目である第１視域に導かれることが好ましい。第２画素ＰＲに反射される大部分の光は、例えば、ユーザの右目である第２視域に導かれることが好ましい。このようにすることによって、左目画像と右目画像を分離して３Ｄ画像表示を実現することができる。
【００４６】
図７は、一部の実施例における円柱レンズの分光効果の動作原理を示す。図７に示すように、１つ又は複数の画素（例えば１対の隣接する第１画素ＰＬと第２画素ＰＲ）は、円柱レンズの後焦点面に位置する。後焦点面の点Ｏからの１束の光線は、円柱レンズで屈折する。当該点Ｏが円柱レンズの後焦点面に位置するため、当該光線は、円柱レンズで集光されて、１束目の平行光線として円柱レンズから出射される。図７に示すように、当該１束目の光線の方向（Ｏ−Ｏ´線に沿う）は、実質上当該円柱レンズの光軸とは平行である。点ｙ（点Ｏの上方にあり、後焦点面に位置する。）からの１束の光線は、円柱レンズで屈折して集光され、２束目の平行光線として円柱レンズから出射される。図７に示すように、当該２束目の平行光線は、１束目の平行光線の視域とは異なる視域に導かれる。１束目の平行光線に比較し、２束目の平行光線は、円柱レンズの光軸から下方へ傾斜する方向に沿って導かれる。類似に、点Ｏの下方にあり、後焦点面に位置する点からの１束の光線は、円柱レンズで屈折して集光され、３束目の平行光線として円柱レンズから出射される。３束目の平行光線は、円柱レンズの光軸から上方へ傾斜する方向に沿って導かれる。円柱レンズの分光効果に基づいて、３Ｄビューの画像表示を実現することができる。
【００４７】
図８は、一部の実施例における反射型表示パネルの光路を示す。図８には、第１表示基板に位置する反射電極層に反射される２つの光線が示される。第１光線は、第１画素ＰＬに反射されて、角度θ１（第１光線と反射電極層の表面の法線との角度）で伝達されて円柱レンズに入る。その後、第１光線は、円柱レンズと円柱レンズ上部の媒質との界面で屈折する。屈折後の第１光線は、第１視域（例えば右目視域ＲＶＺ）に導かれる。屈折後の第１光線と反射電極層の表面の法線との角度は、θ１１である。第２光線は、第２画素ＰＲに反射されて、角度θ２（第２光線と反射電極層の表面の法線との角度）で伝達されて円柱レンズに入る。その後、第２光線は、円柱レンズと円柱レンズ上部の媒質との界面で屈折する。屈折後の第２光線は、第２視域（例えば左目視域ＬＶＺ）に導かれる。屈折後の第２光線と反射電極層の表面の法線との角度は、θ２２である。円柱レンズの屈折率は、ｎ１であり、円柱レンズ上部の媒質の屈折率は、ｎ２である。角度θ１１は、ｓｉｎθ１×ｎ１＝ｓｉｎθ１１×ｎ２で確定し、角度θ２２は、ｓｉｎθ２×ｎ１＝ｓｉｎθ２２×ｎ２で確定することができる。あらゆる適切な光学透明材料を使用して円柱レンズと円柱レンズ上部の媒質を製作することができ、樹脂、ガラス、石英などを例示できるが、それらに限定されない。円柱レンズと円柱レンズ上部の媒質にそれぞれ適切な透明材料を選択することによって、画像を異なる視域に分離することができる。
【００４８】
図９は、一部の実施例における反射型表示パネルの各パラメータを示す。図９に示すように、画素は、画素幅ｔを有し、レンズは、曲率半径ｒを有する。第１視域と第２視域の間の距離は、ｅに定義され、第１視域、第２視域と円柱レンズとの読取距離は、ｌに定義される。曲率半径ｒは、式（２）に基づいて確定することができる。
【数６】
2019530885.tif 000009
（２）
【００４９】
ユーザの目で任意の視差画像を観測する場合、円柱レンズを経由して最適な視点で観測した点は、円柱レンズにオーバレイされる視差画像に属する。視差画像がｍ個存在する場合、式（３）に基づいてレンズピッチｐを確定することができる。
【数７】
2019530885.tif 000010
（３）
【００５０】
従って、ｐは、最適値が
【数８】
2019530885.tif 000011
であり、しかも
【数９】
2019530885.tif 000012
から
【数１０】
2019530885.tif 000013
までの範囲内に変化する。
【００５１】
レンズの厚さは、式（４）に基づいて確定することができる。
【数１１】
2019530885.tif 000014
（４）
【００５２】
従って、これら算出されたパラメータ（曲率半径ｒ、レンズピッチｐ、レンズの厚さｄを含む）に基づいて円柱レンズを設計することができる。
【００５３】
図１０は、一部の実施例における円柱レンズの光路を示す。図１０に示すように、Ｆは、円柱レンズの物体側焦点であり、Ｆ´は、円柱レンズの像側焦点であり、Ｈは、円柱レンズの物体側主点であり、Ｈ´は、円柱レンズの像側主点であり、ｎ１は、円柱レンズの屈折率であり、ｎ２は、円柱レンズに隣接する媒質の屈折率である。円柱レンズの焦点距離は、式（５）に基づいて確定することができる。
【数１２】
2019530885.tif 000015
（５）
【００５４】
円柱レンズの後焦点面と物体側主点Ｈとの間の法線距離ＸＨは、式（６）に基づいて確定することができる。
【数１３】
2019530885.tif 000016
（６）
ここで、ｄは、レンズの厚さであり、ｒは、曲率半径である。
【００５５】
光線の伝達方向は、物体側主点Ｈを通過前後で変わらず、即ち、伝達方向と円柱レンズの光軸との角度は、変わらない。従って、式（７）が成立する。
【数１４】
2019530885.tif 000017
（７）
【００５６】
図１１は、３Ｄ画像表示パネルのレンチキュラシートの分光効果を示す。図１１に示すように、３Ｄ画像表示パネルは、第１画素１と第２画素２を複数対有する第１基板Ｓ１と、レンチキュラシートＬＳを含む。第１基板Ｓ１は、レンチキュラシートＬＳの物体側焦点面に位置する。図１１には、一種の座標系が示されており、円柱レンズ０の頂点Ｏを当該座標点の原点とし、円柱レンズ０の光軸をＸ軸とし、Ｙ軸が第１基板Ｓ１とは平行する複数の円柱レンズの頂点を連結した線である。複数の円柱レンズ１、２、…、ｋ、ｋ＋１、…は、Ｙ軸の正方向に沿って配列する。複数の円柱レンズ−１、−２、…、−ｋ、−（ｋ＋１）、…は、Ｙ軸の負方向に沿って配列する。
【００５７】
通常、観測者は、表示パネルを視野の中心付近にセットし、即ち視差画像の視点がＸ軸回りに対称分布する。例えば、３Ｄ画像表示パネルにｍ個視差画像を有するのであれば、第ｉ個視差画像に対する最適な視点は、（ｌ，［ｉ−（ｍ＋１）／２］ｅ）と確定することができる。ここで、ｉは、１〜ｍの整数であり、ｌは、明視距離であり、ｅは、隣接する視差点の距離である。ｍ＝２の場合、ｅは、人の目の瞳孔距離であることが好ましい。
【００５８】
一部の実施例において、ｍ＝２である。第１視差画像を観測する（ｉ＝１）と、その該当する視点の座標は、（ｌ，−ｅ／２）であるが、第２視差画像を観測する（ｉ＝２）と、その該当する視点の座標は、（ｌ，ｅ／２）である。第ｋ個円柱レンズを経由して視点で観測した点と第ｋ個円柱レンズの光軸との距離は、上述の式（７）に基づいて確定することができる。例えば、第ｋ個円柱レンズを経由して視点で観測した第ｉ個視差画像における点と第ｋ個円柱レンズの光軸との距離ｈｋ，ｉは、以下である。
【数１５】
2019530885.tif 000018
（８）
【００５９】
しかも、第ｋ個円柱レンズを経由して視点で観測した第（ｉ＋１）個視差画像における点と第ｋ個円柱レンズの光軸との距離ｈｋ，ｉ＋１は、以下である。
【数１６】
2019530885.tif 000019
（９）
【００６０】
従って、画素幅ｔは、以下のように定義することができる。
【数１７】
2019530885.tif 000020
（１０）
【００６１】
式（５）、（８）、（９）、（１０）に基づいて、曲率半径ｒは、以下の式に基づいて確定することができる。
【数１８】
2019530885.tif 000021
（１１）
【００６２】
また、第ｍ個円柱レンズを経由して観測した第ｉ個視差画像の物体点は、第ｉ個視差画像の視野内に位置するはずである。即ち、以下の式が成立する。
【数１９】
2019530885.tif 000022
（１２）
【００６３】
式（５）、（８）、（１１）から導いた値を式（１２）の各パラメータに代入すると、レンズピッチｐは、以下の式に基づいて確定することができる。
【数２０】
2019530885.tif 000023
（１３）
【００６４】
ｋと表示パネルの幅との関係は、以下の式を満たす。
【数２１】
2019530885.tif 000024
（１４）
【００６５】
式（１３）と（１４）を合わせると、レンズピッチｐは、以下のように示すことができる。
【数２２】
2019530885.tif 000025
（１５）
【００６６】
従って、ｐは、最適値が式（１６）であり、
【数２３】
2019530885.tif 000026
（１６）
しかも、
【数２４】
2019530885.tif 000027
から
【数２５】
2019530885.tif 000028
までの範囲内にある。
【００６７】
図１１における視域数が２であり、即ちｍ＝２である。レンズピッチｐの最適値は、
【数２６】
2019530885.tif 000029
である。
【００６８】
円柱レンズの焦点距離ｆ´は、以下のように確定することができる。
【数２７】
2019530885.tif 000030
（１７）
ここで、ｓは、円柱レンズと第１基板Ｓ１との法線距離である（図１０を参照する）。
【００６９】
式（５）、（６）、（１７）を合わせると、レンズの厚さｄは、以下の式に基づいて確定することができる。
【数２８】
2019530885.tif 000031
（１８）
【００７０】
対応して、各実施例に対し、円柱レンズの曲率半径ｒ、レンズピッチｐ、レンズの厚さｄを選択することができる。
【００７１】
上述の内容に基づいて、本公開の１つの態様として提供する３Ｄ表示パネルは、複数組のＭ個画素を有する反射型表示基板である第１表示基板と、前記第１表示基板に向かう透明表示基板である第２表示基板と、第１表示基板と第２表示基板の間に挟まれる（例えば第２表示基板の第１表示パネルに接近する側に位置する）液晶層と、複数のレンズを含み、第１表示基板に反射される光をＮ個視域に導くためのレンズアレイ層とを含む。例えば、レンズアレイ層は、Ｍ個画素ごとに反射される光をＮ個視域に導く。第１表示基板は、底基板に位置する反射電極層を含むことが好ましい。
【００７２】
Ｍ個画素ごとは、単一のサブ画素を含む。Ｍ個画素ごとは、同じ色の単一サブ画素を含むことが好ましい。Ｍ個画素ごとは、単一のサブ画素を含み、しかもＭ個画素は、異なる色のＭ個サブ画素を含むことが好ましい。例えば、第１表示基板は、３つの画素を複数組有し、３つの画素ごとが単一のサブ画素を含み、しかも３つ画素が異なる色の３つのサブ画素、例えば赤色サブ画素、緑色サブ画素、青色サブ画素を含む。
【００７３】
Ｍ個画素ごとは、複数のサブ画素を含むことが好ましい。Ｍ個画素ごとは、異なる色の複数サブ画素、例えば赤色サブ画素、緑色サブ画素、青色サブ画素を含むことが好ましい。
【００７４】
レンズアレイ層は、第１表示基板に反射される光を少なくともＭ個視域に導くように構成されることが好ましい。レンズアレイ層は、第１表示基板に反射される光を少なくとも第１視域と第２視域に導くように構成されることが好ましい。
【００７５】
Ｍは、２以上の正整数であることが好ましい。Ｎは、２以上の正整数であることが好ましい。Ｍ＝Ｎであることが好ましい。即ち、レンズアレイ層は、Ｍ個画素ごとに反射される光をＮ個視域内の１つの視域に導くように構成され、Ｎ＝Ｍである。Ｍ個画素ごとに反射される光は、例えば一対一の関係で該当する視域に導かれることが好ましい。
【００７６】
Ｍ＝Ｎ＝２であることが好ましい。即ち、第１表示基板は、隣接する第１画素と第２画素を複数対含み、レンズアレイ層は、第１画素に反射される光を第１視域に導き、第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成される。
【００７７】
一部の実施例において、複数のレンズの各レンズは、Ｌ（Ｌ≧１）組のＭ個画素に対応する。例えば、複数のレンズの各レンズは、Ｌ組のＭ個画素の各組の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）個視域に導くように構成される。Ｍ＝Ｎであり、複数のレンズの各レンズは、Ｌ（Ｌ≧１）組のＭ個画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、Ｌ組のＭ個画素の各組の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個視域に導くように構成される。Ｍ＝Ｎ＝２であることが好ましい。
【００７８】
Ｌ＝１であり、複数のレンズの各レンズは、１組のＭ個画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、各組のＭ個画素の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）個視域に導くように構成される。Ｍ＝Ｎであり、複数のレンズの各レンズは、１組のＭ個画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、各組のＭ個画素の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個視域に導くように構成される。Ｍ＝Ｎ＝２であることが好ましい。
【００７９】
Ｌ＝２であり、複数のレンズの各レンズは、第１組のＭ個画素と第２組のＭ個画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、第１組のＭ個画素と第２組のＭ個画素の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）個視域に導くように構成される。Ｍ＝Ｎであり、複数のレンズの各レンズは、第１組のＭ個画素と第２組のＭ個画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、第１組のＭ個画素と第２組のＭ個画素の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個視域に導くように構成される。Ｍ＝Ｎ＝２であることが好ましい。
【００８０】
Ｌ＝３であり、複数のレンズの各レンズは、第１組のＭ個画素、第２組のＭ個画素、第３組のＭ個画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、第１組のＭ個画素、第２組のＭ個画素、第３組のＭ個画素の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）個視域にそれぞれ導くように構成される。Ｍ＝Ｎであり、複数のレンズの各レンズは、第１組のＭ個画素、第２組のＭ個画素、第３組のＭ個画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、第１組のＭ個画素、第２組のＭ個画素、第３組のＭ個画素の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個視域にそれぞれ導くように構成される。Ｍ＝Ｎ＝２ことが好ましい。
【００８１】
複数のレンズの各レンズは、少なくとも１対の第１画素と第２画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、少なくとも１対の第１画素と第２画素に反射される光を少なくとも第１視域と第２視域にそれぞれ導くように構成される。複数のレンズの各レンズは、１対の第１画素と第２画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、第１画素に反射される光を第１視域に導き、第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成される。複数のレンズの各レンズは、複数対の第１画素と第２画素に対応することが好ましい。例えば、複数のレンズの各レンズは、複数対画素内の各第１画素に反射される光を第１視域に導き、複数対画素内の各第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成される。
【００８２】
一部の実施例において、前記３Ｄ表示パネルは、第１表示基板に入射光を提供するための導光板を更に含む。前記３Ｄ表示パネルは、光源を更に含むことが好ましい。前記光源から発射される光は、一定の出射角度で導光板から出射されるまで、前記導光板で完全に反射されることが好ましい。
【００８３】
図１２は、一部の実施例における表示パネルの構造図である。図１２に示すように、実施例の３Ｄ表示パネルは、隣接する第１画素ＰＬと第２画素ＰＲを複数対含む反射型表示基板である第１表示基板と、第１表示基板に向かう透明表示基板である第２表示基板と、複数のレンズを含み、第１表示基板に反射される光を第１視域ＬＶＺと第２視域ＲＶＺに導くためのレンズアレイ層ＬＡを含む。複数のレンズの各レンズは、１対の第１画素ＰＬと第２画素ＰＲに対応する。例えば、複数のレンズの各レンズは、１対の第１画素ＰＬと第２画素ＰＲに反射される光を第１視域ＬＶＺと第２視域ＲＶＺに導くように構成される。
【００８４】
各種類の適切な材料と製造方法を使用してレンズアレイ層を形成することができる。例えば、レンズアレイ層は、透明な有機又は無機材料で作製することができ、ガラス、石英又は樹脂が挙げられる。レンズアレイ層は、例えばフォトレジスト材料に対する露光・現像、レーザ書き込み、プラズマ書き込み、３Ｄプリントなどによって形成される。レンズの例は、円柱レンズ、半円柱レンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凹レンズ、平凸レンズ、三日月状レンズ、凹凸レンズなどを含むが、それらに限定されない。
【００８５】
図１３は、一部の実施例における表示パネルの構造図である。図１３に示すように、実施例のレンズアレイ層は、電動液晶レンズアレイ層ＬＣである。電動液晶レンズアレイ層ＬＣは、回路に接続される第１電極層Ｅ１と第２電極層Ｅ２の間に挟まれて駆動される。電動液晶レンズアレイ層を駆動して、第１画素ＰＬに反射される光を第１視域ＬＶＺに導き、第２画素ＰＲに反射される光を第２視域ＲＶＺに導く。図１３に示すように、電動液晶レンズアレイ層は、複数の液晶レンズを含んでもよい。各液晶レンズは、若干組の第１画素ＰＬと第２画素ＰＲに対応する。例えば、各液晶レンズは、３組の第１画素ＰＬと第２画素ＰＲに対応する。各液晶レンズは、該当する若干組（例えば該当する３組）内の各第１画素ＰＬに反射される光を第１視域ＬＶＺに導き、該当する若干組（例えば該当する３組）内の各第２画素ＰＲに反射される光を第２視域ＲＶＺに導くように構成される。各レンズは、１組の第１画素ＰＬと第２画素ＰＲに対応することが好ましい。実施例の３Ｄ表示パネルは、隣接する第１画素ＰＬと第２画素ＰＲを複数対含む反射型表示基板である第１表示基板Ｓ１と、第１表示基板Ｓ１に向かう透明表示基板である第２表示基板Ｓ２と、第１表示基板Ｓ１と第２表示基板Ｓ２の間に挟まれる液晶層を更に含むことが好ましい。
【００８６】
図１４は、一部の実施例における表示パネルの構造図である。図１４に示すように、実施例の導光板は、複数の出射領域、例えば領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを含む。前記複数の出射領域は、異なる出射角度を有する。レンズアレイ層は、異なる曲率半径を有する複数のレンズを含んでもよい。このような設計により、各出射領域は、出射領域からの光の屈折に適する曲率半径を有する１つ又は複数のレンズに対応することができる。例えば、出射角度の比較的大きい出射領域を、比較的大きい曲率半径を有する１つ又は複数のレンズにマッチさせることによって、屈折光と反射フィルムの表面の法線との角度を相対的に小さくすることができる。このような設計により、表示パネルの全体反射率を更に向上させることができる。
【００８７】
本公開の別の態様として提供する表示機器は、本文に記載する表示パネルを有する。適切な表示機器の例は、電子ペーパー、携帯電話、タブレットパソコン、テレビ、ディスプレイ、ノートパソコン、デジタルフォトフレーム、ゲームシステムなどを挙げることができるが、それらに限定されない。
【００８８】
一部の実施例において、前記表示機器は、環境光強度を測定するための光センサと、導光板用の光源（例えばＬＥＤ光源）を制御するように構成されるコントローラを含む。環境光強度が閾値以上であると、光センサは、コントローラに第１制御信号を送信する。コントローラは、第１制御信号を受信すると、光源をオフにする。環境光強度が閾値より小さくなると、光センサは、コントローラに第２制御信号を送信する。コントローラは、第２制御信号を受信すると、光源をオンにして導光板に光を提供する。
【００８９】
一部の実施例において、導光板用の光源（例えばＬＥＤ光源）を他のメカニズムで又は人工的に制御してもよい。例えば、ユーザによって光源をオンオフすることができる。即ち、光源をオン又はオフにする閾値をユーザによって確定することができる。ユーザは、環境光強度が高いと確定すると、人工的に光源をオフにすることができる。ユーザは、環境光強度が低いと確定すると、人工的に光源をオンにすることができる。
【００９０】
本公開は、別の態様として、本文に記載する表示パネルを製造する方法を提供する。一部の実施例において、前記方法は、複数組のＭ（２以上の整数）個画素を有する反射型表示基板である第１表示基板を形成するステップと、第１表示基板に向かう透明表示基板である第２表示基板を形成するステップと、第２表示基板の第１表示基板から離れる側にレンズアレイ層を形成するステップとを含み、前記レンズアレイ層は、複数のレンズを含み、Ｍ個画素ごとに反射される光を、レンズアレイ層の第２表示基板から離れる側のＮ（２以上の整数）個の視域内の１つの視域に導くことに用いられる。前記方法は、第１表示基板と第２表示基板の間に液晶層を形成することを更に含むことが好ましい。
【００９１】
レンズアレイ層を形成するステップは、第１電極層と第２電極層を形成することと、第１電極層と第２電極層との間に挟まれる電動液晶レンズアレイ層を形成することとを含むことが好ましい。
【００９２】
前記方法は、第２表示基板の第１表示基板から離れる側に導光板を形成するステップを更に含むことが好ましい。
【００９３】
導光板を形成するステップは、異なる出射角度を有する複数の領域を導光板に形成することを含み、レンズアレイ層を形成するステップは、前記複数の領域に対応する、異なる曲率半径を有する複数のレンズを形成することを含むことが好ましい。
【００９４】
一部の実施例において、レンズアレイ層は、光源からの入射光方向の入射光を屈折させ、レンズアレイ層を透過した光が屈折光方向に沿って伝達し、第１表示基板に反射されて画像表示するように構成される。しかも、屈折光方向と第１表示基板の反射面の法線との第１角度は、入射光方向と法線との第２角度より小さい。
【００９５】
Ｍ＝Ｎであり、レンズアレイ層は、Ｍ個画素ごとに反射される光は、該当する視域に導かれるように構成されることが好ましい。
【００９６】
Ｍ＝Ｎ＝２であり、第１表示基板は、隣接する第１画素と第２画素を複数対含むように形成され、レンズアレイ層は、第１画素に反射される光を第１視域に導き、第２画素に反射される光を第２視域に導くように構成されることが好ましい。
【００９７】
前記複数のレンズの各レンズは、Ｌ（１以上の整数）組のＭ個画素に対応するようにレンズアレイ層が構成され、複数のレンズの各レンズは、Ｌ組のＭ個画素の各組の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を第ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）個視域に導くように構成されることが好ましい。
【００９８】
Ｍ＝Ｎであり、レンズアレイ層は、複数のレンズの各レンズがＬ組のＭ個画素の各組の第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ）個画素に反射される光を該当する視域に導くように構成されるように形成されることが好ましい。
【００９９】
Ｍ＝Ｎ＝２であり、レンズアレイ層は、下記のように形成される。複数のレンズの各レンズは、Ｌ組の複数対の隣接する第１画素と第２画素に対応し、Ｌ組の各組の各対の隣接する第１画素と第２画素内の第１画素に反射される光を第１視域に導き、Ｌ組の各組の各対の隣接する第１画素と第２画素内の第２画素に反射される光を第２視域に導くように形成されることが好ましい。
【０１００】
Ｍ＝Ｎ＝２であり、レンズアレイ層は、下記のように形成される。複数のレンズの各レンズは、複数対の第１画素と第２画素に対応し、複数対の第１画素と第２画素内の第１画素に反射される光を第１視域に導き、複数対の第１画素と第２画素内の第２画素に反射される光を第２視域に導くように形成されることが好ましい。
【０１０１】
Ｌ＝３であり、Ｍ＝Ｎ＝２であり、レンズアレイ層は、下記のように形成される。複数のレンズの各レンズは、３対の第１画素と第２画素に対応し、３の第１画素と第２画素内の各第１画素に反射される光を第１視域に導き、３対の第１画素と第２画素内の各第２画素に反射される光を第２視域に導くように形成されることが好ましい。
【０１０２】
レンズアレイ層は、駆動回路に接続される第１電極層と第２電極層の間に挟まれて駆動される電動液晶レンズアレイ層であることが好ましい。
【０１０３】
例示と記載の目的で本公開の実施例を以上のように記載した。全ての実施例を網羅し、又は本公開を、開示される精確な形態や例示的実施例に限定するという趣旨ではない。従って、以上の記載は、限定的なものではなく、例示的なものとして見なされるべきである。明らかに、様々な修正や変形は、当業者にとって自明である。これらの実施例を選択して記載することは、本公開の原理とその最適な形態の実際応用を解釈するためであり、よって、本公開が特定用途又は構想される実施形態の各種類の実施例及び各種類の変形に適用することを、当業者が理解できるようになる。本公開の範囲は、添付する特許請求の範囲及びその同等形式により限定されるが、特に断りがなければ、全ての用語が最も広くて合理的な意味で解釈される。従って、「公開」や「本公開」などの用語は、特許請求の範囲を具体的な実施例に限定するというわけではなく、本公開の例示的な実施例に対する参考も本公開に対する限定を暗に含まず、しかもこのような限定を導くべきではない。本公開は、添付する特許請求の範囲の精神と範囲のみによって限定される。また、これらの請求項では、名称や元素に付く「第１」、「第２」などの用語を使用することがある。このような用語は、一種の命名方式と理解するべきであり、具体的な数を与えることを除き、このような命名方式で修飾する元素の数を限定することを意図としない。記載されるあらゆる利点とメリットは、必ずしも本公開の全ての実施例に適用するとは限らない。当業者が添付する特許請求の範囲によって限定される本公開の範囲を逸脱することなく、記載する実施例を変更することができることを認識するべきである。また、本公開では、添付する特許請求の範囲に明確に記載されるか否かにかかわらず、公衆に捧げることを意図とする素子や部品がない。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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