(57)【要約】【課題】  表示装置への装着時に、該表示装置の表示面上でのモアレの発生を抑制することが可能な視野角調整フィルタを提供する。【解決手段】  表示装置の視野角が狭くなるように調整する視野角調整フィルタ１０の表面ａには、表面ａの特定方向に延びる直線状の領域ｂを特定方向に等間隔に分割して得られる複数の領域ｃ内の各々に凸型のマイクロレンズ２が形成され、直線状の領域ｂが特定方向と直交する方向に複数形成されており、複数の領域ｃ内の各々に形成されるマイクロレンズ２の形成位置が不規則である。【選択図】  図１
2005070639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の視野角が狭くなるように調整する視野角調整フィルタであって、
前記視野角調整フィルタの表面には、前記表面の特定方向に延びる直線状の領域を前記特定方向に等間隔に分割して得られる複数の領域内の各々に凸型のマイクロレンズが形成され、前記直線状の領域が前記特定方向と直交する方向に複数形成されており、
前記複数の領域内の各々に形成されるマイクロレンズの形成位置が不規則である視野角調整フィルタ。
【請求項２】
請求項１記載の視野角調整フィルタであって、
前記マイクロレンズが平板マイクロレンズである視野角調整フィルタ。
【請求項３】
画像を表示する表示装置であって、
請求項１又は２記載の視野角調整フィルタを前記表示装置の表示面に貼り付けた表示装置。
【請求項４】
画像を表示する表示装置であって、
請求項１又は２記載の視野角調整フィルタを前記表示装置の画像形成層と最外層との間に設けた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の視野角を調整する視野角調整フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外等の公共の場で使われるモバイル端末機器や据え置き端末等における液晶表示装置やＣＲＴ等の表示装置においては、その用途によって、使用者以外の第三者による表示画像の覗き見を防止することが望まれる。そして、横からの覗き見における視認性を低下させるには、表示装置の表示面に対する視野角を狭くすることが有効である。
【０００３】
従来、液晶表示装置においては、視野角を広・狭に切り替えるために液晶の配向を変更する方法が知られている。又、視野角を狭くするためにマイクロレンズやセルフォック光ファイバーレンズを多数整列させる方法やマイクロルーバーを使用する方法等が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０２４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のマイクロレンズ等を多数整列させる方法やマイクロルーバーを使用する方法にあっては、マイクロレンズやルーバーが規則的に配列されているため、液晶表示装置の画素配列やカラーフィルタの配列等との間でしばしばモアレが発生してしまう。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、表示装置への装着時に、該表示装置の表示面上でのモアレの発生を抑制することが可能な視野角調整フィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の視野角調整フィルタは、表示装置の視野角が狭くなるように調整する視野角調整フィルタであって、前記視野角調整フィルタの表面には、前記表面の特定方向に延びる直線状の領域を前記特定方向に等間隔に分割して得られる複数の領域の各々に凸型のマイクロレンズが形成され、前記直線状の領域が前記特定方向と直交する方向に複数形成されており、前記複数の領域内の各々に形成されるマイクロレンズの形成位置が不規則である。
【０００８】
この構成により、例えば、上記フィルタを表示装置の表示面に貼り付けることで、表示装置の視野角を狭くすることができると共に、フィルタ上に形成された複数のマイクロレンズと表示装置の画素配列やカラーフィルタ等の配列との間で発生されるモアレを抑制することができる。又、マイクロレンズの形成位置が、表面全体で不規則になっているのではなく、複数の領域内の各々において不規則となっているため、表面上においてマイクロレンズ同士が極端に離れてしまい、隙間が多く存在するといったことがない。したがって、表示装置全体における視野角の狭域化を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表示装置への装着時に、該表示装置の表示面上でのモアレの発生を抑制することが可能な視野角調整フィルタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態を説明するための視野角調整フィルタの概略構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
図１に示す視野角調整フィルタ１０は、ＣＲＴ（cathode ray tube）や液晶表示装置等の表示装置における表示面に貼り付けて使用する。又、液晶表示装置の場合には、その画素形成層と最外層である表示面との間に配置して使用しても良い。図１（ｂ）に示すように、視野角調整フィルタ１０は、フィルム、シート、ガラスやプラスチック等の透明基板１で構成され、透明基板１の表面ａには、複数の凸型のマイクロレンズ２がイオン交換法等によって形成されている。つまり、マイクロレンズ２は平板マイクロレンズとなっている。又、各マイクロレンズ２は同じ大きさとなっており、その大きさは、例えば、液晶表示装置やそのカラーフィルタ等のサイズと同等か又は小さいサイズ、即ち、３μｍから３００μｍ程度である。
【００１１】
各マイクロレンズ２は、その形状が半球状であり、一方の面が平面状となっている平凸型のマイクロレンズである。いずれのマイクロレンズ２も透明基板１の図１（ｂ）中の上下方向からの入射光を屈折する機能を持つ。尚、マイクロレンズ２の形状は半球状に限らず、半円筒状、ドーム状、又はプリズム状であっても良い。
【００１２】
マイクロレンズ２は、図１（ｂ）に示すように、透明基板１の表面ａの特定方向に延びる直線状の領域ｂを、該特定方向に等間隔に分割して得られる複数の領域ｃ内の各々に形成され、該直線状の領域ｂが該特定方向と直交する方向に複数形成されており、複数の領域ｃ内の各々に形成されるマイクロレンズ２の形成位置が不規則になっている。尚、本実施形態において、領域ｃは、視野角調整フィルタ１０を取り付ける表示装置の各表示画素に対応する位置及び大きさとなるように、その大きさや位置が設定されている。このため、表示装置の複数の表示画素の各々にマイクロレンズ２が対応することになり、各表示画素を通過した光は、その対応するマイクロレンズ２に入射される。
【００１３】
マイクロレンズ２の形成位置を不規則にする方法としては、イオン交換を行う際に使用するマスク（穴）の位置を、複数の領域ｃ内の各々においてランダムにすることにより行う。マスクの位置座標は、乱数等を各領域ｃに発生させて決定する。但し、各領域ｃ内に形成されるマイクロレンズ２が領域ｃ内からはみ出すと、他のマイクロレンズ２と重なってしまうため、マスクの位置は、マイクロレンズ２が領域ｃ内に収まるような範囲に制限する。例えば、領域ｃの中心ｄから所定半径内の円に収まる範囲内で、マスクの位置を不規則に決定すれば良い。
【００１４】
上述したように、視野角調整フィルタ１０は表示装置の表示面に貼り付けて使用するものであるが、この場合は、透明基板１の表面ａと表示装置の表示面とを、粘着材料を用いたり、締結材料等による機械的方法を用いたりして密着させる。尚、視野角調整フィルタ１０を、液晶表示装置の内部に取り付ける場合には、液晶層やカラーフィルタ層と最外層である表示面との間に配置し、透明基板１の表面ａが液晶層、カラーフィルタ層、又は管面に対向するように配置すれば良い。
【００１５】
このようにして視野角調整フィルタ１０を取り付けた表示装置では、視野角調整フィルタ１０のマイクロレンズ２の屈折機能により、表示面に対して法線方向の光透過率が最大となり、法線方向から横にずれるにしたがって光透過率が減少していくため、視野角を狭くすることができる。
【００１６】
又、マイクロレンズ２を表面ａ上で完全に不規則に形成した場合、マイクロレンズ２同士が極端に近づいたり、離れたりして、表面ａ上に大きな隙間が生じてしまう可能性がある。大きな隙間があると、その部分の画素については視野角が狭くならないため、表示装置全体の視野角の狭域化を良好に行うことができない。
本実施形態の視野角調整フィルタ１０では、各領域ｃ内のマイクロレンズの形成位置を不規則にしているため、表面ａに大きな隙間ができることはない。したがって、表示装置全体の視野角の狭域化を良好に行うことができる。又、マイクロレンズ２が収まる範囲の大きさを任意に変更したり、マイクロレンズ２の直径や焦点距離を任意に変更することにより、上記隙間を増やしたり減らしたりすることができ、様々な視野角特性を持つ表示装置を実現することができる。
【００１７】
又、本実施形態によれば、上記のようにマイクロレンズの形成位置が不規則になっているため、視野角調整フィルタ１０と表示装置の画素配列やカラーフィルタ配列等との干渉によるモアレの発生を抑制することができる。
【００１８】
又、マイクロレンズ２として平板マイクロレンズを用いているため、視野角調整フィルタ１０の表裏面に凹凸部分ができなくなり、凹凸部への汚れの付着及び汚れによる光量損失を無くすことができる。
【００１９】
尚、上記の説明では、マイクロレンズ２を平板マイクロレンズとしているが、これは平板マイクロレンズでなくても良く、例えば、透明基板１の表面ａ上にマイクロレンズ２をフォトリソグラフィ法等により形成した図２のような構成としても良い。この場合でも、マイクロレンズ２の特徴（形状や形成位置等）は上記と全く同様である。但し、図２に示す視野角調整フィルタを表示装置に取り付ける場合は、表面ａの反対面を表示装置の表示面に密着させたり、表示装置の画素形成層と最外層との間に、表面ａを最外層側に向けて配置したりする。これにより、上記と同様の効果が得られる。
【００２０】
又、図１及び図２に示した各マイクロレンズ２の焦点距離は、視野角調整フィルタ１０をカラー液晶表示装置の表示面に貼り付ける際、液晶表示装置内部のカラーフィルタ層に焦点が合うように設計することが望ましい。つまり、各マイクロレンズ２の焦点距離は、表面ａからカラーフィルタ層までの距離に設計しておけばよい。これにより、カラー液晶表示装置において最適な画像表示を行うことができる。
【００２１】
又、液晶表示装置の場合、液晶層を挟む２つのガラス基板のうちの外側のガラス基板に、マイクロレンズ２を直接形成するようにしても良い。これにより、透明基板１と液晶層を挟むガラス基板とを兼用することができ、製造コストの削減につながる。又、表示装置の表示面を保護するプラスチック部材等にマイクロレンズ２を直接形成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態を説明するための視野角調整フィルタの概略構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図
【図２】本発明の実施形態を説明するための視野角調整フィルタの概略構成の断面を示す図
【符号の説明】
【００２３】
１０  視野角調整フィルタ
１  透明基板
２  マイクロレンズ
ａ  表面
ｂ、ｃ  領域
【図１】
2005070639.tif 000003
【図２】
2005070639.tif 000004