專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，特別是涉及使顯示區(qū)域的幾乎整個(gè)表面呈透明狀態(tài)，能清楚地識(shí)別背面的狀況，在該顯示區(qū)域內(nèi)只呈散亂狀態(tài)地顯示孤立的特定的圖形的液晶顯示裝置。
而且，特別是涉及組裝在照相機(jī)的取景光學(xué)系統(tǒng)中、適合于在取景器視野內(nèi)顯示自動(dòng)聚焦用的目標(biāo)圖形的液晶顯示裝置。
該液晶顯示面板利用設(shè)置在顯示區(qū)域的周圍的密封部，以一定的間隔將一對(duì)透明基板粘接起來(lái)，將液晶層封入該間隙中構(gòu)成液晶單元。而且，利用在該兩個(gè)基板相對(duì)的內(nèi)表面上形成的信號(hào)電極和對(duì)置電極，將電壓局部地加在液晶層上，能改變其光學(xué)特性(偏振光軸的扭曲、雙折射性、透射/散射等)。
因此，通過(guò)與配置在液晶單元兩側(cè)的偏振片的組合，或者利用液晶單元本身，使液晶層上施加了電壓的部分和未施加電壓的部分上，光的透射/吸收或散射及色相等不同，能進(jìn)行各種顯示。
在這樣的液晶顯示裝置中，有透射型和反射型或附帶照明的反射型的液晶顯示裝置。透射型液晶顯示裝置在與液晶顯示面板的識(shí)別側(cè)相反一側(cè)的第一基板的下側(cè)有光源部，反射型液晶顯示裝置將光源部配置在液晶顯示面板的識(shí)別側(cè)的第二基板的上側(cè)，或外界光從識(shí)別側(cè)入射。
另外，在附帶照明的反射型液晶顯示裝置的情況下，反射顯示時(shí)來(lái)自第二基板一側(cè)的光入射到液晶層上，從液晶層一側(cè)反射后再次出射到識(shí)別側(cè)，利用該出射到識(shí)別側(cè)的光的強(qiáng)度差進(jìn)行顯示，透射顯示時(shí)通過(guò)點(diǎn)亮第一基板下側(cè)的光源部，進(jìn)行與透射型液晶顯示裝置同樣的顯示。
另外，將由扭曲向列(NT)液晶或超扭曲向列(SNT)液晶構(gòu)成的液晶層夾持在一對(duì)透明基板之間的液晶顯示面板由于需要在其兩側(cè)配置偏振片，所以光的透射率低，透射顯示變暗。
因此，例如在將液晶顯示面板用于照相機(jī)的取景部的情況下，在使用這樣的偏振片的液晶顯示面板中，由于在偏振片上有吸收，所以取景器視野變暗。
另外，在使用照相機(jī)的狀態(tài)暗的情況下，不能看見(jiàn)液晶顯示面板上的目標(biāo)圖形等的顯示。因此，如果將光源部配置在與識(shí)別側(cè)相反一側(cè)的第一基板一側(cè)進(jìn)行照明，則來(lái)自被拍攝體的光通過(guò)設(shè)置在第一基板側(cè)的攝影透鏡入射，所以對(duì)來(lái)自攝影透鏡的光來(lái)說(shuō)，來(lái)自光源部的光成為干擾，存在觀察者難以識(shí)別被拍攝體的問(wèn)題。
本發(fā)明就是為了解決這些問(wèn)題而完成的，其目的在于在液晶顯示面板中不使用偏振片，能使顯示區(qū)域的幾乎整個(gè)表面呈透明度高的透射狀態(tài)，不管背景亮?xí)r還是暗時(shí)，在該顯示區(qū)域內(nèi)能經(jīng)常明顯地只顯示特定的圖形，而且不難看見(jiàn)背景。
另外，將光源部配置在上述液晶顯示面板的外周部，上述密封部的至少一部分與該光源部相對(duì)的部分具有透光性，該光源部發(fā)出的光通過(guò)該密封部，入射到上述液晶層內(nèi)。
或者，上述信號(hào)電極包括在上述顯示區(qū)域內(nèi)孤立形成的圖形電極；以及為了有選擇地將電壓加在該圖形電極上而橫切該顯示區(qū)域形成的布線電極，上述對(duì)置電極也可以只設(shè)置在與該圖形電極相對(duì)的區(qū)域。
在此情況下上述液晶層是根據(jù)由上述信號(hào)電極和對(duì)置電極產(chǎn)生的施加電壓的有無(wú)，改變透射率和散射率，施加了電壓的部分的透明度增大的散射型液晶層。其他結(jié)構(gòu)與上述的液晶顯示裝置相同即可。
在這些液晶顯示裝置中，上述液晶顯示面板的第二基板的外側(cè)是識(shí)別側(cè)，將第一基板的外側(cè)的狀況一直呈現(xiàn)在該識(shí)別側(cè)上。
而且，上述光源部點(diǎn)亮?xí)r上述液晶層的散射部的亮度比其他部分的亮度大，上述光源部不點(diǎn)亮?xí)r上述液晶層的散射部的亮度比其他部分的亮度小即可，另外，最好將用于使來(lái)自該光源部的光變成平行于液晶面板的第一基板及第二基板的光線的準(zhǔn)直透鏡設(shè)置在上述液晶顯示面板的外周部和光源部之間。
另外最好將偏振光分離元件設(shè)置在上述液晶顯示面板的外周部和光源部之間。
在此情況下，最好將液晶顯示面板的上述散射型液晶層作成由透明固態(tài)物和液晶構(gòu)成的混合液晶層，該混合液晶層是通過(guò)將紫外線照射在由液晶和有機(jī)單體構(gòu)成的液體上生成的，上述偏振光分離元件配置成，使其透射軸與上述混合液晶層的透明固態(tài)物的折射率和液晶的折射率的差變小的方向大致一致。
上述散射型液晶層也可以是由具有取向性的透明固態(tài)物和液晶構(gòu)成的混合液晶層，該混合液晶層是通過(guò)將紫外線照射在將液晶性高分子混合在液晶和有機(jī)單體中的液體上生成的。
作為上述偏振光分離元件，可以使用具有透射軸和大致與該透射軸正交的吸收軸的吸收型偏振片，或者使用具有透射軸和大致與該透射軸正交的反射軸的反射型偏振片。
在上述偏振光分離元件是反射型偏振片的情況下，將散射片設(shè)置在該偏振光分離元件和光源部之間，同時(shí)也可以將反射片設(shè)置在該光源部的周圍。
作為上述偏振光分離元件，也可以使吸收型偏振片和反射型偏振片與其各透射軸的方向一致，將吸收型偏振片配置在液晶顯示面板一側(cè)，將反射型偏振片配置在光源一側(cè)。
另外，也可以設(shè)置光量可變裝置，該光量可變裝置根據(jù)從第一基板的外側(cè)入射到上述液晶顯示面板上的光量，對(duì)從光源部入射到液晶顯示面板上的光量進(jìn)行增減控制。該光量可變裝置也可以手動(dòng)或自動(dòng)地控制加在光源部上的電壓或電流，以便改變其發(fā)光強(qiáng)度或發(fā)光時(shí)間。
該光量可變裝置由以下部分構(gòu)成由設(shè)置在上述液晶顯示面板和光源之間的液晶單元和配置在其兩側(cè)的偏振片構(gòu)成的液晶快門；檢測(cè)從上述第一基板的外側(cè)入射的光量的漏光計(jì)；以及根據(jù)該漏光計(jì)的輸出信號(hào)，改變加在上述液晶單元上的電壓的液晶驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)控制液晶快門的透射率，能改變來(lái)自光源部的入射光量。
最好在上述液晶顯示面板的第一、第二基板的至少一者的外表面上設(shè)置紫外線阻擋層。
另外，最好在上述液晶顯示面板的第一、第二基板的至少一者的外表面上設(shè)置防止上述光源部發(fā)射的光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光反射的反射防止層。
上述光源部最好發(fā)出波長(zhǎng)從380nm至800nm區(qū)域內(nèi)的光。而且，如果在液晶顯示面板的外周部配置多個(gè)光源部，則能獲得更充足的光量。作為該多個(gè)光源部雖然配置了發(fā)出的光的波長(zhǎng)區(qū)域(光的顏色)不同的光源部，但也可以設(shè)置在一個(gè)光源部?jī)?nèi)發(fā)出的光的波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)發(fā)光元件，以便能有選擇地使用它們。
作為組裝在照相機(jī)的取景光學(xué)系統(tǒng)中的模塊構(gòu)成所述的這些液晶顯示裝置，能將上述液晶顯示面板的圖形電極作為顯示自動(dòng)聚焦用的目標(biāo)圖形用的電極。
在此情況下，將取景用屏幕配置在上述液晶顯示面板的第一基板的外側(cè)，將取景用透鏡配置在第二基板的外側(cè)即可。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的液晶顯示面板的顯示區(qū)域幾乎整個(gè)呈透明狀態(tài)，能一直清楚地識(shí)別其第一基板背后的狀況。而且，通過(guò)在液晶層中采用散射型液晶層，不使用偏振片就能進(jìn)行顯示，所以能提高液晶顯示面板的透射率，提高背景的可識(shí)別程度。而且，只使被夾持在液晶層的圖形電極和對(duì)置電極之間的部分呈散射狀態(tài)，背景明亮?xí)r在其中心顯示暗圖形，背景暗時(shí)通過(guò)點(diǎn)亮光源部，能顯示明亮的圖形。這時(shí)，如果將準(zhǔn)直透鏡設(shè)置在上述液晶顯示面板的外周部和光源部之間，使來(lái)自光源部的光呈平行于液晶面板的第一基板及第二基板的光線，入射到液晶層上，則在液晶層的透明部散射并反射，而從識(shí)別側(cè)射出的光減少，不是不容易看見(jiàn)透明部，而是只明亮地顯示散射部的圖形。
如果將偏振光分離元件設(shè)置在液晶顯示面板的外周部和光源部之間，將液晶顯示面板的上述散射型液晶層作成由透明固態(tài)物和液晶構(gòu)成的混合液晶層，該混合液晶層是通過(guò)將紫外線照射在由液晶和有機(jī)單體構(gòu)成的液晶上生成的，配置上述偏振光分離元件，且使其透射軸與上述混合液晶層的透明固態(tài)物的折射率和液晶的折射率的差變小的方向大致一致，則來(lái)自光源部的光透過(guò)偏振光分離元件后呈線偏振光，其偏振方向?yàn)樯鲜鐾该鞴虘B(tài)物和液晶的折射率的差小的方向，所以來(lái)自光源部的入射光在液晶層的透射部上不散射而透射，只在散射部散射，能實(shí)現(xiàn)明亮的圖形顯示。
來(lái)自配置在液晶顯示面板的外周部上的光源部(側(cè)面光)的入射光使得除了液晶顯示面板的圖形顯示部以外幾乎整個(gè)呈透明狀態(tài)，所以利用由第一基板和空氣層的折射率差引起的反射和由第二基板和空氣層的折射率差引起的反射，能在全部顯示區(qū)域上導(dǎo)光。
另外，在液晶顯示面板和光源部之間只配置偏振光分離元件的情況下，與不設(shè)置偏振光分離元件的情況相比，到達(dá)液晶顯示面板上的光源部的光量減少，因此通過(guò)將反射型偏振片用于偏振光分離元件，使線偏振光出射到液晶層上，消除反射到光源部一側(cè)的分量，被反射片反射后再返回反射型偏振片上，能改善光的出射效率。
在從構(gòu)成液晶顯示面板的第一基板的外側(cè)入射的光的強(qiáng)度小的情況下，由于來(lái)自設(shè)置在液晶顯示面板周圍的光源部(側(cè)面光)的光只從液晶顯示面板的透明部微微地反射到觀察者一側(cè)，所以妨礙第一基板背后的識(shí)別性，所以利用光量可變裝置降低來(lái)自光源部的光量(亮度)即可。
圖2是沿圖1中的2-2線的示意剖面圖。
圖3是在圖1中的上面形成了信號(hào)電極的第一基板的平面圖。
圖4是設(shè)置在圖1中的第一基板和第二基板之間的密封部的平面圖。
圖5是在圖1中的下面形成了對(duì)置電極的第二基板的平面圖。
圖6是組裝了第一實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的照相機(jī)用模塊的平面圖。
圖7是沿圖6中的7-7線的示意剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的特性的曲線圖。
圖9是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的顯示原理用的說(shuō)明圖。
圖10是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第二實(shí)施形態(tài)的照相機(jī)用模塊的與圖7同樣的示意剖面圖。
圖11是說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置的顯示原理用的說(shuō)明圖。
圖12是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的第三實(shí)施形態(tài)的照相機(jī)用模塊的與圖7同樣的示意剖面圖。
圖13是表示該光量可變裝置之一例的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是表示透視作為本發(fā)明的液晶顯示裝置的實(shí)施例的將照相機(jī)用模塊裝入照相機(jī)后的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖15是表示將其攝影透鏡除去后的該照相機(jī)的正視圖。
實(shí)施發(fā)明用的最佳形態(tài)以下，參照


實(shí)施本發(fā)明用的最佳形態(tài)。
首先，參照?qǐng)D1至圖10說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實(shí)施形態(tài)。
圖1是該液晶顯示裝置的液晶顯示面板和光源部的平面圖，圖2是沿圖1中的2-2線的示意剖面圖，圖3是在上面形成了信號(hào)電極的第一基板的平面圖，圖4是設(shè)置在第一基板和第二基板之間的密封部的平面圖，圖5是在下面形成了對(duì)置電極的第二基板的平面圖。
利用這些圖，首先說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)的液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)。
如圖1及圖2所示，液晶顯示面板6這樣構(gòu)成利用存在于顯示區(qū)域的外周部的密封部3設(shè)有一定的間隙，將在其一面上形成了信號(hào)電極20的第一基板1和形成了對(duì)置電極21的第二基板2粘接起來(lái)，且使信號(hào)電極20和對(duì)置電極21相對(duì)，將液晶層18封入該間隙中。
該信號(hào)電極20由以下部分構(gòu)成沿第一基板1的內(nèi)表面的幾乎整個(gè)顯示區(qū)域形成的周圍電極11；在該周圍電極11內(nèi)孤立地形成的作為圖形電極的目標(biāo)電極5a、5b、5c；以及為了將電壓有選擇地加在該各個(gè)目標(biāo)電極上，而橫切周圍電極11，在與周圍電極11之間設(shè)有間隙G1(圖2)形成的布線電極8a、8b、8c。
對(duì)置電極21沿第二基板2的內(nèi)表面的幾乎整個(gè)顯示區(qū)域設(shè)置，以便與信號(hào)電極20相對(duì)。
第一基板是透明的玻璃基板，如圖3所示，在其一個(gè)面(圖中為上面)上作為是透明導(dǎo)電膜的由氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的信號(hào)電極20設(shè)有沿顯示區(qū)域的幾乎整個(gè)區(qū)域形成的周圍電極11；在該周圍電極11中孤立地形成的構(gòu)成自動(dòng)聚焦用的目標(biāo)形狀的3個(gè)目標(biāo)電極5a、5b、5c；以及連接在該各個(gè)目標(biāo)電極5a、5b、5c上的布線電極8a、8b、8c。
在該第一基板上的一邊附近排列著目標(biāo)電極用的3個(gè)連接電極12、13、14；以及周圍電極用的連接電極15。另外，還設(shè)有第二基板上的對(duì)置電極用的連接電極24。這些電極也全部利用與信號(hào)電極20相同的ITO膜形成。
3個(gè)目標(biāo)電極5a、5b、5c利用分別橫切周圍電極11的布線電極8a、8b、8c連接在各連接電極12、13、14上，周圍電極11利用周圍電極用布線電極16連接在周圍電極用的連接電極15上。
如圖2所示，在各目標(biāo)電極5a、5b、5c及布線電極8a、8b、8c和周圍電極11之間分別設(shè)有間隙G1。該間隙最好小到不顯眼的程度，所以3微米(μm)左右即可。為了使布線電極8a、8b、8c也不顯眼，最好使其寬度為3微米左右。
另外，以7～10微米(μm)的間隔與該第一基板1相對(duì)設(shè)置的第二基板2也是透明的玻璃基板，如圖5所示，在其一面(圖中為下面)上沿顯示區(qū)域的整個(gè)表面設(shè)置由ITO膜形成的對(duì)置電極21。在該對(duì)置電極21上也形成布線電極23。
為了使該第一基板1和第二基板2以一定的間隔相對(duì)地設(shè)置，在該間隙中存在圖中未示出的塑料制的隔離片，同時(shí)如圖4所示，利用設(shè)置在顯示區(qū)域的外周部的由透明的密封材料構(gòu)成的密封部3，如圖2所示將上述第一及第二基板粘接起來(lái)。
于是，以規(guī)定的間隔使第一基板1上的各目標(biāo)電極5a、5b、5c及周圍電極11和第二基板2上的對(duì)置電極21相對(duì)。
在密封部3的局部設(shè)有封孔部25，從該封孔部25注入液晶后用封裝材料進(jìn)行封裝，將液晶18封閉在第一基板1和第二基板2的間隙中。
因此，使第一基板1上的各目標(biāo)電極5a、5b、5c(圖2中只示出了目標(biāo)電極5c)及周圍電極11和第二基板2上的對(duì)置電極21相對(duì)，將液晶層18夾在中間。
為了對(duì)置電極21能與外部電路(圖中未示出)連接，利用將導(dǎo)電顆?；旌显谡辰硬牧现械母飨虍愋詫?dǎo)電密封材料22，將該布線電極23導(dǎo)電性地連接在設(shè)置在第一基板1上的對(duì)置電極用連接電極24上。
液晶層18是混合液晶層，它是這樣構(gòu)成的從外周密封部3的封孔部25，將液晶中含有有機(jī)單體的混合液晶的前驅(qū)物注入第一基板1和第二基板2的間隙中，用封裝材料26封裝后，從外部照射紫外線，將有機(jī)單體變成有機(jī)聚合物，使透明固態(tài)物分散在液晶內(nèi)。
由該混合液晶層構(gòu)成的液晶層18是透射率和散射率隨著由上述信號(hào)電極20和對(duì)置電極21產(chǎn)生的電壓施加的有無(wú)而變化，施加了電壓的部分的透明度(透射率)增大的散射型液晶層。
該液晶顯示面板6上的目標(biāo)電極5(以下不區(qū)分5a、5b、5c，全部稱為5)和對(duì)置電極21重疊的部分構(gòu)成形成顯示圖形的像素部，通過(guò)將電壓加在目標(biāo)電極5及周圍電極11和對(duì)置電極21之間，使全部液晶層18中的液晶分子的方向與該電場(chǎng)的方向一致，透射率增大，能使幾乎整個(gè)顯示區(qū)域呈透明狀態(tài)。
另外，通過(guò)斷開(kāi)加在目標(biāo)電極5上的電壓，液晶層18的目標(biāo)電極5上的部分呈散射狀態(tài)，顯示目標(biāo)圖形。
在此情況下，與液晶層18的布線電極8a、8b、8c及周圍電極11的間隙對(duì)應(yīng)的部分也呈散射狀態(tài)，但由于間隙G1及布線電極8a、8b、8c的寬度都很細(xì)，只有3微米，所以呈幾乎不能識(shí)別的狀態(tài)。
通過(guò)采用以上的結(jié)構(gòu)，只使對(duì)應(yīng)于液晶層18的目標(biāo)電極5的部分呈散射狀態(tài)，能顯示目標(biāo)圖形。
圖6是組裝了該液晶顯示裝置的照相機(jī)用模塊的平面圖，在顯示框內(nèi)，與透明的顯示區(qū)域內(nèi)能識(shí)別的背景(被拍攝體)像一起示出了只顯示了由3個(gè)目標(biāo)電極內(nèi)的中央的目標(biāo)電極5產(chǎn)生的自動(dòng)聚焦用的目標(biāo)圖形9的狀態(tài)。圖7是沿圖6中的7-7線的示意剖面圖。另外，圖7中為了說(shuō)明的方便，不是以小的電極、而是作為一個(gè)大的電極示出了目標(biāo)電極5。
由于將大電壓加在其他的目標(biāo)電極5及周圍電極11和對(duì)置電極21之間，所以呈只能識(shí)別中央的目標(biāo)圖形9的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，能在該中央的目標(biāo)圖形9內(nèi)對(duì)照地進(jìn)行聚焦。
如這些圖所示，該液晶顯示面板6被設(shè)置在面板保持框31內(nèi)，將第一基板1上的各連接電極12、13、14、15、及24通過(guò)斑紋橡膠32導(dǎo)電性地連接在撓性印刷電路基板(FPC)36上的各條布線上。為了進(jìn)行FPC36的定位，將定位銷33設(shè)置在面板保持框31上。
另外，為了確保斑紋橡膠32和FPC36的連接，設(shè)置了面板固定框38。在該面板固定框38中，將顯示窗37設(shè)置在相當(dāng)于液晶顯示面板的顯示區(qū)域的部分上。
另外，為了防止由于環(huán)境變化引起的溫度的急劇變化對(duì)液晶顯示面板的影響，在面板保持框31和面板固定框38的間隙中填充了由硅樹(shù)脂構(gòu)成的絕熱密封材料39。還利用該絕熱密封材料39進(jìn)行面板保持框31和面板固定框38的固定。
另外，在來(lái)自被拍攝體的光暗的情況下，觀察者難以識(shí)別目標(biāo)圖形9。因此在液晶顯示面板6的外周部(在該例中為右側(cè))設(shè)置了由發(fā)生紅色光的光電二極管(LED)元件構(gòu)成的光源部(側(cè)面光)27。
在該光源部27上設(shè)有將規(guī)定的信號(hào)加在光源部27上用的光源部電極28。而且，該光源部27利用光源部保持部34而被固定在面板保持框31上。
另外，將圖1及圖2所示的偏振光分離元件30設(shè)置在光源部27和液晶顯示面板之間。另外，雖然圖1及圖2中未示出，但在偏振光分離元件30和光源部27之間還設(shè)有使光源部27的光均勻地入射到液晶顯示面板6的全部表面上用的光學(xué)裝置29。該光學(xué)裝置29是被作成與液晶顯示面板相對(duì)的一側(cè)呈凸?fàn)钋蛎娴耐雇哥R(具有準(zhǔn)直透鏡的功能)或散射片。圖7中示出了散射片。
偏振光分離元件30采用作為偏振光軸具有透射軸和大致與該透射軸正交的吸收軸的吸收型偏振片。
從光源部27射出的光線最后利用偏振光分離元件30變成線偏振光，入射到液晶顯示面板6的液晶層18上。為了盡可能地不改變偏振光的性質(zhì)而使光傳播到液晶層18中，，液晶顯示面板3上至少入射來(lái)自光源部27的光的部分最好是不具有散射性的透明密封材料。
如圖7所示，由于如上構(gòu)成，來(lái)自光源部27的光利用光學(xué)裝置29變成規(guī)定角度的光，入射到偏振光分離元件30中。
通過(guò)偏振光分離元件30后產(chǎn)生的線偏振光朝向構(gòu)成液晶顯示面板的第一基板1和第二基板2和液晶層18射出。利用第一基板1和第二基板2和空氣層(圖中未示出)的折射率差，在第一基板1和第二基板2的內(nèi)表面上反復(fù)反射，能使光入射到液晶顯示面板6的全部液晶層18上。
圖中示出了來(lái)自圖4所示的光源部27的入射光53代表從偏振光分離元件30直接入射到液晶層18上的光分量。由于液晶層18呈透明狀態(tài)，所以在液晶層18上不加電壓的目標(biāo)電極5的部分(目標(biāo)部)以外的部上不散射，而是通過(guò)，幾乎沒(méi)有出射到觀察者一側(cè)的光。
在不加電壓的目標(biāo)電極5上，由于液晶層18散射，所以如圖4所示，向各個(gè)方向射出散射光，能出射到觀察者一側(cè)。圖4所示的散射光55是以射向觀察者一側(cè)的散射光為代表示出的。
來(lái)自液晶顯示面板的第一基板1背面的入射光在液晶層18不呈散射狀態(tài)(呈透明狀態(tài))的部分上，入射光51直接出射到識(shí)別側(cè)。入射到目標(biāo)電極5上的液晶層18散射的部分上的入射光52在液晶層18上散射后出射到識(shí)別側(cè)。
即，如圖7所示，來(lái)自第一基板1的下側(cè)(透鏡側(cè))的被拍攝體入射光51和被拍攝體入射光52中，被拍攝體入射光52被目標(biāo)電極5上的液晶層18散射，觀察者看到暗的狀態(tài)，由于液晶層18幾乎是透明的，所以被拍攝體入射光51被看到是明亮的。
因此，在明亮的被拍攝體的畫(huà)面中能將目標(biāo)圖形顯示成暗的圖形。在此情況下，由于沿被拍攝體入射光51、52的方向沒(méi)有偏振片這樣的吸收光的層，所以觀察者能識(shí)別明亮的被拍攝體。
用圖8說(shuō)明觀察者識(shí)別點(diǎn)亮光源部27時(shí)散射狀態(tài)的目標(biāo)部(對(duì)應(yīng)于目標(biāo)電極5的部分)和透射狀態(tài)的背景部(對(duì)應(yīng)于周圍電極11的部分)的亮度。圖8中的橫軸表示液晶顯示面板的顯示區(qū)域的位置，縱軸表示亮度。
在本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)中，由于將偏振光分離元件30設(shè)置在光源部27和液晶顯示面板6之間，所以液晶層18呈明亮狀態(tài)的背景部和目標(biāo)電極5上施加了電壓的目標(biāo)部的亮度只呈非常小的散射性，所以如實(shí)線61、63所示，呈極低的電平L0的亮度。
與此不同，液晶層18呈散射狀態(tài)的目標(biāo)電極5上未施加電壓的目標(biāo)部上，由于其呈散射性，所以如實(shí)線64所示，呈高電平Lm的亮度。在比來(lái)自被拍攝體的光亮的背景部上不能識(shí)別被拍攝體，所以背景部的亮度電平L0最好盡可能地低，目標(biāo)部的亮度電平Lm最好適當(dāng)?shù)卮蟆?br> 因此，最好設(shè)有根據(jù)使用液晶顯示裝置的環(huán)境，能改變光源部27的光量的光量可變功能。在該實(shí)施形態(tài)中，根據(jù)從液晶顯示面板的第一基板1的后方入射的光量，通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)地改變加在光源部27上的電壓，改變?cè)撜丈涔饬?。在第二?shí)施形態(tài)的說(shuō)明中使用圖8所示的亮度L1及虛線62、65。
下面，用圖9說(shuō)明本發(fā)明的有效性。
液晶層18由模式地呈棒狀的液晶分子80及其周圍的由丙烯酸樹(shù)脂構(gòu)成的模式地呈多孔質(zhì)體的透明固態(tài)物84構(gòu)成。而且，18a為透明部，18b為散射部(目標(biāo)部)。
液晶分子80具有對(duì)應(yīng)于異常光的折射率ne(其方向?yàn)?1)和對(duì)應(yīng)于正常光的折射率no(其方向?yàn)?2)。液晶層(混合液晶層)18的透明狀態(tài)和散射狀態(tài)由透明固態(tài)物84的折射率np和液晶分子80的折射率no或ne的差分、以及液晶分子的取向性(液晶分子80的方向和離散)決定。
在該實(shí)施形態(tài)中，作為液晶層18的原材料，使用大日本INK公司制的PNM-157混合液晶，將該混合液晶封入第一、第二基板的間隙中之后，用強(qiáng)度為30mW/cm2、波長(zhǎng)為360納米(nm)以上的紫外線照射60秒，作成由透明固態(tài)物84和液晶分子80構(gòu)成的混合液晶層。液晶層18的折射率no＝1.5，ne＝1.7，透明固態(tài)物84的折射率np為1.5左右。因此，np≈no。
在施加電壓小的情況下，對(duì)應(yīng)于液晶分子80的方向的強(qiáng)制力小，所以液晶分子80相對(duì)于透明固態(tài)物84朝向各個(gè)方向。即，液晶分子80的取向性弱，隨機(jī)配置，所以入射光在折射率為no的液晶分子和折射率為np的透明固態(tài)物的界面上發(fā)生反射，所以在液晶分子80和透明固態(tài)物84的界面上發(fā)生微小的多個(gè)界面反射，呈散射狀態(tài)。因此被拍攝體入射光52被散射，朝向觀察者一側(cè)呈弱的出射光。
在施加電壓大的情況下，對(duì)應(yīng)于液晶分子80的方向，電場(chǎng)對(duì)液晶分子80作用大的強(qiáng)制力，所以液晶分子80的長(zhǎng)軸(ne的方向81)朝向從第一基板1至第二基板2的方向。
來(lái)自第一基板1一側(cè)的入射光是其方向與液晶分子80的折射率no的方向平行的圓偏振光，所以透明固態(tài)物84和液晶分子80的界面上的折射率差小，幾乎不發(fā)生界面反射，呈透射狀態(tài)。因此，被拍攝體入射光51幾乎不散射，被拍攝體入射光51以現(xiàn)有的強(qiáng)度出射到觀察者一側(cè)。
另外，在圖9中，相對(duì)于紙面將表里方向作為X軸(71)，將上下方向作為Y軸(72)，將左右方向作為Z軸(73)表記。但是，由于用垂直于紙面的方向難以判斷X軸，所以用45°的箭頭表示。
來(lái)自光源部27的出射光53是幾乎不具有光的偏振性的圓偏振光75。該圓偏振光75的代表分量為X軸方向的偏振光分量(第一偏振光分量)76和Y軸方向的偏振光分量(第二偏振光分量)77。偏振光分離元件30的透射軸為X軸方向，吸收軸為Y軸方向。因此來(lái)自偏振光分離元件30的出射光成為X軸方向的線偏振光78。
在液晶層18的透明部18a中，液晶分子80的從第一基板朝向第二基板方向的折射率為ne，垂直于該ne的方向的折射率為no。因此，如果平行于折射率no的方向的偏振光入射，則由于與透明固態(tài)物84的折射率np的差小，所以在透明固態(tài)物84和液晶分子80的界面上幾乎不發(fā)生反射，所以幾乎不發(fā)生散射。
而且，在散射部18b中，由于液晶分子80隨即取向，所以線偏振光78也散射，成為散射光55，向識(shí)別側(cè)射出，所以觀察者能識(shí)別。
即，沿著與液晶分子80的折射率no的方向平行的方向(X軸方向)配置偏振光分離元件30的透射軸即可。
由上述可知，來(lái)自偏振光分離元件30的出射光在液晶層18的透明部(背景部)18a上幾乎不散射，只在散射部18b的目標(biāo)部上散射，觀察者能識(shí)別，觀察者能識(shí)別被拍攝體入射光51。
其次，參照?qǐng)D10和圖11及圖8說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的第二實(shí)施形態(tài)。
圖10與組裝了該液晶顯示裝置的照相機(jī)模塊的圖7同樣的示意剖面圖，與圖7相同的部分標(biāo)以相同的符號(hào)，省略它們的說(shuō)明。
在透明的第一基板1上，作為由透明導(dǎo)電膜即氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的信號(hào)電極，設(shè)置顯示自動(dòng)聚焦用目標(biāo)圖形用的孤立的目標(biāo)電極5和將電壓加在它上面用的布線電極8。其形狀及配置情況與第一實(shí)施形態(tài)相同，但不設(shè)置周圍電極11。
另外，在與第一基板1相距10微米相對(duì)的第二基板2上，只在與第一基板1上的目標(biāo)圖形5相對(duì)的區(qū)域設(shè)置對(duì)置電極21’，與目標(biāo)電極5的布線電極8不交叉地設(shè)置其布線電極23’。為了能與外部電路(圖中未示出)連接，利用將導(dǎo)電顆?；旌显谡辰硬牧现械母飨虍愋詫?dǎo)電性密封材料，將對(duì)置電極21’連接在第一基板1上設(shè)置的對(duì)置電極用連接電極(圖中未示出)上。
對(duì)置電極21’有與第一基板1上的目標(biāo)電極5大致相等的面積，另外利用與第一基板1上的布線電極8不同的位置進(jìn)行布線，連接在對(duì)置電極用連接電極上。因?yàn)槿绻c目標(biāo)電極5的布線電極8交叉，電壓就會(huì)被加在目標(biāo)電極以外的部分的液晶層18上。
該實(shí)施形態(tài)中使用的液晶層18雖然是將含有有機(jī)單體的混合液晶層的前驅(qū)物注入液晶中，照射紫外線，使有機(jī)單體成為有機(jī)聚合物，在液晶內(nèi)形成透明固態(tài)物，構(gòu)成混合液晶層18，但也可以將液晶性高分子混合在該有機(jī)單體中，通過(guò)照射紫外線，形成具有取向性的透明固態(tài)物。
因此，在該液晶層18中，由于液晶取向，所以在不加電壓的狀態(tài)下具有透明性。
另外，在該實(shí)施形態(tài)中，在液晶顯示面板和光源部27之間不設(shè)置偏振光分離元件30，而是設(shè)置將來(lái)自光源部27的光變成平行于液晶顯示面板的第一基板1及第二基板2的光線用的準(zhǔn)直透鏡(凸透鏡)43，利用保持構(gòu)件44將其保持在面板保持框31內(nèi)。
在該液晶顯示裝置中，目標(biāo)電極5和對(duì)置電極21’的重疊部分成為顯示目標(biāo)圖形的像素部。而且，通過(guò)將電壓加在目標(biāo)電極5和對(duì)置電極21’之間，液晶層的取向性混亂，利用透明固態(tài)物和液晶分子的折射率的差，呈散射狀態(tài)。另外，通過(guò)斷開(kāi)加在目標(biāo)電極5上的電壓，全部顯示區(qū)域變成透射狀態(tài)。
通過(guò)采用以上的結(jié)構(gòu)，能只使對(duì)應(yīng)于液晶層18的目標(biāo)電極5的部分成為散射狀態(tài)。
如圖10所示，來(lái)自第一基板1的下側(cè)(透鏡側(cè))的被拍攝體入射光51和被拍攝體入射光52中，被拍攝體入射光52被目標(biāo)電極5上的液晶層18散射，觀察者能識(shí)別出暗狀態(tài)。由于液晶層18幾乎是透明的，所以被拍攝體入射光51直接透過(guò)，能識(shí)別出亮狀態(tài)。
因此，能在亮的被拍攝體的畫(huà)面中顯示暗的目標(biāo)圖形。在此情況下，沿被拍攝體入射光51、52的方向由于沒(méi)有吸收偏振片這樣的光的層，所以觀察者能識(shí)別亮的被拍攝體。
下面，說(shuō)明點(diǎn)亮光源部27時(shí)的作用。
在該實(shí)施形態(tài)中，為了使液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在液晶顯示面板附近不設(shè)置偏振光分離元件。而且如圖10所示，來(lái)自光源部27的光通過(guò)準(zhǔn)直透鏡43后變成平行于第一、第二基板1、2的光束，入射到構(gòu)成液晶顯示面板的第一基板1、第二基板2和液晶層18上。
該入射光反復(fù)進(jìn)行由第一基板1或第二基板2和空氣層的折射率差引起的反射，所以能使光入射到全部液晶顯示面板上。
圖10中的入射光53代表直接入射到液晶層18中的分量。在透明部上入射光53由液晶層18引起微弱的散射，所以作為微弱的散射光出射到觀察者一側(cè)。
在目標(biāo)電極5上液晶層18散射，所以如圖10所示，能在各個(gè)方向使散射光出射到觀察者一側(cè)。用圖8說(shuō)明觀察者識(shí)別點(diǎn)亮光源部27時(shí)呈散射狀態(tài)的目標(biāo)部和呈透射狀態(tài)的背景部的亮度。橫軸表示液晶顯示面板的顯示區(qū)域的位置，縱軸表示亮度。
在該第二實(shí)施形態(tài)中，由于在光源部27和液晶顯示面板之間不設(shè)置偏振光分離元件，所以液晶層18的呈透明狀態(tài)的背景部和不呈散射狀態(tài)的目標(biāo)部有小的散射，呈用虛線62、65表示的電平L1的亮度。
另外，液晶層18在呈散射狀態(tài)的目標(biāo)部上，如虛線66所示，由于其散射性而呈高電平Lm的亮度。在比來(lái)自被拍攝體的光還亮的背景部上不能識(shí)別被拍攝體，所以最好使背景部的電平L1盡可能地低，而使目標(biāo)部的電平Lm適當(dāng)?shù)馗摺?br> 因此，最好設(shè)置具有能根據(jù)使用液晶顯示裝置的環(huán)境改變光源部27的光量的光量可變功能的部件。
在該第二實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)改變加在光源部27上的功率，來(lái)達(dá)到改變上述光量的目的。
下面，用圖11說(shuō)明本發(fā)明的有效性。另外，在該圖11中，與圖9相同的部分標(biāo)以相同的符號(hào)，液晶分子80和透明固態(tài)物84采用圖9所示的部分。但是，該第二實(shí)施形態(tài)的液晶層18，其不加電壓的部分成為透明部18a，加電壓的部分成為散射部18b。
液晶層18由模式地呈棒狀的液晶分子80和位于其周圍的由丙烯酸樹(shù)脂構(gòu)成的模式地呈多孔質(zhì)體的透明固態(tài)物84構(gòu)成。液晶分子80具有對(duì)應(yīng)于異常光的折射率ne和對(duì)應(yīng)于正常光的折射率no。
液晶層(混合液晶層)18的透明狀態(tài)和散射狀態(tài)由透明固態(tài)物84的折射率np和液晶分子80的折射率no或ne的差分、以及液晶分子的取向性(液晶分子80的方向和離散)決定。
在該實(shí)施形態(tài)中，作為液晶層18的原材料，使用大日本INK制的PNM-157混合液晶，再將液晶性高分子混合在透明固態(tài)物中。將該混合液晶封入第一、第二基板的間隙中之后，在施加電壓的狀態(tài)下，用強(qiáng)度為50mW/cm2、波長(zhǎng)為360納米(nm)以上的紫外線照射60秒作成。
該液晶層18的折射率no＝1.5，ne＝1.7，透明固態(tài)物的折射率np為1.5左右(與no大致相等)。另外液晶分子80在不加電壓的狀態(tài)下取向。在電壓小的情況下，液晶分子80的方向由于液晶性高分子產(chǎn)生的取向強(qiáng)制力大，所以液晶分子80長(zhǎng)軸(折射率ne)朝向從第一基板1至第二基板2的方向，來(lái)自第一基板1的入射光是其方向與液晶分子80的折射率no的方向平行的圓偏振光，所以透明固態(tài)物84和液晶分子80的界面上的折射率差小，幾乎不發(fā)生界面反射，呈透射狀態(tài)。因此被拍攝體入射光51幾乎不散射而透射，在觀察者一側(cè)呈強(qiáng)的出射光。
在電壓大的情況下，相對(duì)于液晶分子80的方向，電場(chǎng)對(duì)液晶分子80作用強(qiáng)的強(qiáng)制力，所以液晶分子80和液晶性高分子的取向調(diào)節(jié)力與電場(chǎng)方向相反，取向性受到損害，液晶分子80朝向各個(gè)方向，入射光在折射率為ne的液晶分子和折射率為np的透明固態(tài)物的界面上發(fā)生反射。因此，在液晶分子80和透明固態(tài)物84的界面上發(fā)生微小的多個(gè)界面反射，呈散射狀態(tài)。因此被拍攝體入射光52被散射，朝向觀察者一側(cè)呈弱的出射光。
另外，來(lái)自光源部27的出射光53是幾乎不具有光的偏振性的圓偏振光75。圓偏振光75的代表分量為X軸方向的偏振光分量(第一偏振光分量)76和Y軸方向的偏振光分量(第二偏振光分量)77。
在液晶層18的透明部18a(背景部和不加電壓的目標(biāo)部)上，由于是液晶性高分子，所以折射率為ne的液晶分子80的方向從第一基板朝向第二基板的方向配置，所以在液晶分子80和透明固態(tài)物84的界面上，從折射率為ne的液晶分子80的方向入射傾斜光，在液晶分子80和透明固態(tài)物84的界面上稍微發(fā)生反射。因此，稍微發(fā)生散射光56，出射到觀察者一側(cè)。
在對(duì)應(yīng)于施加了電壓的目標(biāo)電極5的散射部18b上，液晶分子80的取向性低，折射率為ne的液晶分子80的方向朝向各個(gè)方向，所以多半發(fā)生液晶分子80和透明固態(tài)物84的界面反射而呈散射狀態(tài)，變成散射光55呈強(qiáng)的出射光出射到觀察者一側(cè)。
在此情況下，只將光源部27設(shè)置在液晶顯示面板的周圍即可(也可以有準(zhǔn)直透鏡43，但不是必須的)，所以很簡(jiǎn)便。可是，從光源部27入射到混合液晶層18上的光在從混合液晶層18向第一基板1一側(cè)、或向第二基板2一側(cè)傾斜的情況下，在透射部(背景部)上發(fā)生散射，所以與設(shè)置偏振光分離元件而成為被拍攝體入射光的干擾的情況相比，被拍攝體的識(shí)別性下降。因此，最好設(shè)置準(zhǔn)直透鏡43，使來(lái)自光源部27的光成為平行光束，入射到液晶顯示面板上。
另外，在第二實(shí)施形態(tài)中，作為液晶層18雖然使用不加電壓時(shí)呈透明狀態(tài)，隨著增大施加電壓而變成散射狀態(tài)的液晶層(混合液晶層)進(jìn)行了說(shuō)明，但在使用不加電壓時(shí)變成散射狀態(tài)的液晶層的第一實(shí)施形態(tài)中，即使省略偏振光分離元件，也能獲得與該實(shí)施形態(tài)同樣的效果。
下面，參照?qǐng)D12及圖13說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的第三實(shí)施形態(tài)。
圖12與組裝了該液晶顯示裝置的照相機(jī)模塊的圖7同樣的示意剖面圖，與圖7相同的部分標(biāo)以相同的符號(hào)，省略它們的說(shuō)明。
該第三實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置備有與第一實(shí)施形態(tài)的液晶顯示裝置大致相同的結(jié)構(gòu)。
在該第三實(shí)施形態(tài)中，與第一實(shí)施形態(tài)不同的地方在于在液晶顯示面板的一個(gè)側(cè)面上平行地配置冷陰極管(熒光燈)代替LED作為光源部17；以及作為偏振光分離元件30使用反射型偏振片，同時(shí)在光源部17的周圍設(shè)置反射片35。
反射型偏振片是作為偏振光軸具有透射軸和與該透射軸大致正交的反射軸、反射沿反射軸的方向振動(dòng)的線偏振光的偏振片。作為該反射型偏振片使用3M公司制的商品名為DBEF的偏振片。
從光源部17射出的光線最后利用偏振光分離元件30變成線偏振光，入射到液晶顯示面板上。
如圖12所示，通過(guò)采用以上的結(jié)構(gòu)，來(lái)自光源部17的光利用散射片29變成非偏振光，入射到作為反射型偏振片的偏振光分離元件30上。然后，變成沿該反射型偏振片的透射軸的方向振動(dòng)的線偏振光，入射到構(gòu)成液晶顯示面板的第一基板1和第二基板2和液晶層18中。
利用該入射光及來(lái)自第一基板1的背后的入射光進(jìn)行的被拍攝體的識(shí)別和目標(biāo)圖形的顯示作用與第一實(shí)施形態(tài)的情況相同，所以其說(shuō)明從略。
在該第三實(shí)施形態(tài)中，由于采用反射型偏振片作為偏振光分離元件30，所以透過(guò)該反射型偏振片的光作為線偏振光出射到液晶顯示面板上，但不透過(guò)的光的分量被反射型偏振片反射后，回到偏振片29上，消除光的偏振性而散射，返回光源部17的方向。由于在該光源部17附近設(shè)有反射片35，所以被該反射片35反射，再次通過(guò)散射片29到達(dá)偏振光分離元件30上，其一部分透過(guò)偏振光分離元件(反射型偏振片)30后變成線偏振光出射到液晶顯示面板上。
即，由于在偏振光分離元件30上光的吸收少，所以能使光源部17發(fā)射的光有效地入射到液晶顯示面板上。
另外，在液晶顯示面板的第一基板1和第二基板2的外側(cè)表面上設(shè)置紫外線阻擋層41，以便防止由于來(lái)自第一基板1的下側(cè)(透鏡側(cè))的被拍攝體入射光、以及來(lái)自第二基板2的上側(cè)(目鏡側(cè))的光入射到液晶層18中引起的液晶層18的劣化。
由于液晶層18被波長(zhǎng)比380納米(nm)短的光照射后散射性下降，透明狀態(tài)隨電壓的變化而變化，發(fā)生黃斑，所以為了確?？煽啃?，設(shè)置紫外線阻擋層41是很重要的。
另外，由于將透鏡等設(shè)置在液晶顯示面板的觀察者一側(cè)，所以來(lái)自液晶顯示面板的散射部的出射光由于透鏡等的反射，再次返回液晶顯示面板上，為了防止在第二基板2上反射，所以將反射防止層40設(shè)置在上述的紫外線阻擋層41的下層上。因此，能進(jìn)一步提高被拍攝體入射光的識(shí)別性。
反射防止層40在光源部17發(fā)射的光的波長(zhǎng)范圍即從380納米(nm)至800納米(nm)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)降低反射即可。
另外，由于將反射型偏振片用于偏振光分離元件30，所以為了防止在光源部17不點(diǎn)亮?xí)r被拍攝體入射光的雜散光被反射型偏振片反射，將吸收型偏振片插入反射型偏振片和液晶顯示面板之間即可。
在此情況下，使反射型偏振片的透射軸和吸收型偏振片的透射軸的方向一致地設(shè)置，實(shí)際上利用粘接層將吸收型偏振片粘接在反射型偏振片上構(gòu)成偏振光分離元件30即可。
圖13是表示根據(jù)來(lái)自液晶顯示面板背后的入射光量，自動(dòng)地控制從光源部17入射到液晶顯示面板上的光量的裝置之一例圖。
在光源部17和偏振光分離元件30之間插入偏振片45和液晶單元46，與偏振光分離元件30一起構(gòu)成液晶快門，將漏光計(jì)47的檢測(cè)信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)該液晶單元的液晶驅(qū)動(dòng)電路48。
漏光計(jì)47測(cè)定液晶顯示面板的第一基板1一側(cè)的入射光量，將對(duì)應(yīng)于該光量的信號(hào)輸入液晶驅(qū)動(dòng)電路48中。因此，液晶驅(qū)動(dòng)電路48根據(jù)入射光量，改變加在加在液晶單元46相對(duì)的全部電極之間的電壓。因此，被封入液晶單元內(nèi)的扭曲向列液晶層的旋光作用發(fā)生變化，改變通過(guò)偏振片45和偏振光分離元件30的光量。
另外，設(shè)置在本發(fā)明的液晶顯示裝置中的光源部，在液晶顯示面板的顯示區(qū)域大的情況下，在其外周設(shè)置多個(gè)光源部，利用它們發(fā)射的光能均勻地照射大的面積。另外，也可以設(shè)置發(fā)射不同的波長(zhǎng)區(qū)域的光的多個(gè)光源部，或者在一個(gè)光源部?jī)?nèi)設(shè)置發(fā)射不同的波長(zhǎng)區(qū)域的光的多個(gè)發(fā)光元件，通過(guò)有選擇地使用它們，能選擇白色照明、紅、綠、藍(lán)色照明等。
照明使用的光波波長(zhǎng)最好在380納米(nm)至800納米(nm)的范圍內(nèi)。
另外光源部的點(diǎn)亮?xí)r間也不是經(jīng)常點(diǎn)亮，而是根據(jù)觀察者的選擇、或使用液晶顯示裝置的環(huán)境的亮度、或被拍攝體入射光的強(qiáng)度，有選擇地點(diǎn)亮，由于能選擇點(diǎn)亮?xí)r間，所以能降低液晶顯示面板消耗的電力，能延長(zhǎng)電池的壽命，成為優(yōu)良的環(huán)保商品。
在以上的實(shí)施形態(tài)中，第一實(shí)施形態(tài)和第三實(shí)施形態(tài)的液晶層是不加電壓時(shí)呈現(xiàn)散射狀態(tài)的方式，在第二實(shí)施形態(tài)中，是不加電壓時(shí)呈現(xiàn)透明狀態(tài)的方式，但在第一實(shí)施形態(tài)和第三實(shí)施形態(tài)中使用不加電壓時(shí)呈現(xiàn)透明狀態(tài)的方式的液晶層，也能達(dá)到同樣的效果，反之，在第二實(shí)施形態(tài)中使用不加電壓時(shí)呈散射狀態(tài)的方式的液晶層，當(dāng)然也是有效的。另外將雙色性色素混合在液晶層中，也可以提高吸收特性。
以下，利用圖14及圖15說(shuō)明將作為本發(fā)明的液晶顯示裝置的照相機(jī)用模塊組裝在取景光學(xué)系統(tǒng)中的實(shí)施形態(tài)。
將作為本發(fā)明的液晶顯示裝置的照相機(jī)用模塊10安裝在照相機(jī)本體101上的取景器用透鏡104和取景器用屏幕106之間。將ダッハ棱鏡102配置在取景器用透鏡104的取景器目鏡窗口用透鏡103一側(cè)，照相機(jī)的觀察者從取景器目鏡窗口用透鏡103一側(cè)窺視，觀察被拍攝體。
為了使來(lái)自攝影透鏡100的被拍攝體入射光51從取景器用屏幕106一側(cè)射出，在取景器用屏幕106的攝影透鏡100一側(cè)有反射鏡105。在攝影透鏡100相對(duì)于反射鏡105相反的一側(cè)有快門幕107和膠片108。另外，為了驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板等，將電池120設(shè)置在照相機(jī)本體101的下側(cè)。
另外，如圖15所示，在照相機(jī)本體101上有開(kāi)閉快門幕107用的快門按鈕112和電源開(kāi)關(guān)113。另外，膠片108在照相機(jī)本體101內(nèi)被安裝在暗盒117中，暗盒117保持在暗盒軸承115上，膠片108的另一邊纏繞在卷軸118上。在照相機(jī)中，有自動(dòng)地調(diào)整透鏡焦點(diǎn)等用的電動(dòng)機(jī)116。114是第一電路基板，119是第二電路基板。
觀察者利用配置在電源開(kāi)關(guān)113周圍的焦點(diǎn)設(shè)定轉(zhuǎn)盤(pán)110，通過(guò)手動(dòng)設(shè)定目標(biāo)圖形的位置和照相機(jī)的自動(dòng)聚焦調(diào)整位置的連動(dòng)。
由于采用以上的照相機(jī)結(jié)構(gòu)，即使將焦點(diǎn)調(diào)整在被拍攝體的局部時(shí)，也能提高目標(biāo)圖形的識(shí)別性。另外，由于從攝影透鏡100至取景器用目鏡窗口透鏡103不配置使被拍攝體入射光51衰減的偏振片，就能顯示，所以能提高被拍攝體的識(shí)別性。另外，在被拍攝體入射光51暗的情況下，通過(guò)利用來(lái)自配置在液晶顯示面板的橫向的光源部27的入射光和液晶層18的散射性，也能提高目標(biāo)圖形5的識(shí)別性。
另外，如上所述，由于將偏振光分離器30配置在照相機(jī)用模塊10內(nèi)設(shè)置的液晶顯示面板和光源部(側(cè)面光)27之間，所以來(lái)自光源部27的入射光從第一基板1一側(cè)或第二基板2一側(cè)反射，目標(biāo)圖形以外的區(qū)域被來(lái)自光源部27的光照亮。即，能將對(duì)被拍攝體入射光51的干擾減少到非常小。另外，由于偏振光分離器30呈薄膜狀，所以偏振光分離器30的厚度在200微米以下，能非常有效地降低安裝容積。在照相機(jī)的情況下，由于將光學(xué)部件和電子部件配置在棱鏡102附近，所以空間有限。另外，為了限定照相機(jī)的結(jié)構(gòu)，所以偏振光分離器30的安裝容積小，非常有效。
工業(yè)上利用的可能性從以上的說(shuō)明可知，由于利用本發(fā)明，在使用液晶顯示裝置的環(huán)境暗或入射光弱或散射顯示識(shí)別難的情況下，通過(guò)一邊觀察來(lái)自第一基板下側(cè)的入射光，一邊使用設(shè)置在液晶顯示面板周圍的光源部，將來(lái)自液晶顯示面板的散射部的出射光增加到來(lái)自第一基板下側(cè)的入射光中，進(jìn)行顯示，能提高散射顯示的識(shí)別性。
在觀察者難以識(shí)別亮度，但為了增大色識(shí)別性的靈敏度，而從第一基板的下側(cè)入射強(qiáng)的綠光的情況下，通過(guò)從光源部入射紅光，在液晶顯示面板上進(jìn)行紅色的顯示，能提高顯示的識(shí)別性。
另外在液晶顯示面板上設(shè)置像素部和背景部，該像素部和背景部由能使所使用的液晶層幾乎整個(gè)呈透明狀態(tài)的顯示的信號(hào)電極和對(duì)置電極構(gòu)成。通過(guò)將像素部和背景部接近設(shè)置，能幾乎整個(gè)對(duì)其進(jìn)行透明顯示。
另外液晶層采用能利用電壓改變透射狀態(tài)和散射狀態(tài)的散射型液晶層。由于采用散射型液晶層，能進(jìn)行不使用偏振片的顯示，所以能提高液晶顯示面板的透射率。
因此在進(jìn)行顯示的像素部以外能再現(xiàn)第一基板下側(cè)的狀況。
另外由于液晶層是非發(fā)光的顯示體，所以在外部環(huán)境暗的情況下，液晶顯示面板上顯示的像素部非常難以識(shí)別。
另外為了確保第一基板下側(cè)的狀況的識(shí)別性，將光源部(側(cè)面光)配置在液晶顯示面板的周圍，另外由于液晶顯示面板的顯示像素部以外幾乎整個(gè)呈透明狀態(tài)，所以利用由第一基板和空氣層的折射率差引起的反射和由第二基板和空氣層的折射率差引起的反射，能將來(lái)自光源部的光引導(dǎo)到全部顯示區(qū)域上。
另外利用液晶分子和聚合物的折射率的差分，能改變透明狀態(tài)和散射狀態(tài)，所以利用液晶分子的方向和來(lái)自光源部的光的方向，即使是透明狀態(tài)，也能呈現(xiàn)弱的散射性。因此為了控制對(duì)應(yīng)于液晶分子的方向的光的偏振性，將偏振光分離元件設(shè)置在光源部(側(cè)面光)和液晶顯示面板之間。
偏振光分離元件利用有透射軸和吸收軸的吸收型偏振片或有透射軸和反射軸的反射型偏振片或繞射光柵，能控制光源部的偏振性。
另外在降低透明部的散射性的情況下，通過(guò)沿大致垂直于使得聚合物的折射率和液晶的折射率的差小的液晶的折射率方向的方向配置偏振光分離元件的透射軸，使通過(guò)偏振光分離元件的偏振光只沿聚合物和液晶的折射率小的方向入射，所以能減少散射。
例如，在利用正常光方向的折射率(no)比異常光方向的折射率(ne)大的液晶、采用不具有沿三維方向取向的聚合物(透明固態(tài)物)的情況下，不將電壓加在像素部上時(shí)呈散射狀態(tài)，如果施加大的電壓，則呈透明狀態(tài)。在該透明狀態(tài)時(shí)由于液晶層的no方向垂直于第一基板和第二基板，另外透明固態(tài)物的折射率近似于no，所以沿著使偏振光分離元件的透射軸垂直于與no的方向垂直的方向配置透射軸。換句話說(shuō)，沿著與ne的方向平行的方向配置透射軸即可。
另外在只將偏振光分離元件配置在液晶顯示面板和光源部之間的情況下，與不設(shè)置偏振光分離元件的情況相比較，會(huì)降低到達(dá)液晶顯示面板的光源部的光量。
因此，將反射型偏振片用于偏振光分離元件，射出線偏振光，消除反射分量的偏振光，再返回反射型偏振片上，能改善光的出射效率。
另外在從構(gòu)成液晶顯示面板的第一基板的下側(cè)入射的光的強(qiáng)度小的情況下，由于設(shè)置在液晶顯示面板周圍的光源部(側(cè)面光)的光從液晶顯示面板的透明部微微地反射到觀察者一側(cè)，所以有礙于從第一基板射出的光的識(shí)別性，為了降低光源部的亮度，設(shè)置具有光量可變功能的部件。
光量可變功能部件采用改變供給光源部的電力的裝置、或改變發(fā)光時(shí)間的裝置兩者中的至少一者。
另外在從構(gòu)成液晶顯示面板的第一基板的下側(cè)入射的光的強(qiáng)度小的情況下，由于設(shè)置在液晶顯示面板周圍的光源部(側(cè)面光)的光從液晶顯示面板的透明部微微地反射到觀察者一側(cè)，所以有礙于從第一基板射出的光的識(shí)別性，為了改變從光源部入射到液晶顯示面板上的光量，利用偏振光分離元件改變光量。
將液晶顯示面板一側(cè)的偏振光分離元件的透射軸固定，將偏振光分離裝置和偏振光分離元件設(shè)置在光源一側(cè)。通過(guò)將電壓加在偏振光分離裝置上，能控制偏振光分離裝置的光的偏振性，所以能改變?nèi)肷涞揭壕э@示面板上的光量。
偏振光分離裝置可以利用液晶顯示面板，偏振光分離元件可以是偏振片。
在上述的實(shí)施形態(tài)中，作為液晶顯示裝置的利用裝置，雖然使用照相機(jī)進(jìn)行了說(shuō)明，但當(dāng)然也能用于將來(lái)自第一基板下側(cè)的入射光和來(lái)自光源部的入射光復(fù)合起來(lái)進(jìn)行顯示的裝置。例如可以是與汽車的擋風(fēng)玻璃重疊的顯示裝置或在繪畫(huà)等上進(jìn)行時(shí)刻顯示的鐘表等。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，備有液晶顯示面板，該液晶顯示面板這樣構(gòu)成在第一基板的一個(gè)面上形成信號(hào)電極，在第二基板的一個(gè)面上形成對(duì)置電極，使該信號(hào)電極和對(duì)置電極相對(duì)并利用存在于顯示區(qū)域的外周部上的密封部設(shè)有一定間隙，將上述第一基板和第二基板粘接起來(lái)，將液晶層設(shè)置在該間隙中，其特征在于上述信號(hào)電極包括在上述顯示區(qū)域的幾乎整個(gè)區(qū)域上形成的周圍電極；在該周圍電極內(nèi)孤立形成的圖形電極；以及為了有選擇地將電壓加在該圖形電極上而橫切周圍電極，在與該周圍電極之間設(shè)有間隙形成的布線電極，上述對(duì)置電極與上述信號(hào)電極相對(duì)地設(shè)置在上述顯示區(qū)域的整個(gè)區(qū)域上，上述第一基板及第二基板、以及上述信號(hào)電極及對(duì)置電極全部是透明的，上述液晶層是透射率和散射率因上述信號(hào)電極和對(duì)置電極的有無(wú)電壓施加而變化，施加了電壓的部分的透明度增大的散射型液晶層，在上述液晶顯示面板的外周部配置有光源部，上述密封部的至少一部分與該光源部相對(duì)的部分具有透光性，該光源部發(fā)出的光通過(guò)上述密封部，入射到上述液晶層內(nèi)。
2.一種液晶顯示裝置，備有液晶顯示面板，該液晶顯示面板這樣構(gòu)成在第一基板的一個(gè)面上形成信號(hào)電極，在第二基板的一個(gè)面上形成對(duì)置電極，使該信號(hào)電極和對(duì)置電極相對(duì)并利用存在于顯示區(qū)域的外周部上的密封部設(shè)有一定間隙，將上述第一基板和第二基板粘接起來(lái)，將液晶層設(shè)置在該間隙中，其特征在于上述信號(hào)電極包括在上述顯示區(qū)域內(nèi)孤立形成的圖形電極；以及為了有選擇地將電壓加在該圖形電極上而橫切該顯示區(qū)域形成的布線電極構(gòu)成，上述對(duì)置電極設(shè)置在與該圖形電極相對(duì)的區(qū)域上，上述第一基板及第二基板和上述信號(hào)電極及對(duì)置電極全部是透明的，上述液晶層是因上述信號(hào)電極和對(duì)置電極的有無(wú)施加電壓而改變透射率和散射率，施加了電壓的部分的透明度增大的散射型液晶層，將光源部配置在上述液晶顯示面板的外周部，上述密封部的至少一部分與該光源部相對(duì)的部分具有透光性，該光源部發(fā)出的光通過(guò)上述密封部，入射到上述液晶層內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述液晶顯示面板的上述第二基板的外側(cè)是識(shí)別側(cè)，將上述第一基板的外側(cè)的狀況一直呈現(xiàn)在該識(shí)別側(cè)上，上述光源部點(diǎn)亮?xí)r上述液晶層的透明度不高的散射部的亮度比其他部分的亮度大，上述光源部不點(diǎn)亮?xí)r，上述液晶層的上述散射部的亮度比其他部分的亮度小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述液晶顯示面板的上述第二基板的外側(cè)是識(shí)別側(cè)，將上述第一基板的外側(cè)的狀況一直呈現(xiàn)在該識(shí)別側(cè)上，上述光源部點(diǎn)亮?xí)r上述液晶層的透明度不高的散射部的亮度比其他部分的亮度大，上述光源部不點(diǎn)亮?xí)r，上述液晶層的上述散射部的亮度比其他部分的亮度小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于用于使來(lái)自該光源部的光變成平行于液晶面板的第一基板及第二基板的光線的準(zhǔn)直透鏡設(shè)置在上述液晶顯示面板的外周部和上述光源部之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于用于使來(lái)自該光源部的光變成平行于液晶面板的第一基板及第二基板的光線的準(zhǔn)直透鏡設(shè)置在上述液晶顯示面板的外周部和上述光源部之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于偏振光分離元件設(shè)置在上述液晶顯示面板的外周部和上述光源部之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于偏振光分離元件設(shè)置在上述液晶顯示面板的外周部和上述光源部之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述液晶顯示面板的上述散射型液晶層是由通過(guò)將紫外線照射在由液晶和有機(jī)單體構(gòu)成的液體上生成的透明固態(tài)物和液晶構(gòu)成的混合液晶層，上述偏振光分離元件配置成使其透射軸與上述混合液晶層的上述透明固態(tài)物的折射率和上述液晶的折射率的差變小的方向大致一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述液晶顯示面板的上述散射型液晶層是由通過(guò)將紫外線照射在將液晶性高分子混合在液晶和有機(jī)單體中的液體上生成的具有取向性的透明固態(tài)物和液晶構(gòu)成的混合液晶層，上述偏振光分離元件配置成使其透射軸與上述混合液晶層的上述透明固態(tài)物的折射率和上述液晶的折射率的差變小的方向大致一致。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述偏振光分離元件是具有透射軸和大致與該透射軸正交的吸收軸的吸收型偏振片。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述偏振光分離元件是具有透射軸和大致與該透射軸正交的吸收軸的吸收型偏振片。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述偏振光分離元件是具有透射軸和大致與該透射軸正交的反射軸的反射型偏振片。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述偏振光分離元件是具有透射軸和大致與該透射軸正交的反射軸的反射型偏振片。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述偏振光分離元件和上述光源部之間設(shè)置有散射片，同時(shí)在上述光源部的周圍設(shè)置有反射片。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述偏振光分離元件和上述光源部之間設(shè)置有散射片，同時(shí)在上述光源部的周圍設(shè)置有反射片。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述偏振光分離元件由具有透射軸和大致與該透射軸正交的吸收軸的吸收型偏振片、以及具有透射軸和大致與該透射軸正交的反射軸的反射型偏振片構(gòu)成，使該吸收型偏振片和反射型偏振片的各透射軸的方向一致，上述吸收型偏振片配置在上述液晶顯示面板一側(cè)，上述反射型偏振片配置在上述光源一側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述偏振光分離元件由具有透射軸和大致與該透射軸正交的吸收軸的吸收型偏振片、以及具有透射軸和大致與該透射軸正交的反射軸的反射型偏振片構(gòu)成，使該吸收型偏振片和反射型偏振片的各透射軸的方向一致，上述吸收型偏振片配置在上述液晶顯示面板一側(cè)，上述反射型偏振片配置在上述光源一側(cè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于設(shè)置有光量可變裝置，該光量可變裝置根據(jù)從第一基板的外側(cè)入射到上述液晶顯示面板上的光量，對(duì)從上述光源部入射到上述液晶顯示面板上的光量進(jìn)行增減控制。
20.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于設(shè)置有光量可變裝置，該光量可變裝置根據(jù)從第一基板的外側(cè)入射到上述液晶顯示面板上的光量，對(duì)從上述光源部入射到上述液晶顯示面板上的光量進(jìn)行增減控制。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述光量可變裝置由以下部分構(gòu)成由設(shè)置在上述液晶顯示面板和上述光源之間的液晶單元和配置在其兩側(cè)的偏振片構(gòu)成的液晶快門；檢測(cè)從上述第一基板的外側(cè)入射的光量的漏光計(jì)；以及根據(jù)來(lái)自該漏光計(jì)的輸出信號(hào)，改變加在上述液晶單元上的電壓的液晶驅(qū)動(dòng)電路。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述光量可變裝置由以下部分構(gòu)成由設(shè)置在上述液晶顯示面板和上述光源之間的液晶單元和配置在其兩側(cè)的偏振片構(gòu)成的液晶快門；檢測(cè)從上述第一基板的外側(cè)入射的光量的漏光計(jì)；以及根據(jù)來(lái)自該漏光計(jì)的輸出信號(hào)，改變加在上述液晶單元上的電壓的液晶驅(qū)動(dòng)電路。
23.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述液晶顯示面板的第一、第二基板的至少一者的外表面上設(shè)置有紫外線阻擋層。
24.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述液晶顯示面板的第一、第二基板的至少一者的外表面上設(shè)置有紫外線阻擋層。
25.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述液晶顯示面板的第一、第二基板的至少一者的外表面上設(shè)置有防止上述光源部發(fā)射的光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光反射的反射防止層。
26.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述液晶顯示面板的第一、第二基板的至少一者的外表面上設(shè)置有防止上述光源部發(fā)射的光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光反射的反射防止層。
27.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于該液晶顯示裝置是組裝在照相機(jī)的取景光學(xué)系統(tǒng)中的模塊，上述液晶顯示面板的圖形電極是顯示自動(dòng)聚焦用的目標(biāo)圖形用的電極。
28.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于該液晶顯示裝置是組裝在照相機(jī)的取景光學(xué)系統(tǒng)中的模塊，上述液晶顯示面板的圖形電極是顯示自動(dòng)聚焦用的目標(biāo)圖形用的電極。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述液晶顯示面板的第一基板的外側(cè)配置有取景用屏幕，在第二基板的外側(cè)配置有取景用透鏡。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述液晶顯示面板的第一基板的外側(cè)配置有取景用屏幕，在第二基板的外側(cè)配置有取景用透鏡。
全文摘要
一種液晶顯示面板,在其第一基板上(1)設(shè)置信號(hào)電極,在第二基板(2)設(shè)置對(duì)置電極,通過(guò)密封部并設(shè)有一定間隙,將上述兩基板粘接起來(lái),將液晶層(18)配置在上述兩基板之間,利用加在像素部上的電壓改變透射率和散射率進(jìn)行顯示,將光源部(27)設(shè)置在上述兩基板的外周,使上述密封部的與光源部相對(duì)的部分具有透光性,將偏振光分離元件(30)設(shè)置在液晶顯示面板和光源部(27)之間。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1357115SQ00809107
公開(kāi)日2002年7月3日 申請(qǐng)日期2000年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月23日
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