專利名稱：液晶顯示裝置及電子機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對保持在襯底間的液晶材料施加電壓后形成圖像的液晶顯示裝置及使用該液晶顯示裝置的電子機(jī)器，更詳細(xì)地說，涉及液晶顯示裝置的光學(xué)散射層。
液晶顯示裝置是通過控制入射光的偏振方向來進(jìn)行顯示的。這樣的的液晶裝置大致可分為3種類型，即，利用從裝置前面來的光的反射型液晶顯示裝置、利用從裝置背面或側(cè)面來的光的透過型液晶顯示裝置和具有反射型液晶顯示裝置和透過型液晶顯示裝置兩者的功能的半透過型液晶顯示裝置。
這些液晶顯示裝置為了拓寬觀察者的顯示識別角度、即視野角一般具有使射出光散射的層。
作為形成這樣的散射層的先有的方法，可以舉出下面的方法，即，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法或滾涂法在襯底表面全面地涂敷一層混合物，該混合物是將折射率與樹脂不同的微粒子在樹脂中混勻分散后形成的。
但是，由于混合在樹脂中的微粒子半徑的分散不適當(dāng)，所以液晶顯示裝置會因觀察角度的不同而顯示不同的顏色。因此，存在因觀察角度的不同而不能顯示設(shè)計(jì)者想要的顏色從而降低顯示質(zhì)量的問題。此外，還存在顯示顏色時顯示變暗的缺點(diǎn)。
本發(fā)明是鑒于上述情況提出的，其目的在于提供一種顯示質(zhì)量好的看起來舒服的明亮的液晶顯示裝置及電子機(jī)器，即使光學(xué)散射層的散射效率高，其色調(diào)也不會因觀察角度的不同而變化。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置在一對襯底間保持液晶，在各襯底相向面的至少一個面上形成電極，而且，至少在一塊襯底上形成已將折射率與樹脂不同的微粒子分散在該樹脂中的光學(xué)散射層，其特征在于半徑分散的上述微粒子包含在上述光學(xué)散射層中，使通過上述光學(xué)散射層的散射光在從入射光的行進(jìn)方向算起的5°～20°的角度范圍內(nèi)，其各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在10％以內(nèi)，這里，在本發(fā)明中，希望光學(xué)散射層構(gòu)成為顏色濾光片。若按照該構(gòu)成，即使已設(shè)有顏色濾光片，也可以得到與觀察角度無關(guān)、不著色、明亮且看起來舒服的顯示畫面。
進(jìn)而，最好在光學(xué)散射層的表面形成用于平坦化的透明樹脂膜。若按照該構(gòu)成，可以制作形成有平坦的光學(xué)散射層的顏色濾光片，能夠得到很高的顯示質(zhì)量。
進(jìn)而，希望在相向的一對襯底中，在至少一塊襯底的相向面上形成上述光學(xué)散射層。若按照這樣的構(gòu)成，可以得到清晰而不模糊的顯示。
此外，希望在相向的一對襯底中，在至少一塊襯底的外側(cè)的面上形成上述光學(xué)散射層。若按照這樣的構(gòu)成，可以穩(wěn)定地提供廉價、明亮且看起來舒服的顯示裝置。
進(jìn)而，最好在相向的一對襯底中，在從觀察者看是下側(cè)的襯底的任何一個面上形成上述光學(xué)反射層。在該光學(xué)反射層和液晶層之間，形成光學(xué)散射層。通過這樣的構(gòu)成，可以提供有效地利用外界光的耗電少的液晶顯示裝置。
進(jìn)而，半徑分散的上述微粒子最好包含在上述光學(xué)散射層中，對從自該液晶顯示裝置的法線方向算起25°的方向入射的光來說，使在通過上述光學(xué)散射層并經(jīng)上述光學(xué)反射層反射之后再次通過上述光學(xué)散射層而散射的光在相對該液晶裝置的法線方向的0°～-25°的角度范圍內(nèi)，其各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在10％以內(nèi)。通過這樣的構(gòu)成，即使在利用外界光進(jìn)行顯示時，也可以提供色調(diào)不會因觀察角度而變化的、顯示質(zhì)量好且看起來舒服的液晶顯示裝置。
此外，最好在相向的一對襯底中，在從觀察者看是下側(cè)的襯底的任何一個面上形成上述光學(xué)反射層，在從觀察者看是上側(cè)的襯底的任何一個面上形成上述光學(xué)散射層。通過這樣的構(gòu)成，可以廉價而穩(wěn)定地提供有效地利用了外界光的耗電少的液晶顯示裝置。
此外，最好在相向的一對襯底中，在從觀察者看是下側(cè)的襯底的下側(cè)的面上形成上述光學(xué)散射層，在上述光學(xué)散射層的表面形成光學(xué)反射層。通過這樣的構(gòu)成，可以廉價而穩(wěn)定地提供有效地利用了外界光的耗電少的液晶顯示裝置。
進(jìn)而，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的電子機(jī)器的特征是具有上述液晶顯示裝置。若按照本發(fā)明，通過在形成光學(xué)散射層時恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行包含在樹脂中的微粒子的半徑分散，可以得到對比度高的明亮的顯示畫面，而且色調(diào)不隨觀察角度變化。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的液晶顯示裝置的模式圖。
圖2是圖1的A-A’線的剖面圖。
圖3是表示當(dāng)微粒子的折射率為1.38、透明樹脂的折射率為1.59、波長是450nm、550nm、650nm時散射效率相對粒子半徑的關(guān)系的圖。
圖4是表示用來測定光學(xué)散射層的分光特性的光學(xué)測定系統(tǒng)的圖。
圖5是本發(fā)明的另一實(shí)施例的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例液晶顯示裝置的已著色的光學(xué)散射層的部分放大平面圖。
圖7是表示當(dāng)微粒子的折射率為1.38、透明樹脂的折射率為1.47、波長是450nm、550nm和650nm時散射效率相對粒子半徑的關(guān)系的圖。
圖8是本發(fā)明的另一實(shí)施例的液晶顯示裝置的TFD部分放大平面圖。
圖9是本發(fā)明的另一實(shí)施例的液晶顯示裝置的TFD部分放大剖面圖。
圖10是本發(fā)明的另一實(shí)施例的液晶顯示裝置的光學(xué)散射層的部分放大平面圖。
圖11是表示當(dāng)微粒子的折射率為1.38、透明樹脂的折射率為1.59、波長是450nm、550nm和650nm時散射效率相對粒子半徑的關(guān)系的圖。
圖12是表示用來測定光學(xué)散射層的分光特性的光學(xué)測定系統(tǒng)的圖。
圖13是表示一例使用了本發(fā)明的液晶顯示裝置的電子機(jī)器的透視圖。
圖14是表示另一例使用了本發(fā)明的液晶顯示裝置的電子機(jī)器的透視圖。
(第1實(shí)施例)
首先，說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的第1實(shí)施例的構(gòu)成。該第1實(shí)施例是將本發(fā)明用于無源矩陣驅(qū)動方式的反射型液晶顯示裝置的例子。這里，圖1是表示該反射型液晶顯示裝置的構(gòu)成的平面圖，圖2是圖1的A-A’線的剖面圖。再有，在圖1和圖2中，為說明方便起見，示出縱橫各6根條狀電極，但實(shí)際上存在很多根電極，此外，因圖1、圖2中的各層和各部件的大小是按在圖面上可識別的比例給出的，故每一層和每一個部件的縮小比例都不同。
首先，在這些圖中，在液晶單元51的前面(即圖2的上側(cè)表面)配置包含2色性色素的偏光鏡60、相位差板66、65。再有，雖然畫圖時在構(gòu)成反射型液晶顯示裝置的各要素間留有間隙，但這只是為了畫圖的方便，實(shí)際上，各要素大致呈相互緊密接觸的狀態(tài)。
透過偏光鏡60而變成直線偏振光的外界光透過相位差板66、65變成圓偏振光，入射到液晶單元51。入射到液晶單元51的圓偏振光通過加在透明的公共電極21和兼作反射板的段電極11上的電壓來選擇其偏光軸，由兼作光學(xué)反射層的段襯底11反射。反射后的光通過加在段電極11和透明的公共電極21上的電壓選擇偏光軸后入射到相位差板65、66，并透過偏光鏡60。這時，可以通過已選擇的偏光軸來選擇明顯示和暗顯示。這時，入射的外界光通過兩次透過散射層42可以散射得很寬從而得到明亮的顯示。
其次，說明液晶單元的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和制造方法。
先說明成為從觀察者看去是下側(cè)的襯底(即圖2中的下側(cè))的段襯底。首先，在第1襯底10上，利用濺射法形成1400埃(140nm)厚的由鋁形成的金屬薄膜，然后，利用光刻法在該金屬膜上形成圖案，從而形成段電極11。
在本實(shí)施例中，作為光學(xué)反射層雖然使用了由鋁形成的金屬反射膜，但只要是能反射可見光的光學(xué)層，什么都行，可以使用除鋁之外的金屬薄膜、電介質(zhì)薄膜、膽甾醇液晶層等。
再說明形成光學(xué)散射層42的公共襯底。
光學(xué)散射層42是按15％的重量比將由具有半徑分散的含氟樹脂(折射率1.35)形成的微粒子41混勻形成透明的丙烯酸聚合物(折射率1.47)40，然后，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法在透明的第2襯底20的表面形成膜厚約5μm的薄膜，再利用光刻法形成圖案，從而在象素部上形成光學(xué)散射層42。
進(jìn)而，利用蒸鍍法或?yàn)R射法形成1400埃(140nm)厚的由ITO等形成的透明電介質(zhì)，再利用光刻法形成圖案，從而形成公共電極21。
這時，從混勻的微粒子中選擇具有半徑分散的微粒子，使通過上述光學(xué)散射層的散射光在從入射光的行進(jìn)方向算起的5°～20°的角度范圍內(nèi)，其各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在10％以內(nèi)。
圖3示出當(dāng)微粒子的折射率為1.35、樹脂的折射率為1.47、波長是450nm、550nm、650時散射效率相對粒子半徑的各關(guān)系曲線204、205、206。在圖3中，450nm的光能得到最大散射效率的粒子半徑是1.2μm，波長為550nm、650nm的光能得到最大散射效率的粒子半徑分別是1.5μm、1.8μm。因此，在本實(shí)施例中，將半徑為1.2μm、1.5μm和1.8μm的微粒子按同一比例混勻。
再有，在本實(shí)施例中，作為透明樹脂雖然使用了丙烯酸聚合物，但只要是雙折射性小、在液晶顯示制造工序中能耐熱處理個藥品處理的都行，例如，可以使用環(huán)氧樹脂(折射率1.56～1.66)、聚酯樹脂(折射率1.51～1.57)、硅樹脂(折射率1.35～1.48)、聚酰亞胺樹脂(折射率1.57～1.69)等。
此外，在本實(shí)施例中，作為微粒子雖然使用了由含氟樹脂形成的微粒子，但除了有機(jī)聚合物之外，可以使用由無機(jī)物形成的微粒子。
作為由有機(jī)聚合物形成的微粒子的例子，可以舉出聚四氟乙烯(PTFE)、過烷氧基氟樹脂(perfluoroalkoxyresins,PFA)、四氟乙稀-六氟丙稀(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene)共聚物(ETFE)和聚氟乙稀(polyfluorovinyl,PVF)等含氟聚合物。這些含氟聚合物的折射率分別為1.35、1.35、1.40、1.35。
進(jìn)而，也可以是對其它聚合物添加了氟原子或氟化烷氧基形成的微粒子。此外，也可以是對這些有機(jī)聚合物的表面施加了適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚矶纬傻奈⒘Ｗ?。作為表面處理的例子，例如可以舉出將SiO2、ZrO2、Al2O3、ZnO、透明樹脂、耦合劑、界面活性劑等涂敷在表面上。
再者，作為由無機(jī)物形成的微粒子的例子，可以使用具有立方晶格結(jié)構(gòu)的微粒子、具有正方晶格結(jié)構(gòu)的微粒子和非晶態(tài)微粒子等。具體地說，例如可以舉出caF2或MgF2、LaF3、LiF2和NaF等氟化合物。這些氟化合物的折射率分別是1.43、1.38、1.59、1.39和1.34。
接著，在對利用上述方法制作的段襯底和公共襯底的相向的面涂敷定向膜并進(jìn)行摩擦處理之后，用密封材料31將兩塊襯底10、20貼合，使段電極11和公共電極21正交，在將液晶材料50封入兩塊襯底間的空間之后，利用密封材料32進(jìn)行密封，從而形成液晶顯示裝置。
本發(fā)明者利用分光測定器對在玻璃襯底上制成了上述光學(xué)散射層42的樣品710進(jìn)行測定，分別在從入射到光學(xué)散射層42的光的行進(jìn)方向算起的5°～20°的角度范圍內(nèi)對從光學(xué)散射層42來的散射光的光的3刺激值X值、Y值、Z值進(jìn)行了測定。
這里，圖4示出光學(xué)測定系統(tǒng)700。從出光部721來的入射光750在垂直方向上向在玻璃襯底上形成了光學(xué)散射層42的樣品710射出。入射到樣品710并散射后，散射光751入射到分光測定器的受光部720。這時，受光部720對入射光750可以在0°到60°的范圍內(nèi)移動。這樣，表1示出當(dāng)入射光750和散射光751所成的角度為5°、10°、15°、20°時測定的光的3刺激值X值、Y值、Z值。
表1
這里，各X值、Y值、Z值是設(shè)入射光750為100時的值。這時，因在從5°到20°的范圍內(nèi)各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在各角度下分別在10％以內(nèi)，故由散射層42散射的光不著色，色調(diào)不隨觀察液晶顯示裝置的角度變化。因此，不會損害液晶顯示裝置的色表現(xiàn)力。
這里，在本實(shí)施例中，光學(xué)散射層42配置在相向的一對襯底的內(nèi)側(cè)，但也可以配置在第2襯底20和相位差板65之間。
此外，也可以設(shè)置在兼作光學(xué)反射層的段電極11和第1襯底10之間。
此外，也可以將兼作光學(xué)反射層的段電極作為ITO等透明電介質(zhì)薄膜，光學(xué)反射層設(shè)在第1襯底的下側(cè)。這時，光學(xué)散射層43也可以設(shè)在光學(xué)反射層和第1襯底之間。
再有，在本例中，是以單色顯示的無源矩陣驅(qū)動的反射型液晶顯示裝置為例進(jìn)行說明的，但也可以用于使用了TFT(Thin FilmTransistor)元件和TFD(Thin Film Diode)元件等的有源矩陣驅(qū)動方式的液晶顯示裝置。此外，也可以作為透過型液晶顯示裝置。進(jìn)而，也可以在第2襯底20和光學(xué)散射層42之間設(shè)置顏色濾光片，作為可彩色顯示的液晶顯示裝置。
(第2實(shí)施例)本發(fā)明的第2實(shí)施例是應(yīng)用于無源矩陣驅(qū)動方式的反射型液晶顯示裝置的例子。
這里，圖5是本發(fā)明的液晶顯示裝置的剖面圖。再有，在圖5中，為說明方便起見，示出6根條狀電極，但實(shí)際上存在很多根電極，此外，因圖5中的各層和各部件的大小是按在圖面上可識別的比例給出的，故每一層和每一個部件的縮小比例都不同。
首先，在圖5中，在液晶單元51的前面(即圖5的上側(cè)表面)配置包含2色性色素的偏光鏡60、相位差板66、65。再有，雖然畫圖時在構(gòu)成反射型液晶顯示裝置的各要素間留有間隙，但這只是為了畫圖的方便，實(shí)際上，各要素大致呈相互緊密接觸的狀態(tài)。
透過偏光鏡60而變成直線偏振光的外界光透過相位差板66、65變成圓偏振光，入射到液晶單元51。入射到液晶單元51的圓偏振光通過加在透明的公共電極401和段電極11上的電壓來選擇其偏光軸，由作為光學(xué)反射層的鋁薄膜15反射。反射后的光通過加在段電極11和透明的公共電極401上的電壓選擇偏光軸后入射到相位差板65、66，并透過偏光鏡60。這時，可以通過已選擇的偏光軸來選擇明顯示和暗顯示。這時，入射的外界光通過兩次透過散射層43可以散射得很寬從而得到明亮的顯示。此外，因散射層43由彩色濾光片形成，故從液晶顯示裝置射出的光被著色。
其次，說明液晶單元51的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和制造方法。
這里，圖6是已形成散射層43的公共襯底400的剖面圖。先說明成為從觀察者看去是下側(cè)的襯底(即圖5的下側(cè))的段襯底。首先，在第1襯底10上，利用濺射法形成由1400埃(140nm)厚的鋁薄膜15形成的光學(xué)反射層。
接著，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法在已形成光學(xué)反射層的襯底上涂敷2μm厚的含有碳黑的感光性有機(jī)膜，之后，利用光刻法作成20μm寬的圖形，形成黑色條420。
進(jìn)而，按15％重量比的比例將由具有半徑分散的硅系樹脂(折射率1.38)形成的微粒子與分別含有紅色、藍(lán)色和綠色的著色料的感光性丙烯系樹脂(折射率1.47)混勻后，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法進(jìn)行涂敷，再利用光刻法分別形成兼作光學(xué)散射層的彩色濾光片411、412和413。
進(jìn)而，涂敷透明的丙烯系樹脂層440，平坦化后利用蒸鍍法或?yàn)R射法形成1400埃(140nm)厚的ITO等透明電介質(zhì)，再利用光刻法形成圖案，從而形成公共電極401。
這時，從混勻的微粒子中選擇具有半徑分散的微粒子，使通過上述光學(xué)散射層的散射光在從入射光的行進(jìn)方向算起的5°～20°的角度范圍內(nèi)，其各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在10％以內(nèi)。
圖7示出當(dāng)微粒子的折射率為1.38、樹脂的折射率為1.47、波長是450nm、550nm、650時散射效率相對粒子半徑的各關(guān)系曲線207、208、209。
在圖7中，450nm的光能得到最大散射效率的粒子半徑是1.2μm，波長為550nm、650nm的光能得到最大散射效率的粒子半徑分別是1.5μm、1.8μm。因此，在本實(shí)施例中，將半徑為1.2μm、1.5μm和1.8μm的微粒子按同一比例混勻。
此外，作為包含在感光性丙烯樹脂中的著色料，可以舉出以往使用的單偶氮系、雙偶氮系、金屬鉻鹽系、蒽醌系、酞菁系、三丙烯甲烷系等油性染料和碳黑、氧化鈦、鋅白(氧化鋅)、硫化鋅等無機(jī)顏料以及單偶氮系、雙偶氮系、酞菁系、quinacridone系等有機(jī)顏料。例如，作為液晶顯示裝置常用的蘭(B)、綠(G)、紅(R)著色料，可以分別舉出(B)酞菁蘭、(G)酞菁綠和(R)胭脂紅。
此外，在本實(shí)施例中，作為反射層使用了由鋁形成的金屬反射膜，但只要是能反射可見光的光學(xué)層，什么都行，可以使用除鋁之外的金屬薄膜、電介質(zhì)薄膜、膽甾醇液晶層等。
其次，說明公共襯底。利用蒸鍍法或?yàn)R射法在第2襯底20上形成1400埃(140nm)厚的由ITO等形成的透明電介質(zhì)，利用光刻作成圖案，從而形成公共電極21。
接著，在利用上述方法制作的段襯底和公共襯底的相向面涂敷定向膜并進(jìn)行摩擦處理，然后，用密封材料31將兩塊襯底10、20貼合，使段電極11和公共電極21正交，在將液晶材料50封入兩塊襯底間的空間之后，利用密封材料32進(jìn)行密封，從而形成液晶顯示裝置。
在此，和實(shí)施例1同樣，利用分光測定器對在玻璃襯底上制成了上述光學(xué)散射層43的樣品進(jìn)行了測定，表2示出入射光和散射光所成的角度為5°、10°、15°、20°時測定的光的3刺激值X值、Y值、Z值。
表2
這里，因在從5°到20°的范圍內(nèi)各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在各角度下分別在10％以內(nèi)，故由散射層43散射的光不著色，色調(diào)不隨觀察液晶顯示裝置的角度變化。因此，不會損害液晶顯示裝置的色表現(xiàn)力。
這里，在本實(shí)施例中，光學(xué)散射層43配置在相向的一對襯底的相向面上，但也可以配置在第2襯底20和相位差板65之間。
此外，光學(xué)散射層也可以設(shè)在公共電極401和第2襯底之間。
進(jìn)而，也可以將光學(xué)反射層15配置在第1襯底的外側(cè)。這時，光學(xué)散射層43也可以設(shè)在光學(xué)反射層和第1襯底之間。
再有，在本例中，是以單色顯示的無源矩陣驅(qū)動的反射型液晶顯示裝置為例進(jìn)行說明的，但也可以用于使用了TFT(Thin FilmTransistor)元件和TFD(Thin Film Diode)元件等的有源矩陣驅(qū)動方式的液晶顯示裝置。此外，也可以作為透過型液晶顯示裝置。
(第3實(shí)施形態(tài))其次，說明本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的液晶裝置。本實(shí)施形態(tài)是應(yīng)用于使用了，TFD元件的可進(jìn)行彩色顯示的有源驅(qū)動的反射型液晶裝置的例子。作為顯示裝置的原理與第2實(shí)施例同樣故省略其說明。
首先，使用圖8、圖9說明TFD元件300。
TFD元件300以在第1襯底310上形成的絕緣膜312為基礎(chǔ)而在其上形成，從絕緣膜312開始按順序由第1金屬膜302、絕緣層304和第2金屬膜306構(gòu)成，具有TFD結(jié)構(gòu)(Thin Film Diode結(jié)構(gòu))或MIM結(jié)構(gòu)(Metal Insulator Metal結(jié)構(gòu))。而且，TFD元件300的第1金屬膜302與在第1襯底310上形成的作為數(shù)據(jù)線或掃描線的布線311連接，第2金屬膜306與由ITO形成的透明電極301連接。
絕緣膜312例如由氧化鉭形成。這里，絕緣膜312形成的主要目的是不使第1金屬膜302因在第2金屬膜306堆積后等進(jìn)行的熱處理而從基礎(chǔ)剝離和不使雜質(zhì)從基礎(chǔ)向第1金屬膜擴(kuò)散。因此，若通過使第1襯底310由例如象石英襯底等那樣的耐熱性好純度高的襯底構(gòu)成可以解決剝離和雜質(zhì)擴(kuò)散的問題，則可以省略絕緣膜312。第1金屬膜302由導(dǎo)電的金屬薄膜形成，例如，由鉭或鉭合金形成。絕緣膜304例如由氧化膜形成，該氧化膜是在生成液中利用陽極氧化在第1金屬膜302的表面上形成的。第2金屬膜306由導(dǎo)電的金屬薄膜形成，例如，由鉭或鉭合金形成。
進(jìn)而，在面向TFD元件300、掃描線311等的液晶面一側(cè)(即圖9的上側(cè)表面)設(shè)置透明絕緣膜303。
其次，使用圖10說明已光學(xué)散射層和光學(xué)反射層的公共襯底。
首先，在第2襯底38上，利用濺射法形成1400埃(140nm)厚的由鋁薄膜360形成的光學(xué)反射層。
接著，在已形成光學(xué)散射層的公共襯底上，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷2μm厚的含有碳黑的感光性樹脂膜，然后，利用光刻法作成寬20μm的圖形，形成黑色條355。
進(jìn)而，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷含有紅色、藍(lán)色和綠色的著色料的感光性丙烯系樹脂，再利用光刻法分別形成彩色濾光片351、352和353。
進(jìn)而，按重量比30％的比例將由苯乙稀樹脂(折射率1.38)形成的微粒子與透明的丙烯樹脂混勻后，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法進(jìn)行涂敷，再利用光刻法形成光學(xué)散射層370。
這時，從混勻的微粒子中選擇具有半徑分散的微粒子，使從第2襯底380的法線方向算起25°方向入射的光通過上述光學(xué)散射層并經(jīng)光學(xué)反射層反射再通過光學(xué)散射層而形成的散射光在相對第2襯底380的法線方向呈0°～-25°的角度范圍內(nèi)，其各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在10％以內(nèi)。
圖11示出波長為450nm、550nm、650時散射效率相對粒子半徑的各關(guān)系曲線390、391、392。
在圖11中，450nm的光能得到最大散射效率的粒子半徑是1.2μm，波長為550nm、650nm的光能得到最大散射效率的粒子半徑分別是1.5μm、1.8μm。因此，在本實(shí)施例中，將半徑為1.2μm、1.5μm和1.8μm的微粒子按同一比例混勻。
進(jìn)而，利用蒸鍍法或?yàn)R射法形成1400埃(140nm)厚的由ITO形成的透明電介質(zhì)，利用光刻作成圖案，從而形成條狀公共電極301。
接著，在利用上述方法制作的段襯底和公共襯底的相向面涂敷定向膜并進(jìn)行摩擦處理，然后，用密封材料31將兩塊襯底貼合，使布線311和公共電極301正交，在將液晶材料封入兩塊襯底間的空間之后，利用密封材料進(jìn)行密封，從而形成液晶顯示裝置。
在此，利用分光測定器對上述液晶顯示裝置進(jìn)行了測定，這樣，在相對液晶顯示裝置的法線方向呈0°～-25°的角度范圍內(nèi)，分別測定從上述液晶顯示裝置的法線方向算起25°方向入射的光通過上述光學(xué)散射層并經(jīng)光學(xué)反射層反射再通過光學(xué)散射層而形成的散射光的3刺激值X值、Y值、Z值。
這里，圖12表示光學(xué)測定系統(tǒng)800。入射光850從出光部821以相對液晶顯示裝置的法線方向25°的角度射出，并入射到液晶顯示裝置810，在通過上述光學(xué)散射層并經(jīng)光學(xué)反射層反射再通過光學(xué)散射層散射之后，散射光851入射到分光測定器的受光部820。這時，受光部820可以相對液晶裝置的法線方向在0°～-25°的范圍內(nèi)移動。這樣，液晶裝置的法線方向和散射光851所成的角度為-5°、-10°、-15°、-20°時測定的光的3刺激值X值、Y值、Z值示于表3。
表3
這里，各X值、Y值、Z值是設(shè)入射光850為100時的值。這時，因在從-5°到-20°的范圍內(nèi)各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在各角度下分別在10％以內(nèi)，故由散射層370散射的光不著色，色調(diào)不隨觀察液晶顯示裝置的角度變化。因此，不會損害液晶顯示裝置的色表現(xiàn)力。
(第4實(shí)施例)圖13表示一例與本發(fā)明有關(guān)的電子機(jī)器。這是電子書籍，是一種便攜式信息終端。符號600表示電子書籍本體，其中，符號601是表示使用了本發(fā)明的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
此外，圖14表示作為本發(fā)明另一例的便攜式電話。符號05表示便攜式電話本體，其中，符號606是表示使用了本發(fā)明的液晶顯示裝置的液晶顯示部。這些電子機(jī)器因具有上述本發(fā)明的液晶顯示裝置，故具有視角寬、對比度高、清晰明亮的顯示畫面。
若按照本發(fā)明，色調(diào)不隨觀察液晶顯示裝置的角度變化，能夠看到設(shè)計(jì)者意想的顏色而不受觀察角度的影響。特別是，當(dāng)作為彩色顯示的液晶顯示裝置時，因液晶顯示裝置能表現(xiàn)的顏色范圍寬，故能夠?qū)崿F(xiàn)表現(xiàn)力豐富的液晶顯示裝置。此外，因能有效地使用散射光，故能夠?qū)崿F(xiàn)對比度高的明亮的液晶顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，在一對襯底間保持液晶，在各襯底相向面的至少一個面上形成電極，而且，至少在一塊襯底上形成已將折射率與樹脂不同的微粒子分散在該樹脂中的光學(xué)散射層，其特征在于半徑分散的上述微粒子包含在上述光學(xué)散射層的上述樹脂中，使通過上述光學(xué)散射層的散射光在從入射光的行進(jìn)方向算起的5°～20°的角度范圍內(nèi)，其各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在10％以內(nèi)。
2.權(quán)利要求1記載的液晶顯示裝置，其特征在于上述光學(xué)散射層構(gòu)成為顏色濾光片。
3.權(quán)利要求1或2記載的液晶顯示裝置，其特征在于在上述光學(xué)散射層的表面形成用于平坦化的透明樹脂膜。
4.權(quán)利要求1至權(quán)利要求3任何一項(xiàng)記載的液晶顯示裝置，其特征在于在相向的一對襯底中，在至少一塊襯底的相向面上形成上述光學(xué)散射層。
5.權(quán)利要求1至權(quán)利要求4任何一項(xiàng)記載的液晶顯示裝置，其特征在于在相向的一對襯底中，在至少一塊襯底的外側(cè)的面上形成上述光學(xué)散射層。
6.權(quán)利要求1至權(quán)利要求4任何一項(xiàng)記載的液晶顯示裝置，其特征在于在相向的一對襯底中，在從觀察者看是下側(cè)的襯底的任何一個面上形成上述光學(xué)反射層，在該光學(xué)反射層和液晶層之間形成上述光學(xué)散射層。
7.權(quán)利要求6記載的液晶顯示裝置，其特征在于半徑分散的上述微粒子包含在上述光學(xué)散射層中，對從自該液晶顯示裝置的法線方向算起25°的方向入射的光來說，使在通過上述光學(xué)散射層并經(jīng)上述光學(xué)反射層反射之后再次通過上述光學(xué)散射層而散射的光在相對該液晶裝置的法線方向的0°～-25°的角度范圍內(nèi)，其各角度的光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在10％以內(nèi)。
8.權(quán)利要求1、2、3或4記載的液晶顯示裝置，其特征在于在相向的一對襯底中，在從觀察者看是下側(cè)的襯底的任何一個面上形成上述光學(xué)反射層，在從觀察者看是上側(cè)的襯底的任何一個面上形成上述光學(xué)散射層。
9.一種電子機(jī)器，其特征在于具有權(quán)利要求1至8的任何一項(xiàng)記載的液晶顯示裝置。
全文摘要
一種可以克服以下缺點(diǎn)的液晶顯示裝置及電子機(jī)器,由于觀察角度的關(guān)系而不能顯示設(shè)計(jì)者意想的顏色,損害顯示質(zhì)量。當(dāng)作為彩色顯示時,具有顯示變暗的缺點(diǎn)。選擇半徑分散的微粒子,在從入射到光學(xué)散射層的光的行進(jìn)方向算起的5°～20°的角度范圍內(nèi),使光的3刺激值X值、Y值、Z值的分散在10%以內(nèi),由此制作出光學(xué)散射層,即使觀察者從不同的角度觀察,也能夠觀察到相同的顏色。此外,能夠?qū)⒐鈱W(xué)散射層作為彩色濾光片。
文檔編號G02F1/1335GK1313518SQ0111127
公開日2001年9月19日 申請日期2001年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月14日
發(fā)明者上條公高, 岡本英司, 瀧澤圭二 申請人:精工愛普生株式會社