專利名稱：液晶顯示裝置以及電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置以及電子設備。
背景技術：
作為在1個點區(qū)域內形成了反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域的半透射反射型液晶顯示裝置，由于其兼?zhèn)浞瓷湫秃屯干湫偷墓δ芏梢詫谥車h(huán)境的亮度切換顯示模式進行顯示，因此在降低了耗電的同時，即使在周圍環(huán)境暗的情況下也可以獲得良好的顯示，所以其可適用于便攜設備的顯示部。特別是近年來隨著便攜設備的普及和高性能化的推廣，對于在半透射反射型液晶顯示裝置中實現(xiàn)更高圖像質量化、低成本化的要求變得更為強烈。
作為提高半透射反射型顯示裝置的顯示對比度的技術，提出了采用使反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域的液晶層厚度不同的“多厚度結構”的顯示裝置(參照專利文獻1)。
另外，作為獲得半透射反射型液晶顯示裝置的低成本化的技術，提出了將具有光散射功能的向前散射膜設置在液晶面板的基板外面?zhèn)鹊囊壕э@示裝置(參照專利文獻2、專利文獻3)。通過設置該向前散射膜，就沒有必要在反射層形成用于提供前述光散射功能的具有凹凸形狀的樹脂膜，從而可以通過減少工序而降低制造成本，并且可以提高產量。同時，具有可以防止由于前述凹凸形狀的間距引起光學干涉而造成的顯示光的變色的優(yōu)點。
專利文獻1特開平11-242226號公報。
專利文獻2特開平9-113893號公報。
專利文獻3特開平11-237623號公報。
關于實現(xiàn)液晶顯示裝置的高圖像質量化或者低成本化這一點，前面的專利文獻1-3所述的技術是很有效的，通過兩者的組合，認為可以用低成本提供高圖像質量的液晶顯示裝置。然而，將兩者組合后，發(fā)現(xiàn)特別是在透射顯示中對比度的視角特性劣化了。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于上述問題，而以提供獲得高圖像質量廣視角的顯示，而且可用低成本制造的液晶顯示裝置，以及具備該液晶顯示裝置的電子設備為目的。
對于在上述半透射反射型液晶顯示裝置中，組合了向前散射膜的結構中出現(xiàn)的窄視角化的問題，考慮具有以下的原因。
第一，在半透射反射型液晶顯示裝置中，以往就存在著透射顯示的視角窄的問題。這是因為，為了不產生視差而在液晶面板的內面設置了半透射反射膜的原因，而受到只能通過在觀察者側具備的1枚偏振板進行反射顯示的限制，因此使得光學設計的自由度變小了。
第二，在具備前述向前散射膜的半透射反射型液晶顯示裝置中，雖然在反射顯示通過光的散射獲得了提高視覺性的效果，但由于透射顯示的光也同樣被散射，使得從傾斜方向入射到液晶面板的光的一部分在觀察者方向(液晶面板的正面方向)被遺漏，而使液晶顯示裝置的黑度上升，結果存在降低對比度的問題。為此，認為如果將向前散射膜應用于半透射反射型液晶顯示裝置后，對于原來視角就窄的透射顯示來說，使得對比度的視角特性更加劣化，會更明顯地降低顯示質量。
本發(fā)明者就是基于上述考慮，通過反復地對在液晶面板的前面?zhèn)染邆涔馍⑸鋵拥陌胪干浞瓷湫鸵壕э@示裝置中獲得高對比度廣視角顯示的結構進行分析而完成了本發(fā)明。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種液晶裝置，該液晶顯示裝置具備在互相對向配置的上基板和下基板之間夾持有液晶層，并且在夾前述液晶層的兩側設置有上偏振板以及下偏振板，同時在1個點區(qū)域內設置了透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域的液晶面板，其特征在于，在前述上基板或者下基板的液晶層側設置有使前述透射顯示區(qū)域與反射顯示區(qū)域的液晶層厚度不同的液晶層厚度調整層，在前述上基板的外面?zhèn)仍O置有光散射層，前述液晶面板的對比度視角特性的半值寬度α(°)和前述光散射層的散射特性的半值寬度β(°)滿足式α≥3β的關系。
通過采用這樣的結構，可以將上述光散射層的散射特性和前述液晶面板的對比度的視角特性控制在適當?shù)姆秶?，而可以提供獲得高對比度廣視角顯示的液晶顯示裝置。另外，對于前述液晶面板的視角特性的半值寬度α和前述光散射層的散射特性的半值寬度β滿足關系式α≥3β的條件的適當性的通過本發(fā)明者進行驗證的結果，將在后面(發(fā)明的實施方式)進行詳細敘述。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，優(yōu)選將前述光散射層的霾值(HazeValue)設置為20％以上。前述的“霾值”是指用散射透射率除以全光線透射率而用百分比表示的值。
通過將上述光散射層的霾值設為20％以上，可以消除鏡面感而獲得明亮的反射顯示。另外，對于該霾值的范圍的適當性本發(fā)明者通過采用實際的液晶顯示裝置進行了驗證，其詳細將在后面(具體實施方式
)進行敘述。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，優(yōu)選將前述液晶面板構成為大致在面板法線方向具有對比度最大的視角特性。通過采用這種結構，可以使得獲得最高圖像質量顯示的視角與觀察者的視線方向基本一致，從而可以提高顯示的實際質量。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，優(yōu)選使得在前述液晶面板中獲得最大對比度的視角方向與向前述光散射層從其法線方向入射的光的射出光強度最大的方向基本一致。通過采用這樣的結構，可以抑制由于前述光散射層而引起的透射顯示對比度的降低，并可以抑制由于設置光散射層而引起的透射顯示的顯示質量的降低。另外，由于可以使得在對比度最大的方向的顯示輝度成為最大地構成液晶顯示裝置，從而可以獲得明亮的高對比度的透射顯示。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，優(yōu)選使得前述液晶面板的視角特性以該液晶面板的正面方向為中心基本對稱。通過采用這樣的結構，即使由于光散射層使得顯示光散射，而在指定方向并不特別降低對比度，從而可以實現(xiàn)高對比度的顯示。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，前述液晶層可以構成為包含具有負的介電各向異性的液晶。即，可作為采用初始取向呈垂直取向的液晶的液晶顯示裝置。通過采用這樣的結構，可以獲得廣視角高對比度的透射顯示，同時通過前述光散射層獲得良好的反射顯示，從而可以低成本提供高圖像質量的半透射反射型液晶顯示裝置。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，優(yōu)選在夾前述液晶層的上下設置電極層，并且在前述電極層設置對前述液晶的取向進行限定的取向限定部件。
在采用初始取向呈垂直取向的液晶的液晶顯示裝置中，在通過電壓的變化使液晶分子傾倒時，當液晶分子向無秩序的方向傾倒后，在液晶分子向同一方向取向的區(qū)域(Domain)的邊界會產生向錯而形成不均勻，使得當從傾斜方向觀察液晶時會感覺出現(xiàn)粗的污跡狀斑點?？墒歉鶕?jù)本結構，通過在上述電極層設置上述取向限定部件，可以使得前述向錯線在點區(qū)域內被固定，從而可以防止上述的污跡狀斑點的發(fā)生而獲得高圖像質量的顯示。
在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，也可以設置對于前述上基板以及下基板入射圓偏振光的圓偏振光入射部件。如果采用圓偏振光，就沒有必要對施加電壓時的液晶分子的傾倒方向進行特別的限定，而只要液晶分子傾倒就可以獲得明亮的顯示。
本發(fā)明的電子設備的特征在于，具備前面所述的本發(fā)明的液晶顯示裝置?；谶@樣的結構，可以提供具備高圖像質量廣視角的顯示部的電子設備。


圖1是實施方案的液晶顯示裝置的電路結構圖。
圖2是同上的液晶顯示裝置的平面結構圖。
圖3是同上的液晶顯示裝置的剖面結構圖。
圖4其中圖4(a)是說明實施方案中作為取向限定部件的開口部以及開口狹縫的作用的圖。圖4(b)是作為前述取向限定部件以設置凸條為例的說明圖。
圖5實施方案的液晶面板的等對比度曲線。
圖6是表示液晶面板A的對比度的視角特性和光散射層的散射特性的曲線圖。
圖7是表示液晶面板A、B的對比度的視角特性和光散射層的散射特性的曲線圖。
圖8是表示液晶面板A、B的隨光散射層的霾值變化而視角特性變化的曲線圖。
圖9是表示液晶面板A、C的對比度的視角特性和光散射層的散射特性的曲線圖。
圖10是圖9所示的液晶面板C的等對比度曲線。
圖11是光散射層的散射特性的測量方法的說明圖。
圖12是表示電子設備一例的立體結構圖。
符號說明R反射顯示區(qū)域，T透射顯示區(qū)域，10陣列基板，25對向基板，38光散射層，40液晶面板(A)，50液晶層，9a開口狹縫，18開口部，20反射層，21絕緣膜(液晶層厚度調整層)，具體實施方式
下面參照圖說明本發(fā)明的實施方案。
本實施方案的液晶顯示裝置，是以采用薄膜晶體管(TFTThin FilmTransistor)作為開關元件的有源矩陣型的液晶顯示裝置為例。圖1是構成本實施方案的液晶顯示裝置的圖像顯示區(qū)域的矩陣狀配置的多個點的等效電路圖，圖2是表示TFT陣列基板的1個點的結構的平面圖，圖3是表示同上的液晶顯示裝置的結構的剖面圖，圖3是圖2中沿A-A’線的部分剖面圖。另外，在下面的各個圖中，為了使得各個層以及各個部件在圖面上達到可識別的尺寸，各個層以及各個部件的縮放比例是不同的。
在本實施方案的液晶顯示裝置中，如圖1所示，在構成圖像顯示區(qū)域的矩陣狀配置的多個點中，分別形成了像素電極9和控制該像素電極9的開關元件TFT30，供給圖像信號的數(shù)據(jù)線6a與該TFT30的源進行電連接。向數(shù)據(jù)線6a寫入的圖像信號S1、S2、......、Sn，是按照該順序依線順序供給的，或者是對于相鄰的多條數(shù)據(jù)線6a按組供給的。另外，掃描線3a與TFT30的柵進行電連接，對于多條掃描線3a按照預定的時序脈沖式地按線順序施加掃描信號G1、G2、......、Gm。還有，像素電極9與TFT30的漏進行電連接，通過只在一定時間內將開關元件TFT30導通，將從數(shù)據(jù)線6a供給的圖像信號S1、S2、......、Sn按預定的時序寫入。
通過像素電極9向液晶寫入的預定電平的圖像信號S1、S2、......、Sn在一定的時間內被保持在像素電極9與后述的公用電極之間。液晶是通過施加的電壓高低而使得分子集合的取向以及秩序發(fā)生變化來進行光的調制，從而可以進行灰度顯示。在此，為了防止保持的圖像信號的泄漏，與在像素電極9和公用電極之間形成的液晶電容器并聯(lián)地附加了存儲電容器70。另外，符號3b表示的配線為電容器線。
下面根據(jù)圖2對構成本實施方案的液晶顯示裝置的TFT陣列基板(本發(fā)明中的下基板)的平面結構進行說明。
如圖2所示，在TFT陣列基板上設置有像素電極9，沿著像素電極9的各個縱橫的邊界設置有數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a以及電容器線3b。在本實施方案中，由各個像素電極9以及圍繞各個像素電極9周圍設置的數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a、電容器線3b等形成的區(qū)域的內側為一個點區(qū)域，在矩陣狀配置的每個點區(qū)域形成了可以顯示的結構。
數(shù)據(jù)線6a與構成TFT30的例如多晶硅膜形成的半導體層1f中的后述的源區(qū)通過接觸孔5進行電連接，像素電極9與半導體層1f中的后述的漏區(qū)通過接觸孔8進行電連接。在該像素電極9的接近中央部形成了沿著像素電極9的長邊方向(圖示為上下方向)延伸的大致呈線狀的開口狹縫9a。另外，在半導體層1f與掃描線3a俯視的交叉區(qū)域(圖中左上斜線表示的區(qū)域)形成了TFT30的溝道區(qū)1a，掃描線3a的與溝道區(qū)1a相對的部分具有柵電極的功能。
電容器線3b具備沿著掃描線3a大致呈直線延伸的主線部(也就是，俯視為沿著掃描線3a形成的第1區(qū)域)，和從與數(shù)據(jù)線6a相交叉處開始沿著數(shù)據(jù)線6a向前段一側(圖中向上)突出的突出部(也就是，俯視為沿著數(shù)據(jù)線6a延伸設置的第2區(qū)域)。此外，在圖2中，在右上斜線所示的區(qū)域設置了多個第1遮光膜11a。
更具體地說，第1遮光膜11a是被設置在從TFT陣列基板側看覆蓋包含各個半導體層1f的溝道區(qū)1a的TFT30的位置上，而且，具備與電容器線3b的主線部對向地沿著掃描線3a呈直線延伸的主線部，和從與數(shù)據(jù)線6a相交叉處開始沿著數(shù)據(jù)線6a向鄰接的后段側(圖中向下)突出的突出部。第1遮光膜11a的各個段(像素行)的朝向下的突出部的端部與在數(shù)據(jù)線6a的下一段的電容器線3b的朝向上的突出部的端部呈平面重疊。在該重疊處設置了使得第1遮光膜11a與電容器線3b進行電連接的接觸孔13。也就是，在本實施方案中，第1遮光膜11a是通過接觸孔13與前段或者后段的電容器線3b進行電連接的。
如圖2所示，沿著點區(qū)域的周邊部形成有矩形框狀的反射膜20，將形成該反射膜20的區(qū)域作為反射顯示區(qū)域R，而將其內側沒有形成反射膜20的區(qū)域作為透射顯示區(qū)域T。另外，俯視時可見在將反射膜20的形成區(qū)域包含于內部的點區(qū)域內形成有絕緣膜(液晶層厚度調整層)。在圖2的符號N所示的反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T的邊界區(qū)域從剖面圖中可見形成為具有傾斜面的傾斜區(qū)域，其詳細請參照圖3所示的剖面結構并在后面敘述。
下面，基于圖3對本實施方案的液晶顯示裝置的剖面結構進行說明。圖3為圖2中沿A-A’線的部分剖面圖。
如圖3所示，本實施方案的液晶顯示裝置是以具備在TFT陣列基板(下基板)10和與之對向地配置的對向基板(上基板)25之間夾持的由初始取向狀態(tài)呈垂直取向的介電各向異性為負的液晶構成的液晶層50的液晶面板40，和在其背面?zhèn)?圖示下側)配置的背光源(照明裝置)60為主體構成的。符號51表示構成液晶層50的液晶分子。
TFT陣列基板10的結構是在由石英、玻璃等的透光性材料構成的基板主體10A的表面上部分地形成了由鋁、銀等的反射率高的金屬膜構成的反射膜20。如上所述，將形成了反射膜20的區(qū)域作為反射顯示區(qū)域R，將沒有形成反射膜20的區(qū)域作為透射顯示區(qū)域T。在位于反射顯示區(qū)域R內的反射膜20上以及位于透射顯示區(qū)域T內的基板主體10A上設置有由濾色片構成的著色層22。該著色層22在鄰接的每個點區(qū)域配置有呈紅(R)、綠(G)、藍(B)不同色的著色層，而由鄰接的3個點區(qū)域構成1個像素?；蛘?，作為反射顯示和透射顯示的顯示色的色飽和度不同的補償，也可以在反射顯示區(qū)域和透射顯示區(qū)域另外地設置改變了色純度的著色層。
在濾色片的著色層22上的與反射顯示區(qū)域R基本對應的平面位置形成有絕緣膜21。絕緣膜21例如可由膜厚約為2μm±1μm的丙烯酸類樹脂等的有機膜形成，并且在反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T的邊界附近，形成有具有使得其自身的層厚連續(xù)地變化的傾斜面的傾斜區(qū)域N。由于沒有絕緣膜21部分的液晶層50的厚度約為2-6μm，所以反射顯示區(qū)域R中的液晶層50的厚度約為透射顯示區(qū)域T中的液晶層50的厚度的一半。也就是，絕緣膜21具有通過自身的膜厚使得在反射顯示區(qū)域R和透射顯示區(qū)域T中的液晶層50的層厚不同的液晶層厚度調整層功能，即實現(xiàn)了所謂的多厚度結構。
在本實施方案中，絕緣膜21的下部的邊緣和反射膜20(反射顯示區(qū)域)的邊緣俯視為基本一致，所以傾斜區(qū)域N基本被反射顯示區(qū)域R所包含。因此，可以將由于前述傾斜區(qū)域N中的液晶層厚度不均勻而引起的液晶取向的混亂區(qū)域配置于透射顯示區(qū)域T的外側，從而獲得良好的透射顯示。
另外，在包含絕緣膜21的表面的對向基板10的表面形成有由ITO(銦錫氧化物)等的透明導電膜構成的俯視基本呈矩形的像素電極9。在該像素電極9上形成有由聚酰亞胺等構成的取向膜23。并將沿如圖2所示的透射顯示區(qū)域T的中央部上下延伸地形成的開口狹縫9a形成在如圖3所示的TFT陣列基板10的像素電極9上。
另一方面，在對向基板25側的由玻璃、石英等的透光性材料構成的基板主體25A上依次地形成有由ITO等的透明導電膜構成的公用電極31、由聚酰亞胺等構成的取向膜33。雖然在TFT陣列基板10、對向基板25雙方的取向膜23、33都實施了垂直取向處理，但沒有實施摩擦等的預傾斜處理。
如圖3所示，在點區(qū)域內的公用電極31的一部分上形成有開口，在圖2所示的平面圖中，該開口部18是形成在與沿邊界區(qū)域N的圖示上下方向延伸的邊基本重疊的位置上。該開口部18和前述的開口狹縫9a在本實施方案的液晶顯示裝置中發(fā)揮對由呈垂直取向的液晶構成的液晶層50在電壓變化時的傾倒方向進行限定的取向限定部件的作用。
圖4(a)是說明上述開口狹縫9a和開口部18、18的取向限定作用的概要剖面圖。如圖4(a)所示，在本實施方案的液晶顯示裝置中，在電壓變化時液晶分子51朝向與紙面基本垂直地延伸的開口部18、18以及開口狹縫9a的寬方向的兩側傾倒，由此，液晶的區(qū)域邊界被固定，從而在具備垂直取向的液晶層的液晶顯示裝置中，可以有效地防止出現(xiàn)斜看時的污跡狀斑點那樣的顯示質量上問題，而獲得廣視角范圍的良好的顯示。
另外，如圖4(b)所示，作為上述取向限定部件，可以采用與紙面基本垂直地延伸的凸條28，通過設置這樣的凸條28、28，也可以良好地對液晶分子51的傾倒方向進行控制而獲得廣視角范圍的良好的顯示。
而且，在本實施方案中，開口部18、18和傾斜區(qū)域N是形成在平面重疊的位置，通過采用這樣的結構，可以使得由于前述邊界區(qū)域N中的液晶層厚度不均勻而引起的顯示不良部分和在前述開口部18的平面區(qū)域產生的液晶的區(qū)域邊界呈平面重疊，因此提高了液晶顯示裝置的開口率而獲得明亮的顯示。
另外，在TFT陣列基板10的外面?zhèn)?，從基板主體側開始依次地設置有相位差板26、偏振板27，在對向基板25的外面?zhèn)?，從基板主體側開始依次地設置有光散射層38、相位差板(上相位差板)36、偏振板37。相位差板26、36為具有相對可見光波長的約1/4波長的相位差的相位差板，通過該相位差板和偏振板的組合使得從TFT陣列基板10側以及對向基板25側雙方向液晶層入射圓偏振光而射出直線偏振光。另外，在TFT陣列基板的外面?zhèn)燃匆壕卧耐鈧仍O置了具備光源、反射器、導光板等的背光源60。
本實施方案的液晶顯示裝置所具備的光散射層38，從其基本結構方面看，可以恰當?shù)夭捎迷谔亻_2000-035506號公報、特開2000-066026號公報、特開2000-180607號公報等所公示的向前散射膜。例如，可以采用如特開2000-035506號公報所公示的一種樹脂膜，該樹脂膜由折射率不同的2種以上的可以光聚合的單體或者低聚物的混合物構成，其具有從傾斜方向照射紫外線后只在指定的廣角方向有效地散射的功能和只在指定的方向有效地衍射的功能，或者，可以采用特開2000-066026號公報所公示的聯(lián)機全息散射膜等，該散射膜是通過使得在全息圖像用感光材料上用激光照射而部分地形成的折射率不同的區(qū)域成為層結構而制造的。
在本實施方案的液晶顯示裝置中，優(yōu)選使前述光散射層38的霾值在20％以上。這是因為，霾值越大反射顯示區(qū)域R中的光散射性越好，而可以獲得明亮且無鏡面感的良好的反射顯示。下面的表1是表示本發(fā)明者對于改變了光散射層38的霾值而制作的6種液晶面板40進行反射顯示的亮度(反射率％)和通過目視觀察進行的有無鏡面感的評價的結果。
如表1所示，可以得出通過使上述光散射層38的霾值在20％以上，可以獲得明亮且無鏡面感的良好的反射顯示的結果。
表1

如上所述，雖然光散射層38的霾值越大越可提高反射顯示的亮度，而可以獲得無鏡面感的良好的反射顯示，與此同時，透射顯示的黑度(黑顯示的亮度)也升高了，因此透射顯示的對比度具有降低的趨勢。然而在本實施方案的液晶顯示裝置中，通過進行上述光散射層38的散射特性和上述液晶面板40的視角特性組合的最優(yōu)化，可以有效地防止在將光散射層設置于半透射反射型的液晶面板的前面?zhèn)葧r產生的視角特性的降低，從而獲得高圖像質量的透射顯示。
圖5是將前述液晶面板40(液晶面板A)的視角特性用等對比度曲線表示的曲線圖，圖6是表示將前述液晶面板40的視角特性設為左軸，而將光散射層38的散射特性設為右軸的曲線圖。在圖5中，“CR＞10”所示的區(qū)域是表示對比度在10以上的視角范圍。圖6所示的液晶面板40的對比度分布與圖5的沿橫軸的對比度分布是相對應的。另外，在圖6中，作為光散射層38是采用了霾值為80％的向前散射膜，其散射特性是以將射出光強度的最大值作為100為基準的。
同時，上述液晶面板40的視角特性為在沒有設置光散射層38的狀態(tài)下測量的結果。另外，如圖11所示，上述光散射層38的散射特性為，從光散射層38的背面(圖示左面)側配置的光源向光散射層38照射光，透射光散射層38的光的強度是通過將光散射層38的法線方向作為中心而沿著圖示的點線可自由移動的接收器D來測量的結果。
如圖6所示，本實施方案的液晶面板40的對比度視角特性的半值寬度α約為70°，而在同一圖中所示的光散射層38的散射特性的半值寬度β約為10°。因此，本實施方案的液晶顯示裝置足夠滿足式α≥3β的關系，而具備了本發(fā)明的主要要件。
下面，對通過適當?shù)剡x擇液晶面板40以及光散射層38的特性來滿足式α≥3β的關系，從而獲得高圖像質量且廣視角的顯示參照圖7以及圖8進行說明。
圖7為表示上述液晶面板40(液晶面板A)的視角特性、作為比較樣品準備的液晶面板B的視角特性和光散射層38(霾值為80％)的散射特性的曲線圖。上述液晶面板B為具有與夾持液晶層的基板平行的液晶分子取向的所謂的單一取向的液晶面板，與上述液晶面板40一樣，在其前面?zhèn)瓤梢耘渲霉馍⑸鋵?8。同時，對于上述液晶面板B，其上述視角特性也是在沒有具備光散射層時測量的結果。
如圖7所示，上述液晶面板40的視角特性的半值寬度α約為70°，霾值為80％的光散射層38的散射特性的半值寬度β約為10°，液晶面板B的視角特性的半值寬度α約為20°。因此，液晶面板40和霾值為80％的光散射層38的組合滿足上述式α≥3β的關系，但液晶面板B和霾值為80％的光散射層38的組合不滿足該關系。
圖8為分別將上述液晶層40(液晶面板A)以及液晶面板B與霾值80％的向前散射膜以及霾值50％的向前散射膜組合時，黑顯示亮度的測量結果的曲線圖。同時，圖8中的縱軸表示液晶面板A、B以空氣為基準的透射顯示模式的黑顯示的亮度(％)，橫軸表示視角(°)。
如圖8所示，在液晶面板A、液晶面板B任何一種面板中，通過增大光散射層38的霾值可以增加全體的黑顯示的亮度，但液晶面板A的增加率比液晶面板B的增加率低。即，如下面的表2所示，在沒有設置光散射層的狀態(tài)，液晶面板B的對比度的降低率較大，在不滿足上述式α≥3β關系的液晶面板B和霾值80％的光散射層的組合中，只能獲得沒有設置光散射層38時的對比度的50％以下的對比度。因此，在這樣的結構中，比起設置光散射層38的優(yōu)點(提高反射顯示模式的顯示質量以及低成本化)透射顯示劣化的缺點卻更顯著，因此是不理想的。
另一方面，如前面所述，在將液晶面板A與霾值80％的光散射層38進行組合時，滿足式α≥3β的關系，如表2所示即使在具備霾值80％的光散射層38的結構中，也可以獲得200以上的高對比度的透射顯示。
表2

另外，本發(fā)明者為了對通過使液晶面板的視角特性的半值寬度α和光散射層的散射特性的半值寬度β滿足式α≥3β的關系，而獲得具有良好對比度的透射顯示進行驗證，將制作對液晶面板對比度的視角特性的半值寬度α進行了各種變換的液晶面板與霾值不同的2種光散射層進行組合時對于對比度變化進行了測量。表3是表示將上述半值寬度α為10°-80°的5種液晶面板和霾值30％的光散射層(β＝8°)分別進行組合的情況下，對透射顯示模式的對比度進行測量的結果。另外，表4是表示將上述半值寬度α為10°-100°的4種液晶面板和霾值90％的光散射層(β＝20°)分別進行組合的情況下，對透射顯示模式的對比度進行測量的結果。另外，表3以及表4所述的對比度的值，是以將沒有設置上述光散射層時液晶面板的對比度作為100為基準的。
表3

表4

如表3以及表4所示，為了達到滿足本發(fā)明的要件α≥3β的關系的范圍(表3為α≥30°的范圍，表4為α≥60°的范圍)，通過選擇液晶面板對比度的視角特性以及光散射層的散射特性(霾值)，可以將由于設置了光散射層而透射顯示對比度的降低率抑制在50％以下，從而可以在抑制透射顯示的圖像質量的降低的同時，通過設置光散射層而達到提高反射顯示的視覺性的效果，從而可以實現(xiàn)液晶面板的低成本化。
另外，在本實施方案的液晶顯示裝置中，如圖6所示，對于液晶面板40的對比度的視角特性，對比度最大的方向(視角)與光散射層38的射出光最大的方向(視角)基本一致。通過采用這樣的結構，在可以有效地在抑制由于光散射層38而降低透射顯示對比度的同時，有效地利用了對比度最大的方向的光，從而獲得高圖像質量的顯示。
圖9是表示前述的液晶面板A(液晶面板40)的視角特性、光散射層38(霾值80％)的散射特性以及作為比較樣品準備的液晶面板C的視角特性的曲線圖，圖10是圖9所示的液晶面板C的等對比度曲線。在圖10中，與前面的圖5一樣，“CR＞10”所示的區(qū)域是表示對比度在10以上的視角范圍。上述液晶面板C為具有與夾持液晶層的基板平行的液晶分子取向的所謂的單一取向的液晶面板，與上述液晶面板40一樣，在其前面?zhèn)瓤梢耘渲霉馍⑸鋵?8。同時，對于上述液晶面板C，其上述視角特性也是在沒有具備光散射層時測量的結果。
如圖9以及圖10所示，在比較樣品的液晶面板C中，對比度最大的方向位于視角約為15°位置。在將這樣的液晶面板C與圖9所示的具有散射特性的光散射層38組合的情況下，使得原來對比度低的液晶面板正面方向的對比度更低，另外在對比度最大的方向由于散射光而造成低輝度的顯示，從而使得由于光散射層38帶來的透射顯示的劣化的缺點更為顯著，這是不理想的。對此，如圖9所示，通過將使得對比度最大的方向和射出光強度最大的方向一致的液晶面板A與光散射層38進行組合，可以將面板正面方向的對比度的降低抑制到最小。
另外，如圖6以及圖9所示，在本實施方案的液晶顯示裝置中，優(yōu)選將液晶面板40的對比度最大的方向作為面板的法線方向。通過采用這樣的結構，在如上的與光散射層38組合的情況下，可以有效的抑制透射顯示的對比度的降低，同時可以在通常觀察者所位于的液晶面板正面方向獲得最大對比度，可以對于觀察者提供良好的顯示。
而且，優(yōu)選如本實施方案的液晶顯示裝置所具備的液晶面板40，具有以面板法線方向(視角0°)為中心基本對稱的視角特性。通過采用這樣的結構，即使由于前述光散射層38而顯示光被散射，在指定方向的對比度卻不會特別降低，從而可以實現(xiàn)高對比度的顯示。
(電子設備)圖12是表示本發(fā)明的電子設備的一例的立體圖。該圖所表示的移動電話機1300具備采用了本發(fā)明的液晶顯示裝置的小尺寸顯示部1301、多個操作按鈕1302、受話口1303、以及送話口1304而構成。
上述各個實施方案的顯示裝置并不局限于上述移動電話機，可以將其作為圖像顯示部件適用于電子書籍、個人電腦、數(shù)字照相機、液晶電視機、取景器型或者監(jiān)視器直視型的磁帶錄像機、汽車導航裝置、傳呼機、電子筆記本、電子計算器、文字處理器、工作站、電視電話、POS終端、具備觸摸面板的設備等等，在上述任何一種電子設備上都可以配備實現(xiàn)了廣視角高對比度顯示，而且可用低成本制造的顯示部。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置具備在互相對向配置的上基板和下基板之間夾持有液晶層，在夾前述液晶層的兩側設置有上偏振板以及下偏振板，并且在1個點區(qū)域內設置了透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域的液晶面板，其特征在于在前述上基板或者下基板的液晶層側設置有使得前述透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域的液晶層厚度不同的液晶層厚度調整層，在前述上基板的外面?zhèn)仍O置有光散射層，前述液晶面板的對比度的視角特性的半值寬度α(°)和前述光散射層的散射特性的半值寬度β(°)滿足式α≥3β的關系。
2.如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于將前述光散射層的霾值設為20％或20％以上。
3.如權利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于前述液晶面板具有基本在面板法線方向對比度成為最大的視角特性。
4.如權利要求1到3中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于前述液晶面板的獲得最大對比度的視角方向與向前述光散射層中從其法線方向入射的光的射出光強度成為最大的方向基本一致。
5.如權利要求1到3中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于前述液晶面板的視角特性是以該液晶面板的正面方向為中心基本對稱的。
6.如權利要求1到3中任意一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于前述液晶層包含具有負的介電各向異性的液晶。
7.如權利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于夾前述液晶層的上下設置有電極層，在前述電極層設置有對前述液晶的取向進行限定的取向限定部件。
8.如權利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于設置了對于前述上基板以及下基板入射圓偏振光的圓偏振光入射部件。
9.一種電子設備，其特征在于具備如權利要求1到8中任意一項所述的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明的液晶顯示裝置具備在互相對向配置的上基板和下基板之間夾持有液晶層，在夾前述液晶層的兩側設置有上偏振板以及下偏振板，并且在1個點區(qū)域內設置了透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域的液晶面板；其中在前述上基板或者下基板的液晶層側設置有使得前述透射顯示區(qū)域和反射顯示區(qū)域的液晶層厚度不同的液晶層厚度調整層，在前述上基板的外面?zhèn)仍O置有光散射層，前述液晶面板A的對比度的視角特性的半值寬度α(°)和前述光散射層的散射特性的半值寬度β(°)滿足式α≥3β的關系。
文檔編號G02F1/1333GK1542521SQ20041003387
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月15日 優(yōu)先權日2003年5月1日
發(fā)明者前田強 申請人:精工愛普生株式會社