專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有反射型圖像顯示功能及透射型圖像顯示功能的半透射型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為手機(jī)、PDA(便攜式信息終端，即Personal DigitalAssistance，個(gè)人數(shù)字助理)等移動(dòng)式產(chǎn)品中的顯示裝置，使用了不管室內(nèi)外都可確保可看性的所謂半透射型彩色液晶顯示裝置。
一般，半透射型彩色液晶顯示裝置，利用將從外部入射的光進(jìn)行反射的反射像素電極來(lái)構(gòu)成像素，并在該反射像素電極上形成開(kāi)口。然后，其構(gòu)成為在周?chē)髁習(xí)r，利用反射像素電極反射外來(lái)光，從而顯示圖像，另外在黑暗時(shí)，使背光源的照射光透過(guò)反射像素電極上形成的開(kāi)口，從而顯示圖像。
作為以往的這種液晶顯示裝置，例如也有專利文獻(xiàn)1所示的裝置。該液晶顯示裝置具有反射型及透射型的兩種功能，反射型是在白天等外來(lái)光明亮?xí)r，能夠利用該外來(lái)光顯示圖像，而透射型是在夜間等外來(lái)光少而黑暗時(shí)，利用背光源顯示圖像。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-298267號(hào)公報(bào)(第2頁(yè)、圖1)但是，在半透射型彩色液晶顯示裝置中存在的問(wèn)題是，在利用來(lái)自外部的光時(shí)，由于為了確?？煽葱?，反射像素電極的開(kāi)口面積受到限制，因此在使用背光源時(shí)，照射光的利用效率低，畫(huà)面的照明低。為了提高該使用背光源時(shí)的畫(huà)面照度，若提高背光源的亮度，則背光源的功耗增加，存在移動(dòng)式產(chǎn)品的電池使用時(shí)間縮短的缺點(diǎn)。
克服這樣的缺點(diǎn)，提高背光源使用時(shí)的畫(huà)面照度的技術(shù)，例如有前述專利文獻(xiàn)1所示的技術(shù)。在該專利文獻(xiàn)1所述的技術(shù)是，在具有開(kāi)口的反射層與背光源之間，在與像素對(duì)應(yīng)的區(qū)域中相應(yīng)配置微透鏡，將來(lái)自背光源的照射光聚光于開(kāi)口處，以提高畫(huà)面的照度。
但是根據(jù)專利文獻(xiàn)1的技術(shù)，由于需要高精度地形成微透鏡，因此存在制造成本增加的問(wèn)題。另外，需要將微透鏡與反射層上形成的開(kāi)口正確對(duì)準(zhǔn)位置，因此還存在制造作業(yè)中要求熟練的問(wèn)題。
本發(fā)明正是鑒于前述的問(wèn)題而進(jìn)行的，其目的在于提供能夠提高背光源的光利用效率、提高畫(huà)面照度同時(shí)能夠降低制造成本的液晶顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決前述的問(wèn)題、達(dá)到前述目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有設(shè)置反射光的反射像素電極的第1基板；形成與反射像素電極對(duì)置的透明電極、同時(shí)與第1基板平行配置的第2基板；封入在第1基板與第2基板之間的液晶；從第1基板的背面?zhèn)劝l(fā)出照射光的背光源；以及具有將來(lái)自背光源的照射光聚光于反射像素電極的排列上的多個(gè)線狀棱鏡的聚光板，對(duì)于反射像素電極以每個(gè)像素為單位設(shè)置反射率漸變部分，該反射率漸變部分的內(nèi)側(cè)反射率低，而且隨著接近外側(cè)慢慢地反射率升高那樣連續(xù)地進(jìn)行變化。
在本發(fā)明中，來(lái)自背光源的照射光利用線狀棱鏡聚光，通過(guò)第1基板入射至反射像素電極的內(nèi)側(cè)。因此，在反射像素電極形成的反射率的漸變部分(グラデ一シヨン)中，通過(guò)反射率低的內(nèi)側(cè)部分的照射光的光量比沒(méi)有線狀棱鏡時(shí)要增加。所以，在使用背光源顯示圖像時(shí)的畫(huà)面的照度，在不增加背光源的光量的前提下提高。


圖1所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置第1實(shí)施例的剖視圖。
圖2所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置第1實(shí)施例的分解立體圖。
圖3A所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置第1實(shí)施例有關(guān)的聚光板與反射像素電極的位置關(guān)系的平面圖。
圖3B所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置第1實(shí)施例有關(guān)的聚光板與反射像素電極的位置關(guān)系的圖3A的W-W線剖視圖。
圖4所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置第2實(shí)施例的剖視圖。
圖5所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置第2實(shí)施例的分解立體圖。
圖6A所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置第2實(shí)施例有關(guān)的聚光板與反射像素電極的位置關(guān)系的平面圖。
圖6B所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置第2實(shí)施例有關(guān)的聚光板與反射像素電極的位置關(guān)系的圖6A的V-V線剖視圖。
圖7所示為與液晶顯示裝置的畫(huà)面反射率相對(duì)應(yīng)的環(huán)境照度與顯示畫(huà)面亮度的關(guān)系圖的一個(gè)例子。
圖8A所示為本發(fā)明可采用的像素排列例子的條狀排列的說(shuō)明圖。
圖8B所示為本發(fā)明可采用的像素排列例子的鑲嵌排列的說(shuō)明圖。
圖8C所示為本發(fā)明可采用的像素排列例子的三角形排列的說(shuō)明圖。
圖9A所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置有關(guān)的聚光板的線狀棱鏡的形狀例子，是棱鏡形成三角突起同時(shí)使其間距與像素垂直間距相同時(shí)的說(shuō)明圖。
圖9B所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置有關(guān)的聚光板的線狀棱鏡的形狀例子，是棱鏡形成三角突起同時(shí)使其間距與像素垂直間距的1/2時(shí)的說(shuō)明圖。
圖9C所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置有關(guān)的聚光板的線狀棱鏡的形狀例子，是棱鏡形成不同大小的三角突起同時(shí)使其間距為像素垂直間距的1/3時(shí)的說(shuō)明圖。
圖9D所示為本發(fā)明的液晶顯示裝置有關(guān)的聚光板的線狀棱鏡的形狀例子，是棱鏡形成拱形形狀同時(shí)使其間距與像素垂直間距相同時(shí)的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
如圖1及圖2所示，本發(fā)明的第1實(shí)施例有關(guān)的液晶顯示裝置1，具有光源即背光源2、第1偏光板3、聚光板4、第1基板5、透明像素電極6、反射像素電極7、液晶8、透明電極9、彩色濾光片10、第2基板11、以及第2偏光板12。
背光源2是例如內(nèi)裝冷陰極熒光管等光源而構(gòu)成，將面狀發(fā)射的照射光BL向第1偏光板3輸出。第1偏光板3使背光源2輸出的照射BL中的特定偏振光透過(guò)。在該第1偏光板3的與背光源2相反一側(cè)的表面配置聚光板4。
聚光板4將通過(guò)第1偏光板3入射的來(lái)自背光源2的照射光BL聚光在第1基板5上設(shè)置的反射像素電極7的網(wǎng)孔狀排孔上。關(guān)于該聚光板4的結(jié)構(gòu)將在后面詳細(xì)說(shuō)明。
第1基板5例如由玻璃等透明材料形成。在該第1基板5的上表面形成未圖示的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)元件。該TFT元件相對(duì)于各透明像素電極6及反射像素電極7的各網(wǎng)孔部分7a分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
透明像素電極6是在第1基板5的上表面以規(guī)定的厚度利用規(guī)定的圖形形成。該透明像素電極6例如利用ITO(indium Tin Oxide，銦錫氧化物)等導(dǎo)電性的使光透射的透射膜形成。再有，透明像素電極6例如是在第1基板5利用濺射形成薄膜后，利用激光加工等加工方法加工成規(guī)定的圖形。該透明像素電極6與液晶顯示裝置1的像素排列相對(duì)應(yīng)，排列在第1基板5的表面。另外，如圖3等所示，在設(shè)畫(huà)面的水平方向?yàn)閄方向、垂直方向?yàn)閅方向時(shí)，透明像素電極6至少對(duì)于Y方向等間隔排列，在沿X方向的直線上排列。
反射像素電極7重疊在透明像素電極6上形成。該反射像素電極7如圖3等所示，形成外形為四邊形的多個(gè)網(wǎng)孔部分7a。多個(gè)網(wǎng)孔部分7a沿X方向及Y方向分別等間隔整齊排列，形成Y方向細(xì)長(zhǎng)形狀的圍棋盤(pán)的孔。各網(wǎng)孔部分7a形成反射率漸變部分，在本實(shí)施例中構(gòu)成為，漸變部分的反射率沿水平方向(X方向)及垂直方向(Y方向)的四個(gè)方向連續(xù)變化。
即，反射像素電極7的各網(wǎng)孔部分7a，由外側(cè)四邊的高反射部分(X方向的15a、Y方向的15b)15、內(nèi)側(cè)中心部分的低反射部分(X方向的16a、Y方向的16b)16、以及中間部分(X方向的17a、Y方向的17b)17構(gòu)成，該高反射部分15形成作為光的反射率高的部分[反射率100％或接近100％的反射率(作為光的透射率是低的部分即透射率0％或接近0％的透射率)]，該低反射部分16形成作為光的反射率低的部分[反射率0％或接近0％的反射率(作為光的透射率是高的部分即透射率100％或接近100％的透射率)]，該中間部分17是從該高反射部分15至低反射部分16為止的反射率連續(xù)慢慢減少的部分。
關(guān)于這些高反射部分15、低反射部分16及中間部分17，在圖1～圖3(圖4～圖6的情況也同樣)中，由于在附圖中很難實(shí)際表現(xiàn)漸變情況，因此在本實(shí)施例中，使線的間隔隨著從外側(cè)接近內(nèi)側(cè)慢慢變寬，來(lái)表現(xiàn)漸變的感覺(jué)。
這樣的反射像素電極7，例如用鋁等導(dǎo)電性的反射光的反射膜形成。該反射像素電極7由于具有導(dǎo)電性，因此與透明像素電極6電連接。該反射像素電極7例如可以采用使金屬在高溫下蒸發(fā)、并利用該蒸氣使金屬呈薄膜狀附著的真空蒸鍍法形成。例如，使用具有按與網(wǎng)孔部分7a的大小相對(duì)應(yīng)的間隔設(shè)定的多個(gè)梳齒狀遮遮部分的夾具，將該夾具隔開(kāi)規(guī)定間隙配置在反射像素電極7的前面，進(jìn)行真空蒸鍍。
這時(shí)，利用夾具的遮蔽部分之間的間隙，形成X方向及Y方向的高反射部分15a及15b，使夾具的姿態(tài)改變90度，連續(xù)兩次進(jìn)行蒸鍍。通過(guò)這樣，利用第一次的蒸鍍，能夠形成一方的高反射部分(例如沿X方向延伸的高反射部分15a)，接著使夾具的姿態(tài)改變90度，再一次利用蒸鍍，能夠形成另一方的高反射部分(例如沿Y方向延伸的高反射部分15b)。另外，中間部分17的漸變是在反射像素電極7與遮蔽部分之間設(shè)置適當(dāng)?shù)拈g隙，調(diào)整繞到遮蔽部分背面?zhèn)鹊恼翦兞?，通過(guò)這樣能夠形成作為漸變那樣反射率連續(xù)變化的薄膜。
第2基板11例如由玻璃等透明材料形成。在該第2基板11的下表面，整個(gè)面形成彩色濾光片10，在該彩色濾光片10上整個(gè)面形成透明電極9。透明電極9與反射像素電極7近似平行，互相對(duì)置。該透明電極9在與反射像素電極7及透明像素電極6之間形成電場(chǎng)。透明電極9例如利用ITO(Indium TinOxide)等導(dǎo)電性的使光透射的透射膜形成。該透明電極9例如利用濺射形成薄膜。
液晶8封入第1基板5與第2基板11之間。該液晶8根據(jù)透明電極9與反射像素電極7及透明像素電極6之間形成的電場(chǎng)，使得從第1基板5一側(cè)或從第2基板11一側(cè)入射的光透過(guò)，或?qū)⑵湔趽酢?br> 彩色濾光片10在第2基板11上形成，與反射像素電極7的網(wǎng)孔部分7a的排列相對(duì)應(yīng)形成紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的三基色的微細(xì)著色層以及稱為黑底的遮光層。各著色層與網(wǎng)孔部分7a及透明像素電極6的排列對(duì)應(yīng)排列。通過(guò)該反射像素電極7的網(wǎng)孔部分7a及透明像素電極6、和與其對(duì)應(yīng)的著色層的組合，構(gòu)成液晶顯示裝置1的一個(gè)像素。
第2偏光板12設(shè)置在第2基板11的上表面，僅使從外部入射的外來(lái)光OL中的特定偏振光透過(guò)。另外，第2偏光板12使透過(guò)該第2偏光板12的外來(lái)光OL利用反射像素電極7反射的反射光透過(guò)。再有，第2偏光板12使背光源2輸出的照射光BL中透過(guò)反射像素電極7的網(wǎng)孔部分7a的光透過(guò)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置1中，若能夠確?？煽葱缘淖銐蚬馔康耐鈦?lái)光OL從第2基板11一側(cè)入射，則該外來(lái)光OL利用反射像素電極7進(jìn)行反射，再次向第2基板11一側(cè)射出，通過(guò)這樣能夠顯示圖像。另外，在外來(lái)光OL的光通量較小時(shí)，使背光源2發(fā)光，從而照射光BL通過(guò)反射像素電極7的網(wǎng)孔部分7a，向第2基板11一側(cè)射出，通過(guò)這樣能夠顯示圖像。
根據(jù)這樣的情況，在利用外來(lái)光OL顯示圖像時(shí)，反射像素電極7的反射量越多，畫(huà)面就越亮，在利用照射光BL顯示圖像時(shí)，透過(guò)網(wǎng)孔部分7a的照射光BL的光通量越多，畫(huà)面就越亮。
但是，若為了增加透過(guò)反射像素電極7的網(wǎng)孔部分7a的照射光BL的光通量，而擴(kuò)大中間的低反射部分15b的面積，則反射像素電極7的反射面積縮小，在利用外來(lái)光OL顯示圖像時(shí)的畫(huà)面亮度降低。反之，若擴(kuò)大反射像素電極7的中間部分15c的面積，則由于反射面積擴(kuò)大，低反射部分15b的面積縮小，因此利用照射光BL顯示圖像時(shí)的畫(huà)面亮度降低。
另外，聚光板4如圖1～圖3所示，由一片薄片狀構(gòu)件構(gòu)成。該聚光板4在面向背光源2一側(cè)的表面4a是平坦的，而在面向第1基板5一側(cè)的表面形成沿X方向(畫(huà)面水平方向)延伸的多個(gè)線狀棱鏡LP。該線狀棱鏡LP的截面形狀形成三角形的突起形狀，具有同一大小及形狀的三角形沿Y方向等間隔連續(xù)排列。
聚光板4的平坦面4a，通過(guò)粘接材料與第1偏光板3的上表面粘貼。聚光板4的線狀棱鏡LP的各頂尖部分與第1基板5的下表面接觸，通過(guò)粘接材料粘貼。通過(guò)這樣，在聚光板4與第1偏光板3之間，形成具有與線狀棱鏡LP逆對(duì)稱形狀的充滿空氣的空氣室18。作為聚光板4的材料，例如可以采用透明的合成樹(shù)脂。該聚光板4的形狀例如利用注射成形來(lái)形成。線狀棱鏡LP的厚度例如是0.1mm～2.0mm左右。另外，粘接材料由使光透過(guò)的材料形成。
圖3所示為反射像素電極7與聚光板4的位置關(guān)系圖，圖3A為平面圖，圖3B為圖3A的W-W線剖視圖。如圖3所示，聚光板4的線狀棱鏡LP將從平坦面4a一側(cè)入射的來(lái)自背光源2的照射光BL聚光為近似等于反射像素電極7上形成的矩形網(wǎng)孔部分7a在Y方向的低反射部分16b的寬度。因此，帶狀(線狀)的照射光照射在網(wǎng)孔部分7a的X方向的排列上。
在沒(méi)有聚光板4時(shí)，入射沿Y方向相鄰的網(wǎng)孔部分7a之間的照射光BL由于存在高反射部分15a及15b和中間部分17a及17b，因此在高反射(低透射)部分15a及15b中不向第2基板11一側(cè)透鏡，而通過(guò)設(shè)置聚光板4，照射光BL被引向低反射部分16a及16b。因而，與沒(méi)有聚光板4的情況相比，從背光源2射出的照射光BL中透明網(wǎng)孔部分7a的照射光BL的光通量增加。而且，由于網(wǎng)孔部分7a中有中間部分17a及17b，所以因透過(guò)這部分的光通量，而使照射光BL的光通量增加。
為了盡可能增加透過(guò)反射像素電極7的網(wǎng)孔部分7a的照明光BL的光通量，很清楚只要盡可能增大低反射部分16a及16b、減小中間部分17a及17b的區(qū)域即可。但是，網(wǎng)孔部分7a的低反射部分16a及16b與中間部分17a及17b的尺寸如上所述，根據(jù)與反射像素電極7的反射面積的關(guān)系受到限制。因此，必須優(yōu)化低反射部分16a及16b與中間部分17a及17b的尺寸。
圖7所示為與液晶顯示裝置的畫(huà)面反射率相對(duì)應(yīng)的環(huán)境照度與顯示畫(huà)面亮度的關(guān)系圖的一個(gè)例子。橫軸取為環(huán)境照度(Lux)，縱軸取為圖面顯示亮度(Lux)。
液晶顯示裝置1的畫(huà)面的可看性，取決于液晶顯示裝置1的畫(huà)面的反射率。通常，在液晶顯示裝置1中利用外來(lái)光OL顯示圖像時(shí)，設(shè)置液晶顯示裝置1的環(huán)境的環(huán)境照度是大于等于100(Lx)。在這樣的環(huán)境照度下，若液晶顯示裝置1的畫(huà)面反射率過(guò)低，則液晶顯示裝置1上不能正確識(shí)別利用外來(lái)光OL顯示的圖像。另外，這里的反射率是利用反射向液晶顯示裝置1的畫(huà)面的前面再次射出的外來(lái)光OL相對(duì)于入射至液晶顯示裝置1的畫(huà)面的外來(lái)光OL的比例。
如圖6所示，在環(huán)境照度大于等于100(Lx)的情況下，一般認(rèn)為液晶顯示裝置1的亮度必須為大于等于50(Lx)。另外，在外來(lái)光OL入射的室內(nèi)，為了確保液晶顯示裝置1的可看性，液晶顯示裝置1的畫(huà)面反射率最低必須是5～10％。
另外，從液晶顯示裝置1的第2偏光板12一側(cè)入射的全部外來(lái)光OL不一定被反射像素電極7反射、而再次從第2偏光板12向外部射出。即，從液晶顯示裝置1的外部入射的外來(lái)光OL不一定全部被反射后向第2基板11一側(cè)射出。例如，在設(shè)想將入射至第1基板5的外來(lái)光OL能夠100％反射的理想狀態(tài)時(shí)，從外部入射的外來(lái)光OL中，透明第2偏光板12的比例是45％左右，透過(guò)彩色濾光片10的比例來(lái)回是40％左右。
因此，即使在理想狀態(tài)下，液晶顯示裝置1的反射率量大是18％左右。實(shí)際上，由于第1基板5上形成的反射像素電極7按每個(gè)像素進(jìn)行劃分，因此即使在設(shè)想反射像素電極7上沒(méi)有網(wǎng)孔部分7a時(shí)，(將整個(gè)反射像素電極7作為反射面時(shí))，液晶顯示裝置1的反射率最大也是16％。
因此，如上所述，為了確保液晶顯示裝置1的反射率即使最低是5～10％的值，也必須使反射面積占有率為31～62％。即，為了確保液晶顯示裝置1的反射率即使最低是5～10％的值，必須決定反射像素電極7的網(wǎng)孔部分7a的低反射部分16a及16b和中間部分17a及17b的尺寸，使得在開(kāi)口面積占有率為38～69％的范圍內(nèi)，盡可能增加來(lái)自低反射部分16a及16b的光的透射量。
圖4～圖6所示的本發(fā)明第2實(shí)施例有關(guān)的液晶顯示裝置21是改變前述的液晶顯示裝置1的聚光板4及反射像素電極7的結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的。由于該第2實(shí)施例與第1實(shí)施例的不同點(diǎn)在于聚光板22及反射像素電極23，因此下面對(duì)它們進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于與第1實(shí)施例相同的部分附加同一標(biāo)號(hào)，并省略它們的說(shuō)明。
聚光板22由第1片狀構(gòu)件25及第2片狀構(gòu)件26構(gòu)成。第1片狀構(gòu)件25具有與前述第1實(shí)施例的聚光板4相同的結(jié)構(gòu)，一個(gè)表面形成平坦面25a，另一表面形成多個(gè)線狀棱鏡LP。第2片狀構(gòu)件26形成為填補(bǔ)由第1片狀構(gòu)件25的線狀棱鏡LP而產(chǎn)生的凹凸的形狀，并設(shè)置為一體。然后，第2片狀構(gòu)件26的不與第1片狀構(gòu)件25對(duì)置的一側(cè)的表面，形成平坦面22a。通過(guò)這樣，在第1片狀構(gòu)件25與第2片狀構(gòu)件26粘貼的狀態(tài)下，各自的平坦面25a與26a互相平行。
第2片狀構(gòu)件26雖與第1片狀構(gòu)件25相同是由合成樹(shù)脂形成，但采用不同折射率的材料。在本實(shí)施例中，形成第2片狀構(gòu)件26的合成樹(shù)脂的折射率設(shè)定為低于形成第1片狀構(gòu)件25的合成樹(shù)脂的折射率。例如，設(shè)定第1片狀構(gòu)件25的折射率為大于等于1.60，設(shè)定第2片狀構(gòu)件26的折射率為小于等于1.50。該聚光板22的形狀例如利用注射成形來(lái)形成。聚光板22的厚度例如是0.2mm～2.0mm左右。
具有這樣結(jié)構(gòu)的聚光板22介于第1偏光板3與第1基板5之間。即，在聚光板22的一面通過(guò)粘接材料28粘貼第1偏光板3，在聚光板22的另一面通過(guò)粘接材料29粘貼第1基板5。粘接材料由使光透過(guò)的材料形成。
另外，反射像素電極23如圖6等所示，形成外形為四邊形的多個(gè)網(wǎng)孔部分23a。多個(gè)網(wǎng)孔部分23a沿X方向及Y方向分別等間隔整齊排列，形成Y方向細(xì)長(zhǎng)形狀的圍棋盤(pán)的孔。各網(wǎng)孔部分23a形成反射率漸變部分，在本實(shí)施例中構(gòu)成為，漸變部分的反射率僅沿垂直方面(Y方向)的兩個(gè)方向連續(xù)變化。
即，反射像素電極23的各網(wǎng)孔部分23a由外側(cè)四邊的高反射部分(X的30a、Y方向的30b)30、內(nèi)側(cè)中心部分的低反射部分(Y方向的31b)31、以及中間部分(Y方向的32b)32構(gòu)成，該高反射部分30形成作為光的反射率高的部分，該低反射部分31形成作為光的反射率低的部分，該中間部分32是從該高反射部分30b至低反射部分31b為止的反射率連續(xù)慢慢減少的部分。
根據(jù)具有這樣結(jié)構(gòu)的第2實(shí)施例，能夠得到與前述第1實(shí)施例同樣的效果。即，如圖6所示，由于聚光板4的第1片狀構(gòu)件25的線狀棱鏡LP1的折射率設(shè)定為高于第2片狀構(gòu)件26的線狀棱鏡LP2的折射率，因此將從平坦面25a一側(cè)入射的來(lái)自背光源2的照射光BL聚光為近似等于反射像素電極7上形成的矩形網(wǎng)孔部分7a在Y方向的低反射部分16b的寬度。所以，帶狀(線狀)的照射光照射在網(wǎng)孔部分7a的X方向的排列上。
在沒(méi)有聚光板4時(shí)，入射沿Y方向相鄰的網(wǎng)孔部分7a之間的照射光BL由于存在高反射部分15a及15b和中間部分17a及17b，因此在高反射(低透射)部分15a及15b中不向第2基板11一側(cè)透鏡，而通過(guò)設(shè)置聚光板4，照射光BL被引向低反射部分16a及16b。因而，與沒(méi)有聚光板4的情況相比，從背光源2射出的照射光BL中透明網(wǎng)孔部分7a的照射光BL的光通量增加。而且，由于網(wǎng)孔部分7a中有中間部分17a及17b，所以因透過(guò)這部分的光通量，而使照射光BL的光通量增加。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)，由于將具有線狀棱鏡LP的聚光板4或雙配置在第1偏光板3與第1基板5之間，同時(shí)使反射像素電極7或23的反射率連續(xù)慢慢變化，使網(wǎng)孔部分7a像漸變部分那樣而構(gòu)成，因此能夠提高來(lái)自背光源2的照射光BL的光利用效率。通過(guò)這樣，在背光源2的輸出為一定的情況下，能夠提高利用背光源2時(shí)的液晶顯示裝置1的畫(huà)面照度。再有，能夠維持或提高利用外來(lái)光OL時(shí)的液晶顯示裝置1的畫(huà)面照度。
另外，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，通過(guò)在聚光板4或22上形成線狀棱鏡LP，聚光板4或22對(duì)于第1基板5上形成的反射像素電極7的網(wǎng)孔部分7a的低反射部分的定位只要沿畫(huà)面的水平方向(X方向)就足夠了。因此，容易進(jìn)行液晶顯示裝置1的組裝作業(yè)，能夠降低制造成本。
另外，根據(jù)前述第2實(shí)施例，由于用高折射率的合成樹(shù)脂形成的第1片狀構(gòu)件25及低折射率的合成樹(shù)脂形成的第2片狀構(gòu)件26構(gòu)成聚光板22，采用聚光板22的兩面平坦的結(jié)構(gòu)，因此容易進(jìn)行聚光板22與第1基板5與第1偏光板3的粘貼作業(yè)，能夠降低制造成本。
本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施形態(tài)。例如，在上述的實(shí)施形態(tài)中，是將聚光板4及片狀構(gòu)件25和26上形成的線狀棱鏡LP采用對(duì)反射像素電極7的網(wǎng)孔部分7a的1例(1個(gè)間距)對(duì)置1個(gè)連續(xù)的三角突起(與LCD像素的垂直間距T相同的間隔)的結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D9A)，但也可以如圖9B所示，采用對(duì)置2個(gè)三角突起(12間距的情況)的結(jié)構(gòu)，或如圖9C所示，采用對(duì)置3個(gè)三角突起(1/3間距的情況)的結(jié)構(gòu)，甚至也可以采用對(duì)置4個(gè)或4個(gè)以上三角突起的結(jié)構(gòu)。即，突起數(shù)可以采用n個(gè)(n是大于等于1的自然數(shù))。
另外，也可以將聚光板4及片狀構(gòu)件25和26的線狀棱鏡LP如圖9C所示，采用與三角突起形狀不同的形狀(頂角不同)。甚至于也可以如圖9D所示，采用使棱鏡的前端部分為圓形的拱形形狀或半圓錐形狀。
另外，在上述的實(shí)施形態(tài)中，關(guān)于像素排列雖沒(méi)有特別說(shuō)明，但例如如圖8所示，若各色的像素R(紅)、G(綠)及B(藍(lán))至少是沿Y方向等間隔排列的像素排列，則能夠采用本發(fā)明。圖8A是所謂的條狀排列，圖8B是所謂的鑲嵌排列，圖8C是所謂的三角形排列。對(duì)于這些沿Y方向等間隔排列的像素排列，分別配置聚光板4或22的各線狀棱鏡LP，從而能夠提高背光源利用時(shí)可進(jìn)行彩色顯示的液晶顯示裝置的畫(huà)面亮度。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于來(lái)自背光源的照射光利用線狀棱鏡聚光，通過(guò)第1基板入射至反射像素電極的內(nèi)側(cè)，因此通過(guò)反射像素電極上形成的反射率漸變部分中的反射率低的內(nèi)側(cè)部分的照射光的光通量，比沒(méi)有線狀棱鏡時(shí)要增加。通過(guò)這樣，能夠得到一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置能夠不增加背光源的光通量，而提高使用背光源顯示圖像時(shí)的畫(huà)面照度，能夠提高背光源的光利用效率，同時(shí)能夠降低制造成本。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具有設(shè)置反射光的反射像素電極的第1基板；形成與所述反射像素電極對(duì)置的透明電極、同時(shí)與所述第1基板平行配置的第2基板；封入所述第1基板與第2基板之間的液晶；從所述第1基板的背面?zhèn)劝l(fā)出照射光的背光源；以及具有將來(lái)自所述背光源的照射光聚光于該反射像素電極的排列上的多個(gè)線狀棱鏡的聚光板，對(duì)于所述反射像素電極以每個(gè)像素為單位設(shè)置反射率漸變部分，所述反射率漸變部分內(nèi)側(cè)的反射率低，而且隨著接近外側(cè)慢慢地反射率升高那樣連續(xù)地進(jìn)行變化。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射像素電極的所述反射率漸變部分，沿水平方向的兩個(gè)方向連續(xù)變化或沿水平方向及垂直方向的四個(gè)方向連續(xù)變化。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述聚光板由具有規(guī)定的折射率、形成凸起的線狀棱鏡并由合成樹(shù)脂形成的第1片狀構(gòu)件構(gòu)成；通過(guò)使所述線狀棱鏡的前端與所述第1基板的背面?zhèn)冉佑|，在與該線狀棱鏡之間形成空氣室。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述線狀棱鏡僅沿橫向連續(xù)形成，同時(shí)沿縱向以與像素間距相同的間隔或1/n(n為大于等于1的自然數(shù))間隔形成。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述線狀棱鏡是三角突起形狀或拱形形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述聚光板由第1片狀構(gòu)件與第2片狀構(gòu)件構(gòu)成，所述第1片狀構(gòu)件由具有規(guī)定的折射率、形成凸起的線狀棱鏡并由合成樹(shù)脂形成，所述第2片狀構(gòu)件與所述第1片狀構(gòu)件的、形成所述線狀棱鏡的表面一體地設(shè)置，由具有低于所述第1片狀構(gòu)件的折射率的合成樹(shù)脂形成，這些第1片狀構(gòu)件及第2片狀構(gòu)件的兩面形成平坦面。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述聚光板的所述第1片狀構(gòu)件的折射率是大于等于1.60，所述第2片狀構(gòu)件的折射率是小于等于1.50，厚度在0.1mm至2.0mm的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述線狀棱鏡僅沿橫向連續(xù)形成，同時(shí)沿縱向以與像素間距相同的間隔或1/n(n為大于等于1的自然數(shù))間隔形成。
9.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述線狀棱鏡由三角突起形狀相互之間的組合構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠提高背光源的光利用效率、提高畫(huà)面照度而且能夠降低制造成本的液晶顯示裝置。本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有設(shè)置反射光的反射像素電極的第1基板5；形成與反射像素電極對(duì)置的透明電極9、同時(shí)與第1基板5平行配置的第2基板11；封入第1基板5與第2基板11之間的液晶8；從第1基板5的背面?zhèn)劝l(fā)出照射光的背光源；以及具有將來(lái)自背光源2的照射光聚光在反射像素電極7的排列上的多個(gè)線狀棱鏡LP的聚光板4。對(duì)于反射像素電極7以每個(gè)像素為單位設(shè)置反射率漸變部分，該反射率漸變部分的內(nèi)側(cè)的反射率低，而且隨著接近外側(cè)慢慢地反射率升高那樣連續(xù)地進(jìn)行變化。根據(jù)本發(fā)明，能夠得到能夠不增加背光源的光通量而提高使用背光源顯示圖像時(shí)的畫(huà)面照度，能夠提高背光源的光利用效率同時(shí)能夠降低制造成本的液晶顯示裝置。
文檔編號(hào)G02B5/02GK1795412SQ20048001456
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者中野實(shí) 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社