專利名稱：顯示面板和顯示單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括對(duì)光表現(xiàn)出散射性和透明性的光調(diào)制器件的顯示面板和顯示單
J Li o
背景技術(shù)：
近年來，對(duì)于移動(dòng)裝置(諸如移動(dòng)電話和電子紙)的顯示單元的需求日益増加，反射型顯示單元已經(jīng)引起關(guān)注。反射型顯示單元使用反射板反射來自外部的入射光，從而進(jìn)行顯示，無需使用背光。因此，節(jié)省了背光消耗的電力，與使用透射型顯示單元的情況相比，這能夠更長時(shí)間地驅(qū)動(dòng)移動(dòng)裝置。而且，由此，不使用背光允許重量減輕以及小型化。
然而，對(duì)于反射型顯示單元，不容易提高對(duì)比度，因此，過去提出了各種方法。例如，專利文獻(xiàn)I提出了在液晶面板用于顯示面板時(shí)，在其間夾入液晶層的基板和偏光板之間安裝相位差板(retardation plate)。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)I :日本專利登記第3204260號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
同時(shí)，作為用于反射型顯示單元的顯示面板，除了上述液晶面板，還能夠使用利用PDLC (高分子分散液晶)的面板。TOLC是能夠通過施加電壓來切換透明性以及散射的器件，并且該器件被配置為包括對(duì)電極產(chǎn)生的電場具有相對(duì)快的響應(yīng)速度的液晶分子和對(duì)電極產(chǎn)生的電場具有相對(duì)慢的響應(yīng)速度的高分子。然而，從與這種I3DLC的法線相交的方向(即，從斜方向)觀察通用型I3DLC時(shí)，液晶分子和高分子的折射率彼此不一致。因此，在反射型顯示單元的顯示面板中使用這種通用型roix，其缺點(diǎn)在于增大了黑色亮度并且降低了對(duì)比度。尤其，當(dāng)顯示字符、圖片等時(shí)，將它們部分置于散射和透明(或黒色)狀態(tài)，并且在該散射部散射的光被導(dǎo)入上下基板中，甚至到達(dá)透明(或黒色)部分。結(jié)果，在透明度較低(黒色電平較低)時(shí)，黒色亮度進(jìn)一歩提高并且對(duì)比度降低。此外，在水平取向型roix用于反射型顯示單元的顯示面板中時(shí)，如果將電極配置為在垂直方向上施加電場，那么僅能夠反射在F1DLC的頂面上入射的入射光的ー個(gè)偏振分量。這將導(dǎo)致不容易獲得明亮的圖像的缺點(diǎn)。鑒于這些缺點(diǎn)，已經(jīng)提出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目標(biāo)在于提供能夠獲得高對(duì)比度的明亮圖像的顯示面板和顯示單元。本發(fā)明的一種顯示面板包括光調(diào)制器件。該光調(diào)制器件包括第一透明基板和第ニ透明基板，隔著間隙彼此相對(duì)設(shè)置；電極，設(shè)置在第一透明基板和第二透明基板中的至少ー個(gè)透明基板的表面上；以及光調(diào)制層，設(shè)置在第一透明基板和第二透明基板之間的間隙中。電極能夠在平行干與第一透明基板的法線相交的第一平面的方向上產(chǎn)生主電場。光調(diào)制層被配置為包括均具有光學(xué)各向異性的第一區(qū)域和第二區(qū)域。在光調(diào)制層內(nèi)第一區(qū)域的光軸和第二區(qū)域的光軸平行干與第一透明基板的法線相交的第一平面，并且根據(jù)由電極產(chǎn)生的電場的大小，在第一平面內(nèi)向著彼此不同的方向或者向著彼此相同或大致相同的方向。本發(fā)明的顯示單元包括顯示面板和驅(qū)動(dòng)顯示面板的驅(qū)動(dòng)電路。包括在該顯示単元內(nèi)的顯示面板與上述顯示面板的構(gòu)造相同。在本發(fā)明的顯示面板和顯示單元中，在光調(diào)制層中第一區(qū)域和第二區(qū)域的光軸平行干與第一透明基板的法線相交的第一平面，并且根據(jù)由電極產(chǎn)生的電場的大小，在第一平面內(nèi)向著彼此不同的方向或者向著彼此相同或大致相同的方向。因此，當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域和第ニ區(qū)域的光軸向著彼此相同或大致相同的方向時(shí)，光調(diào)制層在每個(gè)方向上具有均勻的折射率分布，對(duì)外部光表現(xiàn)出透明性。因此，當(dāng)光調(diào)制層表現(xiàn)出透明性時(shí)，在顯示面板上入射的外部光透過光調(diào)制層，并且例如，被顯示面板的后側(cè)的殼體或光吸收構(gòu)件所吸收。結(jié)果，能夠降低黑色亮度。而且，當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域和第二區(qū)域的光軸向著彼此不同的方向時(shí)，光調(diào)制層對(duì) 于傾斜地入射在顯示面板上的外部光中所包括的兩個(gè)偏振分量表現(xiàn)出散射性，以及對(duì)于垂直地入射在顯示面板上的外部光中包括的兩個(gè)偏振分量表現(xiàn)出散射性。因此，光調(diào)制層表現(xiàn)出散射性時(shí)，能夠反射入射在顯示面板上的外部光中包括的兩個(gè)偏振分量。在本發(fā)明的顯示面板和顯示單元中，也可以在導(dǎo)光板的側(cè)面上設(shè)置光源。而且，在本發(fā)明的顯示面板和顯示單元中，第一平面可與第一透明基板的表面平行或大致平行，或者不與第一透明基板的表面平行。在本發(fā)明的顯示面板和顯示單元中，當(dāng)在導(dǎo)光板的側(cè)面上設(shè)置光源時(shí)，優(yōu)選第一平面不與第一透明基板的表面平行。在第一平面與第一透明基板的表面平行或大致平行時(shí)，例如通過以下方式構(gòu)造電扱。即，電極包括設(shè)置在第一透明基板上的多個(gè)第一電極和設(shè)置在第二透明基板上的多個(gè)第ニ電極。各個(gè)第一電極在與第一透明基板的表面平行的方向上延伸，并且各個(gè)第二電極在與第一電極的延伸方向相同的方向上延伸并且與各個(gè)第一電極交替地設(shè)置。第一平面不與第一透明基板的表面平行時(shí)，例如可以采用以下給出的用于電極的三種結(jié)構(gòu)中的任何ー種。在第一實(shí)例中，電極包括設(shè)置在第一透明基板上的多個(gè)第一電極和設(shè)置在第ニ透明基板上的多個(gè)第ニ電極。在該實(shí)例中，各個(gè)第一電極在與第一透明基板的表面平行的方向上延伸，并且各個(gè)第二電極在與第一電極的延伸方向相同的方向上延伸并且設(shè)置在不與第一電極相対的位置。在第二實(shí)例中，電極包括設(shè)置在第一透明基板上的多個(gè)第一電極和設(shè)置在第二透明基板上的多個(gè)第ニ電極。在該實(shí)例中，各個(gè)第一電極在與第一透明基板的表面平行的方向上延伸，并且各個(gè)第二電極在與第一電極的延伸方向相交的方向上延伸。在第三實(shí)例中，電極包括設(shè)置在第一透明基板上的多個(gè)第一電極和多個(gè)第ニ電極，以及設(shè)置在第二透明基板上的多個(gè)第三電極。在該實(shí)例中，各個(gè)第一電極在與第一透明基板的表面平行的方向上延伸，各個(gè)第二電極在與第一電極的延伸方向相同的方向上延伸并且與各個(gè)第一電極交替地設(shè)置。而且，各個(gè)第三電極在與第一電極的延伸方向相交的方向上延伸。根據(jù)本發(fā)明的顯示面板和顯示單元，能夠在光調(diào)制層表現(xiàn)出透明性時(shí)，降低黒色亮度，而在光調(diào)制層表現(xiàn)出散射性時(shí)，能夠反射入射在顯示面板上的外部光中所包括的兩個(gè)偏振分量，這就允許獲得高對(duì)比度的明亮圖像。而且，在本發(fā)明的顯示面板和顯示單元中，在光源設(shè)置在導(dǎo)光板的側(cè)面并且第一平面不與第一透明基板的表面平行時(shí)，能夠在光調(diào)制層上有效地散射從上表面入射的外部光以及從橫向方向入射的光源的光，這就允許獲得更明亮的圖像。


圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的背光構(gòu)造的實(shí)例的截面圖；圖2是示出了圖I中所示的背光構(gòu)造的修改例的截面圖；圖3是示出了圖I中所示的電極構(gòu)造的實(shí)例的透視圖；圖4是示出了圖I中所示的電極構(gòu)造的另ー實(shí)例的透視圖；圖5是用于說明圖I中所示的光調(diào)制層取向的實(shí)例的示意圖；圖6是用于說明圖I中所示的光調(diào)制層取向的另ー實(shí)例的示意圖；圖7是用于說明圖I中所示的背光的操作的示意圖；圖8是用于說明圖I中所示的背光的制造エ序的截面圖；圖9是用于說明圖8之后的制造エ序的截面圖；圖10是用于說明圖9之后的制造エ序的截面圖；圖11是用于說明垂直取向型I3DLC的取向的實(shí)例的示意圖；圖12是用于說明垂直取向型I3DLC的取向的另ー個(gè)實(shí)例的示意圖；圖13是用于說明圖11和圖12中所示的I3DLC的的操作的示意圖；圖14是示出了圖I中所示的背光的構(gòu)造的修改例的截面圖；圖15是示出了圖I中所示的光調(diào)制器件的構(gòu)造的修改例的截面圖；圖16是示出了圖I中所示的電極的構(gòu)造的第一修改例的透視圖；圖17是示出了圖I中所示的電極的構(gòu)造的第二修改例的透視圖；圖18是示出了圖I中所示的電極的構(gòu)造的第三修改例的透視圖；以及 圖19是示出了圖I中所示光調(diào)制器件的構(gòu)造的另ー修改例的截面圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。應(yīng)注意，按照下面給出的順序進(jìn)行描述。I.實(shí)施方式IPS (面內(nèi)切換)型I3DLC用于顯示面板(圖I到圖10)的實(shí)例根據(jù)比較例的垂直取向型I3DLC的構(gòu)造(圖11到圖13)2.修改例設(shè)置導(dǎo)光板和側(cè)光的實(shí)例(圖14)用于IPS型PDLC的電極配置的另ー實(shí)例(圖15)電極結(jié)構(gòu)的變化(圖16到圖18)設(shè)置濾色器的實(shí)例(圖19)[I.實(shí)施方式]圖I (A)是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示單元I的簡化構(gòu)造的實(shí)例的截面圖。圖I (B)是示出了光調(diào)制器件30的構(gòu)造的實(shí)例的截面圖，該光調(diào)制器件構(gòu)成圖I (A)中所示的顯示單元I的一部分。應(yīng)注意，圖I (A)和(B)為示意性模式圖，無需顯示與實(shí)際相同的尺寸和形狀。例如，顯示單元I包括顯示面板10、設(shè)置在顯示面板10的后側(cè)的光吸收板20以及驅(qū)動(dòng)顯示面板10的驅(qū)動(dòng)電路40。顯示面板10例如具有光調(diào)制器件30。吸收從顯示面板10的后側(cè)漏出的光的光吸收板20，諸如由樹脂構(gòu)成，黑色顏料散布在樹脂上。應(yīng)注意，例如，當(dāng)顯示單元I的殼體(圖中未示出)具有光吸收性時(shí)，如圖2中所示，也允許省略光吸收板20。例如如圖I (B)中所示，從光吸收板20側(cè)開始在光調(diào)制器件30上依次配置透明基板31、電極32、取向膜33、光調(diào)制層34、取向膜35以及透明基板36。支持光調(diào)制層34的透明基板31和36，通常由對(duì)可見光透明的基板構(gòu)成，如玻璃板和塑料薄膜。電極32設(shè)置在透明基板31的光調(diào)制層34側(cè)的頂面上。電極32的結(jié)構(gòu)能夠在平行干與透明基板31的法線相交的平面的方向上產(chǎn)生主電場，并且在該實(shí)施方式中，其結(jié)構(gòu)也能夠在光調(diào)制層34內(nèi)與透明基板31的頂面平行的方向上產(chǎn)生主電場。應(yīng)注意，與透明基板31的法線相交的平面對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中“第一平面”的具體實(shí)例。具體而言，例如，如圖3中所示，通過提取光調(diào)制器件30的一部分，電極32包括第一電極32A，具有ー個(gè)或多個(gè)條形電極，它們朝著與透明基板31的頂面平行的ー個(gè)平面內(nèi)方向延伸；以及第ニ電極32B，具有一個(gè)或多個(gè)條形電極，它們與第一電極32A上的條形 電極交替地設(shè)置。第一電極32A上的條形電極和第二電極32B上的條形電極例如彼此平行，或者大致彼此平行。當(dāng)多個(gè)條形電極包括在第一電極32A中吋，這些條形電極彼此電連接。同樣，多個(gè)條形電極包括在第二電極32B中時(shí)，這些條形電極彼此電連接。當(dāng)為第一電極32A和第二電極32B施加預(yù)定的電壓時(shí)，這些電極在與透明基板31的頂面平行的方向以及與第一電極32A上條形電極的延伸方向正交的方向上產(chǎn)生主電場。第一電極32A和第二電極32B中的每個(gè)可由例如如圖3中所示的單個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，或者可由多個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。諸如，如圖4 (A)到(C)中所示，第一電極32A可由多個(gè)部分電極32A’構(gòu)成，第二電極32B可由多個(gè)部分電極32B’構(gòu)成。在這種情況下，每個(gè)部分電極32A’具有ー個(gè)或多個(gè)條形電極，這些條形電極朝著與透明基板31的頂面平行的ー個(gè)平面內(nèi)方向延伸。另ー方面，每個(gè)部分電極32B’具有ー個(gè)或多個(gè)條形電極，這些條形電極與包括在部分電極32A’中的ー個(gè)或多個(gè)條形電極交替地設(shè)置。包括在部分電極32A’中的一個(gè)或多個(gè)條形電極和包括在部分電極32B’中的一個(gè)或多個(gè)條形電極例如彼此平行，或大致彼此平行。當(dāng)多個(gè)條形電極包括在每個(gè)部分電極32A’中吋，這些條形電極彼此電連接。同樣，多個(gè)條形電極包括在每個(gè)部分電極32A’中吋，這些條形電極彼此電連接。當(dāng)為部分電極32A’和部分電極32B’施加預(yù)定的電壓時(shí)，這些電極在與透明基板31的頂面平行的方向上以及與部分電極32A’上條形電極的延伸方向正交的方向上生成主電場。應(yīng)注意，彼此哨合的部分電極32A’和32B’在后文中稱為部分電極對(duì)32C。例如，如圖4 (A)和(B)中所示，多個(gè)部分電極對(duì)32C可排列在ー個(gè)平面內(nèi)方向上，或者可排列成矩陣形式，如圖4 (C)中所示。應(yīng)注意，當(dāng)多個(gè)部分電極對(duì)32C排列成矩陣形式時(shí)，單個(gè)部分電極對(duì)32C對(duì)應(yīng)于顯示單元I上的單個(gè)像素。電極32例如由透明的導(dǎo)電材料構(gòu)成，諸如銦錫氧化物(IT0)。然而，除了透明材料，電極32還可由例如具有光吸收性的導(dǎo)電材料構(gòu)成。具有光吸收性的導(dǎo)電材料的實(shí)例包括鉻和導(dǎo)電材料，其上散布有黑色顏料。應(yīng)注意，當(dāng)電極32由具有光吸收性的導(dǎo)電材料構(gòu)成吋，電極32也能夠吸收透過光調(diào)制層的光。因此，在這種情況下，也能夠省略光吸收板20，例如，如圖2中所示的那樣。當(dāng)?shù)谝浑姌O32A和第二電極32B分別由多個(gè)部分電極32A’和32B’構(gòu)成，并且從光調(diào)制器件30的法線方向觀看部分電極對(duì)32C吋，與光調(diào)制器件30上的部分電極對(duì)32C相對(duì)的位置構(gòu)成光調(diào)制單元30-1。作為ー個(gè)實(shí)例，圖I (B)中的虛線表示的位置成為光調(diào)制単元30-1。通過給部分電極32A’和32B’施加預(yù)定的電壓，使得各個(gè)光調(diào)制単元30_1獨(dú)立于剩余的光調(diào)制單元30-1而被驅(qū)動(dòng)，并且根據(jù)施加到部分電極32A’和32B’的電壓值的大小，各個(gè)光調(diào)制單元對(duì)于從顯示面板10的頂面入射的外部光，表現(xiàn)出透明性或散射性。應(yīng)注意，在描述光調(diào)制層34時(shí)，具體描述透明性和散射性。取向膜33和35對(duì)用于光調(diào)制層34的液晶和單體進(jìn)行取向。在該實(shí)施方式中，水平取向膜用于取向膜33和35。水平取向膜的實(shí)例包括通過對(duì)聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚こ烯醇等執(zhí)行摩擦處理形成的取向膜，以及通過轉(zhuǎn)印或蝕刻形成的凹槽狀取向膜。而且，水平取向膜的其他實(shí)例也包括通過執(zhí)行無機(jī)材料(諸如ニ氧化硅)的傾斜氣相沉積形成的取向膜、通過照射離子束形成的類金剛石碳取向膜、以及上面形成有電極圖案狹縫的取向膜。當(dāng)塑料膜用于透明基板31和36時(shí)，優(yōu)選在制造エ序中在透明基板31和36的頂面上涂覆取向膜33和35后煅燒溫度盡可能低。因此，優(yōu)選使用用于取向膜33和35的聚酰胺-酰亞胺，其允許在100攝氏度以下的溫度形成。而且，對(duì)于水平取向膜而言，僅提供對(duì)于液晶和單體進(jìn)行取向的能力是足夠的，并且例如，不需要基于重復(fù)施加通用型液晶顯示器所需的電壓的可靠性。這是因?yàn)?，制造裝置之后電壓施加的可靠性由聚合的単體和液晶之間的界面確定。此外，不使用取向膜，而是例如通過在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電場或磁場，也能夠?qū)τ糜诠庹{(diào)制層34的液晶和單體進(jìn)行取向。換言之，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電場或磁場的同時(shí)照射紫外線，能夠通過施加于其上的電壓固定液晶和単體的取向狀態(tài)。當(dāng)電壓用于形成取向膜時(shí)，可以形成単獨(dú)的電極，用于進(jìn)行取向和驅(qū)動(dòng)，或者能夠使用雙頻液晶，其根據(jù)液晶材料的頻率反轉(zhuǎn)介電各向異性的符號(hào)。而且，當(dāng)磁場用于形成取向膜時(shí)，取向膜優(yōu)選使用具有高磁化率各向異性的材料，因此，優(yōu)選使用例如具有許多苯環(huán)的材料。 根據(jù)電場的大小，光調(diào)制層34對(duì)于從顯示面板10的頂面入射的外部光表現(xiàn)出散射性或透明性。例如，如圖I (B)中所示，光調(diào)制層34是包括主體(bulk) 34A和多個(gè)粒子34B的復(fù)合層，其形式為在主體34A中散布有粒子。主體34A和粒子34B具有光學(xué)各向異性。主體34A和粒子34B的光軸(后文中稱為AXl和AX2)平行于與透明基板31的法線相交的平面，并且根據(jù)電極32產(chǎn)生的電場的大小，在與透明基板31的法線相交的平面內(nèi)，可朝向彼此不同的方向，或者朝向彼此相同或大致相同的方向。圖5示出了在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)未施加電壓時(shí)，主體34A和粒子34B內(nèi)取向狀態(tài)的實(shí)例的示意圖。圖5中的橢圓體134A表示這樣的折射率橢圓體的實(shí)例,該折射率橢圓體表示在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)未施加電壓時(shí)，主體34A的折射率各向異性。圖5中的橢圓體134B表示這樣的折射率橢圓體的實(shí)例，該折射率橢圓體表示在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)未施加電壓時(shí)，粒子34B的折射率各向異性。這些折射率橢圓體使用張量橢圓體表示從各個(gè)方向入射的線性偏振光的折射率，允許通過從光的入射方向觀察橢圓體的截面表面，從而幾何地獲知折射率。圖6示出了在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電壓時(shí)，主體34A和粒子34B中取向狀態(tài)的實(shí)例的示意圖。圖6中的橢圓體134A表示這樣的折射率橢圓體的實(shí)例,該折射率橢圓體表示在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電壓吋，主體34A的折射率各向異性。圖6中的橢圓體134B表示這樣的折射率橢圓體的實(shí)例，該折射率橢圓體表示在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電壓時(shí)，粒子34B的折射率各向異性。例如，如圖5中所示，這樣構(gòu)造主體34A和粒子34B :在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)未施加電壓時(shí)，主體34A的光軸AXl (例如橢 圓體134A的長軸)和粒子34B的光軸AX2 (例如橢圓體134B的長軸)的方向彼此匹配(例如，彼此平行)。應(yīng)注意，光軸AXl和AX2表不與光束的傳播方向平行的線,其中,無論偏振方向如何，折射率都成為單個(gè)值。而且，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)未施加電壓時(shí)，光軸AXl和AX2的方向不需要隨時(shí)彼此匹配，并且例如由于制造誤差，光軸AXl的方向和光軸AX2的方向可以某個(gè)程度偏移。而且，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)未施加電壓時(shí)，光軸AX2與透明基板31的頂面平行或大致平行，并且與包括在第一電極32A和第二電極32B (或部分電極32A’和32B’)中的條形電極的延伸方向平行。同時(shí)，無論是否在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電壓，都以固定光軸AXl的方向的方式構(gòu)造主體34A。具體而言，光軸AXl與透明基板31的頂面平行或大致平行，并且與包括在第一電極32A和第二電極32B (或部分電極32A’和32B’)中的條形電極的延伸方向平行。即，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)未施加電壓時(shí)，光軸AXl與光軸AX2平行或大致平行。應(yīng)注意，光軸AX2不需要隨時(shí)與透明基板31的頂面平行，并且由于例如制造誤差，可朝向與透明基板31的頂面以小角度相交的方向。此處，主體34A和粒子34B的正常光折射率優(yōu)選彼此相等，并且主體34A和粒子34B的異常光折射率優(yōu)選彼此相等。在這種情況下，例如，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)未施加電壓時(shí)，在每個(gè)方向(包括正面方向和傾斜方向)上具有非常小的折射率差，實(shí)現(xiàn)了高透明性。因此，例如，無論偏振方向如何，從顯示面板10的頂面入射的外部光都透過光調(diào)制層34、而不在光調(diào)制層34中散射。換言之，包括在從顯示面板10的頂面入射的外部光中的正常光分量LI和異常光分量L2均透過在光調(diào)制器件30內(nèi)變?yōu)橥该鞯膮^(qū)域(透射區(qū)域30A)(圖7 (A))。結(jié)果，通過光吸收板20吸收從顯示面板10的頂面入射的外部光(正常光分量LI和異常光分量L2)，從而降低透射區(qū)域30A的亮度(黒色顯示亮度)。而且，例如，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電壓時(shí)，這樣構(gòu)造主體34A和粒子34B :光軸AXl和光軸AX2的方向彼此不同(例如，相交或正交)，如圖6中所示。此外，例如，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電壓時(shí)，這樣構(gòu)造粒子34B :光軸AX2平行于透明基板31的頂面，同時(shí)與包括在第一電極32A和第二電極32B (或部分電極32A’和32B’)中的條形電極的延伸方向相交(或正交)。
因此，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電壓時(shí)，折射率差在與透明基板31的頂面平行的平面內(nèi)的每個(gè)方向上増大，實(shí)現(xiàn)了高散射性。因此，例如，無論偏振方向如何，都在光調(diào)制層34內(nèi)散射或反射從顯示面板10的頂面入射的外部光。換言之，包括在從顯示面板10的頂面入射的外部光中的正常光分量LI和異常光分量L2均在光調(diào)制器件30內(nèi)處于散射狀態(tài)的區(qū)域(散射區(qū)域30B)(圖7 (B))散射或反射。結(jié)果，從顯示面板10的頂面入射的外部光(正常光分量LI和異常光分量L2)在光調(diào)制器件30內(nèi)散射或反射，將所產(chǎn)生的光從顯示面板10的頂面發(fā)射到外部，從而増大散射區(qū)域30B的亮度(白色顯示亮度)。圖7 (B)示出了外部光從透明基板36的法線方向入射的情況，但是在從法線傾斜的外部光入射時(shí)也實(shí)現(xiàn)了與圖7 (B)中所示一祥的散射。而且，當(dāng)散射區(qū)域30B和透射區(qū)域30A位于彼此相鄰時(shí)，通過透明基板31和36將在散射區(qū)域30B散射的光引導(dǎo)至透射區(qū)域30A。然而，由于如上所述，透射區(qū)域30A的透明性較高，所示在透射區(qū)域30A不產(chǎn)生散射光，這就增加了對(duì)比度。應(yīng)注意，由于例如制造誤差，主體34A和粒子34B的正常光折射率可以某個(gè)程度偏移，優(yōu)選0.1以下，更優(yōu)選0.05以下。此外，對(duì)于主體34A和粒子34B的異常光折射率，由于例如制造誤差，它們也可以某個(gè)程度偏移，優(yōu)選0. I以下，更優(yōu)選0. 05以下。 而且，主體34A的折射率差(=異常光折射率-正常光折射率)和粒子34B的折射率差(=異常光折射率-正常光折射率)優(yōu)選地盡可能大。即，它們優(yōu)選為0.05以上，更優(yōu)選為0. I以上，進(jìn)ー步優(yōu)選為0. 15以上。當(dāng)主體34A和粒子34B中的折射率差較大時(shí)，光調(diào)制層34的散射能力變高，這就允許進(jìn)一歩提高對(duì)比度。而且，主體34A和粒子34B對(duì)電場的響應(yīng)速度彼此不同。例如，主體34A具有對(duì)電場不作出響應(yīng)的條形結(jié)構(gòu)或多孔結(jié)構(gòu)，或者具有響應(yīng)速度低于粒子34B的響應(yīng)速度的桿狀結(jié)構(gòu)。主體34A例如通過聚合低分子量單體獲得的高分子材料構(gòu)成。例如，通過使用熱量和光中的ー種或多種，聚合沿著粒子34B的取向方向或取向膜33和35的摩擦方向取向的、具有取向性或聚合性的材料(例如，單體)，從而形成主體34A。另ー方面，粒子34B被構(gòu)成為主要包括例如響應(yīng)速度比主體34A的響應(yīng)速度快得多的液晶材料。包括在粒子34B中的液晶材料(例如液晶分子)的實(shí)例包括桿狀分子。作為包括在粒子34B中的液晶分子，優(yōu)選使用具有正介電各向異性的材料(所謂的正型液晶)。在這種情況下，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)未施加電壓時(shí)，粒子34B內(nèi)液晶分子的長軸方向與光軸AXl平行。此時(shí),粒子34B中液晶分子的長軸與透明基板31的頂面平行，并且朝著包括在第一電極32A和第二電極32B(或部分電極32A’和32B’)中的條形電極的延伸方向。而且，在第一電極32A和第二電極32B之間(或部分電極32A’和32B’之間)施加電壓時(shí),粒子34B內(nèi)液晶分子的長軸方向與光軸AXl相交(或正交)。此時(shí)，粒子34B中液晶分子的長軸與透明基板31的頂面平行，并且與包括在第一電極32A和第二電極32B (或部分電極32A’和32B’)中的條形電極的延伸方向相交(或正交)。在這種情況下，當(dāng)取向膜33和35是水平取向膜吋，在液晶分子中發(fā)生預(yù)傾斜，其中光軸從頂面上升幾度。根據(jù)要使用的取向膜材料，預(yù)傾斜的級(jí)別為在從0. I到10度的范圍內(nèi)。然而，在這種情況下，在光調(diào)制層34中實(shí)現(xiàn)如上所述的高透明性和散射性。作為具有取向性和聚合性的上述単體，可使用具有光學(xué)各向異性并且與液晶復(fù)合的任何材料，但是在該實(shí)施方式中這種材料優(yōu)選地為通過紫外部光固化的低分子量単體。由于在未施加電壓的狀態(tài)中，液晶和通過聚合低分子量単體形成的材料(例如，高分子材料)中光學(xué)各向異性的方向彼此匹配，所以優(yōu)選在進(jìn)行紫外固化之前，液晶和低分子量単體朝著相同的方向取向。當(dāng)液晶用于粒子34B時(shí)，如果液晶由桿狀分子構(gòu)成，則優(yōu)選要使用的単體材料也為桿狀。因此，作為單體材料，優(yōu)選使用結(jié)合聚合性和液晶性的材料。例如，作為可聚合的官能團(tuán)，優(yōu)選具有至少ー個(gè)官能團(tuán)，其選自包括丙烯酸基團(tuán)、甲基丙烯酸基團(tuán)、丙烯酰基氧基團(tuán)、甲基丙烯?；趸鶊F(tuán)、こ烯醚基團(tuán)和環(huán)氧基團(tuán)的組。通過照射紫外光、紅外光或電子束、或者通過加熱， 使得聚合這些官能團(tuán)。為了在照射紫外光的過程中，抑制取向度的劣化，可以添加具有多官能團(tuán)的液晶材料。當(dāng)上述條形結(jié)構(gòu)用于主體34A吋，優(yōu)選將雙官能液晶単體用作主體34A的原料。而且，對(duì)于主體34A的原料，允許添加單官能単體，用于調(diào)節(jié)表現(xiàn)出液晶性的溫度，或者允許添加三官能以上的単體，用于提高交聯(lián)密度。驅(qū)動(dòng)電路40施加預(yù)定的電壓給第一電極32A和第二電極32B (或部分電極32A’和32B’)。例如，驅(qū)動(dòng)電路40被配置為基于從外部進(jìn)入到部分電極32A’和32B’中的圖像信號(hào)施加電壓，從而使得在顯示面板10上顯示圖像。例如，驅(qū)動(dòng)電路40被配置為基于圖像信號(hào)，控制要施加到部分電極32A’和32B’的電壓大小，從而在一個(gè)光調(diào)制単元30-1中，粒子34B的光軸AX2與主體34A的光軸AXl平行或大致平行，同時(shí)，在另ー個(gè)光調(diào)制單元30_1中，粒子34B的光軸AX2與主體34A的光軸AXl相交或正交。換言之，驅(qū)動(dòng)電路40基于圖像信號(hào)、在電場的控制下使得主體34A和粒子34B的光軸AXl和AX2的方向彼此相同(或大致相同)或者彼此不同(或彼此正交)，從而使得在顯示面板10上顯示圖像。在下文中，參考圖8 (A)到(C)至圖10 (A)和(B)，描述根據(jù)該實(shí)施方式的顯示面板10的制造方法。首先，在由玻璃基板或塑料膜基板構(gòu)成的透明基板31上形成透明導(dǎo)電膜32D，如ITO (圖8 (A))。然后，在透明導(dǎo)電膜32D上形成圖案化的抗蝕層(圖中未示出)，然后，使用抗蝕層作為掩模，選擇性地蝕刻透明導(dǎo)電膜32D。結(jié)果，形成了電極32 (圖8 (B))。然后，在頂面的整個(gè)區(qū)域上涂覆取向膜33，然后進(jìn)行干燥和煅燒(圖8 (C))。當(dāng)將聚酰亞胺類的材料用于取向膜33吋，NMP (N-甲基-2-吡咯烷酮)通常用于溶劑，但是此時(shí)在大氣下需要大約200攝氏度的溫度。應(yīng)注意，當(dāng)在這種情況下將塑料基板用于透明基板31吋，也允許取向膜33在100攝氏度的溫度下進(jìn)行真空干燥和煅燒。此后，對(duì)取向膜33進(jìn)行摩擦(rubbing)處理。這就能夠使取向膜33用作用于水平取向的取向膜。然后，以干式或濕式處理，分散在取向膜33上形成單元間隙的隔片38 (圖9(A))。應(yīng)注意，在使用真空粘結(jié)法制造光調(diào)制單元30-1時(shí)，可在要滴落的混合物中預(yù)先混合隔片38?；蛘?，可以使用光刻法形成柱狀隔片而不用隔片38。然后，在以上述相同的方式制造的取向膜35上，用于粘結(jié)和防止液晶泄漏的密封粘合劑圖案39被以框型圖案進(jìn)行涂覆(圖9 (B))。密封粘合劑圖案39可以使用分配器法或絲網(wǎng)印刷法來形成。下文中，描述了真空粘結(jié)法(一滴填充法(One Drop Fill method) ;0DF法),但是也能夠使用真空壓カ浸潰法或輥結(jié)合法制造光調(diào)制單元30-1。首先，在平面內(nèi)均勻地滴入對(duì)應(yīng)于由單元間隙、単元區(qū)域等所確定的立方體積容量的液晶和単體的混合物42 (圖9 (O)0優(yōu)選使用線性引導(dǎo)型高精度分配器來滴入混合物42，但是可通過使用密封粘合劑圖案39作為邊沿(bank)而利用模具涂布器等。
對(duì)于液晶和單體而言，能夠使用上述材料，雖然液晶與單體的重量比在98:2到50:50的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在95:5到75:25的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在92:8到85:15的范圍內(nèi)。能夠通過増大液晶的比率，而降低驅(qū)動(dòng)電壓。然而，如果液晶的比率増大太多，那么施加電壓時(shí)，可能白度(whitenessdegree)會(huì)劣化,或者關(guān)閉電壓之后響應(yīng)速度降低，這就難以返回到透明狀態(tài)。對(duì)于混合物42，除了液晶和単體，還要添加聚合引發(fā)劑。根據(jù)要使用的紫外線波長，將要添加的聚合引發(fā)劑的単體比率調(diào)整為在從0. I到10的重量百分比的范圍中。此外，如果需要的話，能夠給混合物42添加聚合抑制劑、增塑劑、粘度調(diào)整劑等。単體在室溫下處于固態(tài)或凝膠狀態(tài)時(shí)，優(yōu)選加 熱蓋體、注射器或基板。在將透明基板31和透明基板36放置在真空粘結(jié)機(jī)(圖中未示出)上后，抽真空之后進(jìn)行粘結(jié)(圖10(A))。然后，粘結(jié)的所得物暴露在大氣中，從而通過在大氣壓カ下施加均勻的壓カ，使得單元間隙均勻?？梢愿鶕?jù)白色亮度(白度)和驅(qū)動(dòng)電壓之間的關(guān)系適當(dāng)?shù)剡x擇單元間隙，但是單元間隙在5 ii m到40 ii m的范圍內(nèi)，優(yōu)選在6 y m到20 y m的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在7 ii m至Ij 10 ii m的范圍內(nèi)。在粘結(jié)之后，優(yōu)選根據(jù)需要進(jìn)行取向處理(圖中未示出)。在所粘結(jié)的單元插在正交尼克爾偏光鏡之間時(shí)發(fā)生任何光泄漏的情況下，這樣進(jìn)行取向以指定的時(shí)間段加熱這些單元，或?qū)⑺鼈冎昧粼谑覝叵?。此后，以照射紫外光L3的方式進(jìn)行聚合，從而聚合単體(圖10 (B))。通過這種方法制造光調(diào)制器件30。照射紫外部光吋，優(yōu)選防止単元溫度的任何變化。優(yōu)選將紅外部光截止濾波器或UV-LED等用作光源。由于紫外線強(qiáng)度對(duì)于復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)有影響，所以優(yōu)選根據(jù)要使用的液晶材料和単體材料或其復(fù)合物適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)紫外線強(qiáng)度。紫外線強(qiáng)度優(yōu)選在0. I到500mff/cm2的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0. 5到30mW/cm2的范圍內(nèi)。具有如下趨勢，紫外線強(qiáng)度變低吋，驅(qū)動(dòng)電壓下降，因此，能夠鑒于生產(chǎn)率和特性這兩方面，選擇所需要的紫外線強(qiáng)度。最后，將引線(圖中未示出)連接到電極32。通過至此描述的這種方法，可制造根據(jù)該實(shí)施方式的顯示面板10。然后，將描述根據(jù)該實(shí)施方式的顯示單元I的操作和有利效果。在根據(jù)該實(shí)施方式的顯示單元I中，例如，將基于從外部進(jìn)入的圖像信號(hào)的電壓施加到各光調(diào)制單元30-1的部分電極32A’和32B’。此時(shí)，例如，將電壓施加給每個(gè)光調(diào)制單元30-1上的部分電極32A’和32B’，從而使得在一個(gè)光調(diào)制單元30_1中，粒子34B的光軸AX2與主體34A的光軸AXl平行或大致平行，同時(shí)在另一個(gè)光調(diào)制単元30_1中，粒子34B的光軸AX2與主體34A的光軸AXl相交或正交。結(jié)果，從顯示面板10的頂面入射的外部光透過透射區(qū)域30A，其中，在光調(diào)制器件30上，光軸AXl和AX2彼此平行或大致平行。該透射光由設(shè)置在顯示面板10后側(cè)的光吸收板20吸收。而且，從顯示面板10的頂面入射的外部光在散射區(qū)域30B散射或反射，其中，在光調(diào)制器件30上，光軸AXl和AX2彼此相交或正交。在這種散射光和反射光中，透過散射區(qū)域30B的底面的光在顯示面板10的底面被反射，并且再次返回到散射區(qū)域30B，然后從顯示單元I的頂面發(fā)出。而且，在散射光和反射光中，朝著散射區(qū)域30B的頂面移動(dòng)的光照原樣從顯示単元I的頂面發(fā)出。如上所述，在該實(shí)施方式中，光幾乎不從透射區(qū)域30A的頂面發(fā)出，而是從散射區(qū)域30B的頂面發(fā)出。這就増大了正面方向上調(diào)制比率。
同時(shí)，通用型roLC被配置為包括對(duì)于電極所產(chǎn)生的電場具有相對(duì)快的響應(yīng)速度的液晶分子和對(duì)于電極所產(chǎn)生的電場具有相對(duì)慢的響應(yīng)速度的高分子。然而，當(dāng)從與這種PDLC的法線相交的方向(即，從斜方向)觀察通用型roLC時(shí)，液晶分子和高分子的折射率彼此不一致。因此，在反射型顯示單元的顯示面板中使用這種通用型roLC，其缺點(diǎn)在于增大了黒色亮度以及降低了對(duì)比度。特別地，當(dāng)顯示字符、圖片等吋，優(yōu)選將其部分置于散射和透明(或黒色)的狀態(tài)，并且將在這個(gè)散射部分散射的光引導(dǎo)至上下基板中，甚至到達(dá)透明(或黒色)部分。結(jié)果，在透明度較低(黒色電平較低)的情況下，進(jìn)ー步増大黑色亮度，降低對(duì)比度。此外，在反射型顯示單元的顯示面板中使用水平取向型roLC時(shí)，如果將電極配置成在垂直方向上施加電場，則僅能夠反射在F1DLC的頂面上入射的光的一個(gè)偏振分量。這導(dǎo)致了不容易獲得明亮的圖像的缺點(diǎn)。下文中，簡要描述了電極被配置為在垂直方向上施加電場的水平取向型roLC。圖11到圖13示出了電極被配置為在垂直方向上施加電場(光調(diào)制器件300)的水平取向型roLC的示意圖。例如，如圖11中所示，在光調(diào)制器件300上依次層壓透明基板310、多個(gè)下側(cè)電極320、取向膜330、光調(diào)制層340、取向膜350、多個(gè)上側(cè)電極360以及透明基板370。多個(gè)下側(cè)電極320在預(yù)定的方向上延伸，彼此并排設(shè)置。多個(gè)上側(cè)電極360延伸至與下側(cè) 電極320相交的方向，彼此并排設(shè)置。圖11示出了在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間未施加電壓時(shí)在光調(diào)制層340中的取向狀態(tài)的實(shí)例的示意圖。圖11中的橢圓體340A表示這樣的折射率橢圓體的實(shí)例，該折射率橢圓體表示在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間未施加電壓時(shí)高分子的折射率各向異性。圖11中的橢圓體340B表示這樣的折射率橢圓體的實(shí)例，該折射率橢圓體表示在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間未施加電壓時(shí)液晶分子的折射率各向異性。圖12示出了在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間施加電壓時(shí)光調(diào)制層340內(nèi)的取向狀態(tài)的實(shí)例的示意圖。圖12中的橢圓體340A表示這樣的折射率橢圓體的實(shí)例，該折射率橢圓體表示在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間施加電壓時(shí)高分子的折射率各向異性。圖11中的橢圓體340B表示這樣的折射率橢圓體的實(shí)例，該折射率橢圓體表示在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間施加電壓時(shí)液晶分子的折射率各向異性。當(dāng)如圖11中所示，在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間未施加電壓時(shí)，高分子的光軸AXlO和液晶分子的光軸AX20的方向彼此一致，并且與透明基板310的頂面平行。另一方面，當(dāng)如圖12中所示，在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間施加電壓時(shí)，光軸AXlO和光軸AX20的方向彼此不同，并且由于所施加的電壓，僅光軸AX20與透明基板310的頂面的法線平行。從圖11中可見，在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間未施加電壓時(shí)，在光調(diào)制層340內(nèi)的各個(gè)方向幾乎沒有折射率差，從而實(shí)現(xiàn)高透明性。因此，如圖13 (A)中所示，包括在從顯示面板10的頂面入射的外部光中的正常光分量LI和異常光分量L2透過光調(diào)制器件300，例如被光吸收板200吸收。另ー方面，從圖12中可見，在下側(cè)電極320和上側(cè)電極360之間施加電壓時(shí)，在光調(diào)制層340上，折射率差在與光軸AXlO平行的方向上増大，從而實(shí)現(xiàn)了高散射性，但是在與光軸AXlO和光軸AX20相交的方向幾乎沒有折射率差，從而造成幾乎沒有獲得散射性。因此，如圖13 (B)中所示，包括在從顯示面板10的頂面入射的外部光中的正常光分量LI和異常光分量L2中的ー個(gè)(在圖中為異常光分量L2)僅在光調(diào)制器件300內(nèi)被散射或反射，同時(shí)另ー偏振光分量(在圖中為正常光分量LI)透過光調(diào)制器件300，例如被光吸收板200吸收。如上所述，垂直取向型roLC僅允許反射在roLC的頂面上入射的光中的一個(gè)偏振分量。這導(dǎo)致了不容易獲得明亮的圖像的缺點(diǎn)。另ー方面，在該實(shí)施方式中，在光調(diào)制層34中，主體34A和粒子34B的光軸AXl和AX2與透明基板31的頂面平行或大致平行，并且根據(jù)由電極32產(chǎn)生的電場的大小，在與透明基板31的頂面平行或基本上平行的平面內(nèi)，朝向彼此不同的方向，或者朝向彼此相同或大致相同的方向。換言之，根據(jù)該實(shí)施方式的光調(diào)制器件30為所謂的IPS (面內(nèi)切換)型PDLC0因此，當(dāng)主體34A和粒子34B的光軸AXl和AX2朝著彼此不同的方向時(shí)，光調(diào)制層34表現(xiàn)出對(duì)于包括在傾斜地入射在顯示面板10上的外部光中的兩個(gè)偏振光分量的散射性，并且也表現(xiàn)出對(duì)于包括在垂直地入射在顯示面板10上的外部光中的兩個(gè)偏振光分量的散射性。因此，當(dāng)光調(diào)制層34表現(xiàn)出散射性時(shí)，能夠反射包括在垂直地入射在顯示面板10上的外部光中的兩個(gè)偏振光分量。結(jié)果，這使得能夠獲得明亮的圖像。而且，在該實(shí)施方式中，主體34A和粒子34B的光軸AXl和AX2朝向彼此相同或大致相同的方向時(shí)，光調(diào)制層34表現(xiàn)出對(duì)于包括在傾斜地入射在顯示面板10上的外部光中 的兩個(gè)偏振光分量的透明性，并且也表現(xiàn)出對(duì)于包括在垂直地入射在顯示面板10上的外部光中的兩個(gè)偏振光分量的透明性。因此，當(dāng)光調(diào)制層34表現(xiàn)出透明性時(shí)，能夠從其透過包括在垂直地入射在顯示面板10上的外部光中的兩個(gè)偏振光分量，使得透射光被光吸收板20 (或具有光吸收性的電極32)所吸收。結(jié)果，這使得能夠獲得高對(duì)比度。(2.修改例)[第一修改例]在上述實(shí)施方式中，顯示面板10僅由光調(diào)制器件30構(gòu)成，但是如圖14 (A)到(C)中所示，可選地，其可被配置為還包括導(dǎo)光板50和設(shè)置在導(dǎo)光板50的側(cè)面的光源60。此處，圖14 (A)示出了導(dǎo)光板50緊密連接到光調(diào)制器件30的后側(cè)(底面)、其間沒有夾入空氣層的示圖。圖14 (B)示出了導(dǎo)光板50緊密連接到光調(diào)制器件30的頂面、其間沒有夾入空氣層的示圖。圖14 (C)示出了導(dǎo)光板50緊密連接到光調(diào)制器件30的頂面和底面、其間沒有夾入空氣層的示圖。導(dǎo)光板50被配置為將在導(dǎo)光板50的側(cè)面上入射的光從光源60中引導(dǎo)至導(dǎo)光板50的頂面。導(dǎo)光板50例如采取由頂面、底面和側(cè)面包圍的長方體的形式。導(dǎo)光板50例如具有以下形狀，其中在頂面和底面的至少ー個(gè)上顯現(xiàn)預(yù)定的圖案。導(dǎo)光板50的功能在于散射和均一從顯示面板10的頂面入射以及在光調(diào)制器件30內(nèi)散射的光。導(dǎo)光板50主要被構(gòu)造為包括透明的熱塑性樹脂，諸如聚碳酸酯樹脂(PC)和丙烯酸樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))。當(dāng)為顯示単元I設(shè)置光源60時(shí)，如圖16到圖18中所示，優(yōu)選對(duì)于電極32配置這樣的電極布局，其中，各個(gè)光調(diào)制單元30-1內(nèi)產(chǎn)生的主電場與透明基板31的法線相交，并且不與透明基板31的頂面平行。在這種情況下，能夠在光調(diào)制層34中有效地散射從頂面入射的外部光以及從橫向方向入射的來自光源60的光。結(jié)果，例如，能夠在一天中的天亮?xí)r段僅使用外部光來顯示圖像，并且在室內(nèi)或晚上外部光的強(qiáng)度減弱時(shí)，通過打開光源20彌補(bǔ)光量的短缺，從而顯示圖像。此處，當(dāng)在反射型顯示單元I上設(shè)置正面光，從而確保即使在具有少量外部光的黑暗狀態(tài)下也可見時(shí)，正面光的厚度通常會(huì)給予顯示圖像以深度(景深)感。而且，在具有大量外部光的明亮狀態(tài)下，由于正面光的界面、表面形狀以及圖案，所以設(shè)置正面光通常會(huì)增加反射的光，從而降低對(duì)比度。相反，如圖14 (A)所示，粘結(jié)導(dǎo)光板50和光調(diào)制器件30的方法消除了由于深度感的可見度降低，或者由于不需要的反射光的對(duì)比度降低。因此，在這種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)具有高對(duì)比度的顯示器。此外，如圖14 (B)和(C)所示，與設(shè)置正面光的情況相比，粘結(jié)導(dǎo)光板50和光調(diào)制器件30的方法允許減小顯示圖像的深度感。應(yīng)注意，在圖14 (A)到(C)中，理所當(dāng)然地可適當(dāng)省略光吸收板20。[第二修改例]此外,在上述實(shí)施方式和其修改例中，在同一層內(nèi)設(shè)置電極32,但是電極32的一部分可設(shè)置在與電極32的剩余部分不同的層內(nèi)。例如，如圖15中所示，構(gòu)成電極32的一部分的第三電極32E可設(shè)置在透明基板31和新設(shè)置的絕緣膜41之間，第一電極32A(或部分電極32A’)可設(shè)置在絕緣膜41的頂面，而且取向膜33可設(shè)置在包括第一電極32A (或 部分電極32A’)的絕緣膜41的頂面。此時(shí)，例如如圖15中所示，第三電極32E為ー塊片狀的形式(在頂面的整個(gè)區(qū)域上形成的膜)。這就使得電極32利用第一電極32A (或部分電極32A’)和第三電極32E之間的電位差，主要在光調(diào)制層34中在橫向方向上生成電場。而且，在上述實(shí)施方式和其修改例中，電極32僅設(shè)置在透明基板31側(cè)，但是如第三修改例到第五修改例中所述，其例如可設(shè)置在透明基板36的頂面。[第三修改例]例如如圖16中所示，省略第二電極32B，并且在透明基板36的光調(diào)制層34側(cè)的頂面上設(shè)置第四電極32F。第四電極32F具有多個(gè)條形電極，朝著與透明基板31 (或透明基板36)的頂面平行的ー個(gè)平面內(nèi)方向延伸。第四電極32F上的條形電極以及第ー電極32A上的條形電極例如彼此平行或彼此大致平行。而且，第四電極32F上的條形電極設(shè)置在不與第一電極32A上的條形電極相對(duì)的位置處。第四電極32F上的條形電極彼此電連接。第四電極32F例如可由如圖16中所示的單個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，但是也可由多個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。第四電極32F例如可由諸如銦錫氧化物(ITO)的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成。當(dāng)?shù)谝浑姌O32A和第四電極32F分別由多個(gè)部分電極構(gòu)成時(shí),ー個(gè)或多個(gè)第一電極32A和ー個(gè)或多個(gè)第四電極32F構(gòu)成光調(diào)制單元30-1。在這種情況下，各個(gè)光調(diào)制単元30-1根據(jù)施加到第一電極32A和第四電極32F上的部分電極中的電壓值的大小，對(duì)于從顯示面板10的頂面入射的外部光表現(xiàn)出透明性或散射性。此時(shí)，各個(gè)光調(diào)制単元30-1內(nèi)產(chǎn)生的主電場與透明基板31的法線相交，并且不與透明基板31的頂面平行。因此，光調(diào)制層34內(nèi)的主體34A和粒子34B的光軸AXl和AX2與透明基板31的法線相交，并且不與透明基板31的頂面平行，而且，根據(jù)由電極32產(chǎn)生的電場的大小，在與透明基板31的法線相交并且不與透明基板31的頂面平行的平面內(nèi)，可朝向彼此不同的方向，或者朝向彼此相同或大致相同的方向。[第四修改例]例如，如圖17中所示，省略第二電極32B，并且在透明基板36的光調(diào)制層34側(cè)的頂面上設(shè)置第五電極32G。第五電極32G具有多個(gè)條形電極，朝著與透明基板31(或透明基板36)的頂面平行的ー個(gè)平面內(nèi)方向延伸。第五電極32G上的條形電極以及第ー電極32A上的條形電極例如彼此相交或彼此正交。第五電極32G上的條形電極彼此電連接。第五電極32G例如可由如圖17中所示的單個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，但是也可由多個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
第五電極32G例如可由諸如銦錫氧化物(ITO)的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成。當(dāng)?shù)谝浑姌O32A和第五電極32G分別由多個(gè)部分電極構(gòu)成時(shí),ー個(gè)或多個(gè)第一電極32A和ー個(gè)或多個(gè)第五電極32G構(gòu)成光調(diào)制單元30-1。在這種情況下，各個(gè)光調(diào)制単元30-1根據(jù)施加到第ー電極32A和第五電極32G上的部分電極中的電壓值的大小，對(duì)于從顯示面板10的頂面入射的外部光表現(xiàn)出透明性或散射性。此時(shí)，各個(gè)光調(diào)制単元30-1內(nèi)產(chǎn)生的主電場與透明基板31的法線相交，并且不與透明基板31的頂面平行。因此，光調(diào)制層34內(nèi)的主體34A和粒子34B的光軸AXl和AX2與透明基板31的法線相交，并且不與透明基板31的頂面平行，而且，根據(jù)由電極32產(chǎn)生的電場的大小，在與透明基板31的法線相交并且不與透明基板31的頂面平行的平面中，可朝向彼此不同的方向，或者朝向彼此相同或大致相同的方向。[第五修改例]例如，如圖18中所示，第六電極32H可設(shè)置在透明基板36的光調(diào)制層34側(cè)的頂面上。第六電極32H為ー塊片狀的形式(在頂面的整個(gè)區(qū)域上形成的膜)。
第六電極32H例如可由諸如銦錫氧化物(ITO)的透明導(dǎo)電材料構(gòu)成。當(dāng)使用外部光時(shí)，不使用第六電極32H (即，第六電極32H置于浮置狀態(tài)),僅驅(qū)動(dòng)第一電極32A和第二電極32B，從而在與透明基板31的頂面平行的方向上生成主電場。而且，如下文中所示，當(dāng)除了外部光，還使用顯示單元I內(nèi)設(shè)置的光源時(shí)，以相同的電位驅(qū)動(dòng)第一電極32A和第二電極32B，并且將參考電位(例如，接地電位)施加到第六電極32H，從而在光調(diào)制層34內(nèi)與透明基板31的頂面垂直的方向上生成主電場。此處，當(dāng)僅驅(qū)動(dòng)第一電極32A和第二電極32B時(shí)，在各個(gè)光調(diào)制単元30-1內(nèi)產(chǎn)生的主電場與透明基板31的法線相交，并且不與透明基板31的頂面平行。因此，光調(diào)制層34內(nèi)的主體34A和粒子34B的光軸AXl和AX2與透明基板31的法線相交，并且不與透明基板31的頂面平行，而且，根據(jù)由電極32產(chǎn)生的電場的大小，在與透明基板31的法線相交并且不與透明基板31的頂面平行的平面內(nèi)，可朝向彼此不同的方向，或者朝向彼此相同或大致相同的方向。[第六修改例]在上述實(shí)施方式和其修改例中，在未將電壓施加給電極32時(shí),光調(diào)制層34表現(xiàn)出透明性，而在將電壓施加給電極32時(shí)，光調(diào)制層表現(xiàn)出散射性，但是可選地，也可以在未將電壓施加給電極32時(shí)，光調(diào)制層表現(xiàn)出散射性，而將電壓施加給電極32時(shí)，光調(diào)制層表現(xiàn)出透明性。然而，即使在這種情況下，光調(diào)制層34內(nèi)的主體34A和粒子34B的光軸AXl和AX2也與透明基板31的法線相交，并且根據(jù)由電極32產(chǎn)生的電場的大小，在與透明基板31的法線相交的平面內(nèi)，可朝向彼此不同的方向，或者朝向彼此相同或大致相同的方向。[第七修改例]在上述實(shí)施方式和其修改例中，可為顯示単元I設(shè)置濾色器。例如，如圖20中所示，濾色器37可設(shè)置在取向膜35和透明基板36之間，以及用于各個(gè)光調(diào)制單元30-1。此時(shí)，例如，三個(gè)鄰接的濾色器37可由紅濾色器、藍(lán)濾色器和綠濾色器構(gòu)成。[第八修改例]此外，在上述實(shí)施方式和其修改例中，黑色顏料可添加到光調(diào)制層34內(nèi)的主體34A和粒子34B中。黑色顏料的實(shí)例包括二色性顏料。當(dāng)未施加電壓時(shí)，二色性顏料以與粒子34B內(nèi)的液晶分子大致相同的方向排列，并且具有與入射光中二色性顔料的分子軸平行的振動(dòng)方向的偏振光分量被二色性顔料所吸收，造成光調(diào)制層34被置于光吸收狀態(tài)。另一方面，當(dāng)施加電壓時(shí)，液晶分子和兩色顏料以電場方向排列，造成光調(diào)制層34被置于光散射狀態(tài)。在這種方法中，通過將二色性顏料添加到光調(diào)制層34內(nèi)的主體34A和粒子34B中，能夠獲得高對(duì) 比度。
權(quán)利要求
1.一種顯示面板，具有光調(diào)制器件，所示光調(diào)制器件包括 下側(cè)基板和上側(cè)基板，設(shè)置為隔著間隙彼此相對(duì)； 電極，設(shè)置在所述下側(cè)基板和所述上側(cè)基板中的至少ー個(gè)基板的表面上，并且能夠在平行干與所述下側(cè)基板的法線相交的第一平面的方向上產(chǎn)生主電場；以及 光調(diào)制層，設(shè)置在所述下側(cè)基板和所述上側(cè)基板之間的間隙中，并且包括均具有光學(xué)各向異性的第一區(qū)域和第二區(qū)域， 其中，所述第一區(qū)域的光軸和所述第二區(qū)域的光軸與所述第一平面平行，并且根據(jù)由所述電極產(chǎn)生的電場的大小，在所述第一平面內(nèi)向著彼此不同的方向或者向著彼此相同或大致相同的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示面板，其中，所述第一平面與所述下側(cè)基板的表面平行或大致平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示面板，其中，所述電極包括 多個(gè)第一條形電極，設(shè)置在所述下側(cè)基板上并且在第一方向上延伸；以及 多個(gè)第二條形電極，設(shè)置在所述下側(cè)基板上并且與各個(gè)所述第一條形電極交替地設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示面板，其中，所述第一條形電極和所述第二條形電極由具有光吸收性的導(dǎo)電材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示面板，其中，所述電極包括 片狀電極，設(shè)置在所述下側(cè)基板上； 絕緣膜，設(shè)置在所述片狀電極上；以及 多個(gè)條形電極，設(shè)置在所述絕緣膜上并且在第一方向上延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示面板，其中，所述片狀電極由具有光吸收性的導(dǎo)電材料構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示面板，還包括導(dǎo)光板，粘結(jié)至所述光調(diào)制器件的底面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示面板，其中，所述第一平面不與所述下側(cè)基板的表面平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示面板，其中，所述電極包括 多個(gè)第一條形電極，設(shè)置在所述下側(cè)基板上并且在第一方向上延伸；以及多個(gè)第二條形電極，設(shè)置在所述上側(cè)基板上，在所述第一方向上延伸，并且設(shè)置在不與所述第一條形電極相対的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示面板，其中，所述電極包括 多個(gè)第一條形電極，設(shè)置在所述下側(cè)基板上并且在第一方向上延伸；以及 多個(gè)第二條形電極，設(shè)置在所述上側(cè)基板上并且在與所述第一方向相交的方向上延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示面板，其中，所述電極包括 多個(gè)第一條形電極，設(shè)置在所述下側(cè)基板上并且在所述第一方向上延伸； 多個(gè)第二條形電極，設(shè)置在所述下側(cè)基板上并且與各個(gè)所述第一條形電極交替地設(shè)置；以及 多個(gè)第三條形電極，設(shè)置在所述上側(cè)基板上并且在與所述第一方向相交的方向上延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的顯示面板，其中，所述光調(diào)制層被配置為包括對(duì)所述電極產(chǎn)生的電場具有相對(duì)快的響應(yīng)速度的液晶分子和對(duì)所述電極產(chǎn)生的電場具有相對(duì)慢的響應(yīng)速度的高分子。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示面板，其中， 所述電極包括在第一方向上延伸的多個(gè)第一條形電極以及多個(gè)第二條形電極，所述多個(gè)第二條形電極與各個(gè)所述第一條形電極交替地設(shè)置并且在所述第一方向上延伸，以及 當(dāng)不向所述第一電極和所述第二電極施加電壓時(shí)，所述液晶分子和所述高分子以所述第一電極的延伸方向取向。
14.ー種顯示單元,具有顯示面板和驅(qū)動(dòng)所述顯示面板的驅(qū)動(dòng)電路,所述顯示面板設(shè)置有光調(diào)制器件，所述光調(diào)制器件包括 下側(cè)基板和上側(cè)基板，設(shè)置為隔著間隙彼此相對(duì)； 電極，設(shè)置在所述下側(cè)基板和所述上側(cè)基板中的至少ー個(gè)基板的表面上，并且能夠在平行干與所述下側(cè)基板的法線相交的第一平面的方向上產(chǎn)生主電場；以及 光調(diào)制層，設(shè)置在所述下側(cè)基板和所述上側(cè)基板之間的間隙中，并且包括均具有光學(xué)各向異性的第一區(qū)域和第二區(qū)域， 其中，所述第一區(qū)域的光軸和所述第二區(qū)域的光軸與所述第一平面平行，并且根據(jù)由所述電極產(chǎn)生的電場的大小，在所述第一平面內(nèi)向著彼此不同的方向或者向著彼此相同或大致相同的方向。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示単元，還包括 導(dǎo)光板，粘結(jié)至所述光調(diào)制器件的底面；以及 光源，設(shè)置在所述導(dǎo)光板的側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明提供了顯示面板和顯示單元，其中能夠獲得具有高對(duì)比度的明亮圖像。顯示面板(10)由光調(diào)制器件(30)構(gòu)成。光調(diào)制器件(30)設(shè)置有電極(32)，能夠在平行于與透明基板(31)的法線相交的平面的方向上產(chǎn)生主電場；以及光調(diào)制層(34)，包括具有光學(xué)各向異性的主體(34A)和粒子(34B)。主體(34A)和粒子(34B)的光軸(AX1，AX2)與透明基板(31)的表面平行或基本平行，并且根據(jù)由電極(32)產(chǎn)生的電場的大小，在與透明基板(31)的表面平行或基本平行的平面內(nèi)，向著彼此不同的方向或者向著相同或大致相同的方向。
文檔編號(hào)G02F1/1334GK102713746SQ20118000678
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者奧山健太郎, 新開章吾, 蛭子井明, 西村泰三, 鈴木知明, 高橋雄治 申請(qǐng)人:索尼公司