液晶顯示裝置的制作方法

文檔序號：12287363閱讀：204來源：國知局

本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，特別涉及適合作為透視顯示器使用的液晶顯示裝置。

背景技術(shù)：

近年來，作為信息顯示器用或數(shù)字標牌用的顯示裝置，透視顯示器受到關(guān)注。在透視顯示器中，通過透視背景(顯示面板的背面?zhèn)?，能夠?qū)崿F(xiàn)在以往的顯示裝置中無法實現(xiàn)的嶄新的顯示。因此，透視顯示器的招徠效果和醒目效果優(yōu)異。此外，也提出了將透視顯示器用于商品陳列櫥或商品陳列窗。

在作為透視顯示器使用液晶顯示裝置的情況下，其光利用效率低成為障礙。液晶顯示裝置的光利用效率低是由在一般的液晶顯示裝置中設(shè)置的彩色濾光片和偏光板引起的。彩色濾光片和偏光板吸收特定的波段的光和特定的偏振方向的光。

因此，考慮使用場序方式的液晶顯示裝置。在場序方式中，從照明元件照射至液晶顯示面板的光的顏色被分時地切換，由此進行彩色顯示。因此，不需要彩色濾光片，光利用效率提高。但是，在場序方式中，對液晶顯示裝置要求高速響應(yīng)性。

專利文獻1和2中公開了通過設(shè)置能夠在液晶層切換地生成縱向電場和橫向電場的電極構(gòu)造而使響應(yīng)特性提高的液晶顯示裝置。在專利文獻1和2中公開的液晶顯示裝置中，在從黑顯示狀態(tài)向白顯示狀態(tài)的轉(zhuǎn)變(上升沿)和從白顯示狀態(tài)向黑顯示狀態(tài)的轉(zhuǎn)變(下降沿)的一者中，在液晶層生成縱向電場，在另一者中，在液晶層生成橫向電場(邊緣電場)。因此，在上升沿和下降沿兩者中，由施加電壓產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩作用于液晶分子，因此，得到優(yōu)異的響應(yīng)特性。

此外，在專利文獻3中，也提出了通過在上升沿和下降沿兩者中使由電場產(chǎn)生的取向限制力作用于液晶分子來實現(xiàn)高速響應(yīng)性的液晶顯示裝置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特表2006-523850號公報

專利文獻2:日本特開2002-365657號公報

專利文獻3:國際公開第2013/001979號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

但是，當將專利文獻1、2和3中公開的那樣的液晶顯示裝置用于透視顯示器時得知，由于在后面詳細說明的理由，會發(fā)生背景模糊(看到雙重影像)的問題，顯示品質(zhì)下降。另外，專利文獻1、2和3本身并沒有提及上述那樣的用途(應(yīng)用于透視顯示器)，會發(fā)生上述那樣的問題是本申請的發(fā)明者新發(fā)現(xiàn)的見解。

本發(fā)明鑒于上述問題而做出，其目的在于提供響應(yīng)特性和顯示品質(zhì)兩者都優(yōu)異、適合作為透視顯示器使用的液晶顯示裝置。

用于解決技術(shù)問題的手段

本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置具備液晶顯示面板，該液晶顯示面板包括：彼此相對的第一基板和第二基板；和設(shè)置在上述第一基板與上述第二基板之間的液晶層，上述液晶顯示裝置具有排列成矩陣狀的多個像素，上述液晶顯示裝置的特征在于，上述第一基板具有：在上述多個像素中的各個像素設(shè)置的第一電極；和與上述第一電極一起在上述液晶層生成橫向電場的第二電極，上述第二基板具有第三電極，該第三電極以與上述第一電極和上述第二電極相對的方式設(shè)置，并且與上述第一電極和上述第二電極一起在上述液晶層生成縱向電場，上述多個像素中的各個像素能夠切換呈現(xiàn)：以在上述液晶層生成縱向電場的狀態(tài)進行黑顯示的黑顯示狀態(tài)；以在上述液晶層生成橫向電場的狀態(tài)進行白顯示的白顯示狀態(tài)；和以沒有對上述液晶層施加電壓的狀態(tài)透視上述液晶顯示面板的背面?zhèn)鹊耐该黠@示狀態(tài)，上述第一電極具有多個直線部分，上述多個直線部分以其延伸方向和其間距中的至少一者存在多個的方式配置。

在一個實施方式中，上述多個直線部分以其延伸方向和其間距兩者存在多個的方式配置。

在一個實施方式中，上述多個直線部分以至少其延伸方向存在多個的方式配置，上述多個直線部分包括：在第一方向上延伸的2個以上的直線部分；和在與上述第一方向大致正交的第二方向上延伸的2個以上的直線部分。

在一個實施方式中，上述多個直線部分還包括在相對于上述第一方向和上述第二方向的各個方向傾斜的第三方向上延伸的2個以上的直線部分。

在一個實施方式中，上述多個直線部分以其延伸方向存在3個以上的方式配置。

在一個實施方式中，上述多個直線部分以其間距存在3個以上的方式配置。

在一個實施方式中，在上述透明顯示狀態(tài)下，上述液晶層的液晶分子取得扭轉(zhuǎn)取向。

在一個實施方式中，上述第一電極以隔著絕緣層位于上述第二電極上的方式設(shè)置。

在一個實施方式中，上述液晶層包含具有正的介電各向異性的液晶分子。

在一個實施方式中，具有上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置還具備能夠?qū)ι鲜鲆壕э@示面板切換照射包括紅色光、綠色光和藍色光的多種色光的照明元件。

在一個實施方式中，具有上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置以場序方式進行彩色顯示。

在一個實施方式中，上述液晶顯示面板不具有彩色濾光片。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，能夠提供響應(yīng)特性和顯示品質(zhì)兩者都優(yōu)異、適合作為透視顯示器使用的液晶顯示裝置。

附圖說明

圖1是示意性地表示本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置100的截面圖，表示沿著圖2中的1A-1A’線的截面。

圖2是示意性地表示液晶顯示裝置100的平面圖，表示與1個像素對應(yīng)的區(qū)域。

圖3是表示液晶顯示裝置100的背面基板10中的具體的配線構(gòu)造的一個例子的平面圖。

圖4是表示液晶顯示裝置100的黑顯示狀態(tài)下的液晶分子31的取向狀態(tài)的截面圖。

圖5是表示液晶顯示裝置100的白顯示狀態(tài)下的液晶分子31的取向狀態(tài)的截面圖。

圖6是表示液晶顯示裝置100的透明顯示狀態(tài)下的液晶分子31的取向狀態(tài)的截面圖。

圖7的(a)和(b)是示意性地表示比較例1的液晶顯示裝置800的截面圖，(a)表示進行黑顯示的狀態(tài)，(b)表示進行白顯示的狀態(tài)。

圖8是示意性地表示觀察者V經(jīng)由透明顯示狀態(tài)的液晶顯示裝置100觀察背景的情形的圖。

圖9是示意性地表示比較例2的液晶顯示裝置900的截面圖，表示沿著圖10中的9A-9A’的線的截面。

圖10是示意性地表示液晶顯示裝置900的平面圖，表示與1個像素對應(yīng)的區(qū)域。

圖11的(a)是示意性地表示觀察者V經(jīng)由白·中間灰度顯示狀態(tài)的液晶顯示裝置900觀察背景的情形的圖，(b)是示意性地表示觀察者V經(jīng)由白·中間灰度顯示狀態(tài)的液晶顯示裝置100觀察背景的情形的圖。

圖12的(a)和(b)是示意性地表示液晶顯示裝置100的其它結(jié)構(gòu)的立體圖和截面圖。

圖13是示意性地表示本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置200的平面圖，表示與1個像素對應(yīng)的區(qū)域。

圖14是示意性地表示液晶顯示裝置200的其它結(jié)構(gòu)的平面圖。

圖15是示意性地表示本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置300的平面圖，表示與1個像素對應(yīng)的區(qū)域。

圖16的(a)是示意性地表示觀察者V經(jīng)由透明顯示狀態(tài)的液晶顯示裝置300觀察背景的情形的圖，(b)是示意性地表示觀察者V經(jīng)由白·中間灰度顯示狀態(tài)的液晶顯示裝置300觀察背景的情形的圖。

圖17是示意性地表示液晶顯示裝置300的其它結(jié)構(gòu)的平面圖。

圖18是示意性地表示本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置400的平面圖，表示與1個像素對應(yīng)的區(qū)域。

圖19的(a)是示意性地表示觀察者V經(jīng)由透明顯示狀態(tài)的液晶顯示裝置400觀察背景的情形的圖，(b)是示意性地表示觀察者V經(jīng)由白·中間灰度顯示狀態(tài)的液晶顯示裝置400觀察背景的情形的圖。

圖20是表示在本發(fā)明的實施方式的效果驗證中使用的文本圖像的圖。

圖21是示意性地表示在白顯示狀態(tài)、中間灰度顯示狀態(tài)下在各像素中出現(xiàn)的明暗圖案的圖。

圖22是表示隔著以8μm的單一的間距配置有梳齒時的透視顯示器觀察到的文本圖像的圖。

圖23是表示隔著以8μm和12μm的2種間距配置有梳齒時的透視顯示器觀察到的文本圖像的圖。

圖24是表示隔著在垂直方向上以12μm的間距配置有梳齒、且在水平方向上以8μm的間距配置有梳齒時的透視顯示器觀察到的文本圖像的圖。

圖25是表示隔著以在垂直方向和水平方向的各個方向上混合存在8μm和12μm的2種間距的方式配置有梳齒時的透視顯示器觀察到的文本圖像的圖。

圖26是表示隔著以在垂直方向、水平方向和傾斜方向的各個方向上混合存在6μm、8μm、10μm和12μm的4種間距的方式配置有梳齒時的透視顯示器觀察到的文本圖像的圖。

圖27是表示隔著一般的散射體觀察到的文本圖像的圖。

圖28是對于在白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)下，液晶層30的厚度方向的中央附近的液晶分子31以與梳齒方向D大致正交的方式取向的結(jié)構(gòu)和以與梳齒方向D大致平行的方式取向的結(jié)構(gòu)，表示透射光強度的時間變化的圖表。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，本發(fā)明并不限定于以下的實施方式。

(實施方式1)

參照圖1和圖2對本實施方式的液晶顯示裝置100進行說明。圖1和圖2分別是示意性地表示液晶顯示裝置100的截面圖和平面圖。圖2表示與1個像素對應(yīng)的區(qū)域，圖1表示沿著圖2中的1A-1A’線的截面。

液晶顯示裝置100如圖1所示具備液晶顯示面板1和照明元件2。此外，液晶顯示裝置100具有排列成矩陣狀的多個像素。液晶顯示裝置100如后所述以場序方式進行彩色顯示。

液晶顯示面板1具有：彼此相對的第一基板10和第二基板20；和設(shè)置在第一基板10與第二基板20之間的液晶層30。以下，將第一基板10和第二基板20中的相對位置于背面?zhèn)鹊牡谝换?0稱為“背面基板”，將第一基板10和第二基板20中的相對位于正面?zhèn)?觀察者側(cè))的第二基板20稱為“正面基板”。

背面基板10具有：在多個像素中的各個像素設(shè)置的第一電極11；和與第一電極11一起在液晶層30生成橫向電場的第二電極12。第一電極11以隔著絕緣層13位于第二電極12上的方式設(shè)置。換言之，第二電極12以隔著絕緣層13位于第一電極11下的方式設(shè)置。以下，將第一電極11和第二電極12中的相對位于上側(cè)的第一電極11稱為“上層電極”，將第一電極11和第二電極12中的相對位于下側(cè)的第二電極12稱為“下層電極”。下層電極12、絕緣層13和上層電極11由具有絕緣性的透明基板(例如玻璃基板)10a支承。

上層電極11，如圖1和圖2所示，是具有多個直線部分(梳齒)11a和多個狹縫11b的梳齒狀電極。多個直線部分11a在規(guī)定方向D延伸。以下，有時也將直線部分11a的延伸方向稱為“梳齒方向”。多個狹縫11b各自形成在相鄰的2個直線部分11a之間。上層電極11由透明的導電材料(例如ITO)形成。

在本實施方式中，多個直線部分11a以其間距(以下有時也稱為“梳齒間距”)存在多個(具體地說是2個)的方式配置。即，各像素具有：2個以上的直線部分11a以相對大的第一間距P1配置的第一區(qū)域R1；和2個以上的直線部分11a以相對小的第二間距P2配置的第二區(qū)域R2。第一間距P1例如為12μm，第二間距P2例如為8μm。當然，第一間距P1和第二間距P2并不限定于在此例示的值。

另外，直線部分11a和狹縫11b的個數(shù)并不限定于圖1和圖2所示的例子。此外，直線部分11a的寬度w也沒有特別限制。直線部分11a的寬度w典型地為2μm以上8μm以下。

下層電極12不具有狹縫。即，下層電極12是所謂的整面電極。下層電極12由透明的導電材料(例如ITO)形成。

絕緣層13的材料沒有特別限制。作為絕緣層13的材料，例如能夠使用氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN_X)那樣的無機材料或感光性樹脂那樣的有機材料。

正面基板20具有以與上層電極(第一電極)11和下層電極(第二電極)12相對的方式設(shè)置的第三電極(以下稱為“對置電極”)21。在圖1例示的結(jié)構(gòu)中，在對置電極21上形成有電介質(zhì)層(保護層(overcoat layer))22。對置電極21和保護層22由具有絕緣性的透明基板(例如玻璃基板)20a支承。

對置電極21與上層電極11和下層電極12一起在液晶層30生成縱向電場。對置電極21由透明的導電材料(例如ITO)形成。

保護層22是為了使在生成橫向電場時不可避免地會生成的縱向電場減弱而設(shè)置的。保護層22例如由感光性樹脂形成。

液晶層30包含具有正的介電各向異性的液晶分子31。即，液晶層30由正型的液晶材料形成。另外，圖1和圖2所示的液晶分子31的取向方向是沒有對液晶層30施加電壓的狀態(tài)下的取向方向。

液晶顯示面板1還具有以隔著液晶層30彼此相對的方式設(shè)置的一對水平取向膜14和24。一對水平取向膜14和24中的一者(以下有時也稱為“第一水平取向膜”)14形成在背面基板10的液晶層30側(cè)的表面。此外，一對水平取向膜14和24中的另一者(以下有時也稱為“第二水平取向膜”)24形成在正面基板20的液晶層30側(cè)的表面。

第一水平取向膜14和第二水平取向膜24各自被實施了取向處理，具有使液晶層30的液晶分子31在規(guī)定的方向(被稱為“預傾斜方向”)取向的取向限制力。作為取向處理，例如進行摩擦處理或光取向處理。

由第一水平取向膜14和第二水平取向膜24各自規(guī)定的預傾斜方向被設(shè)定為，在沒有對液晶層30施加電壓的狀態(tài)(沒有生成電場的狀態(tài))下，液晶分子31取得扭轉(zhuǎn)取向。具體地說，由第一水平取向膜14和第二水平取向膜24各自規(guī)定的預傾斜方向，相對于上層電極11的直線部分11a的延伸方向(梳齒方向)D成大致45°的角。此外，由第二水平取向膜24規(guī)定的預傾斜方向，相對于由第一水平取向膜14規(guī)定的預傾斜方向成90°的角。由此，在沒有對液晶層30施加電壓的狀態(tài)下，液晶分子31取得90°扭轉(zhuǎn)取向。

此外，液晶顯示面板1還具有以隔著液晶層30彼此相對的方式設(shè)置的一對偏光板15和25。一對偏光板15和25中的一者(以下也稱為“第一偏光板”)15的透射軸(偏光軸)15a和另一者(以下也稱為“第二偏光板”)25的透射軸(偏光軸)25a，如圖2所示，大致正交。即，第一偏光板15和第二偏光板25以正交尼科耳方式配置。第一偏光板15和第二偏光板25各自的透射軸15a和25a，與由第一水平取向膜14和第二水平取向膜24各自規(guī)定的預傾斜方向大致平行或大致正交。因此，第一偏光板15和第二偏光板25各自的透射軸15a和25a與梳齒方向D成大致45°的角。

照明元件(有時也被稱為“背光源”)2配置在液晶顯示面板1的背面?zhèn)?。照明元?能夠?qū)σ壕э@示面板1切換照射包括紅色光、綠色光和藍色光的多種色光。

作為照明元件2，例如能夠使用如圖1所示的邊光方式的背光源。邊光方式的背光源2具有光源單元2a和導光板2b。光源單元2a能夠發(fā)出包括紅色光、綠色光和藍色光的多種色光。光源單元2a例如包括紅色LED、綠色LED和藍色LED。導光板2b將從光源單元2a發(fā)出的色光引導至液晶顯示面板1。

液晶顯示裝置100以場序方式進行彩色顯示。因此，液晶顯示面板1不具有彩色濾光片。

當上層電極11與下層電極12之間被施加規(guī)定的電壓時(即被提供規(guī)定的電位差時)，在液晶層30產(chǎn)生橫向電場(邊緣電場)?！皺M向電場”是包括與基板面大致平行的成分的電場。由上層電極11和下層電極12生成的橫向電場的方向與梳齒方向D大致正交。

而當對置電極21與上層電極11以及下層電極12之間被施加規(guī)定的電壓時(即被提供規(guī)定的電位差時)，生成縱向電場?！翱v向電場”是方向與基板面法線方向大致平行的電場。

液晶顯示裝置100具有能夠按每個像素控制橫向電場和縱向電場的強度的結(jié)構(gòu)。典型地，液晶顯示裝置100具有對于上層電極11和下層電極12各自能夠按每個像素供給不同的電壓的結(jié)構(gòu)。具體地說，上層電極11和下層電極12兩者按每個像素分離地形成，在各像素設(shè)置有與上層電極11電連接的開關(guān)元件(例如薄膜晶體管，未圖示)和與下層電極12電連接的開關(guān)元件(例如薄膜晶體管，未圖示)。對上層電極11和下層電極12，經(jīng)由對應(yīng)的開關(guān)元件分別供給規(guī)定的電壓。此外，對置電極21形成為在全部像素的范圍連續(xù)的單一的導電膜。因此，能夠?qū)χ秒姌O21施加在全部像素中相同的電位。

圖3表示背面基板10的具體的配線構(gòu)造的一個例子。在圖3所示的結(jié)構(gòu)中，在各像素設(shè)置有與上層電極11對應(yīng)的第一TFT16A和與下層電極12對應(yīng)的第二TFT16B。

第一TFT16A和第二TFT16B各自的柵極電極16g與柵極總線(掃描配線)17電連接。在此，柵極總線17的與第一TFT16A和第二TFT16B的溝道區(qū)域重疊的部分作為柵極電極16g起作用。第一TFT16A和第二TFT16B各自的源極電極16s與源極總線(信號配線)18電連接。在此，從源極總線18分支的部分作為源極電極16s起作用。第一TFT16A的漏極電極16d與上層電極11電連接。與此相對，第二TFT16B的漏極電極16d與下層電極12電連接。另外，背面基板10的配線構(gòu)造并不限定于圖3例示的構(gòu)造。

在本實施方式的液晶顯示裝置100中，多個像素中的各個像素能夠切換呈現(xiàn)：以在液晶層30產(chǎn)生縱向電場的狀態(tài)進行黑顯示的“黑顯示狀態(tài)”；以在液晶層30產(chǎn)生橫向電場的狀態(tài)進行白顯示的“白顯示狀態(tài)”；和以沒有對液晶層30施加電壓的狀態(tài)透視液晶顯示面板1的背面?zhèn)?即背景)的“透明顯示狀態(tài)”。

以下，參照圖4、圖5和圖6更詳細地說明黑顯示狀態(tài)、白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)。圖4、圖5和圖6均是沿著圖2的4A-4A’線的截面圖。

圖4表示黑顯示狀態(tài)下的液晶分子31的取向狀態(tài)。在黑顯示狀態(tài)下，對置電極21與上層電極11以及下層電極12之間被施加規(guī)定的電壓(例如對置電極21被提供0V的電位，上層電極11和下層電極12被提供7.5V的電位)，在液晶層30生成縱向電場。圖4中用虛線示意性地表示出了此時的電力線。

在該黑顯示狀態(tài)下，液晶層30的液晶分子31，如圖4所示，與基板面(背面基板10和正面基板20的表面)大致垂直(即與液晶層30的層法線方向大致平行)地取向。另外，距第一水平取向膜14和第二水平取向膜24極近的液晶分子31強烈地受到第一水平取向膜14和第二水平取向膜24的取向限制力的影響，因此，保持與基板面大致平行地取向的狀態(tài)，但是這些液晶分子31與第一偏光板15的透射軸15a大致平行或大致正交，因此，幾乎不會對通過第一偏光板15入射至液晶層30的光賦予相位差，幾乎不會使對比度下降。

圖5表示白顯示狀態(tài)下的液晶分子31的取向狀態(tài)。在白顯示狀態(tài)下，上層電極11與下層電極12之間被施加規(guī)定的電壓(例如上層電極11和對置電極21被提供0V的電位，下層電極12被提供7.5V的電位)，在液晶層30生成橫向電場(邊緣電場)。圖5中用虛線示意性地表示出了此時的電力線。

在該白顯示狀態(tài)下，液晶層30的液晶分子31，如圖5所示，與基板面大致平行(即與液晶層30的層法線方向大致垂直)地取向。更具體地說，第一水平取向膜14附近的液晶分子31和第二水平取向膜24附近的液晶分子31以成大致90°的角的方式取向，其結(jié)果，液晶層30的厚度方向上的中央附近的液晶分子31以與上層電極11的直線部分11a的延伸方向(梳齒方向)D大致正交的方式取向。因此，液晶主體的平均取向方向與梳齒方向D大致正交(即與第一偏光板15和第二偏光板25各自的透射軸15a和25a成大致45°的角)。

圖6表示透明顯示狀態(tài)下的液晶分子31的取向狀態(tài)。在透明顯示狀態(tài)下，液晶層30沒有被施加電壓(例如上層電極11、下層電極12和對置電極21均被提供0V的電位)，在液晶層30沒有產(chǎn)生縱向電場和橫向電場。

在該透明顯示狀態(tài)下，液晶層30的液晶分子31，如圖6所示，取得扭轉(zhuǎn)取向。即，液晶分子31與基板面大致平行(即與液晶層30的層法線方向大致垂直)地取向。第一水平取向膜14附近的液晶分子31和第二水平取向膜24附近的液晶分子31以成大致90°的角的方式取向，其結(jié)果，液晶層30的厚度方向上的中央附近的液晶分子31以與梳齒方向D大致正交的方式取向。因此，液晶主體的液晶分子31的平均取向方向與梳齒方向D大致正交(即與第一偏光板15和第二偏光板25各自的透射軸15a和25a成大致45°的角)。液晶顯示裝置100的各像素在該透明顯示狀態(tài)下光透射率最高(即比在黑顯示狀態(tài)和白顯示狀態(tài)下都高)。

如上所述，在本實施方式的液晶顯示裝置100中，以場序方式進行彩色顯示，因此，液晶顯示面板1中不需要彩色濾光片。因此，光利用效率提高。此外，在液晶顯示裝置100中，在黑顯示狀態(tài)下在液晶層30生成縱向電場，在白顯示狀態(tài)下在液晶層30生成橫向電場，因此，在下降沿(從白顯示狀態(tài)向黑顯示狀態(tài)的轉(zhuǎn)變)和上升沿(從黑顯示狀態(tài)向白顯示狀態(tài)的轉(zhuǎn)變)兩者中，能夠使由施加電壓產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩作用于液晶分子31。因此，能夠得到優(yōu)異的響應(yīng)特性。

另外，在本實施方式的液晶顯示裝置100中，各像素不僅能夠呈現(xiàn)黑顯示狀態(tài)和白顯示狀態(tài)，而且也能夠呈現(xiàn)作為沒有對液晶層30施加電壓的狀態(tài)的透明顯示狀態(tài)。通過以該透明顯示狀態(tài)進行背景顯示，能夠防止發(fā)生背景模糊(看到雙重影像)的問題。以下，參照比較例的液晶顯示裝置，對在專利文獻1～3的液晶顯示裝置中發(fā)生該問題(雙重重影)的理由進行說明。

圖7(a)和(b)分別表示在比較例1的液晶顯示裝置800中進行黑顯示的狀態(tài)和進行白顯示的狀態(tài)。比較例1的液晶顯示裝置800具有與專利文獻3的圖1和圖2所示的液晶顯示裝置相同的結(jié)構(gòu)。

液晶顯示裝置800具有：陣列基板810和對置基板820；和設(shè)置在它們之間的液晶層830。陣列基板810具有：玻璃基板810a；和在玻璃基板810a上依次層疊的下層電極812、絕緣層813和一對梳齒電極(上層電極)817、818。另一方面，對置基板820具有玻璃基板820a和在玻璃基板820a上形成的對置電極821。

液晶層830包含具有正的介電各向異性的液晶分子831。在液晶顯示裝置800中，液晶層830的液晶分子831在無電壓施加狀態(tài)下取得垂直取向狀態(tài)。

在比較例的液晶顯示裝置800中，在進行黑顯示時，在對置電極821與下層電極812以及上層電極(一對梳齒電極)817、818之間施加規(guī)定的電壓(例如向?qū)χ秒姌O821提供7V的電位，向下層電極812和上層電極817、818提供14V的電位)，在液晶層830生成縱向電場。由此，液晶分子831如圖7(a)所示與基板面大致垂直地取向。

此外，在比較例的液晶顯示裝置800中，在進行白顯示時，在一對梳齒電極817和818間施加規(guī)定的電壓(例如對一個梳齒電極817提供0V的電位，對另一個梳齒電極818提供14V的電位)，在液晶層830生成橫向電場。由此，液晶分子831如圖7(b)所示取得相對于基板面法線方向傾斜的取向狀態(tài)。

在將比較例1的液晶顯示裝置800簡單地用于透視顯示器的情況下，在進行透視顯示、即進行透視背景的顯示時，以作為像素的光透射率高的狀態(tài)的白顯示狀態(tài)進行。但是，用于進行白顯示的狀態(tài)是通過對液晶層830施加電壓而使液晶分子831取向的狀態(tài)，因此，在像素內(nèi)折射率產(chǎn)生分布。因此，由于該折射率分布導致來自背面?zhèn)鹊墓釲被散射(即光L的行進方向改變，參照圖7(b))，背景模糊。其結(jié)果，通過透視顯示器觀察背景的觀察者看到雙重背景。

當這樣以作為對液晶層施加電壓的狀態(tài)的白顯示狀態(tài)進行透視顯示時，會產(chǎn)生雙重重影。而在本實施方式的液晶顯示裝置100中，在沒有對液晶層30施加電壓的狀態(tài)(透明顯示狀態(tài))的像素進行背景顯示(透視顯示)，因此，如圖8所示，通過液晶顯示裝置100觀察背景的觀察者V能夠清晰地看到背影。因此，能夠防止雙重重影的發(fā)生，透視顯示的品質(zhì)提高。

另外，液晶顯示裝置100的多個像素中的各個像素，除了顯示與最低灰度等級對應(yīng)的亮度的黑顯示狀態(tài)、顯示與最高灰度等級對應(yīng)的亮度的白顯示狀態(tài)和進行透視顯示的透明顯示狀態(tài)以外，還能夠呈現(xiàn)顯示與中間灰度對應(yīng)的亮度的“中間灰度顯示狀態(tài)”。在中間灰度顯示狀態(tài)下，通過調(diào)節(jié)在液晶層30生成的橫向電場(邊緣電場)的強度(例如向?qū)χ秒姌O21提供0V的電位、向下層電極12提供7.5V的電位，并且向上層電極11提供超過0V且低于7.5V的電位)，能夠?qū)崿F(xiàn)期望的透射率。另外，對上層電極11和下層電極12提供的電位的關(guān)系當然并不限定于在此例示的關(guān)系。例如，也可以通過將提供給上層電極11的電位固定，而使提供給下層電極12的電位可變，來實現(xiàn)中間灰度顯示。

此外，在本實施方式中，在透明顯示狀態(tài)下，液晶層30的液晶分子31取得扭轉(zhuǎn)取向。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)更清晰的(清楚的)透明顯示。這是因為，在扭轉(zhuǎn)取向中，在與顯示面平行的面內(nèi)，液晶分子31朝向相同的方向，因此，不會發(fā)生由面內(nèi)的折射率差引起的衍射、由液晶的模式引起的暗線(由用于限制取向方向的構(gòu)造體或在面內(nèi)產(chǎn)生的取向方向的不連續(xù)點引起的暗線)所導致的衍射。

如上所述，在本實施方式的液晶顯示裝置100中，能夠?qū)崿F(xiàn)清晰的透明顯示。在透視顯示器中，在透明顯示狀態(tài)下，優(yōu)選面板的背面?zhèn)鹊奈矬w不模糊而能清晰地被看到。另一方面，在透明顯示狀態(tài)以外的顯示狀態(tài)(白顯示狀態(tài)或中間灰度顯示狀態(tài))下，優(yōu)選面板的背面?zhèn)鹊奈矬w模糊而不能清晰地被看到。

在本實施方式的液晶顯示裝置100中，上層電極(梳齒狀電極)11的多個直線部分(梳齒)11a以其間距存在多個的方式配置。由此，在透明顯示狀態(tài)以外的顯示狀態(tài)下，能夠使得難以看到液晶顯示面板1的背面?zhèn)鹊奈矬w。以下，與圖9和圖10所示的比較例2的液晶顯示裝置900進行比較，來說明其理由。

圖9和圖10是示意性地表示比較例2的液晶顯示裝置900的截面圖和平面圖，圖9表示沿著圖10中的9A-9A’線的截面。

比較例2的液晶顯示裝置900，如圖9和圖10所示，在上層電極11的多個直線部分11a以單一間距P配置這一點上與本實施方式的液晶顯示裝置100不同。

在液晶顯示裝置900進行白顯示或中間灰度顯示的情況下，利用在液晶層30生成的橫向電場(邊緣電場)控制液晶分子31的取向。因此，在顯示面內(nèi)，在與上層電極(梳齒狀電極)11的狹縫11b對應(yīng)的區(qū)域產(chǎn)生暗線。該暗線的間距依賴于上層電極11的直線部分11a的間距，該暗線周期性地產(chǎn)生。因此，在像素內(nèi)形成的明暗圖案(周期結(jié)構(gòu))作為衍射光柵起作用。衍射光柵的衍射角(衍射光的出射角)θ由下述式子表示。

mλ＝dsinθ

在此，m為次數(shù)，λ為波長，d為周期結(jié)構(gòu)的間距。另外，在上述式子中，僅考慮了相對于衍射光柵從法線方向入射的光(即入射角為0°的情況)。

當僅考慮強度強的一次光時，在比較例2的液晶顯示裝置900中，上層電極11的直線部分11a的間距是單一的(僅為P)，因此，衍射角θ為1個。因此，如圖11(a)所示，觀察者V看到液晶顯示裝置900(液晶顯示面板1)的背面?zhèn)鹊奈矬w清晰的雙重像。這樣，雖然由于衍射而產(chǎn)生雙重像，但是背面?zhèn)鹊奈矬w的輪廓能夠模糊地被看到，因此，不是充分模糊的情況。

與此不同，在本實施方式的液晶顯示裝置100中，上層電極11的直線部分11a的間距為多個(P1和P2)，因此，衍射角為多個(在此為2個)。因此，如圖11(b)所示，觀察者V不是看到液晶顯示裝置100(液晶顯示面板1)的背面?zhèn)鹊奈矬w清晰的雙重像，而是看到充分模糊的像。在此，對例示的間距P1和P2的值計算一次光的衍射角θ。例如，對于波長550nm的光，間距P1為12μm時的衍射角θ約為2.6°，間距P2為8μm時的衍射角θ約為3.9°。由間距P1和P2各自引起的衍射像出現(xiàn)的位置，能夠根據(jù)液晶顯示裝置100與其背面?zhèn)鹊奈矬w的距離和由上述計算求出的衍射角θ計算得到。在距離為30cm的情況下，由12μm的間距P1產(chǎn)生的衍射像出現(xiàn)在與本來的像錯開約1.4cm的位置，由8μm的間距P2產(chǎn)生的衍射像出現(xiàn)在與本來的像錯開約2.0cm的位置。這樣，在液晶顯示裝置100中，觀察者V與本來的像重疊看到多個衍射像，因此，背面?zhèn)鹊奈矬w看起來充分模糊。

如上所述，本實施方式的液晶顯示裝置100，響應(yīng)特性和顯示品質(zhì)這兩者優(yōu)異，因此，適合作為透視顯示器使用。

在液晶顯示裝置100中，在進行使在液晶顯示面板1上顯示的信息和背景重疊的顯示的情況下，顯示區(qū)域中想要顯示信息的部分的像素呈現(xiàn)黑顯示狀態(tài)、白顯示狀態(tài)或中間灰度顯示狀態(tài)，除此以外的部分的像素呈透明顯示狀態(tài)。這些顯示狀態(tài)的切換例如能夠如以下那樣進行。

一般的液晶顯示裝置用的驅(qū)動電路具備8位的驅(qū)動器IC，產(chǎn)生256灰度等級(0～255灰度等級)的量的輸出電壓。在一般的液晶顯示裝置中，0灰度等級被分配為黑顯示狀態(tài)，1～254灰度等級被分配為中間灰度顯示狀態(tài)，255灰度等級被分配為白顯示狀態(tài)。

在本實施方式的液晶顯示裝置100中，例如通過將0灰度等級分配為透明顯示狀態(tài)、將1灰度等級分配為黑顯示狀態(tài)、將2～254灰度等級分配為中間灰度顯示狀態(tài)、將255灰度等級分配為白顯示狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)黑顯示狀態(tài)、中間灰度顯示狀態(tài)、白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)的切換。另外，不一定需要將透明顯示狀態(tài)分配為0灰度等級，可以將任意灰度等級分配為透明顯示狀態(tài)。此外，在例示的256灰度等級顯示以外的情況下也是同樣，可以將特定的灰度等級分配為透明顯示狀態(tài)。

如上所述，在本實施方式的液晶顯示裝置100中，各像素能夠切換呈現(xiàn)黑顯示狀態(tài)、白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)。在以往的透視顯示器中，不論其種類(液晶顯示裝置、PDLC顯示器、有機EL顯示器等)如何，都以黑顯示狀態(tài)和白顯示狀態(tài)中的任一個進行透視顯示(即黑顯示狀態(tài)或白顯示狀態(tài)用的灰度等級被分配給透視顯示)，因此，不能夠以施加電壓與黑顯示狀態(tài)和白顯示狀態(tài)均不同的狀態(tài)進行透視顯示。與此不同，在本實施方式的液晶顯示裝置100中，各像素除了黑顯示狀態(tài)和白顯示狀態(tài)以外，還能夠呈現(xiàn)施加電壓與黑顯示狀態(tài)和白顯示狀態(tài)均不同的透明顯示狀態(tài)，因此，能夠防止雙重重影的發(fā)生。此外，在本實施方式的液晶顯示裝置100中，上層電極(梳齒狀電極)11的直線部分(梳齒)11a的間距存在多個，由此，在透明顯示狀態(tài)以外的顯示狀態(tài)下，能夠使得難以看到液晶顯示面板1的背面?zhèn)鹊奈矬w。

另外，在本實施方式中例示了，在白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)下，液晶層30的厚度方向的中央附近的液晶分子31以與梳齒方向D大致正交的方式取向(即液晶主體的平均取向方向與梳齒方向D大致正交)的結(jié)構(gòu)。與此相對，也可以采用在白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)下，液晶層30的厚度方向的中央附近的液晶分子31以與梳齒方向D大致平行的方式取向(即液晶主體的平均取向方向與梳齒方向D大致平行)的結(jié)構(gòu)。但是，從顯示的明亮度的觀點出發(fā)，與后者的結(jié)構(gòu)(以下也稱為“平行型”)相比，優(yōu)選采用前者的結(jié)構(gòu)(以下也稱為“正交型”)。

圖28表示采用正交型的情況和采用平行型的情況的透射光強度的時間變化。在圖28所示的例子中，以20msec為界，進行從黑顯示狀態(tài)向白顯示狀態(tài)的切換。在此，例如，在進行幀頻率為240Hz(1幀約為4.2msec)、背光源的點亮期間為50％的驅(qū)動的情況下，圖28中的22.1msec～24.2msec的期間是顯示狀態(tài)切換后的最初的幀的背光源的點亮期間，就該期間中的總的明亮度(積分量)而言，可知，與平行型相比，正交型更明亮。

此外，圖1中例示了作為照明元件2在液晶顯示面板1的背面?zhèn)纫耘c液晶顯示面板1重疊的方式配置有邊光方式的背光源的結(jié)構(gòu)，但是照明元件2并不限定于該例子。

例如，也可以采用圖12所示的結(jié)構(gòu)。在圖12所示的結(jié)構(gòu)中，液晶顯示裝置100的液晶顯示面板1和照明元件2被安裝在箱型的透明殼體50上。安裝有液晶顯示面板1和照明元件2的殼體50例如被用作商品陳列櫥。

液晶顯示面板1被安裝在殼體50的多個側(cè)面中的某個側(cè)面50s。照明元件2被安裝在殼體50的上表面50t。照明元件2如已說明的那樣，能夠?qū)σ壕э@示面板1切換照射包括紅色光、綠色光和藍色光的多種色光。從提高光的利用效率(使來自照明元件2的光盡可能多地入射到液晶顯示面板1)的觀點出發(fā)，優(yōu)選殼體50的內(nèi)側(cè)表面具有光擴散特性。

(實施方式2)

參照圖13對本實施方式的液晶顯示裝置100進行說明。圖13是示意性地表示液晶顯示裝置200的平面圖，表示與1個像素對應(yīng)的區(qū)域。以下，以液晶顯示裝置200與實施方式1的液晶顯示裝置100的不同點為中心進行說明(以后的實施方式也是同樣)。

在本實施方式的液晶顯示裝置200中，上層電極11的結(jié)構(gòu)與實施方式1的液晶顯示裝置100不同。在本實施方式中，上層電極11的多個直線部分11a，如圖13所示，以其延伸方向存在多個(具體地說是2個)的方式配置。即，多個直線部分11a包括：在第一方向D1(在此為顯示面的垂直方向)上延伸的2個以上的直線部分11a1；和在與第一方向D1大致正交的第二方向D2(在此為顯示面的水平方向)上延伸的2個以上的直線部分11a2。因此，各像素具有：2個以上的直線部分11a1以在第一方向D1上延伸的方式配置的第一區(qū)域R1；和2個以上的直線部分11a2以在第二方向D2上延伸的方式配置的第二區(qū)域R2。在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2兩者中，多個直線部分11a以相同的間距P配置。

在實施方式1的液晶顯示裝置100中，上層電極11的多個直線部分11a以梳齒方向存在1個、梳齒間距存在多個(具體地說是2個)的方式配置。與此不同，在本實施方式的液晶顯示裝置200中，上層電極11的多個直線部分11a以梳齒間距存在1個、梳齒方向存在多個(具體地說是2個)的方式配置。

在液晶顯示裝置200中，梳齒方向存在多個，由此，在白顯示狀態(tài)和中間灰度顯示狀態(tài)下，會出現(xiàn)與本來的像在彼此不同的方向上錯開的多個衍射像。具體地說，在實施方式1中，會出現(xiàn)與本來的像在水平方向上錯開的多個衍射像，而在本實施方式中，會出現(xiàn)與本來的像在水平方向上錯開的衍射像和在垂直方向上錯開的衍射像。因此，在本實施方式的液晶顯示裝置200中，背面?zhèn)鹊奈矬w看來也充分模糊。

另外，在圖13例示的結(jié)構(gòu)中，第一水平取向膜14和第二水平取向膜24各自被實施了在像素內(nèi)均勻的取向處理。即，由第一水平取向膜14規(guī)定的預傾斜方向在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中相同，由第二水平取向膜24規(guī)定的預傾斜方向也在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中相同。因此，在白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)下，液晶層30的厚度方向的中央附近的液晶分子31，在第一區(qū)域R1中以與第一方向D1(第一區(qū)域R1中的梳齒方向)大致正交的方式取向，在第二區(qū)域R2中以與第二方向D2(第二區(qū)域R2中的梳齒方向)大致平行的方式取向。

與此相對，也可以采用圖14所示的結(jié)構(gòu)。在圖14所示的結(jié)構(gòu)中，由第一水平取向膜14規(guī)定的預傾斜方向在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中相差90°，由第二水平取向膜24規(guī)定的預傾斜方向也在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中相差90°。由此，在白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)下，液晶層30的厚度方向的中央附近的液晶分子31，在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2兩者中，以與梳齒方向(分別為第一方向D1、第二方向D2)大致正交的方式取向。當采用圖14所示的結(jié)構(gòu)時，能夠在像素整體(即第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2兩者)得到顯示的明亮度提高的效果。

(實施方式3)

參照圖15對本實施方式的液晶顯示裝置300進行說明。圖15是示意性地表示液晶顯示裝置300的平面圖，表示與1個像素對應(yīng)的區(qū)域。

在本實施方式的液晶顯示裝置300中，上層電極11的結(jié)構(gòu)與實施方式1的液晶顯示裝置100不同。在本實施方式中，上層電極11的多個直線部分11a，如圖15所示，以其延伸方向存在多個(在此為2個)、且其間距存在多個(在此為4個)的方式配置。

多個直線部分11a包括：在第一方向D1(在此為顯示面的垂直方向)上延伸的2個以上的直線部分11a1；在與第一方向D1大致正交的第二方向D2(在此為顯示面的水平方向)上延伸的2個以上的直線部分11a2。在第一方向D1上延伸的2個以上的直線部分11a1中的一部分以第一間距P1配置，其余部分的以與第一間距P1不同的第二間距P2配置。此外，在第二方向D2上延伸的2個以上的直線部分11a2中的一部分以第三間距P3配置，其余部分以與第三間距P3不同的第四間距P4配置。

因此，各像素具有：在第一方向D1上延伸的2個以上的直線部分11a1以第一間距P1配置的第一區(qū)域R1；在第一方向D1上延伸的2個以上的直線部分11a1以第二間距P2配置的第二區(qū)域R2；在第二方向D2上延伸的2個以上的直線部分11a2以第三間距P3配置的第三區(qū)域R3；和在第二方向D2上延伸的2個以上的直線部分11a2以第四間距P4配置的第四區(qū)域R4。

第一間距P1例如為12μm，第二間距P2例如為8μm。第三間距P3例如為10μm，第四間距P4例如為6μm。當然，第一間距P1、第二間距P2、第三間距P3和第四間距P4并不限定于在此例示的值。此外，在此表示了第一間距P1、第二間距P2、第三間距P3和第四間距P4全部不同的例子，但是第一間距P1和第三間距P3也可以相同，第二間距P2和第四間距P4也可以相同。

本實施方式的液晶顯示裝置300，與實施方式1的液晶顯示裝置100同樣，在沒有對液晶層30施加電壓的狀態(tài)(透明顯示狀態(tài))的像素進行背景顯示(透視顯示)，因此，如圖16(a)所示，通過液晶顯示裝置300觀察背景的觀察者V能夠清晰地看到背景。因此，能夠防止發(fā)生雙重重影，透視顯示的品質(zhì)提高。

此外，在本實施方式的液晶顯示裝置300中，上層電極11的多個直線部分11a以其延伸方向存在多個(具體地說是2個)、且其間距也存在多個(具體地說是2個或4個)的方式配置。因此，在本實施方式中，如圖16(b)所示，在白顯示狀態(tài)和中間灰度顯示狀態(tài)下，通過液晶顯示裝置300觀察背景的觀察者V能夠看到與本來的像在水平方向上錯開的多個衍射像和與本來的像在垂直方向上錯開的多個衍射像。因此，能夠使背面?zhèn)鹊奈矬w的模糊程度更高。

另外，在圖15例示的結(jié)構(gòu)中，第一水平取向膜14和第二水平取向膜24被實施了在像素內(nèi)均勻的取向處理。即，由第一水平取向膜14規(guī)定的預傾斜方向在第一區(qū)域R1、第二區(qū)域R2、第三區(qū)域R3和第四區(qū)域R4中相同，由第二水平取向膜24規(guī)定的預傾斜方向在第一區(qū)域R1、第二區(qū)域R2、第三區(qū)域R3和第四區(qū)域R4也相同。因此，在白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)下，液晶層30的厚度方向的中央附近的液晶分子31在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中以與第一方向D1(第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中的梳齒方向)大致正交的方式取向，在第三區(qū)域R3和第四區(qū)域R4中以與第二方向D2(第三區(qū)域R3和第四區(qū)域R4中的梳齒方向)大致平行的方式取向。

與此相對，也可以采用圖17所示的結(jié)構(gòu)。在圖17所示的結(jié)構(gòu)中，由第一水平取向膜14規(guī)定的預傾斜方向在第一區(qū)域R1以及第二區(qū)域R2與第三區(qū)域R3以及第四區(qū)域R4中相差90°，由第二水平取向膜24規(guī)定的預傾斜方向在第一區(qū)域R1以及第二區(qū)域R2與第三區(qū)域R3以及第四區(qū)域R4中也相差90°。由此，在白顯示狀態(tài)和透明顯示狀態(tài)下，液晶層30的厚度方向的中央附近的液晶分子31，在第一區(qū)域R1、第二區(qū)域R2、第三區(qū)域R3和第四區(qū)域R4的全部區(qū)域中，以與梳齒方向大致正交的方式取向。當采用圖17所示的結(jié)構(gòu)時，能夠在像素整體(即第一區(qū)域R1、第二區(qū)域R2、第三區(qū)域R3和第四區(qū)域R4的全部區(qū)域)得到顯示的明亮度提高的效果。

(實施方式4)

參照圖18對本實施方式的液晶顯示裝置400進行說明。圖18是示意性地表示液晶顯示裝置400的平面圖，表示與1個像素對應(yīng)的區(qū)域。

在本實施方式的液晶顯示裝置400中，上層電極11的結(jié)構(gòu)與實施方式1的液晶顯示裝置100不同。在本實施方式中，上層電極11的多個直線部分11a，如圖18所示，以其延伸方向存在多個(在此為4個)、且其間距存在多個(在此為4個)的方式配置。

多個直線部分11a包括：在第一方向D1(在此為顯示面的垂直方向)上延伸的2個以上的直線部分11a1；和在與第一方向D1大致正交的第二方向D2(在此為顯示面的水平方向)上延伸的2個以上的直線部分11a2。多個直線部分11a還包括：在相對于第一方向D1和第二方向D2各自傾斜(具體地說是成大致45°角)的第三方向D3上延伸的2個以上的直線部分11a3；和在相對于第一方向D1和第二方向D2各自傾斜(具體地說是成大致45°角)且與第三方向D3交叉(在此為大致正交)的第四方向D4上延伸的2個以上的直線部分11a4。

各像素具有區(qū)域R1～區(qū)域R16的16個區(qū)域。

在區(qū)域R1中，在第一方向D1上延伸的2個以上的直線部分11a1以第一間距P1配置，在區(qū)域R2中，在第二方向D2上延伸的2個以上的直線部分11a2以第一間距P1配置。在區(qū)域R3中，在第三方向D3上延伸的2個以上的直線部分11a3以第一間距P1配置，在區(qū)域R4中，在第四方向D4上延伸的2個以上的直線部分11a4以第一間距P1配置。

在區(qū)域R5中，在第一方向D1上延伸的2個以上的直線部分11a1以與第一間距P1不同的第二間距P2配置，在區(qū)域R6中，在第二方向D2上延伸的2個以上的直線部分11a2以第二間距P2配置。在區(qū)域R7中，在第三方向D3上延伸的2個以上的直線部分11a3以第二間距P2配置，在區(qū)域R8中，在第四方向D4上延伸的2個以上的直線部分11a4以第二間距P2配置。

在區(qū)域R9中，在第一方向D1上延伸的2個以上的直線部分11a1以與第一間距P1和第二間距P2不同的第三間距P3配置，在區(qū)域R10中，在第二方向D2上延伸的2個以上的直線部分11a2以第三間距P3配置。在區(qū)域R11中，在第三方向D3上延伸的2個以上的直線部分11a3以第三間距P3配置，在區(qū)域R12中，在第四方向D4上延伸的2個以上的直線部分11a4以第三間距P3配置。

在區(qū)域R13中，在第一方向D1上延伸的2個以上的直線部分11a1以與第一間距P1、第二間距P2和第三間距P3不同的第四間距P4配置，在區(qū)域R14中，在第二方向D2上延伸的2個以上的直線部分11a2以第四間距P4配置。在區(qū)域R15中，在第三方向D3上延伸的2個以上的直線部分11a3以第四間距P4配置，在區(qū)域R16中，在第四方向D4上延伸的2個以上的直線部分11a4以第四間距P4配置。

本實施方式的液晶顯示裝置400與實施方式1的液晶顯示裝置100同樣，在沒有對液晶層30施加電壓的狀態(tài)(透明顯示狀態(tài))的像素進行背景顯示(透視顯示)，因此，如圖19(a)所示，通過液晶顯示裝置400觀察背景的觀察者V能夠清晰地看到背景。因此，能夠防止發(fā)生雙重重影，透視顯示的品質(zhì)提高。

此外，在本實施方式的液晶顯示裝置400中，上層電極11的多個直線部分11a以不僅其間距存在多個(具體地說是4個)、而且其延伸方向也存在多個(具體地說是4個)的方式配置，另外，這些多個方向不僅包括顯示面的水平方向和垂直方向，而且還包括傾斜方向(左上-右下方向和右上-左下方向)。因此，在本實施方式中，如圖19(b)所示，在白顯示狀態(tài)和中間灰度顯示狀態(tài)下，通過液晶顯示裝置400觀察背景的觀察者V，除了與本來的像在水平方向上錯開的多個衍射像和與本來的像在垂直方向上錯開的多個衍射像以外，還能夠看到與本來的像在傾斜方向上錯開的多個衍射像。因此，能夠形成更復雜的多重像，因此，能夠使背面?zhèn)鹊奈矬w的模糊程度進一步提高(成為即使說是由散射引起的模糊也可以的水平)。

另外，從顯示的明亮度的觀點出發(fā)，在白顯示和透明顯示時，在區(qū)域R1～區(qū)域R16的各個區(qū)域中，液晶層30的厚度方向的中央附近的液晶分子31優(yōu)選以與梳齒方向大致正交的方式取向。即，優(yōu)選對第一水平取向膜14和第二水平取向膜24分別實施取向處理，使得能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的取向狀態(tài)。當然，為了簡化制造工藝，也可以對第一水平取向膜14和第二水平取向膜24分別實施在像素內(nèi)均勻的取向處理。

(效果的驗證結(jié)果)

對驗證本發(fā)明的實施方式的效果(使得在白顯示狀態(tài)和中間灰度顯示狀態(tài)下難以看到背面?zhèn)鹊奈矬w的效果)而得到的結(jié)果進行說明。

驗證使用圖20所示的文本圖像進行。該文本圖像假設(shè)是在將透視顯示器用于商品陳列櫥的情況下配置在其內(nèi)側(cè)的信息卡。信息卡上記載有商品的說明和價格。

在透視顯示器為透明顯示狀態(tài)時，圖20所示的文本圖像能夠直接隔著顯示器被看到。另一方面，當透視顯示器為白顯示狀態(tài)或中間灰度顯示狀態(tài)時，由于在各像素出現(xiàn)的明暗圖案而產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。例如，在梳齒狀電極的梳齒在顯示面的垂直方向上延伸的情況下，如圖21所示，產(chǎn)生在垂直方向上延伸的明線和暗線沿水平方向交替排列的明暗圖案，因此，在與本來的像在水平方向上錯開的位置出現(xiàn)衍射像。

在此，使圖20所示的文本圖像的文字尺寸為3mm，使從透視顯示器到信息卡的距離為3cm。對于波長550nm的光，在梳齒的間距為6μm、8μm、10μm和12μm時，一次光的衍射角θ分別為約5.3°、約3.9°、約3.2°、約2.6°。

圖22表示隔著以8μm的單一的間距配置有梳齒時(即與比較例2的液晶顯示裝置900相同的結(jié)構(gòu))的透視顯示器觀察到的文本圖像。根據(jù)圖22可知，雖然文字由于衍射像而難以讀出，但是文字與空白部的對比度高，沒有模糊到無法識別文字的程度。

圖23表示隔著以8μm和12μm的2個間距配置有梳齒時(即與實施方式1的液晶顯示裝置100相同的結(jié)構(gòu))的透視顯示器觀察到的文本圖像。根據(jù)圖23可知，文字互相重疊，并且文字與空白部的對比度也變低，模糊到了無法識別文字的程度。

圖24表示隔著在垂直方向上以12μm的間距配置有梳齒、在水平方向上以8μm的間距配置有梳齒時的透視顯示器觀察到的文本圖像。在圖23所示的例子中，雖然無法識別文字，但是行間仍然是白色，因此，能夠清楚地識別文字行和行間。因此，雖然不能讀出文字本身，但是能夠認識到這是文章。而在圖24所示的例子中，以在垂直方向上也填充行間的方式出現(xiàn)衍射像，因此，難以認別出這是文章。

圖25表示隔著以在垂直方向和水平方向的各個方向上混合存在8μm和12μm的2個間距的方式配置有梳齒時(即與在實施方式3的液晶顯示裝置300中P1＝P3、P2＝P4的情況相同的結(jié)構(gòu))的透視顯示器觀察到的文本圖像。根據(jù)圖25可知，與圖24所示的例子相比，在垂直方向和水平方向這兩個方向出現(xiàn)更多的衍射像，因此，更加難以識別。

圖26表示隔著以在垂直方向、水平方向和傾斜方向的各個方向上混合存在6μm、8μm、10μm和12μm的4個間距的方式配置有梳齒時(即與實施方式4的液晶顯示裝置400相同的結(jié)構(gòu))的透視顯示器觀察到的文本圖像。根據(jù)圖26可知，不僅在垂直方向和水平方向上產(chǎn)生衍射像，而且在傾斜方向上也產(chǎn)生衍射像，因此，進一步更加難以識別。

作為參考，在圖27中表示隔著一般的散射體觀察到的文本圖像。根據(jù)圖25、圖26和圖27的比較可知，在圖25和圖26所示的例子中，文本圖像模糊到與隔著散射體觀察時看到的情況接近的水平。

如上所述，在本發(fā)明的實施方式中，第一電極(梳齒狀電極)11的多個直線部分(梳齒)11a以其延伸方向(梳齒方向)和其間距(梳齒間距)中的至少一方存在多個的方式配置，由此，能夠使得在白顯示狀態(tài)和中間灰度顯示狀態(tài)下難以看到背面?zhèn)鹊奈矬w。

從提高模糊程度的觀點出發(fā)，優(yōu)選梳齒方向和梳齒間距兩者存在多個。此外，更優(yōu)選梳齒方向存在3個以上，或梳齒間距存在3個以上。

另外，在上述的說明中，說明了以場序方式進行彩色顯示的情況，但是本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置可以不一定以場序方式進行彩色顯示。即，也可以是液晶顯示面板具有彩色濾光片的類型的液晶顯示裝置。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，能夠提供響應(yīng)特性和顯示品質(zhì)兩者都優(yōu)異、適合作為透視顯示器使用的液晶顯示裝置。本發(fā)明的實施方式的液晶顯示裝置(透視顯示器)例如作為信息顯示器用或數(shù)字標牌用的顯示裝置使用。

符號說明

1 液晶顯示面板

2 照明元件

2a 光源單元

2b 導光板

10 第一基板(背面基板)