專利名稱:反射式液晶顯示裝置和反射式彩色液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及不需要后照光的低功耗型明亮的反射式液晶顯示裝置,特別是涉及反射型彩色液晶顯示裝置。
對(duì)于現(xiàn)有的反射式液晶顯示裝置的構(gòu)成,參照示于圖24的斷面圖進(jìn)行說(shuō)明。粗分起來(lái),反射式液晶顯示裝置由顯示部分53和處理部分52構(gòu)成。顯示部分53是顯示文字圖像的部分,它由液晶顯示部件30和漫反射板37等組成。處理部分52是對(duì)信息進(jìn)行處理的部分。液晶顯示部件30是把液晶層22挾在中間的基板21等的疊層。
考慮具有這種構(gòu)成的反射式液晶顯示裝置的顯示部分53。在把照明10布置于天花板上的辦公室的環(huán)境下,入射到顯示部分53上去的外來(lái)光線的多半是從上方來(lái)的入射光11。而入射光11被漫反射板37反射變成反射光12。這時(shí),所用的漫反射板37雖然是反射面經(jīng)粗糙化處理從而具有漫射性的反射板,但反射光分布13在沿著處理部分52的水平方向上卻有著峰值。即反射光11在使用者的眼睛所在的觀察方向40上只能反射一部分,顯示部分53的顯示不明亮。
因而,為要在辦公室環(huán)境下高效率地利用照明10的外來(lái)光以得到明亮的反射式液晶顯示裝置,必須使反射光分布13的峰值朝向觀察方向40。
作為解決這一問(wèn)題的技術(shù),特開(kāi)平4—274217號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種技術(shù)。為了使上述峰值朝向觀察方向,這種技術(shù)應(yīng)用了反射面為刻痕(blaze)狀的具有指向性的反射板。
此外,特開(kāi)平4—212124號(hào)公報(bào)上還公開(kāi)了另外一種技術(shù),這種技術(shù)在液晶層的顯示面一側(cè)在規(guī)定的方向上設(shè)有導(dǎo)光光纖板和反射板,并使上述峰值朝向觀察方向。
但是,在上述現(xiàn)有技術(shù)的前一種技術(shù)中,光量多的從上方來(lái)的外來(lái)光被透射率低的顯示模式遮斷而達(dá)不到具有指向性的反射板,故反射不到觀察方向上來(lái),因而具有不能提高亮度的問(wèn)題。
在后一種技術(shù)中,也存在著入射到光纖板上的外來(lái)光在透過(guò)液晶層和基板等等并通過(guò)用反射板進(jìn)行反射的往返光路時(shí),漫射為圓錐狀,從而降低亮度的問(wèn)題。
而且,兩者都還存在著未觸及彩色濾光片所引起的光損失的問(wèn)題,對(duì)反射式的彩色顯示還存在著沒(méi)有解決的技術(shù)。
本發(fā)明的第1個(gè)目的是提供一種反射式液晶顯示裝置,它大量透過(guò)外來(lái)光并無(wú)漫射地進(jìn)行反射,不需要后照光,低功耗而且亮度高。
本發(fā)明的第2個(gè)目的是提供一種反射式彩色液晶顯示裝置,它不用彩色濾光片無(wú)謂地吸收外來(lái)光,具有明亮而鮮明的彩色圖像。
就本發(fā)明的反射式液晶顯示裝置而言,它至少具有液晶顯示部分和反射部分。液晶顯示部分由液晶層和挾著該液晶層的一對(duì)偏光膜構(gòu)成,并且以對(duì)于顯示面大致成法線方向的外光透過(guò)—遮斷的模式進(jìn)行明暗顯示。反射部分反射透過(guò)上述液晶顯示部分的外來(lái)光。
液晶顯示部分具有即使在遮斷外來(lái)光的模式下也不遮斷除大約法線方向之外的規(guī)定方向上的外來(lái)光的透過(guò)特性。
反射部分具有把透過(guò)液晶顯示部分的規(guī)定方向的外光反射到大約法線方向上去的反射部分。
此外,就本發(fā)明的反射式彩色液晶顯示裝置而言,它至少具有液晶顯示部分、反射部分和彩色濾光片。液晶顯示部分由液晶層構(gòu)成并以透過(guò)或遮斷外來(lái)光的模式進(jìn)行明暗顯示。反射部分反射透過(guò)上述液晶顯示部分的外來(lái)光。彩色濾光片使外來(lái)光透過(guò)。
彩色濾光片是一種按色分開(kāi)的帶狀濾光片。這種彩色濾光片被配置為使帶狀濾光片的帶的方向與在反射部分中,含有入射和反射外來(lái)光的入射光軌跡和反射光軌跡的面相平行的方向。
另外,彩色濾光片也可以緊挨著反射部分的反射面配置。
通過(guò)用上述構(gòu)成,則應(yīng)用液晶顯示部分所具有的、不受有(遮斷)無(wú)電壓(透過(guò))施加的顯示模式左右的特性,即,即使在遮斷外來(lái)光的模式狀態(tài)下,對(duì)除顯示面的大約法線方向之外的外來(lái)光也不遮斷的透過(guò)特性,就是高效率地使光量大的上部方向即規(guī)定方向的外來(lái)光透過(guò)液晶顯示部分。
這樣一來(lái),由于已透過(guò)的光量大的上述外來(lái)光用反射部分使之反射到大約為法線方向的觀察方向上去并再次透過(guò)液晶顯示部分時(shí),借助于原來(lái)的大約法線方向的透過(guò)特性使得透過(guò)(明)和遮斷(暗)鮮明地浮現(xiàn)出來(lái),所以可以得到鮮明的對(duì)比度高的顯示。因此,可以獲得不再需要后照光的明亮的顯示特性。
另一方面,如果反射式彩色液晶顯示裝置的彩色濾光片是按色分開(kāi)的帶狀濾光片,假定該帶狀濾光片的帶方向與反射部分中含有入射和反射外來(lái)光的入射光軌跡和反射光軌跡的面相平行的方向,則由于透過(guò)該濾光片的入射光和反射光將透過(guò)同一顏色的彩色濾光片,所以光不會(huì)被無(wú)謂地吸收,因而可以防止亮度降低。
此外,如果把彩色濾光片配置為緊挨著反射部分的反射面,則由于入射和反射光透過(guò)該濾光片的點(diǎn)與入射、反射光在反射面上進(jìn)行反射的點(diǎn)幾乎是同一點(diǎn),故入射光和反射光將透過(guò)同一顏色的彩色濾光片,因而可以獲得同樣的效果。
在反射式彩色液晶顯示裝置中,為了獲得明亮的顯示,對(duì)于提高光量大的規(guī)定方向的外來(lái)光的透過(guò)率,以提高觀察方向的對(duì)比度。對(duì)此,將作詳細(xì)的敘述。
首先,對(duì)提高對(duì)入射方向的光的透過(guò)率以提高觀察方向的對(duì)比率的課題進(jìn)行說(shuō)明。在考慮了反射式液晶顯示裝置的亮度的情況下,必須一塊考慮反射板的反射率和液晶器件的透過(guò)率對(duì)角度的依賴性。關(guān)于反射式液晶顯示裝置的亮度,參照示于圖25的顯示部件的模型進(jìn)行說(shuō)明。
假定外來(lái)光的亮度的分布90為L(zhǎng)(θ,φ),外光入射方向的液晶顯示部分30的透過(guò)率為T(θ,φ),漫反射板37的反射率為R(θ,φ,θ′,φ′),觀察方向的液晶器件的透過(guò)率為T(θ′,φ′)。其中,θ為對(duì)于垂直于低面方向的角度,φ為對(duì)液晶器件的顯示面的法線方向的角度,θ、φ為入射光的角度,θ′、φ′為觀察方向的角度。
這樣一來(lái),若令反射式液晶顯示裝置的亮度91為L(zhǎng)(θ,φ,θ′,φ′),則L(θ,φ,θ′,φ′)可用下式表示L(θ,φ,θ′,φ′)=L(θ,φ)×T(θ,φ)×R(θ,φ,θ′,φ′)×T(θ′,φ′)
因而,為要增加反射式液晶顯示裝置的亮度并提高對(duì)比度,在上式中,白色顯示點(diǎn)要分別增大L(θ,φ)、T(θ,φ),R(θ,φ,θ′,φ′)、T(θ′,φ′),黑色顯示點(diǎn)則要同時(shí)減小L(θ,φ)、T(θ,φ)、R(θ,φ,θ′,φ′)、T(θ′,φ′)。然而通過(guò)給液晶器件加上電壓而使之可變的,僅僅是T(θ,φ)和T(θ′,φ′)。
這樣一來(lái),由于L(θ,φ)和R(θ,φ,θ′,φ′)不依賴于加在液晶器件上的電壓,白色顯示點(diǎn)必須使T(θ,φ)和T(θ′,φ′)一起增大,黑色顯示點(diǎn)就必須使T(θ,φ)和T(θ′,φ′)一起減小。
但是,在具有如圖26所示那種分割像素的情況(比如說(shuō)像素72為黑色顯示模式、像素73為白色顯示模式)下,由于在基板21上有厚度,故斜向來(lái)的入射光11將變?yōu)橥高^(guò)相鄰像素的反射光12。因而,將影響相鄰像素的顯示模式。
要想提高對(duì)比度以獲得明亮的顯示而不受此影響,在白色顯示模式下就要使T(θ,φ)和T(θ′,φ′)同時(shí)增大,在黑色顯示模式下,要使T(θ,φ)增大而使T(θ′,φ′)變小,但這非常不容易控制。
于是,就用以下方式來(lái)解決,即,在不依賴于有(遮斷)無(wú)(透過(guò))電壓加于液晶器件的情況下提高從斜向入射到液晶顯示器件上去的光的透過(guò)率T(θ,φ),同時(shí)采取使反射板刻痕化的辦法以增大向觀察方向的反射率R(θ,φ,θ′,φ′)。
還有,根據(jù)本發(fā)明的反射式液晶顯示裝置,在液晶顯示部分的上面?zhèn)溆袑?dǎo)光板。此導(dǎo)光板的主要作用是把來(lái)自液晶顯示裝置上方的光導(dǎo)入到液晶顯示部分的表面上去。
通過(guò)采用這樣的構(gòu)成,可以使外來(lái)光更多地入射到液晶顯示部件上去,且可以改善到達(dá)使用者眼中去的光的強(qiáng)度,即可以改善顯示裝置的亮度。首先,把平板狀透明體(在本發(fā)明中稱之為導(dǎo)光板)設(shè)置于液晶面板的上面,用此導(dǎo)光板把從辦公室上方照射下來(lái)的光取進(jìn)來(lái)之后,將其光導(dǎo)入液晶面板上去。為了把來(lái)自辦公室上方的光更多的取入導(dǎo)光板、可以把導(dǎo)光板面作成為對(duì)水平面小于45度。另外,為了把從導(dǎo)光板下面射出的光更多地導(dǎo)入液晶面板,可在導(dǎo)光板的下面?zhèn)湟晕⑿屠忡R之具有折射效果的構(gòu)造。這樣一來(lái),就把更強(qiáng)的光入射到液晶面板上去。為了進(jìn)一步提高亮度??紤]使透過(guò)導(dǎo)光板傳送過(guò)來(lái)的光對(duì)面板面從若干個(gè)上方入射,并用具有非對(duì)稱的反射特性的反射板把光反射到與液晶單元表面大體上垂直的方向,即使用者眼睛的方向上去。作為反射板,比如,可以使用向著若干個(gè)上方傾斜的微細(xì)的反射鏡。
假如外來(lái)光的利用效率得以飛躍性地提高的話,則即便是因彩色濾光片所造成的光吸收,也可以得到反射式彩色顯示。為了盡量多地取入光,作為單元構(gòu)造,去掉了在通常的透過(guò)式裝置中所設(shè)置的相鄰彩色濾光片之間的遮光層,可把它作為光透過(guò)性區(qū)域并從這兒取入光。作為液晶的顯示模式,理想的是電壓為零的非電極部分的光透率高的常開(kāi)型。用于導(dǎo)入光的相鄰彩色濾光片之間的區(qū)域的面積,希望有某種程度的提高,其比率應(yīng)大于20%。
本發(fā)明的反射式液晶顯示裝置還在液晶顯示部分的下方備有反射式導(dǎo)光板。此反射式導(dǎo)光板把來(lái)自液晶顯示裝置上方的光導(dǎo)入到液晶顯示部件的表面上。
通過(guò)采用這樣的構(gòu)成,和前邊說(shuō)過(guò)的效果一樣,可以改善液晶顯示裝置的亮度。
為了更多地把來(lái)自辦公室上方的光采入反射式導(dǎo)光板,可以把反射式導(dǎo)光板面作成為對(duì)于水平面小于45度。另外,為了把從反射式導(dǎo)光板的下面射出的光更多地導(dǎo)入到液晶單元上去,可以用微細(xì)傾斜的微型鏡構(gòu)成反射式導(dǎo)光板。這樣,可以把更強(qiáng)的光入射到液晶面板上去。為了進(jìn)一步提高亮度,考慮把通過(guò)導(dǎo)光板傳送過(guò)來(lái)的光相對(duì)于面板面從若干個(gè)下方進(jìn)行入射,并用具有非對(duì)稱反射性的反射板,使光反射到大體上與液晶單元的表面垂直的方向,即使用者眼睛的方向上去。作為反射板,可以使用比如說(shuō)向著若干個(gè)下方傾斜的微細(xì)的反射鏡。
在參照附圖進(jìn)行的下述詳細(xì)說(shuō)明中,將會(huì)更為清楚地了解到本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和長(zhǎng)處。
圖1的半斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例1的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。
圖2是圖1的刻痕反射板23的斷面圖。
圖3的斷面圖示出了圖1的顯示部分53的詳細(xì)構(gòu)成情況。
圖4示出了圖3的第1、第2偏光膜和第1、第2定向膜的配置關(guān)系。
圖5示出了用圖4的配置關(guān)系制成的液晶顯示部件30的視場(chǎng)角特性。
圖6示出了把實(shí)施例1的顯示裝置調(diào)整為使用狀態(tài)的情景。
圖7示出了對(duì)顯示部分53,垂直方向的照度分布。
圖8示出了對(duì)顯示部分53,垂直方向的照度分布的另一個(gè)附圖。
圖9示出了對(duì)顯示部分53水平方向的照度分布。
圖10示出了圖1的彩色濾光片33的不同顏色的濾光片的配置。
圖11示出了彩色濾光片33對(duì)不同顏色的透過(guò)率特性。
圖12的斷面圖示出了帶狀濾光片的帶寬度與液晶層22的像素寬度和開(kāi)口部分36的關(guān)系。
圖13示出了用比較例1的配置關(guān)系制作的液晶顯示部件30的視場(chǎng)角特性。
圖14的半斷面圖示出了本發(fā)明的第2實(shí)施例的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。
圖15示出的是圖14的彩色濾光片33和刻痕反射板23的局部放大圖。
圖16的半斷面圖示出了本發(fā)明的第3實(shí)施例的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。
圖17示出了圖16的漫反射板37的另外一個(gè)實(shí)施例。
圖18是一個(gè)斜視圖,它示出了本發(fā)明的實(shí)施例4的反射式彩色液晶顯示裝置的刻痕反射板23。
圖19是圖18的放大斷面圖。
圖20的半斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例5的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。
圖21的半斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例6的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。
圖22的斷面圖示出了把彩色濾光片33配置到光纖板39與顯示面相反一側(cè)的實(shí)施例。
圖23的斷面圖示出了特開(kāi)平4—212124號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)例的顯示部分53。
圖24的斷面圖示出了現(xiàn)有的反射式液晶顯示裝置的一個(gè)例子。
圖25是現(xiàn)有技術(shù)的反射式液晶顯示裝置的典型圖。
圖26的斷面圖示出了現(xiàn)有技術(shù)的反射式液晶顯示裝置的分立像素。
圖27典型性地示出了本發(fā)明的液晶顯示裝置的外觀。
圖28是一個(gè)側(cè)向斷面圖,它對(duì)制備于液晶單元上面上的導(dǎo)光板進(jìn)行了放大。
圖29是把反射板進(jìn)行了放大的側(cè)向斷面圖。
圖30是具備彩色濾光片的實(shí)施例的液晶面板的典型正視圖。
圖31是具備彩色濾光片的實(shí)施例的液晶面板的典型側(cè)視圖。
圖32是一個(gè)特性圖,它示出了常開(kāi)型液晶器件的外加電壓與亮度的關(guān)系。
圖33是常開(kāi)型液晶器件的構(gòu)成圖。
圖34是具備彩色濾光片的另一實(shí)施例的典型側(cè)視圖。
圖35是具有輔助光源的本發(fā)明的液晶顯示裝置的外觀。圖36典型性地示出了本發(fā)明的液晶顯示裝置的外觀。
圖37是把反射式導(dǎo)光板放大后的側(cè)向斷面圖。
圖38是具有光源的本發(fā)明的液晶顯示裝置的外觀。
圖39的半斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例的反射式液晶顯示裝置的構(gòu)成。
圖40的半斷面圖示出了本發(fā)明的反射板的構(gòu)成。
圖41的半斷面圖示出了本發(fā)明的偏光反射板的構(gòu)成。
以下,用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例1
圖1是一個(gè)半斷面圖,它示出了本發(fā)明的實(shí)施例1的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。這個(gè)附圖示出了一個(gè)實(shí)施例的反射式彩色液晶顯示裝置。本實(shí)施例1的構(gòu)成由顯示部分53和處理部分52組成。顯示部分53與處理部分52用設(shè)定顯示部分53的設(shè)定角度50的角度設(shè)定手段把它們結(jié)合到一起。
顯示部分53由偏光膜20、液晶器件31和彩色濾光片33組成的液晶顯示部件30、刻痕反射板23、匹配劑32和粘接劑34構(gòu)成。即,偏光膜20配置于液晶器件31的兩側(cè),彩色濾光片33配置于刻痕反射板23一側(cè)的液晶器件31和偏光膜20之間。此外,在反射式單色液晶顯示裝置的情況下,沒(méi)有彩色濾光片33。所以,把包括單色和彩色的液晶顯示裝置都叫做反射式液晶顯示裝置。
這樣,就是一種把透明的匹配劑32配置于偏光膜20和刻痕反射板23之間,且周邊部分用粘接劑34固定好了的構(gòu)造。然后,把鍵盤等等配置于進(jìn)行信息處理的處理部分52的表面上以構(gòu)成反射式彩色液晶顯示裝置。
在上述構(gòu)成中,圖中用箭頭表示的來(lái)自上方的光線變成了入射到顯示部分53上去的入射光11,然后透過(guò)液晶器件31并用刻痕反射板23進(jìn)行反射變成為反射光12,射出到使用者眼睛位置的方向,即觀察方向40上去。而在一般的使用環(huán)境下,來(lái)自上方的入射光11和反射后的反射光12在垂直于顯示部53的方向上。
此外,選擇匹配劑32的折射率與作為其保護(hù)膜的偏光膜20的折射率相近,以減少在偏光膜20的下表面處的反射。作為匹配劑32,可以使用PC(聚碳酸酯),PMMA(聚甲基丙烯酸脂)和硅油等等。這樣進(jìn)行選擇的目的是為了減少將到達(dá)刻痕反射板23的入射光11,并避免對(duì)明亮的顯示特性帶來(lái)不利的影響。
圖2是圖1的刻痕反射板23的斷面圖。下邊對(duì)實(shí)施例1的刻痕反射板23的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。如圖所示,刻痕反射板23,比如說(shuō)具有像搓衣板那樣的在一側(cè)表面上有規(guī)則的斜的刻痕狀的反射面(以下叫做刻痕面)。在本實(shí)施例1中,把此規(guī)則的傾斜刻痕面的角度即刻痕角24做成為20度。而作為衍射光柵的柵距的刻痕溝寬為35μm。
圖3的斷面圖示出了圖1的顯示部分53的詳細(xì)構(gòu)造。顯示部分53包括有作為液晶顯示部分的液晶顯示部件30和作為反射部分的刻痕反射板23。液晶顯示部件30的構(gòu)成是順次把第1偏光膜201、液晶器件31,彩色濾光片33和第2偏光板202進(jìn)行疊層而構(gòu)成的。
液晶器件31是把基板21、電極28、定向膜29及液晶層22如圖所示依次疊層構(gòu)成的。即,在相對(duì)的表面上具有透明電極28和定向膜29的一對(duì)透明基板21之間,挾有由向列液晶構(gòu)成的液晶層22。
此外,把位于顯示部分53的顯示面一側(cè)的偏光膜20叫做第1偏光膜201,把位于顯示面相反一側(cè)且在刻痕反射板23一側(cè)的偏光膜20叫做第2偏光膜202。還把位于顯示面一側(cè)的定向膜29叫做第1定向膜291,把位于顯示面相反一側(cè)的定向膜29叫做第2定向膜292。
圖4示出了圖3的第1和第2偏光膜與第1和第2定向膜的配置關(guān)系。圖中所示的顯示部分53的上下和左右方向是一種假定的方向。
如圖4所示,第1定向膜291和第2定向膜292被配置為使得第1定向膜的擦拭方向62和第2定向膜的擦拭方向63具有規(guī)定的扭轉(zhuǎn)角64。同樣,第1偏光膜201和第2偏光膜202被配置為使得第1偏光膜的吸收軸60和第2偏光膜的吸收軸61形成規(guī)定的交角。
此外,第1和第2擦拭方向的向量和的方向與把第1和第2吸收軸形成的角度2等分的方向?yàn)橥环较颉?br>
圖5示出了用圖4的配置關(guān)系制作成的液晶顯示部件30的視場(chǎng)角特性。在實(shí)施例1的情況下,配置為使得扭轉(zhuǎn)角64變成90度。第1偏光膜的吸收軸60和第2偏光膜的吸收軸61的交角被配置為大約為直角。此外,作成了液晶層的光程差△nd為0.55μm的液晶顯示部件30。圖5畫出了作為這樣的液晶顯示部分30的透過(guò)特性之一的視場(chǎng)角特性。
該圖的橫軸為相對(duì)于液晶顯示部件30法線的入射角度(度)??v軸為液晶顯示部件30的光透過(guò)率(%)。特性曲線80為透光的不加電壓模式(即由色顯示的上下和左右方向)的視場(chǎng)角特性。兩條曲線幾乎重疊。正入射角度表示上和左方向,負(fù)表示下和右方向。這兒所說(shuō)的上下和左右方向指的是圖4中假定的液晶顯示部件30的上下和左右方向。
特性曲線81是遮斷光的加電壓模式的,即黑色顯示的左右方向的特性,正角度表示左方向,負(fù)表示右方向。特性曲線82是黑色顯示的上下方向的特性,正表示上方向,負(fù)表示下方向。
由圖得知,在入射角為零度附近的區(qū)域、即在脫離開(kāi)液晶顯示部件30的法線方向的區(qū)域(定義為大體法線方向)的、入射角度正負(fù)都大的區(qū)域(定義為大體法線方向之外),光的透過(guò)率表示出高值而斷定和電壓加入(遮斷)與不加入(透過(guò))無(wú)關(guān)。
換句話說(shuō),即便是在遮斷外來(lái)光的模式下,液晶顯示部件30來(lái)自大體法線方向之外的規(guī)定方向即入射角度大的斜向的外來(lái)光還表示出不遮斷的透過(guò)特性。在本實(shí)施例的情況下,特別是在上方向和左方向上的透過(guò)率高。而且,在取得這樣的透過(guò)特性時(shí),吸收軸60和第2偏光膜的吸收軸61的交角也不必是嚴(yán)格的直角,因而表現(xiàn)為大約直交。
這樣,從制作各種液晶顯示部件30并進(jìn)行研究的結(jié)果可知,為了提高斜向透過(guò)率而使之與是否加有電壓無(wú)關(guān),液晶層的光程差△nd最好在扭轉(zhuǎn)角64小于90度時(shí)大于0.35μm,扭轉(zhuǎn)角64從200度到270度時(shí)大于0.45μm。此外,還知道了即使是圖4的配置或光程差△nd變了,不加電壓時(shí)顯示的即白色顯示的透過(guò)率的上升率與黑色顯示的上升率相比也并不怎么大。
然而,當(dāng)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)際地進(jìn)行評(píng)價(jià)之時(shí),我們決定先對(duì)利用反射式液晶顯示裝置的典型的辦公室環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,然后決定由下述設(shè)定使用條件和設(shè)定照度條件組成的設(shè)定辦公環(huán)境。首先對(duì)設(shè)定使用條件進(jìn)行說(shuō)明。
圖6示出了把實(shí)施例1的顯示裝置裝配成使用狀態(tài)的情景。關(guān)于顯示裝置的使用條件決定對(duì)20名使用人員進(jìn)行調(diào)查并掌握最便于使用的顯示畫面的角度和當(dāng)時(shí)使用人員的眼睛的方向。調(diào)查方法是把顯示部分53和處理部分52如圖6所示那樣地放在桌子55上,接著把它們調(diào)整為最易于使用的狀態(tài),然后測(cè)定當(dāng)時(shí)的顯示畫面的設(shè)定角度50和使用人員的眼睛位置對(duì)顯示部分53(液晶顯示部件30)的法線的方向,即作為觀察方向40的觀察角度51。測(cè)定的結(jié)果是設(shè)定角度50的范圍為110度±20度,觀察角度51的范圍為0度±20度。
所謂觀察角度為0度,意味著觀察方向40為顯示部分53的法線方向。因而可以說(shuō)上述大體法線方向的范圍是0度±20度。而且可以說(shuō)觀察角度51使從顯示部分53來(lái)的反射光降值,即液晶顯示部件30的顯示特性的指向性對(duì)著0度±20度的觀察方向40。
決定據(jù)此調(diào)查把顯示畫面的設(shè)定使用條件設(shè)定為120度的設(shè)定角度50和0度的觀察角度51。
下邊對(duì)照度條件的設(shè)定進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)典型的辦公環(huán)境的顯示部分53的照度進(jìn)行過(guò)調(diào)查。調(diào)查方法,如圖6一樣地讓使用人員坐在顯示部分53的正面,并就液晶顯示部件30的顯示面的照度以角度為參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定。在幾個(gè)場(chǎng)所的環(huán)境下進(jìn)行調(diào)查測(cè)定的結(jié)果示于圖7、圖8和圖9。
圖7和圖8示出了對(duì)顯示部分53垂直方向的照度分布。由圖可知,照度分布可粗分為圖7、圖8這兩類。以在顯示部分53的中央部分14處的角度為參數(shù)的照度,從正上方到變成水平方向,每次傾斜22.5度進(jìn)行了測(cè)定。示于圖7的一類照度分布在正上方為750勒克斯(lx)以下依次為580勒克斯、480勒克斯,在變成為使用人員背后的方向上為280勒克斯,在水平方向上為170勒克斯。把此照度用箭頭方向和箭頭長(zhǎng)度予以表示的是箭頭符號(hào)照度分布15。
示于圖8的另一類照度分布在正上方向的照度為700勒克斯,在22.5度傾角下得到了最大的照度1000勒克斯。如進(jìn)一步傾斜則變成600勒克斯,在使用人員背后的方向上照度急劇降低,變?yōu)?00勒克斯,在水平方向上為210勒克斯。箭頭照度分布15變?yōu)槿鐖D所示那樣。此外,是在設(shè)定角度50固定在120度時(shí)進(jìn)行測(cè)定的。
圖4示出了顯示部分53的水平(左右)方向的照度分布。如圖所示,水平方向的照度分布平行于處理部分53進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定結(jié)果是兩側(cè)方向的照度為350勒克斯和390勒克斯,45度方向的照度為290勒克斯和350勒克斯。而成為使用人員背后的正面方向的照度為170勒克斯。在中心部分14處的箭頭照度分布15變?yōu)槿鐖D所示那樣。即,在成為使用人員背后的正面方向處,照度急劇降低。
根據(jù)這一調(diào)查,決定了顯示畫面的設(shè)定照度條件應(yīng)設(shè)定為在正上方向上為照度最大的垂直方向的照度分布,水平方向的照度分布為圖9所示的水平方向的照度分布。
因而,設(shè)定辦公室環(huán)境的條件就變?yōu)橥鈦?lái)光從正上方向入射,設(shè)定角度為120度和觀察方向?yàn)轱@示面的法線方向。從正上方向入射的外來(lái)光對(duì)顯示部分53的法線方向有60度的入射角。另外,從調(diào)查結(jié)果可知,作為通常的辦公室環(huán)境的顯示部分53,在把設(shè)定角度50設(shè)定為110度±20度的狀態(tài)下,最理想的顯示裝置要具有如下功能使對(duì)正上方向以±20度入射進(jìn)來(lái)的光高效率地透過(guò)、并把光反射到觀察角度51為0度±20度的方向上去。因而,為了得到明亮的反射式液晶顯示裝置,滿足上述條件是重要的。
此外,在實(shí)施例1中,作為液晶層使用了向列液晶,但也可以使用超扭曲向列液晶(STN)、均質(zhì)液晶以及各向同性液晶等。使這些液晶層和偏光膜如前邊說(shuō)過(guò)的那樣進(jìn)行組合,就會(huì)制作出具有圖5所示的視場(chǎng)角特性的液晶顯示部件30。由于具有圖5那樣的角度依賴性大的視場(chǎng)角特性(即透過(guò)指向性)的液晶顯示部件30,特別是對(duì)從上方來(lái)的光可以良好的效率使之透過(guò)并導(dǎo)向反射板,故作為反射式液晶顯示裝置的液晶顯示部分是很適合的。
再回到圖1,對(duì)作為實(shí)施例1的顯示部分53的液晶顯示部件30即作為液晶顯示部分的液晶顯示部件30和作為反射部分的刻痕反射板23的作用進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1所示,對(duì)于把顯示部分53的設(shè)定角度50設(shè)定為120度的液晶顯示部件30,入射光11作為規(guī)定方向的外來(lái)光從正上方入射進(jìn)來(lái)。相對(duì)于液晶顯示部件30的入射角為60度。如圖5所示,液晶顯示部件30,具有高透過(guò)率的視場(chǎng)角特性,與白色顯示或黑色顯示無(wú)關(guān)。所以,光量大的來(lái)自正上方的入射光11將透過(guò)液晶顯示部件30而和白色顯示或黑色顯示無(wú)關(guān)。這樣,透射過(guò)來(lái)的光量大的入射光11被作為反射部分的刻痕反射板23反射,變成了反射光12。
如果反射部分僅僅是鏡面的話,則將被反射到對(duì)法線為60度的方向上去而不會(huì)被反射到作為觀察方向40的法線方向(觀察角度為0度的方向)上去。因而不可能得到明亮的顯示特性。
為此,用刻痕角為20度的刻痕反射板23反射入射光11,并把反射光12射出到作為觀察方向40的法線方向上去。就是說(shuō),作為反射部分的刻痕反射板23是把透過(guò)作為液晶顯示部分的液晶顯示部件30的規(guī)定方向的外來(lái)光反射到大體法線方向上去的裝置。
如此,反射光12就將再次透過(guò)液晶顯示部件30。這時(shí),反射光12的入射角度為0度。因而,液晶顯示部件30根據(jù)原來(lái)的大體法線方向的透過(guò)特性,使透過(guò)(明)和遮斷(暗)鮮明地浮現(xiàn)出來(lái)。即,使透過(guò)光量大的反射光12的白色顯示和遮斷光的黑色顯示變得鮮明起來(lái),以獲得明亮的顯示特性。
還有,在這里匹配劑32的折射率的影響約為10度,如果不用匹配劑而是空氣層的話,刻痕角為30度。
在前邊說(shuō)過(guò)的設(shè)定辦公室環(huán)境下,對(duì)應(yīng)用了上述實(shí)施例1的液晶顯示部件30和刻痕反射板23的顯示部分53的輝度特性進(jìn)行了實(shí)測(cè)。測(cè)定結(jié)果表明,顯示部分53表示出的反射光分布特性具有以觀察方向40為大致中心的半值寬度30度的指向性。所謂半值寬度是用偏離表示峰值點(diǎn)的角度來(lái)表述表示1/2光量峰值的點(diǎn)得到的。
這樣,就可以得到白色顯示時(shí)和黑色顯示時(shí)的對(duì)比度比大于級(jí)別50。這個(gè)結(jié)果與現(xiàn)有技術(shù)相比就是大于2倍。
此外,還弄明白了,將刻痕反射板23的面粗糙化,使之變成不是完全反射而是有20%到30%左右的漫反射,從而變成具有散射性的反射板,可改善指向性,而且可以防止因干涉引起的閃爍等降低像質(zhì)。
此外,在實(shí)施例1的反射式彩色液晶顯示裝置中,即使是在去掉彩色濾光片33將其作為反射式單色液晶顯示裝置時(shí),也可以得到明亮的顯示。此時(shí)的白色顯示時(shí)和黑色顯示時(shí)的對(duì)比度比也在級(jí)別50以上。
還有,在與上述相同的構(gòu)成條件下,一個(gè)像素的大小為300μm×300μm,在像素?cái)?shù)目為10×10的顯示裝置中,使之每隔一個(gè)像素進(jìn)行黑白顯示時(shí),與整個(gè)畫面都為白色顯示時(shí)相比,白色的亮度也幾乎不降低。
圖10示出了圖1的彩色濾光片33的按色分開(kāi)濾光片的配置圖。圖10(a)示出了彩色濾光片33和刻痕反射板23的局部放大圖。圖10(b)是圖10(a)的透視圖。
如圖所示,彩色濾光片33由紅色濾光片33R,綠色濾光片33G,藍(lán)色濾光片33B構(gòu)成。彩色濾光片的按色公開(kāi)的帶狀濾光片分別配置為使上述濾光片的帶方向與刻痕反射板23的刻痕溝方向大體上垂直相交。
其中,刻痕反射板23的刻痕溝方向是與顯示部分53的水平方向相平行的方向。所以,彩色濾光片33的帶方向就變成為與顯示部分53垂直的方向。這樣,如前邊說(shuō)過(guò)的那樣,入射光11和反射光12也處于與顯示部分53垂直的方向上。因而,彩色濾光片33的帶方向和含有入射光11和反射光12的軌跡的面的方向處于平行的關(guān)系。即,如圖10(b)所示,比如說(shuō)從上方向入射進(jìn)來(lái)的入射光11透過(guò)了藍(lán)色濾光片33B,則用刻痕反射板23反射到觀察方向40上去的反射光12也將透過(guò)藍(lán)色濾光片33B。
換句話說(shuō),在反射式顯示裝置中,把帶狀濾光片的帶方向配置為使之與在反射部分中含有進(jìn)行入射反射的外來(lái)光的入射光軌跡和反射光軌跡的面相平行,則入射光與反射光將透過(guò)同一顏色的濾光片。因此,比如說(shuō),即便紅色濾光片是具有僅僅使紅光透過(guò)并吸收其他顏色的功能的彩色濾光片,由于入射光和反射光不會(huì)透過(guò)其他顏色的彩色濾光片,故光的損失也將減小。在透過(guò)式的顯示裝置中,由于沒(méi)有反射,故可以說(shuō)上述情況是反射式裝置所特有的優(yōu)點(diǎn)。
圖11示出了彩色濾光片33的按色分畫的透過(guò)率特性。如圖所示,與現(xiàn)有技術(shù)的透過(guò)式彩色濾光片相比,實(shí)施例1中所使用的彩色濾光片的透過(guò)率在整個(gè)波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)都高。作為透過(guò)式彩色濾光片的特性,希望比如說(shuō)藍(lán)色在綠色和紅色的波長(zhǎng)區(qū)透過(guò)率低,但在反射式彩色濾光片的情況下,如同前邊說(shuō)過(guò)的那樣,要兩次透過(guò)同一顏色的彩色濾光片,故最好透過(guò)率要高,使光不被吸收。具體說(shuō)來(lái),比如說(shuō)反射式彩色濾光片的藍(lán)色濾光片特性在550nm以上的情況下,可以把現(xiàn)有技術(shù)中透過(guò)率幾近于0%的情況提高到大約40%。
此外,為要得到明亮的反射式彩色液晶顯示裝置,顯示顏色的范圍將會(huì)變窄,但也可以考慮使用紅、藍(lán)、綠以外的寶石藍(lán)、品紅和黃色等彩色濾光片。
另一方面,在實(shí)施例1中,還對(duì)彩色濾光片進(jìn)行了改進(jìn)。
圖12的斷面圖示出了帶狀濾光片的帶寬度與液晶層22的像素寬度及開(kāi)口部分36的關(guān)系。如圖所示,帶狀濾光片的一條一條的帶寬度作得比與帶方向成直角方向的液晶層22的像素寬度小。在實(shí)施例1中,一條帶子的寬度為像素寬度(300μm)的50%。而液晶層22的像素寬度的開(kāi)口部分36的理想尺寸是與像素寬度相等。
這樣做的結(jié)果是與帶寬和像素寬度相等的情況比較,可以增加亮度。這是因?yàn)?,如圖中點(diǎn)線所表示的那樣,當(dāng)帶子的寬度作得與像素寬度相等那種的寬度時(shí),透過(guò)藍(lán)色濾光片33B的部分漫射光漏掉后透過(guò)相鄰的紅色顯示的像素,帶來(lái)了不好的影響。因而,作為帶狀濾光片的帶寬,最好比相對(duì)于帶方向成直角方向的液晶層22的像素寬度小、寬度窄。
下邊,為了確認(rèn)實(shí)施例1的效果對(duì)比較例進(jìn)行說(shuō)明。
比較例1比較例1的構(gòu)成采用了在圖4中令第1偏光膜的吸收軸60與第2偏光膜的吸收軸61的交角為0度,即把兩個(gè)吸收軸作成為相平行的配置關(guān)系的液晶顯示部件30。其他地方與實(shí)施例1相同。這時(shí)的扭轉(zhuǎn)角仍保持90度不變。
圖13畫出了以比較例1的配置關(guān)系制作的液晶顯示部件30的視場(chǎng)角特性。此視場(chǎng)角特性的表示方法和圖5一樣。即橫軸為液晶顯示部件30的入射角度,縱軸為透過(guò)率。兩條特性曲線80分別表示沒(méi)有加電壓時(shí)的上下、左右方向的視場(chǎng)角特性。特性曲線81表示加上電壓時(shí)左右方向的視場(chǎng)角特性。曲線82表示加上電壓時(shí)上下方向的視場(chǎng)角特性。
在具有這種顯示模式特性的比較例1中,一個(gè)像素的大小為300μm×300μm,在像素?cái)?shù)目為10×10的顯示裝置中每隔一個(gè)像素進(jìn)行白黑顯示的情況下,與實(shí)施例1相比白色顯示的亮度大大地降低了。
比較例2比較例2的構(gòu)成是把彩色濾光片33的帶方向配置為與刻痕反射板23的刻痕溝的方向相平行,其他地方與實(shí)施例1的構(gòu)成相同。在此比較例2中,與實(shí)施例1相比,白色顯示時(shí)的亮度也大大降低了。
比較例3比較例3的構(gòu)成是不填充匹配劑32,僅僅是作成為一個(gè)空氣層。其他地方的構(gòu)成和實(shí)施例1相同。在設(shè)定辦公室環(huán)境下對(duì)比較例3的顯示部分53進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果表明,與實(shí)施例1相比,比較例3的白色顯示時(shí)的亮度和對(duì)比度比都大大降低了。
實(shí)施例2圖14的半斷面圖畫出了實(shí)施例2的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。圖15畫出了圖14的彩色濾光片33和刻痕反射板23的局部放大圖。如圖所示,實(shí)施例2的構(gòu)成,除了彩色濾光片33的配置和實(shí)施例1不同之外,其他均與實(shí)施例1相同。
如圖15所示,彩色濾光片的配置是緊貼在刻痕反射板23的反射面上,并使得帶狀濾光片與刻痕溝大體上垂直相交。比如,把彩色濾光片33直接印制到反射部分上。使彩色濾光片緊貼在反射板上的目的是使入射光11和反射光12在配置于反射板上的彩色濾光片的同一點(diǎn)處入射、反射,并使之透過(guò)同一顏色的彩色濾光片。由于緊貼在反射板上的彩色濾光片是一個(gè)薄膜,故可以說(shuō)入射和反射的光幾乎透過(guò)同一點(diǎn)的彩色濾光片。因此,避免了透過(guò)其他顏色的彩色濾光片而被吸收的現(xiàn)象。
還有,在實(shí)施例2中,我們采用的是帶狀濾光片,但即便是采用點(diǎn)狀濾光片,由于在同一點(diǎn)進(jìn)行入射和反射這一點(diǎn)不會(huì)變,故只要是把薄膜濾光片緊密地配置于反射面上,濾光片的形狀就不受限制。
此外,在實(shí)施例2中,印制的是透過(guò)式彩色濾光片,但也可代之以印制反射式彩色濾光片。在反射式彩色濾光片的情況下,由于比透過(guò)式彩色濾光片更薄,故從在同一點(diǎn)進(jìn)行入射、反射的觀點(diǎn)看,被認(rèn)為是更理想的方式。還有,透過(guò)式彩色濾光片具有規(guī)定的膜厚,比如說(shuō),紅色濾光片是僅透過(guò)紅色、但吸收其他顏色的濾光片。而反射式彩色濾光片是薄膜,其綠色濾光片是僅僅反射綠色、但吸收其他顏色的濾光片。
對(duì)實(shí)施例2進(jìn)行亮度測(cè)定的結(jié)果表明獲得了與實(shí)施例1同等的顯示特性。
實(shí)施例3圖16的半斷面圖示出了實(shí)施例3的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。它所表示的是一個(gè)沒(méi)有來(lái)自上方的“照射”的顯示裝置的實(shí)施例。實(shí)施例3的構(gòu)成是把刻痕反射板23的刻痕面的傾斜方向制成與實(shí)施例1相反的方向,而且在顯示部分53的下部,在與顯示面大體上垂直的方向上配置了作為間接照射部分的漫反射板37。其他的構(gòu)成和實(shí)施例1相同。另外,也可以作成把實(shí)施例3裝入實(shí)施例2中的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)對(duì)實(shí)施例3的具體構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明時(shí),假定刻痕反射板23的反射面為全反射鏡面,并假定顯示面一側(cè)的第1偏光膜201也沒(méi)有進(jìn)行過(guò)抗閃爍處理等表面反射處理。并令刻痕反射板23的刻痕角24為20度、衍射光柵的步距為30~70μm的不規(guī)則步距。
在這種情況下,作為間接照射部分的漫反射板37,反射作為來(lái)自上方向的光量大的外來(lái)光的入射光11,并間接地照射作為液晶顯示部分的液晶顯示部件30。這樣一來(lái),用漫反射板37所反射的入射光11將變成漫射光透過(guò)液晶顯示部件30,之后,再用刻痕反射板23的鏡面反射到觀察方向40上去。于是,通過(guò)采用配置這樣的漫反射板37,就可以把刻痕反射板23的反射面作成為鏡面,因?yàn)樘岣吡朔瓷渎识梢缘玫矫髁恋娘@示。
關(guān)于上述實(shí)施例3的顯示部分53的輝度特性,在設(shè)定辦公室環(huán)境下進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果是無(wú)照射,而且反射光分布特征表示出了具有以顯示面的觀察方向40為中心的半值寬度為30度的指向性。另外,這時(shí)的反射光12的亮度表示出了與實(shí)施例1相同的明亮的顯示特性。還有,即便是把刻痕反射板23的反射面作成鏡面,由于來(lái)自漫反射板37的光是漫射光,故也不會(huì)因相干而產(chǎn)生閃爍。
另外,彩色濾光片33的構(gòu)成也可以直接印制到反射板上,并通過(guò)使帶寬度比像素寬度還細(xì)小可以進(jìn)一步提高亮度。
圖17示出了圖16的漫反射板37的另外的實(shí)施例。這是一種不用漫反射板37而代之以設(shè)置作為間接照射手段的刻痕反射板57的裝置。在這種實(shí)施例的情況下,從上方向來(lái)的入射光11,用除了散射以外還兼具指向性的刻痕漫反射板57進(jìn)行聚光,故具有可以得到更明亮的特性的顯示部分53的圖像這種效果。
實(shí)施例4實(shí)施例4是對(duì)刻痕反射板23進(jìn)行改進(jìn)的實(shí)施例。圖18的透視圖示出了實(shí)施例4的反射式彩色液晶顯示裝置的刻痕反射板23。圖19是圖18的斷面放大圖。圖19(a)示出了圖18的左右方向的斷面圖。圖19(b)示出了圖18的上下方向的斷面圖。
實(shí)施例4的構(gòu)成把刻痕反射板23的刻痕面的傾斜作成為3種。而且,把彩色濾光片33直接配置于刻痕反射板23上邊。除此之外的構(gòu)成與實(shí)施例相同。此外,也可把實(shí)施例4的刻痕反射板23與實(shí)施例2或?qū)嵤├?進(jìn)行組合。
從實(shí)施例1到實(shí)施例3中,把來(lái)自上方的入射光以良好的效率導(dǎo)入到觀察方向40上去,但實(shí)施例4的目的是不僅要對(duì)上方向的光而且要對(duì)左右方向的光也進(jìn)行聚光并使之以良好的效率反射到液晶顯示部件30的觀察方向40上去。
就如從19(a)的斷面可以知道的那樣,刻痕面在左右方向上有兩種傾斜面并形成凸?fàn)?,以使之把左右方向?lái)的光反射到觀察方向40上去。另外,左右的刻痕角24也可以不一樣。所以,就如從圖19(b)的斷面可以知道的那樣,把上方向的光反射到觀察方向40上去的刻痕面和實(shí)施例1一樣是在一個(gè)側(cè)面具有規(guī)則傾斜的一種傾斜面。
在實(shí)施例4中,刻痕反射板22的衍射光柵的柵距,在縱橫兩個(gè)方向的柵距都為30μm,把上方向的刻痕角度24制成為20度,左右方向的該角度也分別對(duì)稱地制成為20度。
對(duì)應(yīng)用了上述實(shí)施例4的顯示部分53的輝度特性,在設(shè)定辦公室環(huán)境下進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果,表明可以得到具有以顯示面的觀察方向?yàn)橹行牡陌胫祵挾?0度的指向性的反射光分布特性。在從實(shí)施例1到實(shí)施例3中,左右方向的指向性小,但在實(shí)施例4中,左右方向也可以得到半值寬度30度的反射光分布特性。因而,反射光的亮度表現(xiàn)出實(shí)施例1的1.5倍以上的明亮的顯示特性。
此外,在實(shí)施例4中也已經(jīng)確認(rèn),當(dāng)把刻痕反射板23的反射面制成從20%到30%左右的漫反射并使之有散射性時(shí),可以得到好的指向性,且可以防止因相干而形成的閃爍等造成像質(zhì)降低。
另一方面,就如同在圖7和圖8說(shuō)過(guò)的那樣,粗分起來(lái),辦公環(huán)境下的顯示部分53的照度分布為兩種。因而,刻痕反射板23的刻痕面上即便有兩種傾斜面也沒(méi)什么問(wèn)題。例如,把刻痕角度24設(shè)定為20度和5度的傾斜面。這樣,在圖19(a)中混合設(shè)置有兩種凸?fàn)?,在圖19(b)中用交互地設(shè)有20度和5度兩種傾斜形狀的刻痕反射板。這樣,由于可以反射聚集來(lái)自任意方向的光,故可得到明亮的顯示。即,在刻痕反射板的反射面上采用具備多種傾斜面的辦法,則不管在什么樣的辦公環(huán)境下都可以得到明亮的顯示。
實(shí)施例5實(shí)施例5是設(shè)想使顯示部分53水平地躺著使用的情況而作成的裝置,它改變了設(shè)定角度50。比如掌上計(jì)算機(jī)(palm topcomputer)和電子筆記本等等的情況。
圖20的半斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例5的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。在此實(shí)施例5中,顯示部分53的設(shè)定角度50為大約180度,即顯示部分53被設(shè)置為水平地躺著。
上述這種使用狀態(tài)的實(shí)施例5的構(gòu)成是把實(shí)施例1的顯示部分53的刻痕反射板23置換成刻痕反射角24為15度、衍射光柵的柵距為30μm的刻痕反射板23。
由于水平躺著放置,故對(duì)顯示部分53(刻痕反射板23)從正上方入射進(jìn)來(lái)的入射光11,用15度的刻痕角24使之變成相對(duì)于法線方向?yàn)?0度的反射光12,并射出。就是說(shuō),把刻痕反射板23的刻痕角24設(shè)定為規(guī)定值,以使反射光12沿觀察方向射出。
這樣,若把刻痕反射板23的刻痕面作成為20%到30%左右的漫反射、并使之具有散射性,則可以得到指向性好且沒(méi)有相干所引起的閃爍等的顯示特性。
在設(shè)定的辦公環(huán)境下進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果是反射光12的反射光分布特性顯示出具有以觀察方向40為中心的半值寬度30度的指向性。這時(shí)可以獲得大于級(jí)別30的顯白色和顯黑色時(shí)的對(duì)比度比。
此外,在一個(gè)像素的大小為300μm×300μm、像素?cái)?shù)目為10×10的顯示裝置中,即便是在每隔一個(gè)像素使之進(jìn)行白黑顯示的情況下,白色的亮度也幾乎不降低。
但是,如上所述,由于對(duì)比度比與其他實(shí)施例相比稍低,故對(duì)實(shí)施例5要繼續(xù)加以改進(jìn)。對(duì)比度比之所以低,是由于要使顯示部分53水平放置,故觀察方向40相當(dāng)程度地與液晶顯示部件30的法線方向斜向偏離的緣故。所以,必須使對(duì)比度向斜下方向移動(dòng),以使得對(duì)比度比在觀察方向40處變得最高。
為此,要把在圖4中說(shuō)明過(guò)的第1定向膜的擦拭方向62與第2定向膜的擦拭方向63之間扭轉(zhuǎn)角64作成60度,然后制作液晶顯示部件30。這樣做的結(jié)果,可以使對(duì)比度比移動(dòng),使得對(duì)比度比變得最高的峰值位置在斜下方向的觀察方向40處,并可把觀察方向40的對(duì)比度比作成超過(guò)級(jí)別50。
從上述事實(shí)可知,通過(guò)把扭轉(zhuǎn)角設(shè)定為規(guī)定值,就可以使表示對(duì)比度比峰值的方向與觀察方向40一致、使觀察方向上的對(duì)比度比做得合適,同時(shí)還可以把刻痕反射板23的刻痕角24設(shè)定為規(guī)定值以使反射光12射出到觀察方向40。就是說(shuō),可以說(shuō)作為液晶顯示部分的液晶顯示部件30是具有使對(duì)比度比的峰值方向和觀察方向一致的規(guī)定扭轉(zhuǎn)角的裝置,作為反射部分的刻痕反射板23是把透過(guò)液晶顯示部件30的外來(lái)光的反射光12反射到觀察方向上去的裝置。
另外,對(duì)比度比是通過(guò)改變扭轉(zhuǎn)角來(lái)調(diào)整的,但也可用相位(光程)差板來(lái)改變。
實(shí)施例6圖21的半斷面圖示出了實(shí)施例6的反射式彩色液晶顯示裝置的構(gòu)成。本圖給出的是本發(fā)明的另一種反射部分的實(shí)施例。這一實(shí)施例6的構(gòu)成,粗分起來(lái)由顯示部分53和處理部分52構(gòu)成。而顯示部分53包括有液晶顯示部分和反射部分。
作為液晶顯示部分的液晶顯示部件30至少由第1偏光膜201、基板21、液晶層22、第2偏光膜202和彩色濾光片33構(gòu)成。反射部分至少由作為導(dǎo)光部分的光纖板39和作為反射體的鏡面反射板38構(gòu)成。
如果對(duì)實(shí)施例6的構(gòu)成進(jìn)一步說(shuō)明的話,則它是這樣一種裝置在一方的透明基板21與構(gòu)成另一方的基板的光纖板39之間配置有由向列液晶構(gòu)成的液晶層22和第2偏光膜202及彩色濾光片,而液晶層22的顯示面一側(cè)配置有第1偏光膜201。第2偏光膜202配置于液晶層22的顯示面相反的一側(cè),為的是修正透過(guò)光纖板39的光的偏光狀態(tài)的散亂。
在本實(shí)施例6的情況下,在把光導(dǎo)入指定方向的導(dǎo)光部分(這種情況下是在把光導(dǎo)入顯示部分53的厚度方向的導(dǎo)光部分中,應(yīng)用了數(shù)值口徑NA0.5的光纖板39。作為反射由導(dǎo)光部分來(lái)的光并返回到導(dǎo)光部分的反射體,采用了一般性使用的鏡面狀的鏡面反射體38。彩色濾光片33配置于光纖板39的顯示面一側(cè)。也可以配置在顯示面的相反的一側(cè)。除上述以外,與實(shí)施例1的構(gòu)成相同。
在這樣的構(gòu)成中,光量大的上方向(即指定方向)的外來(lái)光的入射光11在透過(guò)液晶顯示部件30之后,用光纖板39導(dǎo)向顯示部分53的厚度方向,即與顯示部分53大體上垂直的方向。因而,導(dǎo)向與鏡面反射板38也大體上垂直的方向。接著,用鏡面再次反射到顯示部分53的厚度方向,即與顯示部分53大體上垂直的方向上去。所說(shuō)的與顯示部分53大體上垂直的方向就是大體上的法線方向,即觀察方向40,反射光12就在這一觀察方向40上射出去。
換句話說(shuō),用作為導(dǎo)光部分的光纖板39和作為反射體的鏡面反射體38組成的反射部分把已透過(guò)作為液晶顯示部分的液晶顯示部件30的規(guī)定方向的外來(lái)光反射到大體上的法線方向上去。
另一方面,借助作為導(dǎo)光部分的光纖板39的功能,入射光11和反射光12將通過(guò)同一方向的光路,故透過(guò)配置于光纖板前面或后面的彩色濾光片33的光將透過(guò)同種顏色的彩色濾光片33。這樣一來(lái),由于不通過(guò)其他顏色的彩色濾光片,故光不會(huì)被吸收,也不會(huì)產(chǎn)生亮度的下降。
在設(shè)定的辦公環(huán)境下測(cè)定此實(shí)施例6的裝置,其結(jié)果表明反射光12的反射光分布特性具有以觀察方向40為中心的半值寬度30度的指向性。這時(shí),觀察方向40的亮度表現(xiàn)出與實(shí)施例4相同的顯示特性。此外,顯示白色時(shí)和顯示黑色時(shí)的對(duì)比度比大于級(jí)別50。還有,在與上述相同的構(gòu)成條件下,在一個(gè)像素的大小為300μm×300μm、像素?cái)?shù)目為10×10的顯示裝置中,在每隔一個(gè)像素進(jìn)行白黑顯示的情況下,白色的亮度也幾乎不降低。另外,因?yàn)椴捎昧朔锹涿娴溺R面反射板,故可以得到反射率高、明亮的顯示特性。
圖22的斷面圖示出了把彩色濾光片33配置到光纖板39的顯示面相反的一側(cè)的實(shí)施例。這是實(shí)施例6的另外一種反射部分的實(shí)施例。
如圖22所示,從光纖板39射出的光在鏡面反射板38處以大體上垂直的方向入射和反射。射出的光將散射為圓錐狀,但由于彩色濾光片的厚度薄,故散射程度不大,上述圓錐散射光的影響也小。
對(duì)此,如圖21所示,若把彩色濾光片33放在光纖板39的顯示面一側(cè),則斜方向的入射光11和法線方向的反射光12有通過(guò)不同的光路的趨勢(shì),這將會(huì)有一些困難。
為要使之確實(shí)地透過(guò)同一顏色的彩色濾光片,彩色濾光片33的位置就不是在光纖板39的顯示面一側(cè),而以配置在光纖板39和鏡面反射板之間為好。另外,如果光纖板39和彩色濾光片33和鏡面反射板38緊密相貼則更好。在不這樣做的情況下,圓錐狀散射的光變得易于透過(guò)其他顏色的彩色濾光片33,相伴的是因吸收而使亮度下降。
還有,透過(guò)光纖板39的金屬包層(clad)部分的光不透過(guò)同一光路。故彩色濾光片33要和實(shí)施例1等的彩色濾光片33一樣,作成為細(xì)的帶狀濾光片,最好是避開(kāi)上述金屬包層部分的尺寸。這樣的話,就可以不受透過(guò)金屬包層部分的光的影響,因而不會(huì)使亮度降低。
如果將上述實(shí)施例與下邊所示的現(xiàn)有技術(shù)例相比較,就會(huì)很好地理解。
圖23的斷面圖示出了特開(kāi)平4—212124號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)例的顯示部分53。其構(gòu)成是從顯示部分53的顯示面一側(cè)層疊形成光纖板39、液晶層22、基板21和鏡面反射板38。
來(lái)自斜方向的入射光11大致上垂直的方向上導(dǎo)向光纖板39,透過(guò)液晶層22和基板21,用鏡面反射板38進(jìn)行反射。反射光12再次透過(guò)液晶層22和基板21并經(jīng)由光纖板39,射出到觀察方向40。如圖所示,由光纖板射出的光將經(jīng)過(guò)液晶層和基板等比較長(zhǎng)的往返光路,故將散射為比較寬廣的圓錐狀。結(jié)果,反射光的一部分被顯示黑色的液晶層遮斷,因而將降低亮度。
對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的顯示部分在設(shè)定的辦公環(huán)境下進(jìn)行了比較測(cè)定。其結(jié)果是,現(xiàn)有技術(shù)的顯示部分在顯示白黑的檢測(cè)圖形等時(shí),白色顯示的輝度比之示于圖22的實(shí)施例的顯示部分大大降低了。此外,基板21的厚度為0.7~1.1mm,但已經(jīng)清楚即便是這種程度的厚度,也有微妙的影響。因此,可以說(shuō),光纖板39的配置還是本實(shí)施例的方法為好。
就是說(shuō),如圖22所示,作為外來(lái)光的入射光11將順次射入基板21、液晶層22和作為導(dǎo)光裝置的光纖板39、然后被鏡面反射板38反射使之再以相反的順序往返透過(guò),故還是本實(shí)施例分別配置的方法好。此外,和有關(guān)彩色濾光片33無(wú)關(guān)。
此外,在不采用光纖板而采用由通常的玻璃材料形成的基板時(shí),為了照射等等必須使反射體具有散射性。但是,若象本實(shí)施例那樣把光纖板39用作基板,則在光透過(guò)光纖板39時(shí),將在光纖內(nèi)產(chǎn)生變形和散射,故不需要使反射體具有散射性。為此,可以把鏡面反射體38當(dāng)作反射體,并產(chǎn)生可以提高反射率、獲得明亮的顯示特性的效果。
實(shí)施例7實(shí)施例7和實(shí)施例5一樣,設(shè)想把采用實(shí)施例6的光纖板39的顯示部分53水平放置使用。故對(duì)實(shí)施例7省略了圖示。
本實(shí)施例7的構(gòu)成是作為導(dǎo)光部分的光纖板39內(nèi)部的一條一條光纖都與法線方向呈30度地向觀察方向40傾斜。而反射體是和觀察方向具有相同的30度的刻痕角的刻痕反射板23。即,在觀察方向具有規(guī)定的觀察角度時(shí),設(shè)有具有向觀察角度傾斜的光路的導(dǎo)光部分和具有向觀察角度傾斜的反射面,并把從上述導(dǎo)光部分射出的光反射到觀察方向上去的反射體。
此外,要調(diào)整光纖板39內(nèi)部的每一光纖的傾斜,使得對(duì)比度變得合適,即通過(guò)使對(duì)比度升高的方向與光纖的傾斜方向一致來(lái)使對(duì)比度移動(dòng)。
在設(shè)定的辦公環(huán)境下,對(duì)本實(shí)施例7的裝置進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果得到了與前邊說(shuō)過(guò)的實(shí)施例6同等的明亮的顯示特性和高對(duì)比度。
如以上那樣,在實(shí)施例1到實(shí)施例7中,不使用背光,就可以獲得與有背光的透過(guò)式彩色液晶顯示裝置同等的明亮的反射式彩色液晶顯示裝置。此外,由于現(xiàn)有透過(guò)式彩色液晶顯示裝置的功耗大約2/3是后照光的功耗,故采用本發(fā)明也可以得到功耗低而明亮的反射式彩色液晶顯示裝置。
再有,在所有實(shí)施例中,由于在顯示面或各層上進(jìn)行反射、成為觀察障礙的光的方向和用刻痕反射板等正規(guī)地進(jìn)行反射的反射光的方向不同,故可以防止將成為觀察障礙的光所產(chǎn)生的對(duì)比度的降低,因而可以得到高對(duì)比度的顯示特性。
在本實(shí)施例中,刻痕反射板23等采用先把黃銅的工成型、再用噴砂法使其刻痕面粗糙化、用紫外線硬化樹(shù)脂復(fù)制并在其面上用濺射銀的辦法制成。但是,對(duì)制作方法并無(wú)特別限制。例如,反射板也可以用聚甲基丙烯酸脂(polymethyl methacrylate)之類的熱可塑性的塑料成型或者在該塑料上進(jìn)行模壓等方法制作。此外,反射表面膜的制作方法用濺射、蒸鍍或電鍍等都行。
此外,在本實(shí)施例中選擇了與偏光膜20的折射率一致的匹配劑32,但在實(shí)際上要使之一致是困難的。所以,要對(duì)照已選定的匹配劑32改變刻痕角24并將其設(shè)定為使反射光12朝向觀察方向40。這樣一來(lái),在選定匹配劑上就有了余地,這在匹配劑的材料價(jià)格上是有好處的。
另一方面,為了把來(lái)自光量大的上方向來(lái)的光以良好的效率反射到觀察方向40上去,刻痕角最好在10度到50度之間。再者,在本實(shí)施例中,衍射光柵的柵距在30μm到50μm之間,但只要比最小像素間距小,衍射光柵的柵距在10μm~1mm之間就可以了。
此外,在現(xiàn)有的反射式單色液晶顯示裝置中,必須對(duì)顯示面一側(cè)的偏光膜20的表面進(jìn)行抗閃爍處理以減少偏光膜20反射的、將會(huì)變成觀察障礙的光。但在本實(shí)施例中,即使不對(duì)偏光膜20進(jìn)行抗閃爍處理也可以得到高對(duì)比度的顯示,因而具有降低加工費(fèi)的效果。這兒所說(shuō)的抗閃爍處理,就是使偏光膜20的表面粗糙化,以減少直接反射光的處理。另外,抗反射處理也是減少反射光的同樣的處理,可以說(shuō)對(duì)此也有同樣的效果。
再有,本發(fā)明可以應(yīng)用于從本實(shí)施例的反射式彩色液晶顯示裝置中去掉彩色濾光片的反射式單色液晶顯示裝置中去。此外,如果把本發(fā)明的反射型彩色液晶顯示裝置作為膝上式計(jì)算機(jī)和筆記本式計(jì)算機(jī)的顯示部件、掌上計(jì)算機(jī)和PDA(個(gè)人數(shù)字助手)的顯示部件等來(lái)應(yīng)用,則可以得到功耗低、對(duì)比度高而且明亮的信息處理裝置。
實(shí)施例8圖27中示出了本實(shí)施例的液晶顯示裝置的外觀,圖28示出了備于液晶單元上面上的導(dǎo)光板4的側(cè)斷面圖,圖29示出了反射板107的側(cè)向斷面圖。
在本實(shí)施例中,液晶單元面和水平面所形成的交角103被調(diào)整為60度。在液晶單元101的上面?zhèn)溆杏帽┧針?shù)脂制作的導(dǎo)光板104,此導(dǎo)光板的平面與水平面所形成的角105為30度。此外,如圖28所示,在此導(dǎo)光板的上側(cè)表面上有光散射性構(gòu)造112、導(dǎo)光板的下側(cè)具備微型棱鏡113,從導(dǎo)光板的下方射出的射向液晶單元的入射光110折射并傳送往液晶單元的方向。還有,在本實(shí)施例中,光散射性構(gòu)造112是微細(xì)的凹凸結(jié)構(gòu),但并不受限于此,只要是具有光散射性的構(gòu)造就行。例如,也可以是具有微細(xì)折射率分布的平坦的板狀構(gòu)造。從導(dǎo)光板的下方射出的射向液晶單元的入射光110被處于為兩片偏光板106所挾持的液晶單元101的背面的反射板107反射。此反射板如圖29所示,由對(duì)于液晶單元面向上傾斜的微細(xì)的多個(gè)面組成,從上方入射進(jìn)來(lái)的光,不是像現(xiàn)有的反射板那樣向下方反射而是向與液晶單元面大體垂直的方向傳播并到達(dá)使用人員的眼睛。另外,在反射板和液晶單元之間填充有透明的介質(zhì)硅油。偏光板表面是平坦的且未經(jīng)過(guò)抗閃爍處理。
在本實(shí)施例中,使用兩片透明的玻璃基板作為基板。兩者的厚度均為1.1mm且經(jīng)過(guò)了表面拋光?;宓膬?nèi)側(cè)處形成了連接驅(qū)動(dòng)器IC的XY陣列狀的透明電極,構(gòu)成了640×480個(gè)像素。面板尺寸是對(duì)角9.4英寸。這兩片基板之間挾有液晶組成物,這種液晶組成物是向向列液晶ZLI—2293(メルク公司生產(chǎn))中摻入少量的空間螺旋特征(chiral)的物質(zhì)S—811(メルク公司生產(chǎn))。另外,這種組成物的自然螺距為10.5μm,基板之間的空隙為6.1μm。在電極上用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂上約500A厚的聚酰亞胺系定向膜LQ—1800(日立化成生產(chǎn))。用擦拭法進(jìn)行表面處理,在上述液晶材料上形成5度的傾斜角和240度的扭轉(zhuǎn)角。使直徑6.3μm的有孔小珠隔墊(由二乙烯基苯構(gòu)成)起作用以保持恒定的間隙6.1μm。偏光板(日東電工社生產(chǎn)的NPF—F1225DU)和光程差板如圖34所示那樣地進(jìn)行配置,以得到如圖32所示的常開(kāi)特性。還有,通過(guò)使之形成常開(kāi)的辦法、提高了斜向來(lái)的光入射時(shí)的透過(guò)率,達(dá)到了本發(fā)明提高光的利用效率的目的。
把本實(shí)施例的液晶顯示裝置放在天花板上有熒光燈的辦公室中,在熒光燈的大致正下方進(jìn)行了觀測(cè)。液晶顯示裝置放置處的正上方的照度為800勒克斯。驅(qū)動(dòng)是用1/240的占空比、1/13的偏壓進(jìn)行時(shí)間劃分驅(qū)動(dòng)的。其結(jié)果是,在用輝度計(jì)在液晶單元垂直的方向上測(cè)定液晶單元表面的亮度時(shí),在明亮顯示狀態(tài)下,輝度為52cd/mm2,獲得了即使沒(méi)有光源也足夠明亮且便于觀察的顯示。
比較例4在實(shí)施例8中,除去液晶單元1上面的導(dǎo)光板104,將反射板107也換成具有無(wú)指向性的對(duì)稱特性的現(xiàn)有技術(shù)的反射板。在天花板上有熒光燈的同樣的辦公室中,將其設(shè)置在熒光燈的大致正下方進(jìn)行了觀測(cè)。結(jié)果,在明亮顯示狀態(tài)下所得到的亮度僅為7cd/mm2,與有后照光的透過(guò)式相比,暗而不易觀察。
再有,在實(shí)施例8中是使導(dǎo)光板104的上側(cè)表面平坦化以去掉光散射性,此處代之以在下側(cè)表面上所具備的微型棱鏡113的表面上提供有光散射性的凹凸構(gòu)造。在這種構(gòu)造中,進(jìn)行與前邊說(shuō)過(guò)的相同的測(cè)定時(shí),在明亮顯示狀態(tài)下變?yōu)?1cd/mm2,得到了即便沒(méi)有光源也很明亮且見(jiàn)不到天花板上光源形狀的易于觀看的顯示。
與使導(dǎo)光板104的上側(cè)表面平坦化以去掉光散射性不同,代之以在使反射板的表面粗糙化以提供光散射性的構(gòu)造中進(jìn)行同樣觀測(cè),這時(shí),明亮顯示狀態(tài)變?yōu)?4cd/mm2,得到了即使沒(méi)有液晶單元所用的光源也很明亮且易于觀看的顯示。
再有,在本實(shí)施例中,作為更為理想的結(jié)構(gòu)使用了具有非對(duì)稱性的反射特性的反射板,但即便應(yīng)用具有現(xiàn)有技術(shù)類型的對(duì)稱性和某些散射特性的反射板,也可以得到比上述比較例更明亮的18cd/mm2。
實(shí)施例9
在本實(shí)施例中,給實(shí)施例8的構(gòu)成加上了示于圖30、圖31的那種彩色濾光片。和一般的透過(guò)式液晶顯示裝置所用的彩色濾光片不同,在三原色(這兒假定為紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B))的多個(gè)彩色濾光片115a、115b、115c之間沒(méi)有遮光層。此外,三原色也可以是寶石藍(lán)(c)、品紅(M)和黃(Y)。另外,在本實(shí)施例中,不僅去掉遮光層,作為更理想的結(jié)構(gòu)還在115a、115b和115c之間形成透明的間隙,使得有更多的光從這里進(jìn)入。由于即便是在不用透明的間隙而代之以對(duì)上述彩色濾光片中的一種或兩種濾光片上進(jìn)行被覆的情況下也有取進(jìn)外來(lái)光的效果,所以有提高光利用效率的效果。帶狀的各彩色濾光層的寬度為60μm(面積比為60%)、彩色濾光片之間的透明間隙的寬度為40μm(面積比為40%)。
與實(shí)施例8那樣的無(wú)彩色濾光片的情況相比,由于在有濾光片層的面積比60%的部分的光利用效率約為1/3,故意的光利用效率約為60%(0.6/3+0.4),可以得到52×0.6=31cd/mm2左右的亮度,得到了即使沒(méi)有背光也有足夠的亮度的顯示裝置。另外,當(dāng)把這樣的彩色濾光片以及透明區(qū)域都作成為與水平面平行(在圖34中垂直于低面的方向)時(shí),如圖43所示,入射到液晶單元的入射光110的大部分在用反射板反射后的返程中,使之通過(guò)彩色濾光片115到達(dá)顯示裝置使用人員的眼睛,以提高對(duì)比度。
圖35中示出了在實(shí)施例8的構(gòu)成中添加上光源系統(tǒng)122的例子。
這種光源系統(tǒng)如圖35所示由透明體組成,在其側(cè)面頂端內(nèi)裝光源121。此外,還具有把來(lái)自光源的光同時(shí)在透明體的上表面進(jìn)行反射從下表面透過(guò)并導(dǎo)往導(dǎo)光板104的性質(zhì)。通過(guò)將此光源系統(tǒng)122設(shè)置于導(dǎo)光板104的上邊,光源121將借助于開(kāi)關(guān)123的作用自動(dòng)地點(diǎn)亮。在通常亮度的環(huán)境下,在沒(méi)有光源系統(tǒng)122的狀態(tài)下,把外部光導(dǎo)入到液晶單元表面來(lái)使用,僅僅在非常暗的環(huán)境下才利用光源來(lái)使用。這樣,可以節(jié)約電池。
實(shí)施例10圖36示出了本實(shí)施例的液晶顯示裝置的外觀。圖37示出了在液晶單元下表面上具備導(dǎo)光板204的側(cè)向斷面圖。反射板207的側(cè)向斷面圖和圖29相同,故省略未畫。
在本實(shí)施例中,液晶單元的面和水平面所形成的角203調(diào)整為60度。在液晶單元1下側(cè)的表面上有白色的反射導(dǎo)光板204,此導(dǎo)光板的面和水平面的交角205作成為30度。此外,如圖37所示,在此導(dǎo)光板上側(cè)的表面上有光散射性構(gòu)造212,使得外來(lái)光209將散射并把高強(qiáng)度的光反射到液晶單元的方向上去。另外,在本實(shí)施例中,光散射性構(gòu)造212是微細(xì)的凹凸構(gòu)造,但只要是具有光散射性的構(gòu)造,不限于這種構(gòu)造。例如,也可以是具有微細(xì)的折射率分布的平坦的板狀構(gòu)造。用反射式導(dǎo)光板反射的射向液晶單元的入射光210,由處于兩片偏光板206所挾持的液晶單元101背面的反射板207進(jìn)行反射。這一反射面如圖29所示,由相對(duì)于液晶單元面向下傾斜的微細(xì)的多個(gè)面組成。從下方入射進(jìn)來(lái)的光,不是像現(xiàn)有技術(shù)的反射板那樣反射到上方,而是向大體上垂直于液晶單元面的方向傳播并以高強(qiáng)度到達(dá)使用人員的眼睛。另外,此處傾斜的多個(gè)微細(xì)的面的局部性的表面構(gòu)造為鏡面構(gòu)造。此外,在反射板和液晶單元之間填充有硅油這種透明介質(zhì),幾乎沒(méi)有在空氣表面處產(chǎn)生的反射損失。還有,偏光板表面也是平坦的,且未進(jìn)行過(guò)抗閃爍處理。
在本實(shí)施例中,采用了用由實(shí)施例8中說(shuō)過(guò)的玻璃基板、向列液晶、偏光板、光程差板等構(gòu)成的液晶顯示部件。
把本實(shí)施例的液晶顯示裝置設(shè)置于天花板上有熒光燈的辦公室中,在熒光燈的大致正下方進(jìn)行了觀測(cè)。液晶顯示裝置設(shè)置場(chǎng)所的垂直上方的照度為800勒克斯,驅(qū)動(dòng)用1/240的占空比、以1/3的偏壓進(jìn)行時(shí)間劃分驅(qū)動(dòng)。測(cè)定結(jié)果是用輝度計(jì)在垂直于液晶單元表面的方向上測(cè)定液晶單元的亮度時(shí),在明亮顯示狀態(tài)下是48cd/mm2,表明可以得到即便沒(méi)有光源也足夠明亮且易于觀察的顯示。
比較例5在實(shí)施例10中,除去了反射式導(dǎo)光板204,將反射板207也換成了現(xiàn)有技術(shù)中具有無(wú)指向性的對(duì)稱特性的反射板。在天花板上有熒光燈的相同的辦公室里,設(shè)置于熒光燈的幾乎正下方進(jìn)行了觀測(cè)。結(jié)果是,在明亮顯示狀態(tài)下所得到的亮度僅為7cd/mm3,暗而不易觀察。
在實(shí)施例10中,使反射式導(dǎo)光板204的上側(cè)的表面平坦化而去掉光散射性,但提供了在反射板207的局部性的表面上有光散射性的凹凸結(jié)構(gòu)。在這樣的構(gòu)造中進(jìn)行與前邊說(shuō)過(guò)的相同的觀測(cè)時(shí),得到了在明亮顯示狀態(tài)下亮度為38cd/mm2、即使沒(méi)有光源也很明亮且看不見(jiàn)天花板上光源形狀的易于觀看的顯示。
此外,通過(guò)采用在實(shí)施例9中說(shuō)過(guò)的彩色濾光片,就可以實(shí)現(xiàn)彩色液晶顯示裝置。
與實(shí)施例10那樣的無(wú)彩色濾光片的情況相比,由于在有彩色濾光片層的面積比約60%的部分得到的光利用效率約為1/3,故意的光利用效率為60%×(0.6/3+0.4),得到了48×0.6=29cd/mm2左右的亮度,因而得到了即使沒(méi)有后照光也有足夠亮度的顯示裝置。
圖38示出了在實(shí)施例10的構(gòu)成中增加光源221的例子。
此光源如圖38所示,內(nèi)設(shè)于反射式導(dǎo)光板的側(cè)面,在通常的亮度環(huán)境下關(guān)掉光源221,把外部光導(dǎo)光到液晶單元上來(lái)用,僅在非常暗的環(huán)境下,才接通光源使用。這樣做可以節(jié)約電池。
實(shí)施例11圖39的半斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例11的反射式液晶顯示裝置的構(gòu)成。實(shí)施例11的構(gòu)成由顯示部分53和處理部分52組成,顯示部分53和處理部分52由設(shè)定顯示部分53的設(shè)定角度50的角度設(shè)定部分35結(jié)合起來(lái)。
顯示部分53由液晶顯示部件30(由偏光膜20、液晶器件31組成)、刻痕反射板23和光散射體302構(gòu)成。即,把偏光膜20配置在液晶器件31的兩側(cè)面,在反射式彩色液晶顯示裝置的情況下,可以與實(shí)施例1一樣配置彩色濾光片。
在實(shí)施例1中,為使反射光12具有散射性,就要使刻痕板23的刻痕面粗糙化,但這時(shí),如使金屬鏡面粗糙化,則由于粗糙化了的面的多重反射,反射率會(huì)降低。所以,在本實(shí)例中,把刻痕反射板23作成為鏡面,且配置光散射體302以替代實(shí)施例1中的匹配劑32。
作為光散射體302,使用按重量比,把50份雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂(EP827,環(huán)氧當(dāng)量為180)、50份甲基六氫化苯二酚酐(NH8210,酸當(dāng)量為162)作成為透明介質(zhì),且添加少量作為硬化劑的2—乙基—4—甲基咪唑,再在所說(shuō)的透明介質(zhì)中混入20份折射率不同的粒徑約20μm的透明體PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)。這樣一來(lái),由EP827和NH8210組成的透明介質(zhì)的折射率為1.53,而PMMA的折射率為1.49。借助于這兩種材料的折射率差0.04而作為光散射體起作用。本實(shí)施例中,使用的是熱硬化樹(shù)脂,但可以獲得散射性且無(wú)吸收光的介質(zhì)卻不限于此。
此種光散射體302由于是熱硬化型的,在刻痕反射板23和偏光膜20之間涂布作成膜厚約50μm后,在100℃下進(jìn)行硬化2小時(shí)。由于光散射體為透明體,進(jìn)行散射而不吸收光,因此可以防止多重反射發(fā)生,反射率與實(shí)施例1相比較,提高了1.3倍左右。即,可以獲得與實(shí)施例1同樣的散射性,可使使用者方向40的亮度增大1.3倍。
另外,在本實(shí)施例中,把PMMA混入透明介質(zhì)(EP827和NH8210)之中,使之折射率差為0.04,作成了光散射體302的膜厚50μm,然而膜厚作薄了的情況下,會(huì)使折射率差變大。此外,通過(guò)增加混入的透明體的量可以獲得同樣的效果。還有,此時(shí)與加入了透明介質(zhì)的介質(zhì)的折射率的大小無(wú)關(guān)。但是,光散射體302的背散射以少為好,摻入的透明體的大小要比可見(jiàn)光區(qū)的波長(zhǎng)大,而折射率差以小為好。也就是,摻入的介質(zhì)的大小要比0.5μm大,而折射率差最好比0.01大、但比0.3小。也就是說(shuō),在反常的衍射區(qū)域更好。
在光散射體302的背散射大的情況下,由于會(huì)丟失通過(guò)刻痕反射板的指向性,所以應(yīng)使背散射減小。
其他方面,液晶層的構(gòu)成、刻痕反射板的效果都已通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。
實(shí)施例12
圖40、41分別示出了應(yīng)用于實(shí)施例11的反射板和偏光反射板的構(gòu)成。就刻痕反射板來(lái)說(shuō),與實(shí)施例1一樣把刻痕角24作成20度,刻痕溝寬度為35μm。此時(shí),如圖40所示,入射光11用散射體302使之散射、且用刻痕反射板又帶來(lái)指向性,可以獲得在反射板的法線方向具有強(qiáng)度的峰值的反射特性。具有入射角55的入射光11經(jīng)過(guò)光散射體302散射,反射光強(qiáng)度的峰值取決于所用的散射介質(zhì)302的折射率和刻痕反射板23的刻痕角24,在本實(shí)施例中,當(dāng)入射角55為60度時(shí)射出的光大體為法線方向。出射角56與入射角55相同而符號(hào)相反的射出光強(qiáng)度約為法線方向射出光強(qiáng)度的1/2以下。因此,作為光散射體302,由于應(yīng)用了用于實(shí)施例11的光散射體,就可以作成具有指向性的高輝度反射極。
另外,通過(guò)把光散射體302作為粘接劑,例如圖41所示的偏光膜20粘貼而具體成為薄膜,可以制成偏光反射板。用和偏光膜20做成為整體的辦法,可以防止偏光膜20的界面反射損失,故能使反射率提高。
在實(shí)施例11、12中,采用蒸鍍銀的刻痕反射板的鏡面,但也可以使用鋁等反射率高的金屬。
另外,在實(shí)施例1到10中也可以使用實(shí)施例11、12的反射板,可使反射板法線方向的亮度提高30%左右。
權(quán)利要求
1.一種反射式液晶顯示裝置,至少包括液晶顯示部分和反射部分;上述液晶顯示部分由液晶層和挾著該液晶層的一對(duì)偏光膜構(gòu)成,并以透過(guò)和遮斷對(duì)顯示面大約成法線方向的外部光的模式進(jìn)行明暗顯示,上述反射部分反射透過(guò)上述液晶顯示部分的上述外部光;上述液晶顯示部分是具有下述透過(guò)特性的部分即便是在遮斷上述外部光的模式下,也不遮斷上述大致法線方向以外的規(guī)定方向的外部光;上述反射部分是把透過(guò)上述液晶顯示部分的上述規(guī)定方向的外部光反射到上述大致法線方向上去的部分。
2.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置,其特征是上述液晶顯示部分被配置為使得一個(gè)方向的上述偏光膜的吸收軸與為一方向的上述偏光膜的吸收軸的夾角大體上為直角。
3.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置,其特征是上述反射部分是具有刻痕狀反射面的刻痕反射板。
4.如權(quán)利要求1的液晶顯示裝置,其特征是上述反射部分由把光導(dǎo)向規(guī)定方向的導(dǎo)光部分和反射從上述導(dǎo)光部分來(lái)的上述光并使之返回到上述導(dǎo)光部分中去的反射體構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3的液晶顯示裝置,其特征是上述刻痕反射板,在上述刻痕狀反射面上至少具備兩種以上的傾斜面。
6.一種反射式彩色液晶顯示裝置,至少包括液晶顯示、反射部分和彩色濾光片;上述液晶顯示部分由液晶層構(gòu)成,透過(guò)和遮斷外部光以進(jìn)行明暗顯示,上述反射部分反射已透過(guò)上述液晶顯示部分的上述外部光,上述外部光透過(guò)上述彩色濾光片;上述彩色濾光片是按色分開(kāi)的帶狀濾光片,而且設(shè)置該帶狀濾光片的帶方向,使其與包含在上述反射部分中入射和反射的上述外部光的入射光軌跡和反射光軌跡的平面相平行。
7.如權(quán)利要求6的彩色液晶顯示裝置,其特征是上述帶狀濾光片的帶寬度比與上述帶方向成直角方向的上述液晶層的像素寬度小。
8.如權(quán)利要求6的彩色液晶顯示裝置,其特征是在上述反射部分為具有刻痕狀反射面的刻痕反射板的情況下,應(yīng)配置為使上述刻痕反射板的刻痕溝方向與上述帶狀濾光片的帶方向大體上垂直相交。
9.一種反射式彩色液晶顯示裝置,包括透過(guò)和遮斷外部光以進(jìn)行明暗顯示的液晶顯示部分、反射已透過(guò)上述液晶顯示部分的上述外部光的反射部分以及透過(guò)上述外部光的彩色濾光片,上述濾光片配置為緊貼著上述反射部分的反射面。
10.一種反射式液晶顯示裝置,具備有透過(guò)和遮斷外部光以進(jìn)行明暗顯示的液晶顯示部分和把已透過(guò)上述液晶顯示部分的上述外部光進(jìn)行反射的反射部分,其特征是設(shè)有間接照射部分,用以反射上述外部光并間接地照射上述液晶顯示部分。
11.一種反射式液晶顯示裝置,至少包括導(dǎo)光部分、液晶層、基板和反射體,并使在上述反射體處進(jìn)行入射、反射的外部光往返透過(guò)上述導(dǎo)光部分、液晶層和基板以進(jìn)行明暗顯示,其特征是把上述基板、上述液晶層和上述導(dǎo)光部分配置為使得上述外部光以上述基板、液晶層和導(dǎo)光部分的順序進(jìn)行入射,然后用反射體反射,再以上述導(dǎo)光部分、液晶層、基板的順序往返透過(guò)。
12.一種反射式液晶顯示裝置,包括透過(guò)和遮斷外部光以進(jìn)行明暗顯示的液晶顯示部分和反射已透過(guò)上述液晶顯示部分的上述外部光的反射部分的反射式液晶顯示裝置,其特征是上述液晶顯示部分是具有使觀察方向與對(duì)比度的峰值方向一致的規(guī)定扭轉(zhuǎn)角的部分,上述反射部分是把已透過(guò)上述液晶顯示部分的外部光反射到上述觀察方向上去的部分。
13.一種液晶顯示裝置,其特征是包括有液晶單元和驅(qū)動(dòng)液晶層的驅(qū)動(dòng)部分,該液晶單元含有至少一方透明的一對(duì)基板、置于上述基板上的電極、挾持于上述基板之間的液晶組成物層以及根據(jù)上述液晶組成物質(zhì)的液晶分子的定向狀態(tài)改變光的透過(guò)或反射特性的偏光部分;上述液晶單元的上表面上備有導(dǎo)光板,并具有把從上述導(dǎo)光板入射進(jìn)來(lái)的光導(dǎo)光到上述液晶單元表面上去的構(gòu)造。
14.一種液晶顯示裝置,包括液晶單元和驅(qū)動(dòng)部分,上述液晶單元具有至少一方為透明的一對(duì)基板、備于上述基板上的電極、挾持于上述基板之間的液晶組成物層以及根據(jù)上述液晶組成物層的液晶分子的定向狀態(tài)改變光的透過(guò)或反射特性的偏光部分,上述驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)上述液晶層,其特征在于上述液晶單元的面和水平面所形成的夾角大于45度,上述液晶單元的上面上備有導(dǎo)光板,上述導(dǎo)光板的面和水平面所形成的夾角小于45度,并具有把上述導(dǎo)光板入射進(jìn)來(lái)的光導(dǎo)光到上述液晶單元表面上去的構(gòu)造。
15.如權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置,其特征是在上述導(dǎo)光板的下表面上具備有微型棱鏡。
16.如權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置,其特征是在上述液晶單元的下側(cè)有反射板,上述反射板把透過(guò)導(dǎo)光板進(jìn)行傳播并入射到液晶單元表面上來(lái)的光主要反射到與上述液晶單元表面相垂直的方向上去。
17.如權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置,其特征是在上述液晶單元和上述反射板之間填充了透明的介質(zhì)。
18.如權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置,其特征是上述導(dǎo)光板的表面和上述反射板的表面中的任一表面都具有光散射性。
19.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示裝置,其特征是上述偏光部分是備于上述液晶單元表面上的偏光板,且上述偏光板與空氣的界面是平坦的且無(wú)光散射性。
20.如權(quán)利要求18所述的液晶顯示裝置,其特征是上述反射板的局部性的表面構(gòu)造為鏡面構(gòu)造。
21.如權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置,其特征是上述導(dǎo)光板的上側(cè)表面和下側(cè)表面、上述反射板的表面、上述偏光板與空氣相接的任一界面局部上都是平坦而且有光透過(guò)性,且使上述反射板具有光散射性。
22.如權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置,其特征是上述液晶單元備有兩種以上顏色不同的彩色濾光片,在顏色不同、相鄰的上述彩色濾光片之間,而且在上述基板之間有光透過(guò)性的區(qū)域。
23.如權(quán)利要求22所述的液晶顯示裝置,其特征是上述兩種以上顏色不同的彩色濾光片以及上述光透過(guò)性的區(qū)域都為帶狀。
24.如權(quán)利要求23所述的液晶顯示裝置,其特征是帶狀的上述彩色濾光片和上述光透過(guò)性區(qū)域都與水平面大體上平行。
25.如權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置,其特征是上述液晶組成物層以及上述偏光部分形成為具有常開(kāi)型特性的配置。
26.一種液晶顯示裝置,包括液晶單元和驅(qū)動(dòng)部分,上述液晶單元具有至少一方為透明的一對(duì)基板、備于上述基板上的電極、挾持于上述基板之間的液晶組成物層以及根據(jù)上述液晶組成物層的液晶分子的定向狀態(tài)改變光的透過(guò)或反射特性的偏光部分,上述驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)上述液晶層;上述液晶單元的上面上備有導(dǎo)光板,導(dǎo)光板之上還備有內(nèi)藏光源的光源系統(tǒng),上述光源系統(tǒng)具有在上述光源非點(diǎn)亮?xí)r,把入射光導(dǎo)光到上述液晶單元表面上去的構(gòu)造,還具有在上述光源點(diǎn)亮?xí)r通過(guò)把上述光源系統(tǒng)放到上述導(dǎo)光板上表面之上而把來(lái)自上述光源的光導(dǎo)光到上述液晶單元表面上去的構(gòu)造。
27.如權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置,其特征是具有一種開(kāi)關(guān),它通過(guò)在上述導(dǎo)光板的上表面上加上光反射性的板的辦法自動(dòng)地使上述光源點(diǎn)亮。
28.一種液晶顯示裝置,包括液晶單元和驅(qū)動(dòng)部分,上述液晶單元具有至少一方透明的一對(duì)基板、備于該基板上的電極、挾持于該基板之間的液晶組成物層和根據(jù)液晶分子的定向狀態(tài)改變光的透過(guò)或反射特性的偏光板,上述驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)上述液晶層,其特征是在上述液晶單元的下方備有反射式導(dǎo)光板,上述反射式導(dǎo)光板具有把來(lái)自上述反射式導(dǎo)光板上方的光導(dǎo)向上述液晶單元的性質(zhì),上述液晶單元的背面一側(cè)有反射板,上述反射板把從下方入射到液晶單元中來(lái)的光,主要反射到與上述液晶單元的表面垂直的方向上去。
29.一種液晶顯示裝置,包括液晶單元和驅(qū)動(dòng)部分,上述液晶單元具有至少一方透明的一對(duì)基板、備于該基板上的電極、夾持于該基板之間的液晶組成物層以及根據(jù)液晶分子的定向狀態(tài)改變光的透過(guò)或反射特性的偏光部分,上述驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)上述液晶層,其特征是上述液晶單元的面和水平面所形成的夾角大于45度,在上述液晶單元的下方備有反射式導(dǎo)光板,上述反射式導(dǎo)光板的面和水平面的夾角不足45度,上述反射式導(dǎo)光板具有把來(lái)自上述反射式導(dǎo)光板上方的光導(dǎo)光至上述液晶單元上去的性質(zhì),上述液晶單元的背面一側(cè)有反射板,上述反射板把從斜下方入射到液晶單元上來(lái)的光主要地反射到對(duì)上述液晶單元的表面垂直的方向上去。
30.如權(quán)利要求28所述的液晶顯示裝置,其特征是上述反射式導(dǎo)光板由微細(xì)地傾斜的微型鏡子組成。
31.如權(quán)利要求30所述的液晶顯示裝置,其特征是在上述液晶單元和上述反射板之間填充有透明介質(zhì)。
32.如權(quán)利要求31所述的液晶顯示裝置,其特征是使上述反射式導(dǎo)光板的局部性表面、上述反射板的表面中的任意一方的表面上具有光散射性。
33.如權(quán)利要求32所述的液晶顯示裝置,其特征是上述反射式導(dǎo)光板具有白色的光散射性。
34.如權(quán)利要求33所述的液晶顯示裝置,其特征是上述偏光部分是備于上述液晶單元的表面上的偏光板,上述偏光板與空氣的界面平坦且無(wú)光散射性。
35.如權(quán)利要求33所述的液晶顯示裝置,其特征是上述反射板的局部性的表面構(gòu)造為鏡面構(gòu)造。
36.如權(quán)利要求32所述的液晶顯示裝置,其特征是上述反射板的表面、上述偏光板與空氣相接的任一界面都是局部平坦的且具有透明性,而且使上述反射式導(dǎo)光板具有光散射性。
37.如權(quán)利要求28所述的液晶顯示裝置,其特征是上述液晶單元具備兩種以上顏色不同的彩色濾光片,在相鄰的上述彩色濾光片之間、且在上述一對(duì)基板的內(nèi)側(cè),具有光透過(guò)性的區(qū)域。
38.如權(quán)利要求37所述的液晶顯示裝置,其特征是上述兩種以上顏色不同的彩色濾光片以及上述的光透過(guò)區(qū)域中的任何一個(gè)都是帶狀的。
39.一種液晶顯示裝置,其特征是,具備有液晶單元和驅(qū)動(dòng)部分,上述液晶單元具有至少一方透明的一對(duì)基板、備于該基板上的電極、挾持于該基板之間的液晶組成物層以及根據(jù)液晶分子的定向改變光的透過(guò)或反射特性的偏光部分,上述驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)上述液晶層;上述液晶單元的面與水平面的夾角大于45度、且在上述液晶單元的下方備有反射式導(dǎo)光板、上述反射式導(dǎo)光板在其側(cè)面里內(nèi)藏光源、上述反射式導(dǎo)光板具有在上述光源未點(diǎn)亮?xí)r把來(lái)自上述反射式導(dǎo)光板上方的光導(dǎo)光到上述液晶單元上去的性質(zhì),而且還具有在上述光源點(diǎn)亮?xí)r把來(lái)自上述光源的光透過(guò)上述反射式導(dǎo)光板的上側(cè)表面導(dǎo)光到上述液晶單元上去的性質(zhì)。
40.一種反射式液晶顯示裝置,它包括至少具備液晶層、液晶顯示部分和反射部分,上述液晶顯示部分由液晶層和挾著該液晶層的一對(duì)偏光膜構(gòu)成,且以透過(guò)、遮斷與顯示面約成法線方向的外部光的模式進(jìn)行明暗顯示;上述反射部分,反射透過(guò)該液晶顯示部分的上述外部光,其特征是上述液晶顯示部分是即使在遮斷上述外部光的模式下也使上述大致法線方向之外的規(guī)定方向的外部光具有透過(guò)特性的裝置;上述反射部分是把透過(guò)上述液晶顯示部分的上述規(guī)定方向的外部光,反射到上述大致法線方向的裝置,并且在上述反射部分和上述顯示部分之間具有由折射率不同的兩種以上的透明介質(zhì)構(gòu)成的散射體。
41.一種反射板,其特征是具有把來(lái)自與上述反射板法線方向成超過(guò)0度傾斜角方向入射的外部光,反射到大致法線方向的功能;上述大致法線方向的反射光強(qiáng)度地比與上述傾斜角大小相同而符號(hào)相反的角度方向的出射角度的射出光強(qiáng)度高;上述反射板的反射面為鏡面;并且在上述反射板上配置了折射率不同的兩種以上的透明介質(zhì)。
42.一種偏光反射板,其特征是具有把來(lái)自與上述反射板法線方向成超過(guò)0度傾斜角方向入射的外部光反射到大致法線方向的功能;上述大致法線方向的反射光強(qiáng)度要比與上述傾斜角大小相同而符號(hào)相反的角度方向的出射角度的射出光強(qiáng)度高;上述反射板的反射面為鏡面;并且在偏光板和上述反射板之間配置了兩種以上折射率不同的透明介質(zhì)。
全文摘要
一種反射式液晶顯示裝置,至少具備液晶顯示部分和反射部分。液晶顯示部分由液晶層和挾著該液晶層的一對(duì)偏光板構(gòu)成,并以使與顯示面大致為法線方向的外部光透過(guò)或遮斷的模式進(jìn)行明暗顯示。反部分反射已透過(guò)該液晶顯示部分的外部光。液晶顯示部分具有即便在遮斷外部光的模式下也不遮斷大致法線方向之外的規(guī)定方向的外部光的透過(guò)特性,反射部分把已透過(guò)液晶顯示部分的規(guī)定方向的外部光反射到大致法線方向上去。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1117144SQ95107339
公開(kāi)日1996年2月21日 申請(qǐng)日期1995年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月9日
發(fā)明者檜山郁夫, 有本昭, 近藤克己, 伊東理, 藤井達(dá)久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所