液晶显示装置和电子装置的制造方法_3

文档序号:8256435
nm(预倾斜角很小并且可被忽略)。换句话说,液晶层30的厚度tLC(nm)与液晶层30含有的液晶的折射率各向异性的乘积不小于180nm并且不大于260nm。
[0088]第一相位差层61的慢轴61a与X-轴方向(第一偏光层51的吸收轴51a)之间的第一相差角Θ 61例如不小于20度并且不大于40度。在不例中,第一相差角Θ 61是28.5度。
[0089]第二相位差层62的慢轴62a与X-轴方向(第一偏光层51的吸收轴51a)之间的第二相差角Θ 62例如不小于85度并且不大于105度。在示例中,第二相差角Θ62是93.5度。
[0090]第二偏光层52的吸收轴52a与第一偏光层51的吸收轴51a相交。例如,第一偏光层51的吸收轴51a与第二偏光层52的吸收轴52a之间的角度Θ 52不小于45度并且不大于100度。更优选地,角度Θ 52不小于75度并且不大于95度。通过使用这样的角度Θ 52,获得了高对比度和高亮度。在示例中,角度Θ 52是79.5度。例如在角度Θ 52小于45度的情形下,反射波谱不是平坦的;很容易在亮态下着色;并且很容易降低对比度。
[0091]如图3B所示,上述光学层的特征被设定为使得入射在非像素部分30η(像素间区域15)上的第一光线LI基本被第一偏光层51所吸收。
[0092]如图3C所示,上述光学层的特征被设定为使得入射在像素单元30d上的第二光线L2在像素电极1e (第一像素电极11和第二像素电极12)处被反射并且穿过第二偏光层52。
[0093]图4A-4C是示出根据第一实施例的液晶显示装置的特征的曲线图。
[0094]图4A和4B示出穿过非像素部分30η的光线特征的模拟结果。图4C示出穿过像素单元30d的光线特征的模拟结果。在这些附图中,水平轴是波长λ (nm)。
[0095]在图4A中,竖直轴是透光率Tr。透光率Tr是穿过第二偏光层52、液晶层30、像素间区域15和第一偏光层51以从第一偏光层51发射出的光强度与从第二偏光层52侧入射的光强度的比值。透光率Tr对应于穿过第一偏光层51、像素间区域15、液晶层30和第二偏光层52的光线的透光率。
[0096]在图4B中,竖直轴是反射率Rf。在示例中,假定情形是反射器配置在液晶显示装置的后侧上。在示例中,假定与像素电极1e相同材料的层被配置为反射器。这样,反射率Rf是穿过第二偏光层52、液晶层30、像素间区域15和第一偏光层51、在后侧上的反射器处被反射、穿过第一偏光层51、像素间区域15和液晶层30并且从第二偏光层52发射出的光强度与从第二偏光层52侧入射出的光强度的比值。
[0097]在图4C中,竖直轴是反射率Rf。反射率Rf是在像素电极1e处被反射且从第二偏光层52发射出的光强度与从第二偏光层52侧入射出的光强度的比值。
[0098]在这些附图中,实线对应于断开状态;并且虚线对应于接通状态。在断开状态下,反电极21与像素电极1e之间的电势差被设定为例如O。此时,电压不施加于液晶层30。在接通状态下,高于阈值的电压(接通电压)被施加于反电极21与像素电极1e之间。此时,接通电压基本施加于液晶层30。为了简化起见,忽略由于配向膜产生的压降。
[0099]在示例中,第一排列方向LCla是90度。第二配向角Θ LCb约为-160度。扭转角Θ LCt是70度。液晶层30的厚度tLC与液晶层30含有的液晶的折射率各向异性的乘积是220nm。第一相位差层61的第一相差角Θ 61是28.5度。第二相位差层62的第二相差角Θ 62是93.5度。角度Θ 52是79.5度。
[0100]在如图4C所示的断开状态下(实线(第二光线L2)),像素单元30d处的反射率Rf较高,例如约为0.35-0.40。在接通状态下(虚线(第四光线L4)),像素单元30d处的反射率Rf低。这种情形下的波长是550nm。因此,在像素单元30d处,由于施加了电压,反射率Rf变化很大。藉此,完成了显示。在示例中,像素单元30d的断开状态对应于显示器的亮态。像素单元30d的接通状态对应于显示器的暗态。在示例中,完成了通常明亮(通常白色)的显示。
[0101]另一方面,如图4A所示的断开状态下(实线(第三光线L3)),非像素部分30η处的透光率Tr低。在示例中,非像素部分30η处的透光率Tr在接通状态下(虚线(第五光线L5))高于断开状态(实线)。非像素部分30η在接通状态下(虚线)的透光率Tr不小于约0.18并且不大于约0.20。例如,倾斜电场通过接通电压施加于非像素部分30η ;并且因此非像素部分30η的液晶排列变化了。藉此,非像素部分30η处的透光率Tr高于断开状态下的透光率。
[0102]如图4Β所示,非像素部分30η在断开状态下(实线)的反射率Rf低。在示例中,接通状态下(虚线)非像素部分30η处的反射率Rf高于断开状态(实线)。接通状态下(虚线)非像素部分30η处的反射率Rf不小于约0.07并且不大于约0.09。在这种情形下,倾斜电场也通过接通电压施加于非像素部分30η ;并且因此非像素部分30η的液晶排列变化。藉此,非像素部分30η处的反射率Rf高于断开状态下的反射率。
[0103]在非像素部分30η处,在像素单元30d处于接通状态下时的透光率Tr比在像素单元30d处于断开状态下时的透光率相对更高。换句话说,非像素部分30η通常是暗的(通常黑色)。因此,在示例中,通常明亮与通常暗淡之间的关系在非像素部分30η与像素单元30d之间互换。
[0104]非像素部分30η处的透光率Tr远远低于像素单元30d在断开状态和接通状态下的亮态的反射率Rf。藉此,后侧上穿过第二偏光层52且到达观察者80的图像被抑制了。藉此,实现了很容易看见的显示。
[0105]如图4B所示,在非像素部分30η处(像素间区域15),接通状态(虚线)下的透光率Tr高于断开状态(实线)。因此,许多情形中在接通状态下从前侧看见后侧上的图像。但是,因为透光率Tr很低,实际上这是不成问题的。在接通状态下,在像素单元30d处完成所需的显示。通过在像素单元30d处完成显示,不容易感知到非像素部分30η处的光的透过。另一方面,在断开状态下,不在像素单元30d处完成显示;并且整个显示表面具有均匀的亮度。因此,由于非像素部分30η处的光的透过,容易感知到后侧上的图像。在本实施例中,在断开状态下,因为非像素部分30η的光的透过被抑制,不容易感知到后侧上的图像。
[0106]反电极21与像素电极1e之间的小电势差对应于断开状态。第一电压是断开状态下第一像素电极11与反电极21之间的电势差。第一电压例如是小于用于液晶层30的排列变化的阈值的电压。
[0107]第二光线L2是当第一像素电极11与反电极21之间的电势差为第一电压时穿过第二偏光层52和第一像素单元31、入射在第一像素电极11上、在第一像素电极11处被反射并且穿过第一像素单元31和第二偏光层52的光线。第二光线L2的反射率对应于图4Β中实线所示的特征。
[0108]另一方面,当第一像素电极11与反电极21之间的电势差是第一电压时,第一光线LI的至少一部分入射在第一偏光层51上。这种光线从第一偏光层51射出并且为第三光线L3。第三光线L3(穿过第二偏光层52、液晶层30、像素间区域15和第一偏光层51的光线)的透光率对应于图4A中实线所示的特征。第三光线L3的透光率Tr基本为O ;并且第三光线L3极其暗淡。
[0109]此时(在断开状态下),第二光线L2的强度高于第三光线L3的强度。
[0110]另一方面,反电极21与像素电极1e之间的大电势差对应于接通状态。在接通状态下,第一像素电极11与反电极21之间的电势差是第二电压。第二电压例如是大于用于液晶层30的排列变化的阈值的电压。例如,第二电压的有效值大于第一电压的有效值。
[0111]第四光线L4是在接通状态下(当第一像素电极11与反电极21之间的电势差是第二电压时)穿过第二偏光层52和第一像素单元31、入射在第一像素电极11上、在第一像素电极11处反射、并且穿过第一像素单元31和第二偏光层52的光线。第四光线L4的反射率Rf对应于由如4B中虚线所示的特征。
[0112]在本实施例中,例如断开状态下第二光线L2的强度高于接通状态下第四光线L4的强度。
[0113]例如,在如图4A-4C所示的实施例中,明亮与暗淡之间的关系针对像素单元30d与非像素部分30η进行互换。例如,在从第二偏光层52侧发出光线(照明光)至液晶显示装置110(或111)的情形下,获得了如下特征。当第一像素电极11与反电极21之间的电势差是第一电压时,像素单元30d处于第一明亮状态。当第一像素电极11与反电极21之间的电势差是不同于第一电压的第二电压时,像素单元30d是第一暗淡状态。第一暗淡状态比第一明亮状态更暗淡。当第一像素电极11与反电极21之间的电势差是第一电压时,非像素部分30η处于第二暗淡状态。当第一像素电极11与反电极21之间的电势差是不同于第一电压的第二电压时,非像素部分30η是第二明亮状态。第二暗淡状态比第二明亮状态更暗淡。
[0114]例如,第二电压的有效值大于第一电压的有效值。在这种情形下,在像素单元30d处完成通常明亮的显示。另一方面,在本实施例中,第二电压的有效值可能小于第一电压的有效值。在这种情形下,在像素单元30d处完成通常暗淡的显示。
[0115]图5A和5B是示出根据第一实施例的液晶显示装置的操作的示意图。
[0116]图5A对应于非显示状态STl ;并且图5B对应于显示状态ST2。在非显示状态STl下,像素电极1e与反电极21之间的电压小于阈值。例如,电压基本为O伏。此时,施加于液晶层30的电压基本为O伏。非显示状态STl例如是断开状态。在显示状态ST2下,对应于显示内容的所需电势被设定为用于所述多个像素电极10e。对应于显示内容的各种电压被设定为用于反电极21与所述多个像素电极1e中每个电极之间的电压。在示例中,在显示状态ST2下显示棋盘式图案作为示例。
[0117]在如图5A所示的非显示状态STl下,配置在液晶显示装置110(111)后侧上的物体75的图像不容易看见并且基本不被感知到。这是因为非像素部分30η处的透光率Tr (以及反射率Rf)较低。
[0118]如图5Β所示,例如很多情形中非像素部分30η的透光率Tr在显示状态ST2下高于非显示状态STl ;并且可透视和看见后侧上的物体75。但是在显示状态ST2下,显示所需的显示内容;并且显示区域的亮
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