显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示装置。
【背景技术】
[0002]近年来，已提出一种使用了高分子分散液晶G3DLC !Polymer Dispersed LiquidCrystal，聚合物分散液晶)的显示装置或照明装置。在这种显示装置或照明装置中，能够控制对I3DLC施加的电压并切换透明状态和散射状态。
[0003]一般的普通TOLC在将施加电压断开(OFF)时成为散射状态，当接通(ON)施加电压时成为透明状态。另外，也具有在将施加电压断开时成为透明状态、当接通施加电压时成为散射状态的反向roix。
[0004]【现有技术文献】
[0005]【专利文献】
[0006]专利文献1:日本特开2012 - 151081号公报
[0007]专利文献2:日本特开2012 - 141588号公报
【发明内容】
[0008]在一个方面中，本发明提供透明感高的显示装置。
[0009]本发明的一方面涉及的显示装置具有:一对透明基板，所述一对透明基板隔开且相对配置；光调制层，具备多个光调制元件，所述光调制元件配置于所述一对透明基板之间并具有规定的折射率各向异性，且针对由设于所述透明基板的电极产生的电场的响应性不同；以及光源，从所述光调制层的侧面向所述光调制层入射规定颜色的光，所述光调制层在未产生所述电场时使从所述光源入射的入射光透过，在产生所述电场时使所述入射光散射并向所述透明基板射出。
【附图说明】
[0010]图1的(A)、(B)是示出第一实施方式的显示装置的结构的一例的图。
[0011]图2是示出第二实施方式的显示装置的结构的一例的图。
[0012]图3的(A)?(C)是示出第二实施方式的显示面板的结构的图。
[0013]图4的(A)、(B)是说明第二实施方式的光调制层的作用的示意图。
[0014]图5是示出第二实施方式的面板驱动电路的结构的图。
[0015]图6是示出第二实施方式的侧光源的结构的图。
[0016]图7是示出第二实施方式的显示装置的硬件结构的图。
[0017]图8是示出第二实施方式的显示装置的功能结构的框图。
[0018]图9是说明第二实施方式的同步驱动控制的一例的图。
[0019]图10是示出第二实施方式的场序控制的动作时序的图。
[0020]图11是示出第二实施方式的线序控制的动作时序的图。
[0021]图12是示出在第二实施方式中提高入射光的直进性的结构的一例的图。
[0022]图13是示出在第二实施方式中提高入射光的直进性的结构的其它示例的图。
[0023]图14是示出第三实施方式的重叠了多个显示面板的结构例的图。
[0024]图15是示出第四实施方式的显示装置的结构的一例的图。
[0025]图16是示出第五实施方式的显示装置的结构的一例的图。
[0026]图17的(A)、⑶是不出第五实施方式的偏振光的射出量一例的图。
[0027]图18是示出第五实施方式的基于从背面入射的光的偏振方向的透过率与驱动电压的关系的一例的图。
[0028]图19是示出第五实施方式的显示装置的显示控制的一例的图。
[0029]图20的(A)、(B)是示出第六实施方式的显示装置的结构的一例的图。
[0030]图21是示出第七实施方式的显示装置的结构的一例的图。
[0031]图22是示出第七实施方式的显示装置的第一变形例的图。
[0032]图23是示出向图22的结构上入射了偏振方向不同的投影仪光的情况的图。
【具体实施方式】
[0033]以下，一面参照附图，一面对本发明的各实施方式进行说明。
[0034]此外，公开只不过是一个示例，在本领域普通技术人员中对保持发明的主旨的适当变更能够容易想到的内容应当是本发明的范围中所含有的内容。另外，为了使说明变得更明确，附图有时与实际形态相比而对各部的宽度、厚度、形状等示意性地表示，但终归是一个示例，并非限定本发明的解释。
[0035]另外，在本发明和各图中，有时在已出现过的图中与上述的图同样的构成部分上标注相同的符号并适当省略详细的说明。
[0036][第一实施方式]
[0037]使用图1来对第一实施方式的显示装置进行说明。图1是示出第一实施方式的显示装置的结构的一例的图。图1的(A)是第一实施方式的显示装置的俯视图。图1的(B)是图1㈧的Al - A2箭视方向的截面图。此外，图1的㈧、⑶是示意性表示显示装置的图，与实际的尺寸、形状未必相同。
[0038]如图1的(A)所示，在第一实施方式的显示装置I中，透明基板2的外面被敞开，从观察者视点可辨认透明基板2的平面。并且，沿着透明基板2的平面的一边配置有光源
8。此外，在透明基板2的平面的下层形成有光调制层4的平面。该光调制层4形成的平面区域成为显示区域。
[0039]说明显示装置I的结构。如图1的(B)所示，透明基板2具备隔开配置的一对透明基板2a、2b，在透明基板2a与透明基板2b之间具有光调制层4。透明基板2a、2b的与光调制层4侧相反的外面被敞开。另外，光源8从光调制层4的侧面向光调制层4入射光。
[0040]在此，光调制层4包括具有规定的折射率各向异性的第一光调制元件4a和第二光调制元件4b。第一光调制元件4a和第二光调制元件4b对由设于透明基板2a、2b上的电极所产生的电场的响应性不同。例如，第二光调制元件4b对电场的响应性比第一光调制元件4a对电场的响应性相对性地提高。
[0041]在这种光调制层4中，在光调制层4中未产生电场时，在包括正面方向以及倾斜方向的所有方向上几乎没有第一光调制元件4a与第二光调制元件4b的折射率差。因此，从光调制层4的侧面入射的光源8的入射光直接透过，不向透明基板2a、2b侧射出。并且，贯通透明基板2a、光调制层4、透明基板2b所重叠的层的贯通方向的光也透过。这样，光调制层4在未产生电场时具有高的透明性，在将透明基板2a的平面作为表面时，观察者能够视觉确认从外部已入射至作为背面的透明基板2b的光。在以下的说明中，将光调制层4使入射光透过的状态称为“透明状态”。此外，假设正面方向是指视觉确认透明基板2的平面的方向，倾斜方向是指其以外的方向。
[0042]另一方面，在光调制层4中产生有电场时，相应于第一光调制元件4a与第二光调制元件4b的响应性不同的折射率差在所有方向上都增大。因此，来自光源8的入射光在光调制层4内被散射，该散射光向透明基板2a、2b侧射出。因此，观察者能够视觉确认从透明基板2a射出的散射光。在以下的说明中，将光调制层4使入射光散射的状态称为“散射状态”。
[0043]根据上述的显示装置1，控制向使电场在光调制层4中产生的电极的电压施加进并切换光调制层4中所产生的电场的产生和消失，从而能够将光调制层4切换为透明状态和散射状态。
[0044]在显示装置I中，在光调制层4中未产生电场的状态下，在所有方向上几乎没有第一光调制元件4a与第二光调制元件4b的折射率差，因此能够获得不论从哪一个方向观察都高的透明性。在一般的普通TOLC中，即使在正面方向上透明，但从原理上来说在倾斜方向上也具有散射性，因此透明感低。与此相反，显示装置I具有在所有方向上都高的透明性。此外，虽然将透明基板2a侧作为表面而进行了说明，但是将透明基板2b作为表面也是同样的。
[0045]另外，显示装置I也能够设定为如由图1的点划线所示那样将显示区域分割并对每个分割的区域切换透明状态和散射状态的结构。这样，通过对每个分割的区域控制透明状态和散射状态，从而能够显示图像。此外，在图1的示例中，虽然示出了将显示区域分割成矩阵状的示例，但本发明不限定于此。例如，既能够设定为利用一个电极切换显示区域的结构，也能够设定为只在显示区域的一部分区域上配置电极进而只在一部分区域上进行电场的产生与消失的切换的结构。
[0046]并且，虽然作为本发明的一实施方式而对显示装置I进行了说明，但是本发明不限定于此。例如，也可以是将从显示装置I中射出的光用作为照明的照明装置。另外，显示装置I不必总是进行显示。例如，也可以在通常状态下将透明基板2用作为例如窗玻璃这样的透明板，根据需要而显示图像。根据显示装置1，在未将电压施加于电极的状态下具备高的透明性，从而也可以进行这种利用。
[0047]以下，作为实施方式而说明的显示装置并非只是狭义的显示装置，而是能够适用于各种形式。
[0048][第二实施方式]
[0049]接下来，对第二实施方式的显示装置进行说明。首先，对显示装置的结构进行说明。
[0050](I)结构
[0051]图2是示出第二实施方式的显示装置的结构的一例的图。
[0052]图2中所示的显示装置10具有:显示面板20、面板驱动电路30、侧光源40、光源驱动电路50、图像输出部60、以及同步驱动部70。显示装置10是图1中所示的显示装置I的一实施方式。在以下，为方便起见，将从正面方向视觉确认显示面板20的情况下的水平方向作为X方向，将垂直方向作为Y方向，将纵深方向作为Z方向，根据需要而应用于说明中。
[0053]如图1所示，显示面板20具有夹着光调制层4而隔开的一对透明基板2。与光调制层4侧相反的外面被敞开，观察者能够通过一对透明基板2的外面而视觉确认从光调制层4中射出的光。在以下的说明中，将光调制层4射出光而能够使观察者视觉确认颜色的区域作为显示区域。显示面板20以将显示区域分割后的分割区域为显示单位，对应每显示单位进行显示控制。在以下的说明中，将该显示单位作为显示单元Cpq。在图2的示例中，显示单元Cpq配置成二维的矩阵状。假设P表示行方向的位置，q表示列方向的位置。
[0054]面板驱动电路30控制向使电场的产生与消失在对应于显示单元Cpq的每个光调制层区域上发生的电极的电压施加。在面板驱动电路30中，根据从同步驱动部70输入的驱动信号，按显示单元Cpq单位将电压施加于电极而按顺序驱动，从而切换每个显示单元Cpq的光调制层区域的散射状态和透明状态。
[0055]侧光源40沿着显示面板20的侧边配置，向显示面板20的光调制层4入射规定颜色的光。侧光源40具有发出各不相同的颜色的光且独立地被控制的多个色光源。例如，具有发出第一原色光的第一色光源、发出第二原色光的第二色光源、以及发出第三原色光的第三色光源。在第二实施方式中，将第一原色设为红色，将第二原色设为绿色，将第三原色设为蓝色。此外，可以取代第一原色、第二原色、第三原色而组合处于互补色关系上的任意颜色的光源来使用。另外，也可以是显示单色的装置。
[0056]光源驱动电路50根据来自同步驱动部70的驱动信号，分别驱动侧光源40的各光源。
[0057]图像输出部60将图像信号SRGB输出至同步驱动部70。在图像信号SRGB中设定有对应于显示面板20的显示区域的颜色信息。图像信号SRGB例如对应于显示单元Cpq而包括红色成分的信号值Rpq、绿色成分的信号值Gpq、蓝色成分的信号值Bpq。在以下的说明中，假设在图像信号SRGB中，对每个显示单元Cpq通过红色成分Rpq、绿色成分Gpq、蓝色成分Bpq来设定显示单元Cpq的颜色信息。此外，图像信号SRGB可以与显示单元Cpq不一对一对应。
[0058]同步驱动部70获取图像信号SRGB，同步驱动面板驱动电路30和光源驱动电路50。具体而言，使相对于显示单元Cpq的由面板驱动电路30进行的电极驱动和由光源驱动电路50所驱动的从侧光源40进行的光入射同步。
[0059]对各构成部的详情依次说明。
[0060]首先，对显示面板20进行说明。图3是示出第二实施方式的显示面板的结构的图。图3的㈧是显示面板的截面图。图3的⑶是表示电压未施加时的光调制层的状态的一例的图。图3的(C)是表示电压施加时的光调制层的状态的一例的图。在图3的(B)、(C)中，使用折射率椭球来表示光调制层中所包含的光调制元件的折射率各向异性。该折射率椭球用张量椭球表不从各种各样的方向入射的直线偏振光的折射率，通过观察从光入射的方向上剖开的椭球截面，能够在几何学上知道折射率。
[0061]如图3的(A)所示，显示面板20具有:被隔开配置的下侧透明基板22及上侧透明基板23、设于下侧透明基板22的与上侧透明基板23相对的面上的下侧电极31、设于上侧透明基板23的与下侧透明基板22相对的面上的上侧电极32、以及配置于下侧透明基板22与上侧透明基板23之间的光调制层80。另外，在显示面板20侧面的与光调制层80相对的位置上配置有侧光源40。下侧透明基板22及上侧透明基板23的与光调制层80侧相反的外面被敞开，从而能够由观察者视觉确认。
[0062]下侧透明基板22及上侧透明基板23支撑光调制层80，一般由对可见光透明的基板构成。作为那种基板的材料，例如可列举玻璃板、树脂基板等。
[0063]下侧电极31及上侧电极32通过施加电压而在下侧电极31与上侧电极32之间产生电场，从而向其间的光调制层80施加电场。另外，下侧电极31及上侧电极32均由透明的材料形成。下侧电极31及上侧电极32的形状根据驱动方式而不同，但不论在哪一种驱动方式中，都能够以显示单元Cpq为驱动单位而在对应于显示单元Cpq的每个区域上独立地使电场产生。关于下侧电极31及上侧电极32的结构，将在后面说明。
[0064]光调制层80是包括两种光调制元件的层。两种光调制元件的折射率各向异性相同，而对电场的响应性不同。在图3所示的显示面板20中，成为含有液晶性单体81和分散于液晶性单体81内的液晶分子82的复合层。在此，液晶性单体81和液晶分子82的常光折射率和异常光折射率彼此相等。此外，允许例如由制造误差等引起的折射率的偏差。另一方面，对电场的响应性，液晶分子82比液晶性单体81高。液晶性单体81例如成为对电场没有响应的条纹状结构或多孔质结构、或者成为具有比液晶分子82慢的响应速度的棒状结构。液晶性单体81是第一光调制元件4a的一实施方式，液晶分子82是第二光调制元件4b的一实施方式。此外，液晶性单体81优选为可通过光或热固化而聚合化的单体。在使该液晶性单体聚合化而已转化为聚合物的情况下，液晶分子82和液晶性聚合物(高分子材料)优选常光折射率和异常光折射率始终彼此相等而被固化。并且，优选，对电场的响应性，液晶分子82比液晶性聚合物高。以下，关于液晶性聚合物的说明也符合使该液晶性单体聚合化后的液晶性聚合物。另外，本实施方式的光调制层80能适用于液晶分子82已被分散于该高分子材料内的复合层即高分子分散液晶(PDLC !Po