专利名称：显示装置和使用该显示装置的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置和使用了该显示装置的电子装置，特别是涉及反射外部光来进行显示的反射型的液晶显示装置、反射外部光来进行显示的反射型和透射光源光来来进行显示的透射型的可两用的半透射反射型的显示装置以及使用了该显示装置的电子装置。
以往，在使用了液晶面板的显示装置中，有使用外部光来进行显示的反射型显示装置和从液晶面板的背面照射光的透射型显示装置。
在此，在反射型显示装置的情况下，由于在暗的场所外部光的光量减少，故难以看到显示。另一方面，在透射型显示装置的情况下，不管在亮的场所、暗的场所，光源那部分的耗电量大，特别不适合于用电池进行工作的携带用的显示装置等。
因此，有反射型和透射型的可两用的半透射反射型的显示装置。在该显示装置中，在亮的场所使用的情况下，利用在装置内部设置的光反射片来反射从显示画面入射的外部光，同时，在使用在该光路中配置的液晶、偏振片等的光学元件在每个像素中控制从显示画面射出的光量，进行反射型显示。
另一方面，在暗的场所使用该显示装置的情况下，利用背照光源等的内置光源从液晶面板的背面一侧照射光源光，同时，使用上述的液晶、偏振片等的光学元件在每个像素中控制从显示画面射出的光量，进行透射型显示。
此外，在反射型、透射型的可两用的显示装置中，使用TN(扭曲向列)液晶或STN(超扭曲向列)液晶等作为充填在液晶面板内的液晶，利用施加到像素上的电压的有无，使液晶的偏振轴旋转，使透射偏振轴可变。
此外，上述偏振片透过具有规定方向的线偏振分量的光。
在此，关于现有技术的半透射反射型的显示装置，一边参照
图10，一边进行说明。
在图10中，5110是TN液晶面板的施加电压区，5120是TN液晶面板的不施加电压区。
5130表示上侧偏振片，5302表示上侧玻璃片，5304表示下侧玻璃片，5160表示反射偏振片，5307表示半透射光吸收片，5210表示光源。
首先，叙述利用反射型显示进行黑白显示的情况。
从显示装置的外部入射的入射光5601由上侧偏振片5130变成具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光，由TN液晶面板的不施加电压区5120变成具有偏振方向大体扭转90度的与纸面垂直的方向的线偏振分量的光，由反射偏振片5160按具有与纸面垂直的方向的线偏振分量的光的原样反射，再由TN液晶面板的不施加电压区5120变成具有偏振方向大体扭转90度的与纸面平行的线偏振分量的光，从上侧偏振片5130射出。因而，在未对TN液晶面板施加电压时，变成白色显示。
另一方面，从显示装置的外部入射的入射光5603由上侧偏振片5130变成具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光，不因TN液晶面板的施加电压区5110改变偏振方向，按具有与纸面平行的线偏振分量的光的原样透过，其后被半透射光吸收片5307吸收，因此，变成黑色显示。
其次，说明利用透射型显示进行黑白显示的情况。
来自光源5210的光5602透过在半透射光吸收片5307中形成的开口部，由反射偏振片5160变成具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光，由TN液晶面板的不施加电压区5120变成具有偏振方向大体扭转90度的与纸面垂直的方向的线偏振分量的光，被上侧偏振片5130吸收，变成黑色显示。
另一方面，来自光源5210的光5604透过在半透射光吸收片5307中形成的开口部，由反射偏振片5160变成具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光，也不因TN液晶面板的施加电压区5110改变偏振方向，按具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光的原样透过，变成白色显示。
一般来说，在使用了液晶面板的显示装置中，液晶层的厚度大致为5μm至10μm，非常薄。另一方面，由于基板厚度为0.3mm至0.7mm，与液晶层相比，非常厚。
因此，如果使用上述的现有的显示装置进行反射型显示，则如图11中所示，从液晶面板上侧入射的外部光在液晶层中的光路在去路和返回路中有显著不同的情况。因此，根据入射到液晶面板上的外部光的入射角度，外部光在去路中所通过的像素与在返回路中通过的像素是不同的。而且，在观察者从倾斜方向看该光路差时，在未使用滤色片的黑白显示的情况下，在显示中产生了影子的现象、成为所谓的视差(parallax)的原因。此外，在使用了具有多色的滤色片的显示装置中，在光的去路和返回路中所通过的色不同，也产生混色这样的问题。
再有，在上述现有技术中，只示出了半透射反射型的显示装置，但在从图11的显示装置中去掉光源5210、并将半透射光吸收片5307换成光吸收片的结构的反射型的显示装置中，也同样产生这些问题。
本发明的第1目的在于提供一种减少了在反射型显示时产生的视差和混色的反射型或半透射反射型的显示装置。
此外，在图10中示出的现有的半透射反射型的显示装置中，由于采用了半透射光吸收片5307，在进行透射型的显示时，来自光源5210的射出光中的一部分或大部分被半透射光吸收片5307吸收，故不能充分有效地利用来自光源5210的射出光，存在显示变暗这样的问题。
本发明的第2目的在于实现一种能有效地利用来自光源的射出光以进行明亮的透射型显示的显示装置。
此外，在使用了上述的反射偏振片的显示装置中，基于上述显示原理，在反射型的显示时为正显示，在透射型的显示时为负显示，产生了所谓的正负反转。
本发明的第3目的在于在使用了反射偏振片的半透射反射型的显示装置中防止该正负反转。
为了达到上述目的，本发明的显示装置，具有在基板间夹住液晶而构成的液晶面板；被设置在上述液晶面板的一侧的第1偏振光装置；被设置在上述液晶面板的另一侧的光反射装置；以及被配置在上述液晶面板与上述光反射装置之间的光发散装置，其特征在于上述光发散装置具有向前散射特性，在将上述光发散装置与上述光反射装置之间的距离尺寸定为d(mm)的情况下，上述光发散装置的霾值H(％)满足H≥-200d+140的关系。
按照本发明的显示装置，在利用具有向前散射特性的光发散装置充分地发散了从液晶面板的上侧入射的外部光后，被离开该光发散装置规定距离而设置的光反射装置反射，其后，被光发散装置充分地发散，从背面一侧照射液晶面板。因此，由于不管外部光以怎样的入射角入射到液晶面板上，被光反射装置反射从背面一侧照射液晶面板的光都被充分地发散，故不产生视差。
此外，在本发明的一形态中，其特征在于在上述第1偏振光装置与上述光发散装置之间设置了滤色器，该滤色器具备多个着色层。
按照本形态的显示装置，入射到液晶面板上的外部光虽然一度被滤色片着色为多种颜色，但其后被具有向前散射特性的光发散装置充分地发散，该多种颜色混合在一起。然后，被光反射装置反射，从背面一侧照射液晶面板。由于从背面一侧照射该液晶面板的光成为接近于多种颜色混合在一起的白色光，故不管外部光以怎样的入射角入射到液晶面板上，都不产生混色。
此外，在本发明的另一形态中，其特征在于上述滤色器具有红色系列、绿色系列和蓝色系列的着色层。
按照本形态的显示装置，入射到液晶面板上的外部光被具有红色系列、绿色系列和蓝色系列的着色层的滤色片着色为多种颜色，其后，被光发散装置发散。此时，由于红、绿和蓝混合在一起，故发散光非常接近于白色。然后，由于从背面一侧对液晶面板照射该白色光，故可得到在色平衡方面良好的显示。
此外，在本发明的另一形态中，其特征在于在上述液晶面板与上述光反射装置之间设置了根据其偏振分量来分离入射光的第2偏振光装置。
按照本形态的显示装置，通过利用第2偏振光装置对透过了液晶面板的外部光进行偏振光分离，进行明暗显示。
作为第2偏振光装置，最好采用使第1线偏振分量的光大致透过，大致吸收与上述一种线偏振分量大致正交的第2线偏振分量的光的偏振光装置。
通过采用这样的偏振光装置，由于通过利用第2偏振光装置吸收透过了液晶面板的外部光来进行暗显示，通过利用第2偏振光装置使外部光透过、其后使其反射来进行明显示，故可实现在对比度特性方面非常良好的反射型的显示。
此外，按照本发明的另一形态，其特征在于还具备具有透光性的导光体和能使光导入到该导光体中的光源的照明装置，将上述照明装置配置在上述光发散装置与上述光反射装置之间。
本形态的显示装置是所谓的半透射反射型的显示装置，即，在暗时可进行光源光的透射显示，在明时可进行外部光的反射型显示。按照本形态的显示装置，实现可不产生视差或混色的反射型显示的半透射反射型的显示装置。再者，在透射型显示时，由于也利用具有向前散射特性的光发散装置充分地发散来自光源的射出光，故也有能对液晶面板均匀地照射光的效果。此外，由于利用导光体的厚度将光散射装置与光反射装置分离开，故可确保上述的距离尺寸d。
此外，按照本发明的另一形态，其特征在于在上述液晶面板与上述照明装置之间设置了根据其偏振分量来分离入射光的第2偏振光装置，具有反射偏振片，该反射偏振片被设置在上述第2偏振光装置与上述照明装置之间，使第1线偏振分量的光大致透过，大致反射与上述一种线偏振分量大致正交的第2线偏振分量，上述反射偏振片的透射轴与上述第2偏振光装置的透射轴大体一致。
按照本形态的显示装置，从照明装置射出的光中的与反射偏振片的透射轴相等的偏振方向的光透过反射偏振片。另一方面，与反射偏振片的反射轴相等的偏振方向的光被反射偏振片反射。然后，被光反射装置反射，再次返回到反射偏振片上。然后，在重复该反射中，都透过反射偏振片。即，从照明装置射出的光的大部分作为与反射偏振片的透射轴方向相等的偏振方向的光朝向第2偏振光装置射出。然后，该光透过其透射轴被设定为与反射偏振片的透射轴平行的第2偏振光装置，朝向液晶面板射出。因此，实现从照明装置射出的光的利用效率非常良好的明亮的透射型显示。再有，由于反射偏振片的透射轴与第2偏振光装置的透射轴对齐，故从液晶面板上侧入射的外部光不因反射偏振片而受到任何不良影响，因此，不产生所谓的正负反转。
此外，本发明的电子装置具备显示装置，该显示装置具有在基板间夹住液晶而构成的液晶面板；被设置在上述液晶面板的一侧、根据其偏振分量来分离入射光的第1偏振光装置；被设置在上述液晶面板的另一侧的光反射装置；以及被配置在上述液晶面板与上述光反射装置之间的光发散装置，其特征在于上述光发散装置具有向前散射特性，在将上述光发散装置与上述光反射装置之间的距离尺寸定为d(mm)的情况下，上述光发散装置的霾值H(％)满足≥-200d+140的关系。
按照本发明的电子装置，可实现不产生视差或混色的电子装置。
图1是示出在本发明的显示装置中被使用的反射偏振片的斜视图。
图2是示出本发明的反射型显示的原理的说明图。
图3是示出本发明的透射型显示的原理的说明图。
图4是示出视差的计测实验的说明图。
图5是示出第1实施例的显示装置的概略结构图。
图6是示出第2实施例的显示装置的概略结构图。
图7是示出第3实施例的显示装置的概略结构图。
图8是示出第4实施例的显示装置的概略结构图。
图9是示出第5实施例的显示装置的概略结构图。
图10是示出现有技术的显示装置的概略结构图。
图11是示出在现有技术的显示装置中发生了视差的状态的说明图。
其次，一边参照图2、图3，一边对于本发明的显示装置的显示原理进行详细的说明。再有，以下，对半透射反射型的显示装置进行例示，但反射的显示原理在反射型的显示装置中也是一样的。
在该液晶显示装置中，作为透射偏振轴可变光学元件使用了TN液晶面板140。此外，在TN液晶面板140的上侧，设置了上侧偏振片130，在TN液晶面板140的下侧，依次设置了由RGB(红、绿、蓝)构成的滤色片150、下侧偏振片160、光发散片170和反射偏振片180。再者，在反射偏振片180的下侧，依次设置了成为光源的背照光源190、光反射片200。
再有，上侧偏振片130的透射轴与下侧偏振片160的透射轴成为大体正交的关系，下侧偏振片160的透射轴与反射偏振片180的透射轴处于平行的关系。此外，光发散片170进行具有霾值H的向前散射。
此外，左侧的141表示未对TN液晶面板140施加电压的不施加电压区，右侧的142表示施加电压的施加电压区。
关于以这种方式构成的显示装置，以下，一边参照图2，一边说明反射型显示的工作。
开始，叙述从外部入射的光通过TN液晶面板140的不施加电压区141的情况。
从显示装置的外部入射的入射光111中，由于上侧偏振片130之故，只有具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光透过，其后，该光由TN液晶面板140的不施加电压区141变成具有偏振方向大体扭转90度的与纸面垂直的方向的线偏振分量的光，作为与纸面垂直的方向的线偏振分量透过滤色片150、下侧偏振片160、光发散片170和反射偏振片180，通过透明的背照光源190，到达光反射片200而反射。然后，被光反射片200反射的光中，只有具有与纸面垂直的方向的线偏振分量的光112再次透过背照光源190、反射偏振片180、光发散片170、下侧偏振片160、滤色片150，由不施加电压区141变成具有偏振方向大体扭转90度的与纸面平行的方向的线偏振分量的光，该光作为射出光113被射出。
此外，在被光反射片200反射的光中，不仅包含具有与纸面垂直的方向的线偏振分量的光112，也包含具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光114。因此，该光114被反射偏振片180反射，再次被光反射片200反射，偏振方向被改变，一部分变成具有与纸面垂直的方向的线偏振分量的光115，通过反射偏振片180。通过重复上述过程，可有效地利用光，从上侧偏振片130射出的射出光113与不使用反射偏振片180的情况相比，亮度可提高约1.6倍。
在此，看来好像入射光111和射出光113通过颜色不同的滤色片150，但由于在下侧偏振片160与反射偏振片180之间设置了光发散片170，故在通过该光发散片170时，通过了各色的滤色片150的光被发散。因此，被光反射片200反射的光的红、绿、蓝被混在一起，不会对特定的色有强的着色。其结果，从上侧偏振片130射出的光113被着色为被光反射片200反射了的光通过滤色片150的颜色。
其次，叙述从外部入射的光通过TN液晶面板140的施加电压区142的情况。
从显示装置的外部入射的入射光116中，由于上侧偏振片130之故，只有具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光透过，其后，该光不因TN液晶面板140的施加电压区142改变偏振方向而通过，通过滤色片150，被下侧偏振片160吸收而变暗。
这样，在不施加电压区141中，可利用反射偏振片180有效地利用入射到显示装置上的光，被光反射片200反射了的光变成由滤色片150着色了的射出光113而被射出。另一方面，在施加电压区142中，光被下侧偏振片160吸收而变暗。
其次，一边参照图3，一边说明透射型显示的工作。
开始，叙述从背照光源190射出的光通过TN液晶面板140的不施加电压区141的情况。
从背照光源190发生的光源光中，具有与纸面垂直的方向的线偏振分量的光121通过反射偏振片180、光发散片170、下侧偏振片160、滤色片150，由TN液晶面板140的不施加电压区141变成具有偏振方向大体扭转90度的与纸面平行的方向的线偏振分量的光，该光从上侧偏振片130作为射出光122被射出。
此外，来自背照光源190的光源光中，不仅包含具有与纸面垂直的方向的线偏振分量的光121，也包含具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光123。因此，该光123被反射偏振片180反射，被光反射片200反射，偏振方向被改变，一部分变成具有与纸面垂直的方向的线偏振分量的光124，通过反射偏振片180。通过重复上述过程，可有效地利用光，可使射出光122变得明亮。
其次，叙述来自背照光源190的光源光通过TN液晶面板140的施加电压区142的情况。
背照光源190的光源光中，具有与纸面垂直的方向的线偏振分量的光125通过反射偏振片180、光发散片170、下侧偏振片160、滤色片150，其后，该光不因TN液晶面板140的施加电压区142改变偏振方向而通过，被上侧偏振片130吸收而变暗。
此外，来自背照光源190的光源光中，具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光126被反射偏振片180反射，被光反射片200反射，偏振方向被改变，一部分变成具有与纸面垂直的方向的线偏振分量的光127，通过反射偏振片180。但是，该光127也不因TN液晶面板140的施加电压区142改变偏振方向而通过，被上侧偏振片130吸收而变暗。
这样，利用TN液晶面板140的施加、不施加电压的组合，射出由滤色片150着色了的射出光113、122。
而且，在本发明的显示装置中，因为设置了光发散片170和光反射片200，故如图2中示出的入射光111那样，通过具有与纸面平行的方向的线偏振分量的光通过滤色片150的例如红滤色片而被着色为红色，通过下侧偏振片160、光发散片170、反射偏振片180和背照光源190，到达光反射片200。该红色的光在通过光发散片170时，因为被向前散射，故到达光反射片200的光不只是通过了红的滤色片150的光，而且通过了绿、蓝的受到了绿、蓝的着色的光混在一起，接近于白色光。因此，被光反射片200反射的光112在图2中被认为是红色，但实质上由于被光发散片170发散的受到了其它色(绿、蓝)的着色的光也同样反射，故反射光变成白色。而且，该白色光再次通过背照光源190、反射偏振片180、光发散片170和下侧偏振片160，通过滤色片150中的特定的色(例如，绿)，透过液晶面板140、上侧偏振片130，被射出的光被着色为绿色。
再者，本发明者为了减少在上述结构的显示装置中在利用反射型显示进行黑白显示时发生的视差等，进行了锐意的实验。而且，该实验方法中，如图4中所示，在把显示装置倾斜30度之后，使之射光从相对于显示装置倾斜45度的方向入射，观察者从正上方观察视差，得到了表1的实验结果。再有，表1中的霾值H表示光发散片170的发散率(5～95％)、距离尺寸d表示光发散片170与光反射片200的距离尺寸(mm)。
(表1)
其中、表1中的◎影子模糊，显示清晰○影子模糊△可看到稍微清晰的影子×可看到清晰的影子此外，如果利用该表1将霾值H与距离尺寸d的关系作为数学式来表示，则如下述的数学式(1)所示。
H≥-200d+140…(1)因此，这样来构成显示装置，使其满足该数学式(1)。
由此，光发散片170可使从该光发散片170射出的光在充分地发散了的状态下到达光反射片200，可减少视差的发生。
另一方面，在利用反射型显示进行彩色显示时，被入射的光在通过滤色片150时被着色，在因光发散片170之故而处于不充分的发散状态下被光反射片200反射的情况下，再次入射到TN液晶面板140上的光与预先作为基色而被着色的光混在一起，成为带有颜色不匀的显示。
因此，通过设定显示装置使其满足上述数学式(1)，可使到达光反射片200的分别被着色为红、绿、蓝的光处于充分地发散了的状态。由此，可使被光反射片200反射的光成为均匀地混合了红、绿、蓝的白色光。其结果，通过在反射型显示时使从液晶面板140的背面一侧照射的光成为白色光，可实现没有颜色不匀的鲜明的彩色显示。
此外，如果滤色片150是由红、绿、蓝构成的点阵显示，则可进行多彩色显示、进而进行全彩色显示。
再有，在上述的说明中，说明了常白模式，但也可以是常黑模式。而且，在常白模式中，即使是反射型显示、透射型显示的任一种情况下，也可起到利用反射偏振片180和光反射片200使显示变得明亮这样的效果。
此外，在上述结构中，以TN液晶面板140为例进行了说明，但即使使用STN液晶面板或ECB(电控制双折射)液晶面板等其它利用电压等改变透射偏振轴的液晶面板来代替TN液晶面板140，其工作原理也是相同的。
此外，在上述显示装置中，为例使射出光113、122变得明亮，在光发散片170与背照光源190之间，设置了反射偏振片180，但也可省略该反射偏振片180。
再者，也可作为省略了背照光源190的反射型的显示装置来构成。
其次，使用图1至图3，说明反射偏振片的原理。图1是作为反射偏振光装置的反射偏振片的概略斜视图，图2、图3是使用了该反射偏振片的显示装置的概略图。
首先，一边参照图1，一边叙述反射偏振片180的结构。反射偏振片180具有交替地层叠了多个不同的层1(A层)和2(B层)这2个层的层叠体结构。在此，在层1、2中，形成为A层1的X方向的折射率(nAX)与Y方向的折射率(nAY)不同，A层1的Y方向的折射率(nAY)与B层2的Y方向的折射率(nBY)实质上相等。
因而，从与该反射偏振片180的上表面5垂直的方向入射到反射偏振片180上的光中的具有Y方向的线偏振分量的光透过该反射偏振片180，作为具有Y方向的线偏振分量的光从下表面6被射出。此外，相反地从与反射偏振片180的下表面6垂直的方向入射到反射偏振片180上的光中的具有Y方向的线偏振分量的光透过该反射偏振片180，作为具有Y方向的线偏振分量的光从上表面5被射出。在此，将透过光的方向(Y方向)称为透射轴。
另一方面，在将A层1的Z方向的厚度定为tA、将B层2的Z方向的厚度定为tB、将入射光的波长定为λ的情况下，以满足下述的式(2)的方式形成反射偏振片180tA·nAX+tB·nBX=λ/2…(2)由此，从与反射偏振片180的上表面5垂直的方向入射到反射偏振片180上的具有波长λ的光中的具有X方向的线偏振分量的光被该反射偏振片180反射。此外，从与反射偏振片180的下表面6垂直的方向入射到反射偏振片180上的光中的具有X方向的线偏振分量的光被该反射偏振片180反射。在此，将反射光的方向(X方向)称为反射轴。
而且，在反射偏振片180中，通过使A层1的Z方向的厚度tA和B层2的Z方向的厚度tB发生各种变化，在整个可视光的全部波长范围内使上述数学式(2)成立，不仅是单一色的光、而且在全部白色光的范围内，使具有X方向的线偏振分量的光作为具有X方向的线偏振分量的光反射，使具有Y方向的线偏振分量的光作为具有Y方向的线偏振分量的光透过。
例如，可使用将聚乙烯萘(PEN)压延了的膜作为该反射偏振片180的A层，可使用二羧酸和对苯二甲酸萘的共聚多酯(coPEN)作为B层。再有，在本发明中使用的反射偏振片180的材料不限于此，可适当地选择其材料。此外，例如在特表平9-506985号公报等中，将这样的反射偏振片作为反射偏振片公开了其细节。
其次，参照附图，说明本发明的实施例。
1、实施例&#60第1实施例&#62图5是第1实施例的彩色显示装置10的概略结构图。显示装置10使用了STN单元20作为透射偏振轴可变装置。此外，在STN单元20的上侧，依次设置了相位差膜14和上侧偏振片12，在STN单元20的下侧，依次设置了光发散片30和下侧偏振片15。此外，在下侧偏振片15的下侧，依次设置了反射偏振片40、光源70和光反射片80。
在此，光源70使用LED(发光二极管)71，利用导光体72使光向上方射出。利用丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、非晶性的聚烯烃树脂等的透明树脂、玻璃等的无机透明材料或其复合体以约0.3mm～2mm的厚度形成了导光体72。此外，在导光体72的表面上形成了多个小的凸起，因为可视光的波长约为380nm～700nm，为了不发生因衍射引起的影响，该各凸起的大小有必要为5μm以上，为了使凸起的大小对肉眼是不明显的，希望为300μm以上。
此外，关于光反射片80，使用在PET膜上进行了铝蒸镀、银蒸镀的光反射片，或使用铝箔。
再者，关于STN单元20，通过在由玻璃基板21、22这2片和密封部件23构成的单元内封入STN液晶26来构成液晶面板。此外，在玻璃基板21的下表面上形成透明电极24，在玻璃基板22的上表面上设置透明电极25，构成了点阵。透明电极24、25由ITO(铟锡氧化物)或氧化锡等来形成。再者，在透明电极24的下表面上形成由红27R、绿27G、蓝27B构成的滤色片27，与透明电极25的电极图形一致。再有，滤色片27也可不在透明电极24的下表面上、而是在玻璃基板21与透明电极24之间形成。
相位差膜14作为色补偿用的光学各向异性体来使用，对在STN单元20中发生的着色进行校正，可实现黑白显示。
再有，本实施例的反射偏振片40使用利用图1已说明的反射偏振片180，该反射偏振片40的透射轴的方向与下侧偏振片15的透射轴的方向大体一致。
再者，在本实施例的显示装置10中，设定成满足上述数学式2.在显示装置10中，为了满足上述数学式(1)，将光发散片30的霾值例如定为82％，将光发散片30与光反射片80的距离尺寸d例如定为0.7mm。
其次，说明本实施例的显示装置10的工作。
首先，在反射型显示的STN单元20的不施加电压区中，从外部入射的光，因上侧偏振片12之故，变成具有规定方向的线偏振分量的光，其后，因STN单元20之故，变成具有偏振方向扭转了规定角度的线偏振分量的光，透过光发散片30、下侧偏振片15和反射偏振片40，再通过导光体72，被光反射片80反射。被反射了的光再次通过导光体72、反射偏振片40、下侧偏振片15和光发散片30，因STN单元20之故具有偏振方向扭转了规定角度的线偏振分量的光从上侧偏振片12射出。
而且，即使是被光反射片80反射的光中的偏振方向改变了的光，由于在反射偏振片40与光反射片之间80重复反射，不久从反射偏振片40朝向STN单元20射出，故可得到明亮的显示。此时，如果已反射的光通过滤色片27，则可将该光着色为红、绿、蓝的某一种颜色。
此外，在STN单元20的施加电压区中，从外部入射的光因上侧偏振片12之故，变成具有规定方向的线偏振分量的光，其后，按具有该线偏振分量的光的原样通过STN单元20，被下侧偏振片15吸收而变暗。
其次，在透射型显示的STN单元20的不施加电压区中，从光源70射出的光，由反射偏振片40变成具有规定方向的线偏振分量的光并透过，其后，因STN单元20之故，变成具有偏振方向扭转了规定角度的线偏振分量的光，通过上侧偏振片12射出。此时，射出光被着色为所通过的滤色片27的颜色。
另一方面，在STN单元20的施加电压区中，从光源70射出的光由反射偏振片40变成具有规定方向的线偏振分量的光并透过，按具有该线偏振分量的光的原样通过STN单元20，被上侧偏振片12吸收而变暗。
这样，在本实施例的显示装置10中，在反射型显示、透射型显示这两者中，可利用由红、绿、蓝这3色构成的滤色片27实现明亮的彩色显示。
再者，在本实施例的显示装置10中，以满足上述数学式(1)的方式来形成光发散片30的发散率(霾值H)、与光发散片30与光反射片80的距离尺寸d的关系。由此，光发散片30可使已被滤色片27着色为红、绿、蓝的每一种颜色的光在充分地被发散了的状态下从该光发散片30均匀地到达光反射片80上，可使被光反射片80反射的光成为混合了红、绿、蓝的白色光。
例如，在被入射的光中，在通过滤色片27的红27R时被着色为红色的光在由光发散片30成为充分地发散了的状态下到达光反射片80上。此外，在通过滤色片27的绿27G时被着色为绿色的光在由光发散片30成为充分地发散了的状态下到达光反射片80上。再者，在通过滤色片27的蓝27B时被着色为蓝色的光在由光发散片30成为充分地发散了的状态下到达光反射片80上。在此，在光反射片80上，变成这3色的光均匀地被混合了的白色光而反射，再次通过反射偏振片40、光发散片30和下侧偏振片15，入射到STN单元20上。此时，因为入射到STN单元20上的光变成被光反射片80反射时的白色，故从显示装置10射出的光只被所通过的滤色片27的颜色所着色。
其结果，通过在反射型显示时使从液晶面板140的背面一侧照射的光成为白色光，可防止成为色不匀而进行彩色显示，可实现鲜明的彩色显示。
&#60第2实施例&#62图6是进行第2实施例的黑白显示的显示装置的概略图。即，在显示装置10中，使用没有具备滤色片27的STN单元20’来代替具有滤色片27的STN单元20。此外，在STN单元20’的下侧，依次设置了下侧偏振片15、光发散片30、反射偏振片40、光源70和光反射片80。
在以这种方式构成的第2实施例的显示装置10中，也与上述的第1实施例的显示装置10同样，使光依次在反射偏振片40与光反射片80之间反射，只使具有规定方向的线偏振分量的光从反射偏振片40朝向STN单元20’照射。由此，在反射型的显示中，可使画面变得明亮。
而且，通过设计光发散片30的霾值H与光发散片30与光反射片80的距离尺寸d的关系使其满足上述数学式(1)，可使从光发散片30朝向光反射片80照射的光在到达光反射片80时成为充分地被发散了的状态，可减少在黑白显示时发生的视差，可使画面显示变得鲜明。
&#60第3实施例&#62图7是第3实施例的显示装置的概略图。在该实施例中，在第1实施例的显示装置10中，改变下侧偏振片15与光发散片30的位置，在STN单元20的下侧依次配置了下侧偏振片15和光发散片30。
&#60第4实施例&#62图8是第4实施例的显示装置的概略图。在该实施例中，在第3实施例的显示装置10中，在下侧偏振片15与光发散片30之间配置反射偏振片40，在STN单元20的下侧依次配置了下侧偏振片15、反射偏振片40和光发散片30。
&#60第5实施例&#62图9是第5实施例的显示装置的概略图。在该实施例中，在第4实施例的显示装置中，省略了下侧偏振片15。这样，在本实施例的显示装置中，通过减少光通过的部件，可使显示变得明亮。
2、变形例再有，在上述各实施例中，例示并描述了STN单元20作为液晶面板，但本发明不限于此，只要是TN液晶面板、ECB液晶面板等其它的利用电压等改变透射偏振轴的面板即可。
此外，上述第3至第6实施例中，叙述了彩色显示装置，但当然也可在第2实施例中叙述的进行黑白显示的显示装置中使用。
再者，上述的显示装置10可应用于个人计算机、寻呼机、液晶电视机、寻像器型或监视器直接观察型的磁带录像机、车辆导航装置、电子笔记本、台式电子计算机、文字处理器、工作站、携带电话机、可视电话机、POS终端、具备触摸屏的装置等电子装置。
如上所述，在本发明的显示装置中，因为将光发散装置的霾值H与光发散装置与光反射装置的距离尺寸d的关系设定为H≥-200d+140，故在使用反射型显示进行黑白显示的情况下，可使从光发散装置朝向光反射装置射出的光在充分地发散了的状态下到达光反射装置，故在使显示变得明亮的基础上，可使视差减少。
此外，在进行彩色显示的情况下，可使被着色为红、绿、蓝的入射光在充分地发散了的状态下到达光反射装置，由光反射装置作为使这些光均匀地混合了的白色光而反射，可实现鲜明的彩色显示。
权利要求
1．一种显示装置，具有在基板间夹住液晶而构成的液晶面板；被设置在上述液晶面板的一侧的第1偏振光装置；被设置在上述液晶面板的另一侧的光反射装置；以及被配置在上述液晶面板与上述光反射装置之间的光发散装置，其特征在于上述光发散装置具有向前散射特性，在将上述光发散装置与上述光反射装置之间的距离尺寸定为d(mm)的情况下，上述光发散装置的霾值H(％)满足H≥-200d+140的关系。
2．如权利要求1中所述的显示装置，其特征在于在上述第1偏振光装置与上述光反射装置之间设置了滤色器，该滤色器具备多个着色层。
3．如权利要求2中所述的显示装置，其特征在于上述滤色器具有红色系列、绿色系列和蓝色系列的着色层。
4．如权利要求1至权利要求3的任一项中所述的显示装置，其特征在于在上述液晶面板与上述光发散装置之间设置了根据其偏振分量来分离入射光的第2偏振光装置。
5．如权利要求4中所述的显示装置，其特征在于上述第2偏振光装置使第1线偏振分量的光大致透过，大致吸收与上述一种线偏振分量大致正交的第2线偏振分量的光。
6．如权利要求1至权利要求5的任一项中所述的显示装置，其特征在于还具备具有透光性的导光体和能使光导入到该导光体中的光源的照明装置，将上述照明装置配置在上述光发散装置与上述光反射装置之间。
7．如权利要求6中所述的显示装置，其特征在于在上述液晶面板与上述照明装置之间设置了根据其偏振分量来分离入射光的第2偏振光装置，具有反射偏振片，该反射偏振片被设置在上述第2偏振光装置与上述照明装置之间，使第1线偏振分量的光大致透过，大致反射与上述一种线偏振分量大致正交的第2线偏振分量，上述反射偏振片的透射轴与上述第2偏振光装置的透射轴大体一致。
8．一种具备显示装置的电子装置，该显示装置具有在基板间夹住液晶而构成的液晶面板；被设置在上述液晶面板的一侧、根据其偏振分量来分离入射光的第1偏振光装置；被设置在上述液晶面板的另一侧的光反射装置；以及被配置在上述液晶面板与上述光反射装置之间的光发散装置，其特征在于上述光发散装置具有向前散射特性，在将上述光发散装置与上述光反射装置之间的距离尺寸定为d(mm)的情况下，上述光发散装置的霾值H(％)满足H≥-200d+140的关系。
全文摘要
在反射型显示中,在使显示变得明亮的基础上,在黑白显示的情况下,可减少视差,在彩色显示的情况下,可实现鲜明的彩色显示。在TN液晶面板140的上侧,设置了上侧偏振片130,在下侧,依次设置了滤色片150、下侧偏振片160、光发散片170、反射偏振片180、背照光源190、光反射片200。而且,将光发散片170的霾值H与光发散片170与光反射片200的距离尺寸d的关系设定为H≥－200d+140。
文档编号G02F1/13357GK1288170SQ00127030
公开日2001年3月21日 申请日期2000年9月13日 优先权日1999年9月14日
发明者饭岛千代明 申请人:精工爱普生株式会社