液晶装置和电子设备的制作方法

专利名称：液晶装置和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沿不同方向同时显示至少两个图像的液晶装置和电 子设备。
背景技术：
通常，液晶装置具备一对基板、和封入该基板之间的液晶层。已知通 过在这种液晶装置的一个基板的表面上进一步重叠已经形成了具有开口 部的阻挡层的阻挡掩膜基板，可沿不同方向同时显示两个图像。在专利文
献1中，记载了可使用这种两个图像进行立体显示的3维图像显示装置。 另外，通过使上述两个图像的显示方向更大不同，例如也可构成为不
同的观察者可从倾斜左右方向分别识别该两个图像。在这种可两个画面显
示的液晶装置中，观察者不是从正面方向(即基板的法线方向)、而主要是
从倾斜方向观察显示。
专利文献l:特许第2857429号公报
但是，由于液晶装置通常被构成为正面方向的显示的对比度最大，所 以在从倾斜方向观察的情况下，不能得到充分的对比度。因此，若将这种 液晶装置原样用于两个画面显示用途，则各个图像的最佳显示视角下的显 示对比度变低，存在识别性不充分的问题。

发明内容
本发明鉴于以上问题作出，利用本发明实现的效果之一，可提高各个 图像的最佳显示视角下的对比度，可使显示的识别性提高。
本发明的液晶装置沿不同方向同时显示至少两个不同的图像，其特征 在于，具备具有透光性的第l基板；相对所述第l基板配置的、具有透 光性的第2基板；配置在所述第1基板与所述第2基板之间的、扭曲角大 致为90度的液晶层；与所述液晶层配置在所述第1基板相反侧的第1偏
振光板；和与所述液晶层配置在所述第2基板相反侧的第2偏振光板，所 述第1偏振光板的吸收轴在1度以上3度以下的范围内、从所述液晶层在 所述第1基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反的方向 偏移，所述第2偏振光板的吸收轴在1度以上3度以下的范围内、从所述 液晶层在所述第2基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相 反的方向偏移。
根据这种构成，若从正面方向(基板的法线方向)看，则偏振光板的吸 收轴不正交，若从特定的倾斜方向看，则正交。由此，在该倾斜方向得到 最大的对比度。具体而言，在向与由液晶层的扭曲方向确定的明视方向正 交的方向倾斜的方向上，得到最大的对比度。由此，可提高各个图像的最 佳显示视角下的对比度，可使显示的识别性提高。这里，'与液晶层的扭 曲角相反的方向'是指如下方向。即，从第2基板侧看，在液晶层从第2 基板向第1基板逆时针扭曲的情况下，就第1偏振光板的吸收轴而言为逆 时针的方向，就第2偏振光板的吸收轴而言为顺时针的方向。另外，从第 2基板侧看，在液晶层从第2基板向第1基板顺时针扭曲的情况下，就第 1偏振光板的吸收轴而言为顺时针的方向，就第2偏振光板的吸收轴而言 为逆时针的方向。换言之，就第1偏振光板的吸收轴而言，为夹持液晶层 在第l基板表面中的取向方向、与明视方向相反侧的方向，就第2偏振光 板的吸收轴而言，为夹持液晶层在第2基板表面中的取向方向、与明视方 向相反侧的方向。另外，在第l基板与第l偏振光板之间、和在第2基板 与第2偏振光板之间，可进一步配置具有适当透光性的构成要素。
在上述液晶装置中，优选地，所述液晶层的延迟为0. 30微米以上0. 37 微米以下。上述范围的延迟为假设从正面观察液晶装置时比最佳值小的 值。根据这种构成，当从倾斜方向观察液晶装置时，由于通过液晶层的光 的光路变长，针对该光的外观延迟变大，得到最佳的延迟。尤其是在上述 延迟为0.30微米以上的情况下，可确保充分显示的亮度，在上述延迟为 0. 37微米以下的情况下，在从正面倾斜的方向上，得到最佳对比度。这样, 根据上述构成，可提高各个图像的最佳显示视角下的对比度，可使显示的 识别性提高。
在上述液晶装置中，优选地，还具备第1薄膜，配置在所述第l基
板与所述第1偏振光板之间，取向轴与所述第1偏振光板的吸收轴大致一 致，包含混合取向的盘状(disC0tic)高分子液晶；和第2薄膜，配置在
所述第2基板与所述第2偏振光板之间，取向轴与所述第2偏振光板的吸
收轴大致一致，包含混合取向的盘状高分子液晶。根据这种构成，利用第
l薄膜和第2薄膜的视角补偿功能，扩大得到高对比度的视角范围。由此， 可提高各个图像的最佳显示视角下的对比度，可使显示的识别性提高。
在上述液晶装置中，优选地，所述液晶层的延迟大致为0.32微米， 所述第1偏振光板的吸收轴和所述第1薄膜的取向轴从所述液晶层在所述 第1基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反的方向大致 偏移2度，所述第2偏振光板的吸收轴和所述第2薄膜的取向轴从所述液 晶层在所述第2基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反 的方向大致偏移2度。根据这种构成，可特别提高各个图像的最佳显示视 角下的对比度。
在上述液晶装置中，优选地，所述液晶层的延迟大致为0.35微米， 所述第1偏振光板的吸收轴和所述第1薄膜的取向轴从所述液晶层在所述 第1基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反的方向大致 偏移2度，所述第2偏振光板的吸收轴和所述第2薄膜的取向轴从所述液 晶层在所述第2基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反 的方向大致偏移2度。根据这种构成，可提高各个图像的最佳显示视角下 的对比度，同时，可提高显示的亮度。
本发明的电子设备的特征在于在显示部中具备上述液晶装置。根据 这种构成，可得到可在同时显示两个以上图像的同时、可在各个图像的最 佳显示视角下进行对比度高的高品位显示的电子设备。


图1是第1实施方式的液晶装置的放大平面图。 图2是图1所示的液晶装置的模式截面图。
图3(a)是液晶面板的放大平面图，(b)是阻挡掩膜基板的放大平面图。
图4是详细表示光学薄膜的构成的模式截面图。
图5是用于说明视角补偿薄膜的功能的液晶层和视角补偿薄膜的模式
截面图。
图6是将图1的液晶装置的截面构造和视角与在该视角下识别的显示 的关系一起表示的图。
图7是表示液晶装置中的光学条件的模式图。
图8是将液晶装置中的对比度的视角特性与现有构成的液晶装置进行 比较的曲线。
图9是将液晶装置中的对比度的视角特性与现有构成的液晶装置进行 比较的图。
图10是表示液晶装置中改变下侧光学轴和上侧光学轴时的、液晶层 的延迟与左右30度方向的对比度的关系的图。
图11是表示液晶装置中改变下侧光学轴和上侧光学轴时的、液晶层 的延迟与透过率的关系的图。
图12(a)-(g)是表示图10和图11中的光学条件的图。
图13是第3实施方式的液晶装置的放大平面图。
图14(a)是液晶面板的放大平面图，(b)是阻挡掩膜基板的放大平面图。
图15是汽车导航系统用的显示装置的斜视图。 符号说明
1、 1A、 1B液晶装置；2液晶面板；4、 4r、 4g、 4b、 4L、 4R像
素；5像素列；10元件基板；11作为第1基板的玻璃基板；12滤 色器；14遮光层；20对置基板；21作为第2基板的玻璃基板；22 TFT 元件；23共同电极；24像素电极；28数据线；30阻挡掩膜基板； 31玻璃基板；32阻挡层；33开口部；35粘接剂；40液晶层；41、
42、 43层间绝缘层；48背光灯；50a、 50b光学薄膜；51a作为第1 薄膜的视角补偿薄膜；51b作为第2薄膜的视角补偿薄膜；52a第l偏 振光板；52b第2偏振光板；61a、 61b取向轴；62a、 62b吸收轴； 64、 65取向方向；66扭曲角；100汽车导航系统用的显示装置。
具体实施例方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。在下面示出的各图中，将
各构成要素设为附图上可识别程度的大小，所以使各构成要素的尺寸或比 率与实际的适当不同。
(第1实施方式)
〈液晶装置的构成〉
图1是本发明第1实施方式的液晶装置1的放大平面图，图2是图1 所示的液晶装置1的模式截面图。如图2所示，液晶装置1具备作为显示 面板的液晶面板2、和经粘接剂35贴合在液晶面板2上的阻挡掩膜基板 30。
液晶面板2具有经框状的密封剂(未图示)对置贴合的元件基板10和 对置基板20。元件基板10和对置基板20的间隔由未图示的柱状隔离体保 持。在元件基板10中，包含作为本发明第l基板的玻璃基板ll，在对置 基板20中，包含作为本发明第2基板的玻璃基板21。在元件基板10与对 置基板20之间，封入TN模式的液晶层40。阻挡掩膜基板30将玻璃基板 31作为基体。在玻璃基板31的液晶面板2侧表面中，形成设置了开口部 33的、具有遮光性的阻挡层32。
图3 (a)和(b)分别是贴合前的液晶面板2和阻挡掩膜基板30的放大平 面图。将它们重合贴合后，构成图l所示的液晶装置1。图1中的加网格 部表示阻挡掩膜基板30中形成的阻挡层32存在的区域。
如图3(a)所示，液晶面板2具有配置成矩阵状的矩形像素4r、 4g、 4b(下面统称为'像素4')，它们分别执行红、绿、蓝的显示。像素4r、 4g、 4b沿图中的X轴方向顺序重复配置，就Y轴方向而言，配置成对应于 相同色的像素4排列一列成带状。在相邻的像素4之间，形成由黑色树脂 构成的遮光层14。另外，下面将像素4在X轴方向的列称为像素列5。
各像素4有助于第1图像或第2图像之一的显示。将显示第1图像的 像素4称为像素4L，将显示第2图像的像素4称为像素4R。在本实施方 式中，像素4L、 4R在像素列5的方向、即X轴方向上交互重复配置，在Y 轴方向上配置成分别排列一列成带状。
阻挡掩膜基板30中形成的阻挡层32如图3(b)所示，在从液晶面板2 的法线方向看，在与像素4L和像素4R之间的遮光层14大致重合的区域 中，具有开口部33。这里，所谓'像素4L和像素4R之间'是指沿图从右向左的方向(即X轴的负方向)，像素4L、像素4R按顺序邻接的部位，沿 该方向、像素4R、像素4L按顺序邻接的部位除外。因此，开口部33在X 轴方向上被设置在对应于一个遮光层14的部位。另外，开口部33的宽度 比遮光层14的宽度稍大。
接着，用图2来详细描述图3(a)所示的液晶面板2与图3(b)所示的 阻挡掩膜基板30贴合后的状态(即图1所示的状态)的液晶装置1的构成。
液晶装置1中包含的元件基板10是所谓的TFT元件基板，包含对每 个像素4形成的TFT(Thin Film Transistor)元件22、连接于TFT元件22 上的栅极线(未图示)、数据线28、和像素电极24等。在元件基板10所包 含的玻璃基板11的液晶层40侧表面中，层积从第1层至第4层的构成要 素。另外，为了防止这些各层间的构成要素短路，分别在第1层与第2层 之间形成层间绝缘层41，在第2层与第3层之间形成层间绝缘层42，在 第3层与第4层之间形成层间绝缘层43。作为开关元件，也可使用2端子 的TFD(Thin Film Diode)元件等，代替3端子的TFT元件22。
在玻璃基板ll的表面所设置的第l层中，形成TFT元件22的栅极电 极22g。
在第1层上，夹持由Si02或SiN等构成的层间绝缘层41，形成第2 层。在第2层中，在重合于栅极电极22g的位置上，形成由非晶硅构成的 半导体层22a。另外，在半导体层22a的源极区域中，以局部重合的状态 形成源极电极22s，在漏极区域中，以局部重合的状态形成漏极电极22d。 由半导体层22a、源极电极22s、漏极电极22d、栅极电极22g构成TFT 元件22。
在第2层上，夹持由Si02或SiN等构成的层间绝缘层42，形成第3 层。在第3层中，形成数据线28。数据线28经层间绝缘层42所设置的接 触孔，连接于TFT元件22的源极电极22s上。
在第3层上，夹持由SiN等构成的层间绝缘层43，形成第4层。在第 4层中，形成由具有透光性的ITO(Indium Tin Oxide)构成的像素电极24。 像素电极24经贯通层间绝缘层42、 43形成的接触孔，连接于TFT元件22 的漏极电极22d上。另夕卜，在第4层的表层，形成由聚酰亚胺构成的取向 膜(未图示)。
在玻璃基板11的与液晶层40侧相反的侧面中，顺序层积配置视角补 偿薄膜51a、偏振光板52a。视角补偿薄膜51a、偏振光板52a分别对应于 本发明的第1薄膜、第1偏振光板。下面，将玻璃基板11上配置的、包 含视角补偿薄膜51a和偏振光板52a的薄膜统称为光学薄膜50a。在面对 光学薄膜50a的位置上，配置向液晶装置1照射光的背光灯48。
图4是详细表示光学薄膜50a的构成的模式截面图。光学薄膜50a具 有顺序层积粘着层55、视角补偿薄膜51a、偏振光板52a的构成，并且， 偏振光板52a构成为利用TAC(三醋酸纤维)薄膜53夹持包含碘元素的偏振 光器54。光学薄膜50a被粘着层55粘接于玻璃基板11。
图5是用于说明视角补偿薄膜51a的功能的液晶层40和视角补偿薄 膜51a的模式截面图。视角补偿薄膜51a是如下薄膜包含光学上示出负 的单轴性的扁平盘状高分子液晶510，固形化该盘状高分子液晶510的向 列混合取向构造。盘状高分子液晶510形成的扁平圆盘的平面的法线方向 与薄膜平面所成的角度在薄膜的上面与下面不同(即混合取向)。另外，该 角度在薄膜上面与下面之间连续地变化。将把盘状高分子液晶510形成的 扁平圆盘平面的法线方向投影到薄膜表面时的方向称为视角补偿薄膜51a 的取向轴。
视角补偿薄膜51a可利用盘状高分子液晶510来补偿液晶层40的倾 斜。即，视角补偿薄膜51a内的盘状高分子液晶510(负的单轴性分子)由 于倾斜方向连续地变化，所以在与液晶层40内的液晶分子(正的单轴性分 子)之间，存在取消折射率各向异性的组合。若着眼于这种组合，则从哪 个方向看，折射率都相等。利用该效果，改善液晶装置1的视角特性，从 倾斜方向观察显示时的对比度变高，识别性提高。
回到图2，在对置基板20所包含的玻璃基板21的液晶层40侧的表面 上，分别对应于像素4r、 4g、 4b，形成红色滤色器12r、绿色滤色器12g(未 图示)、蓝色滤色器12b(下面统称为"滤色器12')。滤色器12是吸收入 射的光中特定波长的光的层，可由滤色器12将透过光变为规定颜色(例如 红、绿或蓝)。另外，在相邻像素4之间的区域中，形成由具有透光性的 黑色树脂构成的遮光层14。在滤色器12和遮光层14的表层中，形成由具 有透光性的ITO构成的共同电极23。共同电极23连接于未图示的恒定电
位线上，保持在恒定的电位。在共同电极23的表层中，形成由聚酰亚胺 构成的取向膜(未图示)。另外，也可在滤色器12和遮光层14上，层积由 具有透光性的树脂构成的保护涂层(overcoat)，在其上形成共同电极23。
如上所述，在元件基板10与对置基板20之间配置液晶层40。液晶层 40是TN模式，其扭曲角为90度。若向共同电极23与像素电极24之间施 加驱动电压，则液晶层40中产生电场。液晶层40内的液晶分子随着该电 场，取向状态变化。液晶装置l利用与该液晶分子的取向状态对应的偏振 光变换功能、和偏振光板52a、 52b的偏振光选择功能，进行显示。
在玻璃基板21的与液晶层40相反侧的表面中，以粘接剂35粘贴阻 挡掩膜基板30。阻挡掩膜基板30将玻璃基板31作为基体，在玻璃基板 31的液晶层40侧的面上形成阻挡层32。
之后，利用化学蚀刻或CMP(Chemical Mechanical Polishing)等，将 玻璃基板21加工到约50微米的厚度。通过该加工，调节实质上射出显示 光的滤色器12与阻挡层32的开口部33之间的距离，结果，调节从滤色 器12至开口部33的光路的角度。由此，可由液晶装置l将第1图像和第 2图像显示在最佳角度。
在玻璃基板31的外侧表面(即与玻璃基板21侧相反侧的面)中，顺序 层积配置视角补偿薄膜51b和偏振光板52b。视角补偿薄膜51b、偏振光 板52b分别对应于本发明的第2薄膜、第2偏振光板。下面，将玻璃基板 31上配置的、包含视角补偿薄膜51b和偏振光板52b的薄膜统称为光学薄 膜50b。光学薄膜50b的构成与光学薄膜50a—样，其细节示于图4中。
〈液晶装置的2画面显示〉
图6是将上述构成的液晶装置1的截面构造和视角与在该视角下识别 的显示的关系一起表示的图。该图着眼于通过配置在像素4b(像素4R)与 像素4r(像素4L)之间的开口部33的光来描绘。通过其它开口部33的光 的动作也与本图一样。另外，本图中，为了方便说明光路，将玻璃基板21 描绘得厚，省略元件基板10的构成要素。
来自像素4r的显示光通过开口部33，在当入射到空气层时折射之后， 在附加了符号9r的角度范围内被识别。同样，来自像素4g、像素4b的显 示光分别在附加了符号9g、 9b的角度范围内被识别。角度范围9r与角度
范围9b、角度范围9r与角度范围9g、和角度范围9b与角度范围9g局部 重复。
结果，在从正面向左分布的角度范围VL中，来自像素4b的显示光被 阻挡层32遮蔽，不能识别，仅来自像素4r的显示光被识别。另一方面， 在从正面向右分布的角度范围VR中，来自像素4r的显示光被阻挡层32 遮蔽，不能识别，仅来自像素4b的显示光被识别。换言之，在角度范围 VL中，仅基于像素4L的第1图像被识别，在角度范围VR中，仅基于像素 4R的第2图像被识别。这样，液晶装置1可在角度范围VL、 VR中显示两 个不同的图像。角度范围VL、 VR可用开口部33的宽度或玻璃基板21的 厚度等调节，例如可设为与玻璃基板21的法线方向成15度以上50度以 下的范围。尤其是，可在与玻璃基板21的法线方向成30度的角度中最佳 观察第l图像或第2图像。
在角度范围VL、 VR所夹持的正面方向的角度范围VC中，来自像素4b 和像素4r的显示光均可识别。g卩，角度范围VC为第1图像和第2图像均 被显示的混合区域。这是因为开口部33的X轴方向的宽度比遮光层14的 X轴方向的宽度大。
这样，液晶装置1是可在不同的方向上同时显示两个不同图像的所谓 2画面显示显示器，由于从倾斜的左右方向观察，所以最好具有宽的视野 角，尤其是，优选地，从与正面方向前后倾斜30度的方向观察时的对比
度咼o
〈光学条件〉
为了满足这种要求，液晶装置1在光学条件上具有特征。图7是表示 液晶装置l中的光学条件的模式图。该图中的X轴方向对应于观察时的左 右方向，Y轴方向对应于观察时的上下方向。另外，下面以Y轴方向为基 准来表示角度，向逆时针的角度附加+来表示，向顺时针的角度附加-来表 示。
液晶层40的在玻璃基板11表面上的取向方向64、在玻璃基板21表 面上的取向方向65分别与Y轴方向成+45度、-45度的角度。因此，液晶 层40的扭曲角66成90度。具体而言，从玻璃基板21(上基板)向玻璃基 板11(下基板)逆时针扭曲90度。因此，明视方向变为12点方向(从+Y方
向看的方向)。上述取向方向64、 65与取向膜的摩擦处理的方向一致。
另外，液晶层40的延迟(And)被设定成0.35微米。这里，厶n是液 晶层40中包含的液晶分子的折射率各向异性，d是液晶层40的厚度。上 述延迟的值是假设从正面观察液晶装置1时比最佳值小的值。通过如此设 定，当从倾斜方向观察液晶装置1时，由于通过液晶层40的光的光路变 长，对该光的延迟变大，得到最佳的延迟。
视角补偿薄膜51a的取向轴61a与偏振光板52a的吸收轴62a相同， 与Y轴方向成+47度的角度。因此，从液晶层40的在玻璃基板11表面上 的取向方向(+45度)向与液晶层40的扭曲方向相反的方向偏移2度。换言 之，取向轴61a和吸收轴62a夹持液晶层40的在玻璃基板11表面上的取 向方向64，向与明视方向相反侧的方向偏移2度。下面，将取向轴61a 和吸收轴62a统称为下侧光学轴。
视角补偿薄膜51b的取向轴61b与偏振光板52b的吸收轴62b相同， 与Y轴方向成-47度的角度。因此，从液晶层40的在玻璃基板21表面上 的取向方向(-45度)向与液晶层40的扭曲方向相反的方向偏移2度。换言 之，取向轴61b和吸收轴62b夹持液晶层40的在玻璃基板21表面上的取 向方向65，向与明视方向相反侧的方向偏移2度。下面，将取向轴61b 和吸收轴62b统称为上侧光学轴。
换言之，下侧光学轴与上侧光学轴所成的角为以Y轴为中心的94度， 从液晶层40的扭曲角66向左右各宽2度。根据这种构成，若从正面方向 (玻璃基板21的法线方向)看，则偏振光板52a、 52b的吸收轴62a、 62b 不正交，在从特定的倾斜方向看的情况下正交。因此，在该倾斜方向下得 到最大的对比度。具体而言，在向与由液晶层40的扭曲方向确定的明视 方向正交的方向倾斜的方向上，得到最大的对比度。在本实施方式中，明 视方向为12点方向，所以当从与其正交的3点方向和9点方向、即从正 面左右倾斜的方向观察时，得到最大的对比度。并且，如上所述，由于将 液晶层40的延迟设定得小至0. 35微米，所以当从正面倾斜的方向观察时， 外观的延迟增加，为最佳的延迟，即得到高对比度的延迟。通过这些作用， 液晶装置l当从正面左右倾斜的方向观察时，可进行高对比度的显示。
图8、图9是将液晶装置1中的对比度的视角特性与现有构成的液晶
装置进行比较的图。具体而言，图8曲线绘制相对左右方向视角的显示的 对比度，图9描绘在上下左右改变视角时的等对比度曲线。图8中的曲线 71是本实施方式的液晶装置1的视角特性，曲线72是现有构成的液晶装 置的视角特性。这里，所谓现有构成，是液晶层的延迟为0.40微米、偏 振光板的吸收轴和视角补偿薄膜的取向轴均与液晶层在基板表面中的取 向方向一致的构成。从这些图可知，液晶装置1在第1图像、第2图像可 识别的左右30度附近的视角范围内，对比度提高。尤其是在左右30度的 视角方向上，现有构成的液晶装置的对比度统一为约100，相反，液晶装 置1的对比度约为900。这样，液晶装置1可在第1图像、第2图像的最 佳显示视角上进行高对比度的显示，具有高的识别性。
当制造液晶装置l时，只要相对上述现有构成的液晶装置，为了减小 液晶层40的延迟，减小液晶层40的厚度，变更视角补偿薄膜51a、 51b 和偏振光板52a、 52b的角度即可。为了减小液晶层40的厚度，例如只要 减小柱状的隔离体的高度即可，由于这种变更是容易控制隔离体高度的方 向，所以液晶装置l比现有构成的液晶装置容易制造。另外，视角补偿薄 膜51a、 51b和偏振光板52a、 52b的角度变更取2度，不影响所取个数， 所以可使成本不上升来进行制造。
(第2实施方式)
下面，说明本发明第2实施方式的液晶装置1A。液晶装置1A将第1 实施方式的液晶装置1中的液晶层40的延迟从0. 35微米变更为0. 32微 米。其它构成与液晶装置1 一样。因此，液晶装置1A的放大平面图与图1 所示的一样，模式截面图与图2所示的一样。
〈光学条件〉
这里，为了说明本实施方式的液晶装置1A的特性，描述第1实施方 式的液晶装置1中变更光学条件的情况下的特性变化。第1实施方式所示 的液晶装置1通过变更其光学条件，可改变视角特性。图10是表示液晶 装置1的构成中当改变下侧光学轴(取向轴61a、吸收轴62a)和上侧光学 轴(取向轴61b、吸收轴62b)时的、液晶层40的延迟与左右30度方向的 对比度之间的关系的图。图10中的6条曲线表示变更了下侧光学轴和上 侧光学轴的角度时的特性。具体而言，曲线88CR、 90CR、 92CR、 94CR、 96CR、
98CR表示下侧光学轴与上侧光学轴所成的角分别为88度、90度、92度、 94度、96度、98度时的特性。图12是表示这些光学条件的图。图12(a) 表示90度扭曲后的液晶层40的取向方向64、 65， (b) 、 (c) 、 (d) 、 (e)、 (f)、 (g)分别表示与下侧光学轴与上侧光学轴所成的角为上述88度、90 度、92度、94度、96度、98度的情况相对应的下侧光学轴和上侧光学轴。 在任一情况下，下侧光学轴和上侧光学轴相对Y轴都成左右对称的关系。 这样，若在第1实施方式的液晶装置1中变更光学条件，则视角特性大大 变化。
本实施方式的液晶装置1A，由于下侧光学轴与上侧光学轴所成的角为 94度(与液晶装置1相同)，所以设该特性由图10中的曲线94CR表示。另 外，在液晶装置1A中，液晶层40的延迟为0. 32微米。因此，从曲线可 知，左右30度的视角方向下的对比度约为1400。这样，根据本实施方式 的液晶装置1A，可格外提高第1图像和第2图像的最佳显示视角下的对比 度。
〈变形例>
在本发明的实施中，光学条件不限于上述情况，可在本发明的范围内 任意变更。偏振光板52a的吸收轴62a可在1度以上3度以下的范围内从 液晶层40在玻璃基板11表面中的取向方向64向与液晶层40的扭曲方向 相反的方向偏移，偏振光板52b的吸收轴62b可在1度以上3度以下的范 围内从液晶层40在玻璃基板21表面中的取向方向65向与液晶层40的扭 曲方向相反的方向偏移。图10中，曲线92CR、 94CR、 96CR对应于该条件。 另外，在这些条件下，优选地，将液晶层40的延迟设为0.37微米以下。 根据这种构成，从图10的曲线可知，可在左右30度的视角方向下将对比 度设为300以上。
另一方面，图11是表示液晶装置1的构成中当改变下侧光学轴(取向 轴61a、吸收轴62a)和上侧光学轴(取向轴61b、吸收轴62b)时的、液晶 层40的延迟与透过率之间的关系的图。图11中的6条曲线88T、90T、92T、 94T、 96T、 98T与图10—样，是分别将下侧光学轴与上侧光学轴所成的角 设为88度、90度、92度、94度、96度、98度时的特性。此时的下侧光 学轴和上侧光学轴的细节分别示于图12 (b) (g)中。
从图11可知，在任一光学条件下，液晶层40的延迟越大，则得到越 高的透过率。通过变高透过率，可使第1图像和第2图像的识别性提高。 透过率在延迟为0.30微米以上时变化少，另一方面，若低于0.30微米， 则急剧下降。因此，从确保透过率的观点看，最好将液晶层40的延迟设 为O. 30微米以上。
如上所述，在本发明的实施中，下侧光学轴和上侧光学轴所成的角可 在92度以上96度以下的范围中选择，因此，液晶层40的延迟可在0. 30 微米以上0.37微米以下的范围中选择。通过如此构成，可一边确保第1 图像和第2图像的最佳显示视角下的亮度， 一边提高对比度，进而可提高 这些图像的识别性。
(第3实施方式)
接着，用图13、图14来说明本发明第3实施方式的液晶装置1B。液 晶装置1B是根据第1实施方式的液晶装置1在像素4L、 4R、开口部33 的配置位置上实施变更后的装置。其它方面与第1实施方式的液晶装置1 一样，下面，主要说明不同点。图13、图14中，向与图l、图3的实施 方式相同的要素附加相同符号来表示，省略其说明。
图13是第3实施方式的液晶装置1B的放大平面图。液晶装置1B也 是可沿不同方向同时显示第1图像和第2图像的所谓2画面显示显示器。 液晶装置1B与液晶装置1 一样，经粘接剂35贴合作为显示面板的液晶面 板2B与阻挡掩膜基板30B来构成。图14(a)和(b)分别是贴合前的液晶面 板2B和阻挡掩膜基板30B的放大平面图。图13中的加网格部表示阻挡掩 膜基板30B中形成的阻挡层32存在的区域。
如图14(a)所示，液晶面板2B具有分别执行红、绿、蓝的显示的矩形 像素4r、 4g、 4b。像素4r、 4g、 4b沿图中的X轴方向顺序重复配置，就 Y轴方向而言，配置成对应于相同色的像素4排列一列成带状。在相邻的 像素4之间，形成遮光层14。
将各像素4用作显示第1图像的像素4L、显示第2图像的像素4R之 一。在本实施方式中，像素4L、 4R沿X轴方向交互重复配置，同时在与 其正交的Y轴方向上也交互重复配置。g卩，各像素列5在X轴方向上的构 成要素的顺序无论是哪个像素列5，都是像素4L、遮光层14、像素4R、 遮光层14的顺序，将此作为单位进行重复，但在相邻的像素列5之间， 配置成上述重复的单位各偏移半个间距。换言之，在与像素列5正交的方 向(Y轴方向)上，配置成像素4L与像素4R对每个像素列5交互排列。
因此，如图14(b)所示，阻挡掩膜基板30B中形成的阻挡层32的开口 部33的位置也从第1实施方式的液晶装置1中变更。阻挡层32在从液晶 面板2B的法线方向看，在与像素礼和像素4R之间的遮光层14大致重合 的区域中具有开口部33。这里，所谓M象素4L和像素4R之间'，是指沿 图从右向左的方向(即X轴的负方向)，像素4L、像素4R按该顺序邻接的 部位，沿该方向，像素4R、像素4L按该顺序邻接的部位除外。因此，开 口部33在X轴方向、Y轴方向任一个上被设置在对应于一个遮光层14的 部位。即，在本实施方式中，与像素4L、 4R的配置图案相匹配，将开口 部33也配置在对每个像素列5各偏移半个间距的位置上。换言之，长度 大致等于像素列5的Y轴方向宽度的缝隙状开口部33沿倾斜方向排列。 这种阻挡层32也称为台阶阻挡。另外，开口部33的宽度比遮光层14的 宽度稍大。
在使用了这种台阶阻挡的构成的液晶装置1B中，进行相同色相显示 的像素4L中最接近的两个像素4L之间的距离为不执行2画面显示的通常 液晶装置中的该距离的21/2倍，所以显示的清晰度为通常的液晶装置的 1/21/2倍。该特征就像素4R而言也一样。另一方面，在如第l实施方式的 液晶装置1那样像素4L、 4R排列成带条状的情况下，由于清晰度为通常 的液晶装置的1/2倍，所以可利用本实施方式的构成使清晰度从第1实施 方式提高21/2倍。
液晶装置1B的截面构造及视角与在该视角下识别的显示之间的关系 与第1实施方式的液晶装置1 一样，如图6所示。因此，本实施方式的液 晶装置1B也可在角度范围VL、 VR中显示彼此不同的第1图像、第2图像。
液晶装置1B与液晶装置1 一样，液晶层40的延迟为0. 35微米。另 外，视角补偿薄膜51a的取向轴61a、偏振光板52a的吸收轴62a从液晶 层40在玻璃基板11表面中的取向方向(+45度)向与液晶层40的扭曲方向 相反的方向偏移2度，视角补偿薄膜51b的取向轴61b、偏振光板52b的 吸收轴62b从液晶层40在玻璃基板21表面中的取向方向(-45度)向与液
晶层40的扭曲方向相反的方向偏移2度。利用这种特征，液晶装置1B也 与液晶装置1一样，可在第1图像、第2图像的最佳显示视角下进行高对 比度的显示，具有高的识别性。 (向电子设备的搭载例)
上述液晶装置1(包含液晶装置1A、 1B。下面一样。)例如可搭载在图 15所示作为电子设备的汽车导航系统用的显示装置100中来使用。该显示 装置100利用组装在显示部110中的液晶装置1，可沿不同方向同时显示 两个图像。例如，可在驾驶席侧显示地图的图像，同时在副驾驶席侧显示 电影的图像。此时，可执行对比度高的高品位显示。
适用本发明的液晶装置1除上述显示装置100外，还可用于可移动计 算机、数码相机、数码摄像机、车载设备、音频设备等各种电子设备中。
以上说明了本发明的实施方式，但可在不脱离本发明精神的范围内对 上述实施方式实施各种变形。作为变形例，例如如下考虑。
(变形例1)
上述各实施方式的液晶装置1同时显示两个图像，但也可同时显示3 个以上的图像。在同时显示3个图像的情况下，除显示第1图像的像素4L、 显示第2图像的像素4R外，还设置显示第3图像的像素4C，利用阻挡掩 膜基板30的阻挡层32向不同方向射出透过这些像素的显示光。另外，为 了控制显示的方向，也可调整滤色器12与阻挡层32之间的距离。
(变形例2)
在上述各实施方式中，液晶层40的扭曲角66为90度，上侧光学轴 和下侧光学轴为从液晶层40的取向方向64、 65偏移2度后的角度，但为 了得到本发明的效果，不必精密地与这些角度一致，只要大致一致即可。 例如，即便因工序的差异等在这些角度中产生土l度左右的误差，也可得 到大致一样的效果。
权利要求
1、一种液晶装置，沿不同方向同时显示至少两个不同的图像，其特征在于，具备具有透光性的第1基板；与所述第1基板对置配置的、具有透光性的第2基板；配置在所述第1基板与所述第2基板之间的、扭曲角大致为90度的液晶层；与所述液晶层配置在所述第1基板相反侧的第1偏振光板；和与所述液晶层配置在所述第2基板相反侧的第2偏振光板，所述第1偏振光板的吸收轴在1度以上3度以下的范围内、从所述液晶层在所述第1基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反的方向偏移，所述第2偏振光板的吸收轴在1度以上3度以下的范围内、从所述液晶层在所述第2基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反的方向偏移。
2、 根据权利要求l所述的液晶装置，其特征在于 所述液晶层的延迟为0. 30微米以上0. 37微米以下。
3、 根据权利要求1或2所述的液晶装置，其特征在于，还具有第1薄膜，配置在所述第1基板与所述第1偏振光板之间，取向轴与 所述第1偏振光板的吸收轴大致一致，包含混合取向的盘状高分子液晶； 禾口第2薄膜，配置在所述第2基板与所述第2偏振光板之间，取向轴与 所述第2偏振光板的吸收轴大致一致，包含混合取向的盘状高分子液晶。
4、 根据权利要求3所述的液晶装置，其特征在于 所述液晶层的延迟大致为0. 32微米，所述第1偏振光板的吸收轴和所述第1薄膜的取向轴从所述液晶层在 所述第1基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反的方向 大致偏移2度， 所述第2偏振光板的吸收轴和所述第2薄膜的取向轴从所述液晶层在 所述第2基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反的方向 大致偏移2度。
5、 根据权利要求3所述的液晶装置，其特征在于 所述液晶层的延迟大致为0. 35微米，所述第1偏振光板的吸收轴和所述第1薄膜的取向轴从所述液晶层在 所述第1基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反的方向 大致偏移2度，所述第2偏振光板的吸收轴和所述第2薄膜的取向轴从所述液晶层在 所述第2基板表面上的取向方向、向与所述液晶层的扭曲方向相反的方向 大致偏移2度。
6、 一种电子设备，其特征在于在显示部中具备权利要求1 5之一 所述的液晶装置。
全文摘要
提供一种可显示两个画面以上、可提高各个图像的最佳显示视角下的对比度的液晶装置和电子设备。液晶装置可沿不同方向同时显示两个图像，具备一对基板和配置在该基板之间、扭曲角(66)为90度、延迟为0.35微米的液晶层(40)。具备视角补偿薄膜(51a)(取向轴(61a))、偏振光板(52a)(吸收轴(62a))、视角补偿薄膜(51b)(取向轴(61b))、偏振光板(52b)(吸收轴(62b))。取向轴(61a)、吸收轴(62a)在1度以上3度以下的范围内从液晶层(40)的下侧取向方向(64)向与液晶层(40)的扭曲方向相反的方向偏移，取向轴(61b)、吸收轴(62b)在1度以上3度以下的范围内从液晶层(40)的上侧取向方向(65)向与液晶层(40)的扭曲方向相反的方向偏移。
文档编号G02F1/1335GK101187753SQ20071018864
公开日2008年5月28日 申请日期2007年11月21日 优先权日2006年11月22日
发明者前田强 申请人:精工爱普生株式会社