液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及能够进行透射模式的显示 和反射模式的显示的透射反射两用型的液晶显示装置。
背景技术：
近年来，正在广泛利用以便携式电话机、PDA (Personal Digital Assistant:个人数字助手)为代表的便携式电子设备。在便携式电子 设备的显示部中，使用具有薄型、轻量、低功耗等优点的液晶显示装置。
液晶显示装置不是CRT或者PDP (等离子显示面板)那样的自发 光型的显示装置。因此，在透射型的液晶显示装置中，在液晶显示面 板的背面一侧设置有称为背光源的照明元件，通过液晶显示面板以每 个像素控制来自该背光源的照明光的透射光量进行图像的显示。
作为液晶显示装置，已知有各种方式的装置。然而， 一部分方式 (例如，使用TN型或者STN型的液晶显示元件的方式)具有视野角 狭窄的缺点，为了解决该缺点正在进行各种技术开发。
作为用于改善液晶显示装置的视野角特性的代表性技术，有附加 光学补偿板的方式。此外，还已知有使从背光源射出的光在提高其指 向性(平行度)的基础上入射到液晶显示元件，由配置在液晶显示元 件前面的双凸透镜片使通过液晶显示元件的光扩散的方式(例如专利 文献1)。
图16表示在专利文献1中公开的液晶显示装置800。液晶显示装 置800具备包括液晶层(未图示)的液晶显示面板820、设置在液晶显 示面板820的背面一侧的背光源810、配置在液晶显示面板820的观察 者一侧的双凸透镜片830。
背光源810具有光源801、将从光源801射出的光导向液晶显示面 板820的导光板802、将从导光板802漏泄的光反射到导光板802 —侧的反射层804。导光板802具有向液晶显示面板820射出光的出射面和 与出射面相对的背面，在背面上形成有多个棱镜802a。
从光源801射出的光在导光板802内传播的过程中，由背面的棱 镜802a反射到液晶显示面板820 —侧，从出射面射出。背面的棱镜802a 具有相对于出射面以相互不同的规定角度倾斜的2个倾斜面，由此， 从背光源810射出的光的显示面法线方向(正面方向)中的强度显著 增强。即，从背光源810射出的光被赋予高的指向性。
如果从背光源810射出的光具有高指向性，则由于能够均匀地调 制通过液晶显示面板820的液晶层的光(即，能够对通过液晶层的光 赋予一样的延迟)，因此能降低由液晶分子的各向异性折射率引起的显 示品质的视角依赖性。通过液晶显示面板820的光就会指向性高，但 在亮度上有很大的偏差(显示面法线方向的亮度显著高，斜方向的亮 度低)，而通过由作为光扩散元件的双凸透镜片830进行扩散，降低亮 度的偏差，由此扩展视野角。这样，在液晶显示装置800中实现减少 显示品质的视角依赖性的广视野角的显示。
另一方面，近年来，提出有在室外和室内的任何一方都能进行高 品质显示的液晶显示装置(例如专利文献2)。该液晶显示装置能够进 行使用来自背光源的光的透射模式的显示和使用周围光(外光)的反 射模式的显示，称为透射反射两用型液晶显示装置。
透射反射两用型液晶显示装置兼备反射型的液晶显示装置具有的 低功耗的特征和透射型液晶显示具有的受周围光亮度的影响少，能进 行明亮的高对比度的显示的特征。进而，也改善在非常明亮的使用环 境(例如，晴天的室外)中视认性下降这样的透射型液晶显示装置的 缺点。
然而，在专利文献2中公开的透射反射两用型液晶显示装置由于 在比液晶层更靠近观察者一侧并不具备光扩散元件，因此不能进行广 视野角的显示。因而，可以考虑将在专利文献1中公开的使用光扩散 元件的方式适用到透射反射两用型液晶显示装置中。
专利文献h日本特开平9一22011号公报
专利文献2:日本特开平11 — 101992号公报

发明内容
然而，即使将专利文献1中公开的方式原样不变地适用在透射反 射两用型液晶显示装置中，也难以对透射模式和反射模式的双方进行 高品质的显示。这是因为在透射反射两用型液晶显示装置中如果单纯 设置光扩散元件，则在透射模式的显示中使用的光(来自背光源的光) 仅通过光扩散元件1次，而在反射模式的显示中使用的光(来自观察
者一侧的光)通过光扩散元件2次的缘故。
例如，如果相对于在透射模式的显示中使用的光对光扩散元件的 雾值(对光进行扩散的程度)进行优化，则由于在反射模式的显示中 使用的光通过光扩散元件2次而被过度扩散，因此导致反射模式的显 示变暗。
此外，如果很弱地设定光扩散元件的雾值，使得反射模式的显示 不变暗，则因为在透射模式的显示中使用的光由于仅通过光扩散元件1 次而没有被充分扩散，因此对于透射模式的显示，不能充分扩展视野 角。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是在透射反射两用型的 液晶显示装置中，充分提高透射模式的显示的视野角特性，并且在反 射模式中实现明亮的显示。
本发明的液晶显示装置包括具有一对基板和设置在上述一对基板 之间的液晶层的液晶显示面板、和向上述液晶显示面板射出光的照明 元件，是能够进行使用来自上述照明元件的光的透射模式的显示和使 用来自观察者一侧的光的反射模式的显示的透射反射两用的液晶显示 装置，上述液晶显示面板包括比上述液晶层更靠近观察者一侧配置的 第一光扩散元件和相对于上述液晶层配置在与观察者相反一侧的第二 光扩散元件，由此达到上述目的。
在某个优选的实施方式中，上述液晶显示面板还包括比上述第一 光扩散元件更靠近观察者一侧配置的第一偏光元件和相对于上述第二 光扩散元件配置在与观察者相反一侧的第二偏光元件。
在某个优选的实施方式中，上述第一光扩散元件的雾值比上述第 二光扩散元件的雾值大。
在某个优选的实施方式中，上述第一光扩散元件的雾值在83%以下。
在某个优选的实施方式中，上述第一光扩散元件的雾值在70%以上。
在某个优选的实施方式中，设定上述第一光扩散元件的雾值和上 述第二光扩散元件的雾值，使得上述第一光扩散元件与上述第二光扩
散元件重叠后的雾值成为85%以上。
在某个优选的实施方式中，上述一对基板是比上述液晶层更靠近 观察者一侧配置的第一基板和相对于上述液晶层配置在与观察者相反 一侧的第二基板，上述第一光扩散元件配置在比上述第一基板更靠近 观察者一侧。
在某个优选的实施方式中，上述一对基板是比上述液晶层更靠近 观察者一侧配置的第一基板和相对于上述液晶层配置在与观察者相反 一侧的第二基板，上述第一光扩散元件配置在上述第一基板与上述液 晶层之间。
在某个优选的实施方式中，上述一对基板是比上述液晶层更靠近 观察者一侧配置的第一基板和相对于上述液晶层配置在与观察者相反 一侧的第二基板，上述第二光扩散元件相对于上述第二基板配置在与 观察者相反的一侧。
在某个优选的实施方式中，上述一对基板是比上述液晶层更靠近 观察者一侧配置的第一基板和相对于上述液晶层配置在与观察者相反 一侧的第二基板，上述第二光扩散元件配置在上述第二基板与上述液 晶层之间。
在某个优选的实施方式中，上述液晶显示面板还包括配置在上述 液晶层与上述第二光扩散元件之间的光反射层。
在某个优选的实施方式中，上述照明元件具有相对于显示面法线 方向成30°以上角的方向的亮度为显示面法线方向的亮度的13%以下 的配光分布。
在某个优选的实施方式中，上述照明元件具有相对于显示面法线 方向成30°以上角的方向的亮度为显示面法线方向的亮度的3%以下 的配光分布。
在某个优选的实施方式中，上述照明元件包括光源和对从上述光源射出的光的指向性进行控制的指向性控制元件。
本发明的透射反射两用型液晶显示装置的液晶显示面板包括比液 晶层更靠近观察者一侧配置的第一光扩散元件和相对于液晶层配置在 与观察者相反一侧的第二光扩散元件。因而，在透射模式的显示中使 用的光(来自照明元件的光)在第一光扩散元件和第二光扩散元件各 通过l次(即总计2次)，在反射模式的显示中使用的光(来自观察者 一侧的光)仅通过第一光扩散元件2次。
这样，在本发明的液晶显示装置中，在透射模式的显示中使用的 光和在反射模式的显示中使用的光通过光扩散元件的次数相同。从而， 不会过度扩散在反射模式中使用的光，能够充分地扩散在透射模式中 使用的光。从而，能够充分提高透射模式的显示的视野角特性，并且 在反射模式中实现明亮的显示。


图1是示意性地表示本发明的优选实施方式中的液晶显示装置
100的剖面图。
图2是用于说明作为反射型偏光板起作用的透镜片的功能的图。 图3是示意性地表示只具备1个光扩散元件的液晶显示装置600 的剖面图。
图4 (a)是示意性地表示使用雾(haze)值大的光扩散元件时的 光的行进的图，(b)是示意性地表示使用雾值小的光扩散元件时的光 的行进的图。
图5是示意性地表示在比液晶层更靠近观察者一侧配置有2个光 扩散元件的液晶显示装置700的剖面图。
图6是表示在本发明的液晶显示装置中使用的第一和第二光扩散 元件的一个例子的图。
图7是表示第一光扩散元件的雾值与面板反射率的关系的曲线图。
图8是表示为了测定重叠雾值而将第一光扩散元件与第二光扩散 元件重叠的状态的图。
图9是表示重叠雾值与视野角的关系的曲线图。
图IO是示意性地表示本发明的优选实施方式中的其它液晶显示装置100A的剖面图。
图11是示意性地表示本发明的优选实施方式中的其它液晶显示装
置100B的剖面图。
图12是示意性地表示本发明的优选实施方式中的其它液晶显示装 置100C的剖面图。
图13 (a)、 (b)和(c)是表示从照明元件IO射出的光的配光分 布的例子的曲线图。
图14是示意性地表示本发明的优选实施方式中的其它液晶显示装 置200的剖面图。
图15是示意性地表示本发明的优选实施方式中的其它液晶显示装 置200A的剖面图。
图16是示意性地表示现有的液晶显示装置800的立体图。
符号的说明
1:光源
2:导光板
3:反射片
4:扩散片
5、 6:透镜片
10:照明元件(背光源)
20:液晶显示面板
21:背面基板
22:前面基板
23:液晶层
24:光反射层
25:彩色滤光片
26:黑矩阵
27:光反射层
27a:光反射部 27b:光透射部 31:第一光扩散元件 32:第二光扩散元件33:基体(matrix)
34:颗粒
41、 42、 43、 44:相位差板 51; 52:偏光板
100、 100A、 IOOB、 100C:液晶显示装置 200、 200A:液晶显示装置
具体实施例方式
以下，参照

本发明的实施方式。此外，本发明并不限于 以下的实施方式。 (实施方式1)
图1表示本实施方式的透射反射两用型液晶显示装置100。液晶显 示装置100如图1所示，具备液晶显示面板20和向液晶显示面板20 出射光的照明元件(背光源)10。
液晶显示面板20具有一对基板21和22、设置在它们之间的液晶 层23。在基板21和22的液晶层23—侧的表面上，形成有用于向液晶 层23施加电压的电极、用于规定液晶层23的取向方向的取向膜(均 未图示)。以下，将一对基板21和22中，在比液晶层23更靠近照明 元件10 —侧，即相对于液晶层23配置在与观察者相反的一侧的基板 21称为"背面基板"，将配置在比液晶层23更靠近观察者一侧的基板 22称为"前面基板"。
在背面基板21的液晶层23 —侧设置有光反射层24。本实施方式 中的光反射层24是反射光的一部分，透射另外一部分的半透明反射镜。 半透明反射镜例如是通过蒸镀铝或者银形成的厚度50nm左右的薄膜。
此外，在前面基板22的液晶层23—侧，设置有彩色滤光片25和 黑矩阵26。彩色滤光片25典型地包括红(R)彩色滤光片、绿(G) 彩色滤光片和蓝(B)彩色滤光片。
本实施方式中的液晶显示面板20具有2个光扩散元件31和32。 2 个光扩散元件31和32中的一个配置在比液晶层23更靠近观察者一侧， 另一个相对于液晶层23配置在与观察者相反的一侧(即照明元件10 一侧)。以下，将配置在比液晶层23更靠近观察者一侧的光扩散元件31称为"第一光扩散元件"，将相对于液晶层23配置在与观察者相反 的一侧的光扩散元件32称为"第二光扩散元件"。
在本实施方式中，第一光扩散元件31设置在前面基板22的观察 者一侧的表面上，在该第一光扩散元件31上依次设置有相位差板41、 42和偏光板(偏光元件)51。 g卩，相位差板41、 42和偏光板51配置 在比第一光扩散元件31更靠近观察者一侧。
此外，第二光扩散元件32设置在背面基板21的与观察者相反一 侧的表面上，在该第二光扩散元件32上依次设置有相位差板43、 44 和偏光板(偏光元件)52。 g卩，相位差板43、 44和偏光板52相对于 第二光扩散元件32配置在与观察者相反的一侧。
此外，在本实施方式中，在观察者一侧的偏光板51与液晶层23 之间配置有2块相位差板41和42，在照明元件10 —侧的偏光板52 与液晶层23之间配置有2块相位差板43和44，而相位差板的数量、 配置并不限于在这里例示的情况。
照明元件10射出指向性高的光。如果从照明元件10射出的光具 有高指向性，则能均匀地调制通过液晶层23的光(即，能够对通过液 晶层23的光赋予一样的延迟)，因此能够降低由液晶分子的各向异性 折射率引起的显示品质的视角依赖性。
照明元件10具有光源1和将从光源1射出的光导向液晶显示面板 20的导光板(导光体)2。光源1例如是发光二极管(LED)或者冷阴 极管。在导光板2中，形成有用于使从光源1射出并入射到导光板2 内部的光射出到液晶显示面板20—侧的构造。例如，在导光板2的2 个主面中的至少一方上形成有棱镜或者褶皱。
在导光板2的背面一侧配置有反射片3。该反射片3将从导光板漏 泄到背面一侧的光再次向导光板2反射。
此外，在导光板2的前面一侧，依次配置有扩散片4、下侧透镜片 5和上侧透镜片6。这些扩散片4、下侧透镜片5和上侧透镜片6作为 控制光的指向性的指向性控制元件起作用。
从导光板2射出的光一旦由扩散片4扩散以后，由下侧透镜片5 和上侧透镜片6聚光。例如，以下侧透镜片5和上侧透镜片6中的一 个对显示面上下方向进行聚光，以另一个对显示面左右方向进行聚光。上侧透镜片6还起到反射型偏光板的作用。g卩，仅透过来自下侧 透镜片5的光中的特定偏光成分(具体地讲是P波)，反射其它的偏光 成分(具体地讲是S波)。起到反射型偏光板作用的上侧透镜片6配置
成其透射轴与液晶显示面板20的背面一侧的偏光板52的透射轴一致。
在没有设置起到反射型偏光板作用的上侧透镜片6的情况下，如 图2的左侧所示，来自下侧透镜片5的光中的S波被偏光板52吸收， 不能在显示中使用。
与此相对，如果设置起到反射型偏光板作用的上侧透镜片6，则如 图2的右侧所示，来自下侧透镜片5的光中的S波由上侧透镜片6反 射。被反射的S波通过下侧透镜片5、扩散片4、导光板2由反射片3 反射，再次朝向上侧透镜片6。在该过程中，S波的一部分变换成P波， 不由上侧透镜片6反射或者由偏光板52吸收，而入射到液晶显示面板 20。从而，光的利用效率提高，亮度提高。作为起到反射型偏光板作 用的上侧透镜片6，例如能够使用住友3M (住友^ '」一二 A)株式会 社制造的BEF—RP。
从照明元件10射出的光经过偏光板52入射到液晶显示面板20内 以后，依次通过相位差板44、 43、第二光扩散元件32、背面基板21、 光反射层24、液晶层23、彩色滤光片25、前面基板22、第一光扩散 元件31、相位差板41、 42。在该过程中通过对光进行调制，控制透过 观察者一侧的偏光板51的光量，由此进行透射模式的显示。
照明元件10由于能够射出指向性高的光，因此在使用来自照明元 件10的光进行显示的透射模式中，能够减少由液晶分子的各向异性折 射率引起的显示品质的视角依赖性。只是单使用指向性高的光，在亮 度方面产生很大的偏差(显示面法线方向的亮度显著升高，斜方向的 亮度降低)，而在本实施方式中，由于在透射模式中使用的光由第一光 扩散元件31和第二光扩散元件32扩散，因此减少亮度的偏差，从而 由此扩展视野角。
此外，周围光(外光)从观察者一侧经过偏光板51入射到液晶显 示面板20内以后，依次通过相位差板42、 41、第一光扩散元件31、 前面基板22和液晶层23，由光反射层24反射，再次通过液晶层23、 前面基板22、第一光扩散元件31、相位差板41和42。在该过程中通过对光进行调制，限制透过观察者一侧的偏光板51的光量，由此进行 反射模式的显示。
在反射模式中使用的光在从观察者一侧入射到液晶显示面板20
内，由光反射面层24反射射出到观察者一侧的过程中，由于由第一光 扩散元件31扩散，因此防止由光反射层24的镜面反射引起的照入， 在反射模式中能够进行合适的白显示。此外，也扩大视野角。此外， 光反射层24的配置不限于例示的情况。光反射层24配置在液晶层23 与第二光扩散元件32之间即可。
这样，液晶显示装置100能够进行使用来自照明元件10的光的透 射模式的显示和使用来自观察者一侧的光的反射模式的显示。
在本实施方式中的透射反射两用型液晶显示装置100中，设置有 比液晶层23更靠近观察者一侧配置的第一光扩散元件31、相对于液晶 层23配置在与观察者相反一侧的第二光扩散元件32。从而，在透射模 式的显示中使用的光(来自液晶元件10的光)在第一光扩散元件31 和第二光扩散元件32各通过1次(即总计2次)，在反射模式的显示 中使用的光(来自观察者一侧的光)仅通过2次第一光扩散元件31。
这样，在液晶显示装置100中，在透射模式的显示中使用的光和 在反射模式中使用的光通过光扩散元件的次数相同。从而，不会过度 扩散在反射模式中使用的光，能够充分扩散在透射模式中使用的光。 从而，能够充分提高显示透射模式的显示的视野角特性，而且在反射 模式中实现明亮的显示。即，能够兼顾广视野角的透射模式和高反射 率的反射模式。
与此不同，如图3所示的液晶显示装置600那样，仅在液晶层23 的观察者一侧设置有光扩散元件31的结构中，在透射模式的显示中使 用的光(来自照明元件10的光)仅通过1次光扩散元件31，而在反射 模式的显示中使用的光(来自观察者一侧的光)通过2次光扩散元件 31。
从而，如果相对于透射模式的显示中使用的光，对光扩散元件31 的雾值(扩散光的程度)进行优化，则由于在反射模式的显示中使用 的光通过2次光扩散元件被过度扩散，因此导致反射模式的显示变暗。
此外，如果很弱地设定光扩散元件31的雾值，使得反射模式的显示不会变暗，则由于在透射模式的显示中使用的光因为仅通过1次光 扩散元件31而没有充分扩散，因此对于透射模式的显示不能充分扩展 视野角。
此外，在本实施方式中的液晶显示装置100中，由于使用多个光
扩散元件31、 32，因此与仅使用1个光扩散元件31的液晶显示装置 600相比较，能够减小各个光扩散元件的雾值。从而，能够提高亮度、 对比度和色再现性(例如用NTSC比表示。)。参照图4 (a)和(b)说 明其理由。
如图4 (a)所示，如果光扩散元件31的雾值大，则后方散射强。 从而，向观察者一侧的射出光量的降低大，再次入射到前面基板22的 光(杂散光)也多。因此，导致发生亮度的降低、对比度的降低、色 再现性的降低。
与此相对，如图4 (b)所示，如果光扩散元件31的雾值小，则后 方散射弱。从而，对观察者一侧的射出光量的降低小，再次入射到前 面基板22的光(杂散光)也少。因此，难以发生亮度的降低、对比度 的降低、色再现性的降低。
此外，如图5所示的液晶显示装置700那样，如果在比液晶层23 更靠近观察者一侧配置2个光扩散元件31，则由于能够减小各个光扩 散元件31的雾值，因此能够提高亮度、对比度、色再现性。然而，这 种情况下，在透射模式的显示中使用的光与在反射模式的显示中使用 的光通过光扩散元件31的次数不同。具体地讲，在透射模式中光仅通 过2次光扩散元件31，而在反射模式中光通过4次光扩散元件31。从 而导致发生与液晶显示装置600同样的问题。
这里，说明第一光扩散元件31和第二光扩散元件32的具体构造、 优选构造。
第一光扩散元件31和第二光扩散元件32例如是图6表示的利用 内部散射的扩散膜。作为扩散膜(有时也称为"扩散体")的第一光扩 散元件31 (或者第二光扩散元件32)如在图6中扩大一部分表示的那 样，由用树脂材料形成的基体33和在基体33中分散的颗粒34构成。 颗粒34具有与基体33的折射率不同的折射率，通过由基体33与颗粒 34的折射率的差异引起的散射，对光进行扩散。此外，作为第一光扩散元件31和第二光扩散元件32，不限于例示的扩散膜，还能使用各种 光扩散元件。
第一光扩散元件31和第二光扩散元件32的雾值(表示扩散光的 程度的参数)根据液晶显示面板20的规格或者所希望的显示特性等适 当设定。
为了在液晶层23中均匀地调制在透射模式中使用的光，第二光扩 散元件32的雾值优选不要太大，第一光扩散元件31的雾值优选比第 二光扩散元件32的雾值大。
图7表示第一光扩散元件31的雾值与液晶显示面板20的光反射 率(以下简单称为"面板反射率"。)的关系。如从图7所知，如果雾 值不足70%，则面板反射率与最大反射率(雾值80%附近)相比较减 少10%以上。从而，从确保高的面板反射率的观点出发，第一光扩散 元件31的雾值优选70%以上。
此外，使第一光扩散元件31的雾值变化，目测评价反射模式的显 示的模糊的结果，如果雾值超过83%，则可能发生不能允许的显示的 模糊。从而，第一光扩散元件31雾值优选83%以下。
此外，本申请的发明人们为了评价由第一光扩散元件31和第二光 扩散元件32产生的视野角扩大的效果，验证了如图8所示将第一光扩 散元件31与第二光扩散元件32重叠起来的雾值(以下称为"重叠雾 值"。)与视野角扩大的效果的关系。图9表示其结果。图9是表示重 叠雾值与视野角的关系的曲线图。重叠雾值例如能够由日本电色工业 公司(日本電色工業社)制的雾度计NDH2000测定。此外，图9表示 的视野角是沿着显示面内的某个方向(例如上下方向)的对比度2以 上的角度范围。
如从图9可知，如果重叠雾值在85%以上，则可以得到40。以上 的视野角，视野角扩大的效果显著。从而，第一光扩散元件31的雾值 和第二光扩散元件32的雾值的重叠雾值(与第一光扩散元件31和第 二光扩散元件32的各个雾值的算术和不同)优选设定为85%以上。如 已经叙述过的那样，第一光扩散元件31的雾值优选为70%以上83% 以下。对具有这种范围内的雾值的第一光扩散元件31，如果使第二光 扩散元件32的雾值例如为14%以上，则能够使重叠雾值为85%以上。此外，第一光扩散元件31和第二光扩散元件32如图1所示，优
选位于偏光板51、 52与液晶层23之间。g卩，优选将偏光板51配置在 比第一光扩散元件31更靠近观察者一侧，将偏光板52配置在相对于 第二光扩散元件32与观察者相反的一侧。以下说明其理由。
首先，如果在偏光板51与液晶层23之间设置第一光扩散元件31， 则能够使偏光板51位于观察者一侧的最表面上。从而，即使液晶显示 面板20被照射强的外光也难以产生显示的泛白。
此外，如果在偏光板52与液晶层23之间设置第二光扩散元件32， 则由于能够用偏光板52吸收来自第二光扩散元件32的后方散射光， 因此能够减少杂散光，防止亮度的降低、对比度的降低、色再现性的 降低。
此外，如果在偏光板52与液晶层23之间设置第二光扩散元件32， 进而，在第二光扩散元件32与偏光板52之间配置相位差板43和44， 则由于光在由第二光扩散元件32扩散之前通过相位差板43和44，因 此适宜地进行由相位差板43和44实施的光学补偿，其结果，可以显 著地得到扩大视野角的效果。
此外，在图l表示的结构中，第一光扩散元件31配置在比前面基 板22更靠近观察者一侧，但也可以像图IO表示的液晶显示装置100A 那样，在前面基板22与液晶层23之间配置第一光扩散元件31。如果 将第一光扩散元件31设置在前面基板22与液晶层23之间，则由于从 液晶层23到第一光扩散元件31的距离縮短，难以在该部分发生显示 的模糊。
此外，在图l表示的结构中，第二光扩散元件32相对于背面基板 21，配置在与观察者相反的一侧，但也可以像图11表示的液晶显示装 置100B那样，在背面基板21与液晶层23之间配置第二光扩散元件 32。
进而，也可以像图12表示的液晶显示装置IOOC那样，在前面基 板22与液晶层23之间设置第一光扩散元件31，并且在背面基板21 与液晶层23之间设置第二光扩散元件32。在该结构中，由于也能够缩 短从液晶层23到第一光扩散元件31的距离，因此能够防止显示的模作为照明元件10，并不限于例示的元件，能够使用可以射出指向 性高的光的各种背光源。为了得到更高的显示品质，优选使用可以射 出指向性更高的光的背光源。具体地讲，照明元件10如果具有相对于
显示面法线方向成30°以上角的方向的亮度成为显示面法线方向的亮 度的3%以下的这种配光分布，则能够容易地实现充分高的对比度。
在图13 (a)和(b)中表示照明元件10的优选的配光分布的例子。 在图13 (a)表示的配光分布中，显示面法线方向的亮度最高，随着角 度增大亮度急剧降低。与此相对，在图13 (b)表示的配光分布中，从 显示面法线方向到30。附近保持比较高的亮度。在图13 (a)和(b) 表示的配光分布的任意一个中，相对于显示面法线方向成30°以上角 的方向的亮度为显示面法线方向(0° )的亮度的3%以下。从而，通 过使用具有这种配光分布的照明元件10，可以得到出色的显示品质。
图13 (c)表示配光分布的其它例子。在图13 (c)表示的配光分 布中，相对于显示面法线方向成30°以上角的方向的亮度为显示面法 线方向(0° )的亮度的8% 13%以下。在使用这种配光分布的照明 元件10的情况下，也可以得到充分的显示品质。
(实施方式2)
参照图14，说明本实施方式中的透射反射两用型液晶显示装置 200。以下，以与实施方式1中的液晶显示装置100的不同点为中心进 行说明。
本实施方式中的液晶显示器装置200具备与实施方式1中的液晶 显示装置100的光反射层24不同构造的光反射层27。液晶显示装置 200的光反射层27不是半透明反射镜，而是如图14所示，具有反射光 的光反射部27a和透射光的光透射部27b。
光反射部27a由铝等光反射率高的金属形成，光透射部27b是没 有形成这种金属膜的(己被去除的)开口部。光反射部27a形成为比 作为半透明反射镜的实施方式l的光反射层24厚，使得能够以充分高 的反射率对光进行反射。
在具有上述的光反射层27的液晶显示装置200中，配置有光反射 部27a的区域起到以反射模式进行显示的反射区域的作用，配置有光 透射部27b的区域起到以透射模式进行显示的透射区域的作用。艮P，各像素被分割为反射区域和透射区域。
在液晶显示装置200中，由于也设置比液晶层23更靠近观察者一 侧配置的第一光扩散元件31和相对于液晶层23配置在与观察者相反 一侧的第二光扩散元件32，因此能够充分提高透射模式的显示的视野 角特性，并且在反射模式中能够实现明亮的显示。
如本实施方式这样，在使用包括光反射部27a和光透射部27b的 光反射层27的情况下，也如图14中表示的那样，第二光扩散元件32 优选配置在液晶层23与背面基板21之间。
如果将第二光扩散元件32相对于背面基板21配置在与观察者相 反的一侧，则由于从第二光扩散元件32到反射层27的距离长，因此 导致从照明元件10射出并经第二光扩散元件32扩散的光的一部分(应 该入射到像素的透射区域的光的一部分)入射到光反射部27a被反射。 从而导致光的利用效率降低，透射模式的显示变暗。
与此相对，如果在液晶层23与背面基板21之间配置第二光扩散 元件32，则由于从第二光扩散元件32到光反射面层27的距离缩短， 因此能够防止在透射模式的显示中使用的光的一部分入射到光反射部 27a。从而光的利用效率提高，在透射模式中能够进行明亮的显示。
此外，在图14表示的结构中，第一光扩散元件31配置在比前面 基板22更靠近观察者一侧，而为了防止发生显示模糊，也可以如图15 表示的液晶显示装置200A那样，在前面基板22与液晶层23之间配置 第一光扩散元件31。
产业上的可利用性
依据本发明，在透射反射两用型的液晶显示装置中，能够充分提 高透射模式的显示的视野角特性，并且在反射模式中能够实现明亮的 显示。即，能够兼顾广视野角的透射模式和高反射率的反射模式。
本发明的液晶显示装置适宜在具备背光源的透射型的所有液晶显 示装置中使用，特别是，适宜在视野角特性低的显示模式(例如，STN 模式或者TN模式、ECB模式)的液晶显示装置中使用。
权利要求
1. 一种液晶显示装置，其包括具有一对基板和设置在所述一对基板之间的液晶层的液晶显示面板；和向所述液晶显示面板射出光的照明元件，是能够进行使用来自所述照明元件的光的透射模式的显示和使用来自观察者一侧的光的反射模式的显示的透射反射两用的液晶显示装置，其特征在于所述液晶显示面板包括比所述液晶层更靠近观察者一侧配置的第一光扩散元件和相对于所述液晶层配置在与观察者相反一侧的第二光扩散元件。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于 所述液晶显示面板还包括比所述第一光扩散元件更靠近观察者一侧配置的第一偏光元件和相对于所述第二光扩散元件配置在与观察者 相反一侧的第二偏光元件。
3. 根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于-所述第一光扩散元件的雾值比所述第二光扩散元件的雾值大。
4. 根据权利要求1 3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述第一光扩散元件的雾值在83%以下。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述第一光扩散元件的雾值在70%以上。
6. 根据权利要求1 5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于设定所述第一光扩散元件的雾值和所述第二光扩散元件的雾值，使得所述第一光扩散元件与所述第二光扩散元件重叠后的雾值成为85 。Z以上。
7. 根据权利要求1 6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述一对基板是比所述液晶层更靠近观察者一侧配置的第一基板 和相对于所述液晶层配置在与观察者相反一侧的第二基板，所述第一光扩散元件配置在比所述第一基板更靠近观察者一侧。
8. 根据权利要求1 6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述一对基板是比所述液晶层更靠近观察者一侧配置的第一基板 和相对于所述液晶层配置在与观察者相反一侧的第二基板，所述第一光扩散元件配置在所述第一基板与所述液晶层之间。
9. 根据权利要求1 8中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述一对基板是比所述液晶层更靠近观察者一侧配置的第一基板 和相对于所述液晶层配置在与观察者相反一侧的第二基板，所述第二光扩散元件相对于所述第二基板配置在与观察者相反的
10. 根据权利要求1 8中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述一对基板是比所述液晶层更靠近观察者一侧配置的第一基板 和相对于所述液晶层配置在与观察者相反一侧的第二基板，所述第二光扩散元件配置在所述第二基板与所述液晶层之间。
11. 根据权利要求1 10中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述液晶显示面板还包括配置在所述液晶层与所述第二光扩散元件之间的光反射层。
12. 根据权利要求1 11中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述照明元件具有相对于显示面法线方向成30°以上角的方向的 亮度为显示面法线方向的亮度的13%以下的配光分布。
13. 根据权利要求1 11中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述照明元件具有相对于显示面法线方向成30°以上角的方向的 亮度为显示面法线方向的亮度的3%以下的配光分布。
14. 根据权利要求1 13中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述照明元件包括光源和对从所述光源射出的光的指向性进行控 制的指向性控制元件。
全文摘要
本发明涉及液晶显示装置。本发明的目的是在透射反射两用型的液晶显示装置中，充分提高透射模式的显示的视野角特性，并且在反射模式中实现明亮的显示。本发明的液晶显示装置是在包括液晶显示面板(20)和照明元件(10)的透射反射两用型的液晶显示装置中，采用液晶显示面板(20)具有比液晶层(23)更靠近观察者一侧配置的第一光扩散元件(31)和相对于液晶层(23)配置在与观察者相反一侧的第二光扩散元件(32)的结构。
文档编号G02F1/1335GK101443698SQ200780017099
公开日2009年5月27日 申请日期2007年4月12日 优先权日2006年5月11日
发明者宫崎伸一, 御园健司 申请人:夏普株式会社