專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及在液晶板的外面?zhèn)仍O置反射體的反射體外置型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在地移動電話機和移動信息終端幾乎全部裝備有液晶顯示裝置，最近，這些移動電子設備多數(shù)都裝備半透過反射型液晶顯示裝置。
半透過反射型液晶顯示裝置在其構(gòu)成液晶顯示裝置的一對透明基板的內(nèi)側(cè)或外側(cè)具有反射從外部射入的光的反射板，并且在其背面?zhèn)染哂斜彻夤庠矗瑥亩軌蛟谑褂弥?，在利用太陽光或外部照明作為光源的作為反射型液晶顯示裝置的反射模式與利用背光光源的光作為光源的作為透過型液晶顯示裝置的透過模式之間進行相互切換。
圖19是表示以往的半透過反射型液晶顯示裝置的局部剖面構(gòu)造的一例的圖。該半透過反射型液晶顯示裝置50具有通過在一對玻璃基板51、52的各個對向面?zhèn)仍O置透明電極層53、54，并且在各個透明電極層53、54上設置液晶定向膜55、56，在這些定向膜55、56之間配置液晶層57而構(gòu)成的液晶顯示板50a。
而且，在一方的玻璃基板51的外側(cè)，從基板51側(cè)依次地疊層第1相位差板66及第1偏光板68。而且在另一方的玻璃基板52的外側(cè)依次地疊層第2相位差板67及第2偏光板69，并且在第2偏光板69的外側(cè)通過透明粘接層70a粘接反射板70。
另外，在圖19中，符號65表示把液晶層57封裝在玻璃基板51、52之間的封裝體，符號75表示設置在反射板下側(cè)的背光燈。
如圖19及圖20所示，反射板70例如是通過在樹脂膠片71的表面形成凹凸面，然后在該凹凸面上使用蒸鍍法等形成由鋁等構(gòu)成的半透過反射膜72而形成。該半透過反射膜72的膜厚被規(guī)定在5～50nm的范圍內(nèi)，使其可透過背光燈75的一部分光。而且該反射板70被設置成其半透過反射膜72側(cè)的面朝向第2偏光板59側(cè)。
上述構(gòu)成的半透過反射型液晶顯示裝置50例如被用作為移動電話機的顯示部，在外光充分強的情況下，工作在不點亮背光燈75的反射模式下，在光線暗的環(huán)境中，工作在點亮背光燈75的透過模式下。
在反射模式下，射入第1偏光板68的光通過該偏光板68形成直線偏光，被偏光的光在通過第1相位差板66、液晶層57及第2相位差板67后形成橢圓偏光。而且，該被橢圓偏光的光在通過第2偏光板69后被直線偏光。該直線偏光被反射板70反射回，再次通過第2偏光板69、第2相位差板67、液晶層57、第1相位差板66，從第1偏光板68射出。
另外，在透過模式下，從背光燈75發(fā)出的透過半透過反射膜72的光通過第2偏光板69形成直線偏光，偏光的光在通過第2相位差板67、液晶層57及第1相位差板66后形成橢圓偏光。然后，該橢圓偏光的光通過第1偏光板68形成直線偏光，然后從第1偏光板68射出。
另外，作為液晶顯示裝置的顯示性能，通常要求具有識別性良好的①分辨率、②對比度、③畫面的輝度、④寬視角范圍等。
但是，在以往的半透過反射型液晶顯示裝置50中，由于是把第2偏光板69配置在反射板70與液晶板50a之間，因此在反射模式下入射光將2次透過第2偏光板69，所以破壞了分光特性，由此存在著半透過反射型液晶顯示裝置50的全體畫面呈淺綠色，畫面的對比度低、識別性不良的問題。
另外，在以往的半透過反射型液晶顯示裝置50中由于形成凹凸面的反射板70的反射效率低，致使全體的反射率低，因此不能滿足對反射板的希望能夠以更寬范圍的反射角反射入射光的要求。因此，裝備這種反射板70的反射型液晶顯示裝置50存在著視角僅約為25～35度的比較窄的范圍，以及畫面輝度不夠的問題。
而且，在以往的半透過反射型液晶顯示裝置50中，由于分別具有2片相位差板及偏光板，所以增加了各種光學特性的參數(shù)，使各個參數(shù)達到最佳化的過程復雜化，尤其是在透過模式下，致使難于實現(xiàn)畫面的高輝度化和高對比度。
因此，可考慮除去第2相位差板67及第2偏光板69，作為相位差板而使用把第1相位差板68構(gòu)成具有2種不同光學特性的2層疊層板，作為偏光板，通過只使用配置在第1相位差板66上的1片第1偏光板68以增加在施加選擇電壓時的白顯示的亮度。但是，在這樣的半透過反射型液晶顯示裝置中，由于只是單純地分別減少個1片相位差板及偏光板，而且未改善反射板70的反射效率，所以不僅增加了明顯示(白顯示)的亮度，也增加了暗顯示(黑顯示)的亮度，因此存在著對比度低的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述的問題，其目的是提供一種不需要在液晶板與設置在其外面?zhèn)鹊姆瓷潴w之間設置相位差板及偏光板的寬視角、高輝度、高對比度的液晶顯示裝置。
為了達到上述的目的，本發(fā)明采用了如下的構(gòu)成。
本發(fā)明之1的液晶顯示裝置的特征在于包括通過在一對對置的其間夾有液晶層的透明基板中的一方的透明基板的內(nèi)面?zhèn)葟耐该骰鍌?cè)順序設置透明電極及定向膜、并且在另一側(cè)的透明基板的內(nèi)面?zhèn)葟牧硪粋?cè)的透明基板側(cè)順序設置透明電極及定向膜而構(gòu)成的液晶單元；在所述透明基板外面?zhèn)软樞蛐纬傻牡?、第2相位差板及第1偏光板；通過粘接層而設置在所述透明基板外面?zhèn)鹊姆瓷潴w；在所述透明基板外面?zhèn)鹊乃龇瓷潴w的外面?zhèn)软樞蛐纬傻牡?相位差板及第2偏光板，所述反射體在形成多個凹部的基板上形成具有對應所述凹部的多個凹面的金屬反射膜，所述金屬反射膜被安裝在液晶單元上，面向所述一方的透明基板側(cè)，并且所述金屬反射膜的膜厚在5～50nm的范圍內(nèi)。
根據(jù)該液晶顯示裝置，由于在具有膜厚為5～50nm的金屬反射膜的反射體的外側(cè)設置第2偏光板，在反射模式下入射光被金屬反射膜反射而不透過第2偏光板，因此不會降低分光特性，可使液晶顯示裝置的畫面接近白色，可提高畫面的對比度從而可提高清晰度。而且在透過模式下，由于從背光燈發(fā)出的光在透過第3相位差板及第2偏光板的同時還透過金屬反射膜，并且還透過液晶層、第1、第2相位差板及第1偏光板，所以一方面增加了明顯示(白顯示)的亮度，另一方面使暗顯示(黑顯示)更暗，因此可提高對比度。
特別是由于所述反射體是通過在表面形成凹部的基板上形成具有對應所述凹部的凹面的金屬反射膜，所以其聚光作用比以往的具有凹凸表面的反射板強，可提高反射率。從而，可獲得在反射模式下明顯示明亮的提高了輝度及對比度的良好的顯示特性。
而且，本發(fā)明的液晶顯示裝置把反射體設置在液晶單元的外側(cè)，而且在把反射體安裝在液晶單元上時可在常溫下進行粘接，所以可預先分別制作好液晶單元和反射體，在進行該液晶單元與反射體的安裝，這樣，可避免在制作反射體時對液晶單元形成熱應力，而且也可避免制作反射體時所使用的化學制劑等污染液晶單元，因此可防止液晶單元的品質(zhì)下降。
另外，本發(fā)明之2的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有在其厚度方向扭曲240度至250度的螺旋構(gòu)造，所述液晶單元的光程(ΔndLC)為600nm至800nm，當設定法線方向X為，在從光的入射側(cè)觀察所述另一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向a與所述一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向b時，位于所述定向方向a、b之間，并且通過由所述定向方向a、b的交叉點O及所述定向方向a、b構(gòu)成的內(nèi)角的1/2角度的方向時，設定鄰接所述另一方的透明基板的所述第1相位差板的光程(ΔndRF1)為100nm至200nm，并且該第1相位差板的相位延遲軸β與所述法線方向X所成的角度(φRF1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的60度至100度；鄰接所述第1偏光板的所述第2相位差板的光程(ΔndRF2)為300nm至500nm，并且該第2相位差板的相位延遲軸γ與所述法線方向X所成的角度(φRF2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的90度至140度；鄰接所述一方的透明基板的所述第3相位差板的光程(ΔndRF3)為132.5nm至142.5nm，并且該第3相位差板的相位延遲軸δ與所述法線方向X所成的角度(φRF3)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的80度至110度；所述第1偏光板的吸收軸α與所述法線方向X所成的角度(Φpol1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的20度至70度或110度至160度；所述第2偏光板的吸收軸ε與所述法線方向X所成的角度(Φpol2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的23度至43度。
根據(jù)上述的液晶顯示裝置能夠使白顯示(明顯示)更亮，可實現(xiàn)液晶顯示裝置的高輝度化。
另外，本發(fā)明之3的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有在其厚度方向扭曲240度的螺旋構(gòu)造，所述液晶單元的光程(ΔndLC)為700nm，當設定法線方向X為，在從光的入射側(cè)觀察所述另一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向a與所述一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向b時，位于所述定向方向a、b之間，并且通過由所述定向方向a、b的交叉點O及所述定向方向a、b構(gòu)成的內(nèi)角的1/2角度的方向時，設定鄰接所述另一方的透明基板的所述第1相位差板的光程(ΔndRF1)為170nm，并且該第1相位差板的相位延遲軸β與所述法線方向X所成的角度(φRF1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的80度；鄰接所述第1偏光板的所述第2相位差板的光程(ΔndRF2)為425nm，并且該第2相位差板的相位延遲軸γ與所述法線方向X所成的角度(φRF2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的113度；鄰接所述一方的透明基板的所述第3相位差板的光程(ΔndRF3)為137.5nm，并且該第3相位差板的相位延遲軸δ與所述法線方向X所成的角度(φRF3)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的90度；所述第1偏光板的吸收軸α與所述法線方向X所成的角度(Φpol1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的42度；所述第2偏光板的吸收軸ε與所述法線方向X所成的角度(Φpol2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的33度。
根據(jù)上述的液晶顯示裝置，能夠使白顯示(明顯示)更亮，可實現(xiàn)液晶顯示裝置的高輝度化。特別是根據(jù)上述的液晶顯示裝置，可使白顯示(明顯示)更接近白色，從而可提高色純度及清晰度。
另外，本發(fā)明之4的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有在其厚度方向扭曲240度至250度的螺旋構(gòu)造，所述液晶單元的光程(ΔndLC)為600nm至800nm，當設定法線方向X為，在從光的入射側(cè)觀察所述另一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向a與所述一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向b時，位于所述定向方向a、b之間，并且通過由所述定向方向a、b的交叉點O及所述定向方向a、b構(gòu)成的內(nèi)角的1/2角度的方向時，設定鄰接所述另一方的透明基板的所述第1相位差板的光程(ΔndRF1)為100nm至200nm，并且該第1相位差板的相位延遲軸β與所述法線方向X所成的角度(φRF1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的60度至100度；鄰接所述第1偏光板的所述第2相位差板的光程(ΔndRF2)為300nm至500nm，并且該第2相位差板的相位延遲軸γ與所述法線方向X所成的角度(φRF2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的90度至140度；鄰接所述一方的透明基板的所述第3相位差板的光程(ΔndRF3)為120nm至130nm，并且該第3相位差板的相位延遲軸δ與所述法線方向X所成的角度(φRF3)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的48度至68度；所述第1偏光板的吸收軸α與所述法線方向X所成的角度(Φpol1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的20度至70度或110度至160度；所述第2偏光板的吸收軸ε與所述法線方向X所成的角度(Φpol2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的3度至23度。
根據(jù)上述的液晶顯示裝置，在使白顯示(明顯示)更亮的同時使黑顯示(暗顯示)更暗，從而可提高液晶顯示裝置的對比度。
本發(fā)明之5的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有在其厚度方向扭曲240度的螺旋構(gòu)造，所述液晶單元的光程(ΔndLC)為700nm，當設定法線方向X為，在從光的入射側(cè)觀察所述另一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向a與所述一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向b時，位于所述定向方向a、b之間，并且通過由所述定向方向a、b的交叉點O及所述定向方向a、b構(gòu)成的內(nèi)角的1/2角度的方向時，設定鄰接所述另一方的透明基板的所述第1相位差板的光程(ΔndRF1)為170nm，并且該第1相位差板的相位延遲軸β與所述法線方向X所成的角度(φRF1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的80度；鄰接所述第1偏光板的所述第2相位差板的光程(ΔndRF2)為425nm，并且該第2相位差板的相位延遲軸γ與所述法線方向X所成的角度(φRF2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的113度；鄰接所述一方的透明基板的所述第3相位差板的光程(ΔndRF3)為125nm，并且該第3相位差板的相位延遲軸δ與所述法線方向X所成的角度(φRF3)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的58度；所述第1偏光板的吸收軸α與所述法線方向X所成的角度(Φpol1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的42度；所述第2偏光板的吸收軸ε與所述法線方向X所成的角度(Φpol2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的13度。
根據(jù)上述的液晶顯示裝置，在使白顯示(明顯示)更亮的同時使黑顯示(暗顯示)更暗，從而可提高液晶顯示裝置的對比度。特別是根據(jù)上述的液晶顯示裝置，可使白顯示(明顯示)更接近白色，從而可提高色純度及清晰度。
另外，本發(fā)明之6的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于對于所述第1相位差板，把下式(1)所示的系數(shù)Nz設定在-0.5至2.0的范圍內(nèi)，對于所述第2相位差板，把下式(1)所示的系數(shù)Nz設定在-0.5至2.0的范圍內(nèi)。
Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)...式(1)
(式中，nx表示相位差板在X軸方向上的折射率、ny表示相位差板在Y軸方向上的折射率、nz表示相位差板在Z軸方向上的折射率。)
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，擴大了顯示面的上下左右方向上的對比度良好的范圍，從而可擴大顯示面的上下左右方向的視角，獲得良好的視角特性。
另外，本發(fā)明之7的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于對于所述第1相位差板，把上式(1)所示的系數(shù)Nz設定為0.5，對于所述第2相位差板，把上式(1)所示的系數(shù)Nz設定為0.3。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，擴大了顯示面的上下左右方向上的對比度良好的范圍，從而可擴大顯示面的上下左右方向的視角，獲得良好的視角特性。
另外，本發(fā)明之8的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于連續(xù)地形成所述金屬反射膜的所述多個凹面，各個凹面由球面的一部分構(gòu)成。
根據(jù)該液晶顯示裝置，通過使金屬反射膜的多個凹面形成連續(xù)，并且使各個凹面具有由球面的一部分構(gòu)成的形狀，與以往的反射膜比較，可顯著提高光的反射效率。因此，通過形成薄的金屬反射膜而提高液晶顯示裝置的透光性，即使作為透過型的液晶顯示裝置也可以獲得明亮的顯示。從而能夠在反射型或透過型的任意工作模式下都獲得明亮的顯示。
另外，本發(fā)明之9的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部的深度在0.1～3μm的范圍內(nèi)，所述凹部內(nèi)面的傾斜角分布在-30度～+30度的范圍內(nèi)，相鄰凹部的間隔在5～50μm的范圍內(nèi)。
根據(jù)該液晶顯示裝置，由于在所述基板的表面形成了最佳的形狀，所以可更高效率地反射從外部射入的光，從而可獲得明亮的顯示。
另外，本發(fā)明之10的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部具有如下的通過各個凹部的最深點的第1縱剖面和第2縱剖面
所述第1縱剖面的內(nèi)面形狀由從凹部的一個周邊部到最深點的第1曲線和與該第1曲線連接的從凹部的最深點到另一周邊部的第2曲線構(gòu)成，第1曲線的相對基板表面的傾斜角的絕對平均值大于第2曲線的相對基板表面的傾斜角的絕對平均值，
所述第2縱剖面正交于第1縱剖面，其內(nèi)面形狀由淺型曲線和位于淺型曲線兩側(cè)的其曲率半徑小于淺型曲線的深型曲線構(gòu)成。
另外，在本說明書中，未對作為第1縱剖面的縱剖面方向進行特殊的限定，但最好是把從觀察者的角度看去的上下、或前后方向的縱剖面作為第1縱剖面。
根據(jù)該液晶顯示裝置，凹部的內(nèi)面形狀在第1縱剖面上由以最深點為分界的第1曲線和第2曲線構(gòu)成，形成其中第1曲線的相對基板表面的傾斜角的絕對平均值大于第2曲線的相對基板表面的傾斜角的絕對平均值的曲線。即，第1曲線的傾斜度比較陡，第2曲線的傾斜度比較緩，第2曲線比第1曲線長。
因此，被第2曲線周邊的面反射的光比被第1曲線周邊的面反射的光多。即，反射光在第2曲線周邊的面的正反射方向的光束密度高。因此，如果各個凹部的第1曲線方向統(tǒng)一在特定的方向上(單一或多個特定的方向)，則可增加全體反射體在特定的方向的反射強度。
并且，由于這些凹部的內(nèi)面形狀在與第1縱剖面正交的第2縱剖面上，具有淺型曲線和位于淺型曲線兩側(cè)的曲率半徑小的深型曲線，所以可提高大致在正反射方向上的反射率。而且理想的是深型曲線均等地位于淺型曲線的兩側(cè)。
其結(jié)果，作為第1縱剖面上的綜合反射特性，在正反射的角度上具有反射率的峰值，并且增加了朝向第2曲線周邊的面的面反射方向的反射率。即，可以獲得既確保充分的在正反射方向上的反射光，又可把反射光適度地集中在特定的方向上的反射特性。
另外，本發(fā)明之11的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部的各個第1縱剖面及第2縱剖面的方向相等，各個第1曲線被定向在單一的方向，并且該反射體在各個凹部中的第1曲線被設置在從觀察者角度看去的第2曲線的上方。
即，各個凹部的第1曲線被定向在單一的方向，并且各個凹部的第2曲線也被定向在單一的方向。
根據(jù)該液晶顯示裝置，增加了全體反射體在第2曲線周邊的面的反射方向上的反射率。即，可獲得可把反射光適度地集中在特定方向上的反射特性。
而且，如果把全部凹部的第1曲線設置在位于從觀察者角度看去的第2曲線的上方，則可使通常主要從上方射入的外光等向觀察者的腳下方向的基板表面的法線方向偏移。
而且，由于從觀察者角度看去的主要從上方射入的外光等高效率地射入第2曲線周邊的面上，所以增加全體的反射光量。
并且，通過第2縱剖面中的淺型曲線的反射，也可充分確保正反射方向的光量。
因此，可實現(xiàn)增加了觀察者的視線方向上的反射光光量，在實際視點上可顯示明亮畫面的反射型液晶顯示裝置。
另外，本發(fā)明之12的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述第1曲線與第2曲線在相互連接的位置上的相對基板表面的傾斜角為零。
根據(jù)該液晶顯示裝置，由于可平滑地形成全體凹部的內(nèi)面，所以可防止在正反射方向上的反射量的減少。
另外，本發(fā)明之13的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部具有在0.1～3μm的范圍內(nèi)的不規(guī)則的深度。
如果凹部的深度小于0.1μm，則不能達到充分的光的散射效果。如果大于3μm，則為了實現(xiàn)該深度而使基板的厚度過厚，不便于制造，也不易保證制品的質(zhì)量。當以不規(guī)則的深度形成多個凹部后，可防止因在以規(guī)則的深度形成凹部的情況下容易發(fā)生的光干涉而導致的摩爾條紋的產(chǎn)生，而且可緩和在特定視角內(nèi)的反射光量峰值的集中，從而使在視野范圍內(nèi)的反射光量的變化平穩(wěn)。
另外，本發(fā)明之14的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部被配置成相互不規(guī)則的鄰接。
如果凹部之間的間隔過大，則在凹部與凹部之間形成平面，增加了平面反射，因而不能在有限的像素區(qū)域內(nèi)獲得充分的散亂反射的效果，因此，理想的是相互鄰接地形成凹部。另外由于規(guī)則地排列凹部將會產(chǎn)生摩爾條紋，所以最好是上使凹部形成不規(guī)則的排列。
另外，本發(fā)明之15的液晶顯示裝置是一種基于上述的液晶顯示裝置，其特征在于設置對于所述金屬反射膜表面的在正反射的角度上具有反射率的峰值，并且在小于正反射角度的反射角度范圍的反射率的積分值與在大于正反射角度的反射角度范圍的反射率的積分值不同，并且使該反射體的所述反射率的積分值大的反射角度范圍位于從觀察者的角度看去的金屬反射膜表面的正反射角度的上方。
根據(jù)該液晶反射裝置，在觀察者的通常的視角與正反射方向形成偏移的情況下，不僅可確保在正反射方向上的反射光，而且還能夠把光重點地反射到該通常的視角的方向上。
而且，能夠在通常主要從上方射入的外光等向觀察者腳下方向的基板表面的法線方向偏移。
因此，例如在把其用作為移動電話機或筆記本電腦的顯示裝置的情況下，可實現(xiàn)增加在觀察者的視線方向上的反射光量、在實際的視點上呈現(xiàn)明亮顯示的反射型液晶顯示裝置。
另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置，也可以在構(gòu)成液晶單元的一方的透明基板與設置在其內(nèi)面?zhèn)壬系耐该麟姌O之間設置濾色鏡。
圖1是表示裝備有本發(fā)明實施例的液晶顯示裝置的移動信息終端的顯示部的主視圖。
圖2是表示把本發(fā)明實施例的液晶顯示裝置應用在STN型半透過反射型液晶顯示裝置的狀態(tài)的剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例的半透過反射型液晶顯示裝置的主要部分的圖，是表示最適合高輝度化條件的分解立體圖。
圖4是表示本發(fā)明實施例的半透過反射型液晶顯示裝置的第1偏光板的吸收軸α、第1相位差板的遲相軸β、第2相位差板的遲相軸γ、上定向膜的定向方向a、下定向膜的定向方向b、第2相位差板的遲相軸δ及第2偏光板吸收軸ε的配置關系的圖，是表示最適合高輝度化的條件的俯視圖。
圖5是表示本發(fā)明實施例的半透過反射型液晶顯示裝置的主要部分的圖，是表示最適合高對比度化條件的分解立體圖。
圖6是表示本發(fā)明實施例的半透過反射型液晶顯示裝置的第1偏光板的吸收軸α、第1相位差板的遲相軸β、第2相位差板的遲相軸γ、上定向膜的定向方向a、下定向膜的定向方向b、第2相位差板的遲相軸δ及第2偏光板吸收軸ε的配置關系的圖，是表示最適合高對比度化的條件的俯視圖。
圖7是表示在圖2所示的半透過反射型液晶顯示裝置中具有的反射體的一例的立體圖。
圖8是表示在圖2所示的半透過反射型液晶顯示裝置中具有的反射體的其他例的立體圖。
圖9是表示設置在圖8所示的反射體的基板表面上的凹部的立體圖。
圖10是圖9所示的凹部的第1縱剖面的剖面圖。
圖11是圖9所示的凹部的第2縱剖面的剖面圖。
圖12是說明圖8所示的反射體的反射特性的說明圖。
圖13是表示受光角與反射率之間關系的曲線。
圖14是說明具有圖8所示的反射體的本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置的使用狀態(tài)的示意圖。
圖15是表示在以15度入射角射入光時的實施例(實例No.4)的反射率的曲線。
圖16是表示在以15度入射角射入光時的實施例(實例No.4)的對比度的曲線。
圖17是表示在以15度入射角射入光時的比較例的反射率的曲線。
圖18是表示在以15度入射角射入光時的比較例的對比度的曲線。
圖19是表示以往的半透過反射型液晶顯示裝置的主要構(gòu)成的剖面圖。
圖20是表示圖19所示的半透過反射型液晶顯示裝置中的反射板的立體圖。
圖中1-液晶單元，11-上側(cè)玻璃基板(另一方的透明基板)，12-下側(cè)玻璃基板(一方的透明基板)，13-第3相位差板，14-第1相位差板(鄰接另一方的透明基板的相位差板)，15-第2相位差板(鄰接偏光板一側(cè)的相位差板)，16-第2偏光板，17-第1偏光板，23-共用電極(透明電極)，24-區(qū)域電極(透明電極)，26-上定向膜(另一方透明基板側(cè)的定向膜)，27-下定向膜(一方的透明基板側(cè)的定向膜)，30、130-反射體，34-液晶層，35、135-基板，35a、135a-凹部，36-金屬反射膜，36a-凹面，37-粘接層，101-半透過反射型液晶顯示裝置(液晶顯示裝置)，105-顯示面，a-定向方向，b-定向方向，α-第1偏光板的吸收軸，β-第1相位差板的遲相軸，γ-第2相位差板的遲相軸，δ-第3相位差板的遲相軸，ε-第2偏光板吸收軸，O-交叉點，X-法線方向。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1是表示裝備有半透過反射型液晶顯示裝置的移動信息終端的顯示部的主視圖，該半透過反射型液晶顯示裝置是應用本發(fā)明的液晶顯示裝置的STN型半透過反射型液晶顯示裝置。
本實施例的移動信息終端的顯示部至少具有框體100和收容在該框體100內(nèi)的本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101。本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101為橫置型。
如圖2所示，本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101通過設置液晶層1，和在該液晶單元1的上側(cè)玻璃基板(另一方的透明基板)11的外面?zhèn)壬蠌纳蟼?cè)玻璃基板11側(cè)依次地設置第1相位差板(鄰接另一方透明基板一方的相位差板)14、第2相位差板(鄰接偏光板一方的的相位差板)15及第1偏光板17，在液晶單元1的下側(cè)玻璃基板(一方的透明基板)12的外側(cè)面上設置反射體30，并且在反射體30的外面?zhèn)仍O置第3相位差板13及第2偏光板16而構(gòu)成。而且在第2偏光板16的下側(cè)設置背光燈106。
上述液晶單元1通過在中間夾有液晶層34的對向的上側(cè)和下側(cè)玻璃基板11、12的下側(cè)玻璃基板12的內(nèi)面?zhèn)龋瑥南聜?cè)玻璃基板12側(cè)依次地設置共用電極(透明電極)23、下定向膜(一方的透明基板側(cè)的的定向膜)27，在上側(cè)玻璃基板11的內(nèi)面?zhèn)?，從上?cè)玻璃基板一側(cè)依次地設置區(qū)段電極(透明電極)24、上涂層28、上定向膜(另一側(cè)透明基板側(cè)的定向膜)26而構(gòu)成。
上述構(gòu)成的半透過反射型液晶顯示裝置101在外光充分強的情況下，工作在不點亮背光燈106的反射模式下，而在光線暗的環(huán)境中，工作在點亮背光燈106的透過模式下。
在反射模式下，射入第1偏光板17的光通過該偏光板17形成直線偏光，被偏光的光在通過第1、第2相位差板14、15、液晶層34后形成橢圓偏光。而且，該被橢圓偏光的光在被反射板30反射后，再次通過液晶層34、第1、第2相位差板14、15，并由第1偏光板17再次進行直線偏光，然后被射出。
另外，在透過模式下，從背光燈106發(fā)出的光通過第2偏光板16被直線偏光，被偏光的光在通過第3相位差板67、液晶層34及第1、第2相位差板14、15后被橢圓偏光。然后，該被橢圓偏光的光通過第1偏光板17被直線偏光，然后從第1偏光板17射出。另外，介于第3相位差板13與液晶層34之間的反射體30如后述的那樣具有厚度為5～50nm的金屬反射膜36，使其能夠透過一部分從背光燈106發(fā)出的光。
因此，本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101具有只在透過模式下光才透過第3相位差板13及第2偏光板16的構(gòu)成。
上下定向膜26、27使用通常所使用的透明的定向膜，例如經(jīng)過摩擦處理的聚酰亞胺等的高分子膜。
上定向膜26的定向方向(摩擦方向)a在本實施例中，是如圖3～圖6所示的那樣，在以從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)方向為+，以順時針旋轉(zhuǎn)方向為-的情況下，被設定為-25度～-35度的范圍，理想的是設定為-30度(+330度)。
另外，上定向膜27的定向方向(摩擦方向)b在本實施例中，是如圖3～圖6所示的那樣，在以從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)方向為+，以順時針旋轉(zhuǎn)方向為-的情況下，被設定為-35度～-25度的范圍，理想的是設定為30度。
這里，把在如圖4及圖6所示那樣地從光的入射側(cè)觀察上定向膜26的定向方向a與下定向膜27的定向方向b時的位于上述定向方向a、b之間的方向，并且是通過由上述定向方向a、b的交叉點O和上述定向方向a、b構(gòu)成的內(nèi)角的1/2角度的方向設定為法線X方向。
另外，圖3及圖5中的符號Z是表示分別與液晶單元、第1、第2、第3相位差板14、15、13及第1、第2偏光板17、16的光的入射面正交的的方向。
上述液晶層34最好在其厚度方向具有扭曲240度至250的螺旋構(gòu)造，更理想的是使用由具有扭曲240度的螺旋構(gòu)造(構(gòu)成液晶層34的液晶分子的扭曲角為240度至250度)，并且被封入由設置在上側(cè)和下側(cè)玻璃基板11、12內(nèi)側(cè)的上下定向膜26、27和以規(guī)定的間隔接合這些定向膜26、27的密封材料(未圖示)所包圍的區(qū)域內(nèi)的，在常溫下為向列狀態(tài)的液晶分子構(gòu)成的液晶層，并使用超扭曲向列(STN)型的液晶分子。
作為構(gòu)成該液晶層34的液晶，使用其雙折射率(ΔnLC)的波長分散特性分別小于第1相位差板14的雙折射率(ΔnRF1)的波長分散特性及第2相位差板15的雙折射率(ΔnRF2)的波長分散特性和第3相位差板13的雙折射率(ΔnRF3)的波長分散特性的液晶，這樣有利于獲得更高的對比度及獲得更好的顯示特性。該液晶層34的液晶的ΔnLC的波長分散特性可通過改變液晶材料而改變。另外，第1、第2、第3相位差板14、15、13的ΔnRF1、ΔnRF2、ΔnRF3、的波長分散特性可通過改變各個相位差板的材料而改變。
上涂層28由于是為了確保絕緣性，所以由二氧化硅或ZrO2等的無機材料構(gòu)成。
上側(cè)玻璃基板11根據(jù)不同的液晶顯示裝置的種類而不同，在本實施例中是由堿石灰玻璃等構(gòu)成。該上側(cè)玻璃基板11的厚度雖然根據(jù)不同種類的液晶顯示裝置而不同，但最好在0.3至101mm之間。
作為下側(cè)玻璃基板(一方的透明基板)12，雖然根據(jù)不同種類的液晶顯示裝置而不同，但在本實施例中，是使用含有鈉等的堿金屬氧化物的堿石灰玻璃等。該下側(cè)玻璃基板12的厚度最好在0.3mm至1.1mm之間。
如圖2及圖7所示，反射體30通過在表面上形成有多個凹部35a的基板35上形成具有與各個凹部35a對應的多個凹面36a的金屬反射膜36而構(gòu)成。反射體30通過由含有氟的環(huán)氧系材料構(gòu)成的透明粘接層37把金屬反射膜36朝向下側(cè)玻璃基板12側(cè)地粘接在液晶單元1的下側(cè)基板12上。
基板35使形成在其上面的金屬反射膜36具有凹凸形狀，以進行高效率的反射光的散射。由于通過使金屬反射膜12具有凹凸形狀，可高效地反射射入到液晶顯示裝置101內(nèi)的入射光，因此在反射模式下可實現(xiàn)明亮的顯示。
圖7是表示包括基板35和形成在其上面的金屬反射膜36的局部的立體圖。如該圖所示，在金屬反射膜36的表面上左右重疊地連續(xù)形成多個其內(nèi)面構(gòu)成球面的一部分的凹面36a。凹面36a的形狀與基板的凹部35a的形狀相對應。
在0.1μm～3μm的范圍內(nèi)隨機地形成不同深度的凹部35a，在5μm～50μm的范圍內(nèi)隨機地配置鄰接凹部35a的間隔，最好把凹部35a內(nèi)面的傾斜角設置在-30度～+30度的范圍內(nèi)。
特別是，把凹部35a內(nèi)面的傾斜角設置在-30度～+30度的范圍內(nèi)和相對平面全體方向隨機地配置鄰接凹部35a的間隔這兩點尤其重要。這是因為，假設鄰接凹部35a的間隔具有規(guī)則性，則將會形成光干涉，使反射光產(chǎn)生顏色。另外，當凹部35a內(nèi)面的傾斜角的分布超出了-30度～30度的范圍時，則反射光的擴散角過大，造成反射強度的降低，不能獲得明亮的顯示(這是因為反射光的擴散角的空氣中大于36度，液晶顯示裝置內(nèi)部的反射強度峰值下降，增大了全反射的損失。)。
另外，當凹部35a的深度超過3μm時，在之后工序中進行凹部35a的平坦化處理時，由于粘接層37不能覆蓋住凸部的頂上，所以不能獲得要求的平坦性。
在相鄰的凹部35a之間的間距小于5μm的情況下，則存在著增加了用于形成基板的轉(zhuǎn)印模的制作難度，極大地延長了加工時間，不能形成具有要求的反射特性的形狀，產(chǎn)生干涉光等的問題。而且，在實際的使用用于制作轉(zhuǎn)印模的直徑為30μm～100μm的鉆石沖壓頭的情況下，相鄰凹部35a的理想間隔是5μm～50μm。
該基板35的形成方法沒有特殊的限定，例如，可按照如下所述地進行制造。
首先，在第3相位差板13上涂敷丙烯酸系抗蝕劑等的感光性樹脂液而形成感光性樹脂層，然后用具有呈凹凸形狀的凹凸面的轉(zhuǎn)印模按壓該感光性樹脂層，把轉(zhuǎn)印模的凹凸面的形狀轉(zhuǎn)印到感光性樹脂層上。
另外，該轉(zhuǎn)印?？墒紫韧ㄟ^在由黃銅、不銹鋼、工具鋼等構(gòu)成的表面平坦的平板狀母模材料的表面上用鉆石沖壓頭進行沖壓，而制作成具有規(guī)定表面形狀的轉(zhuǎn)印模用的母模，然后利用該轉(zhuǎn)印模用的母模使用硅樹脂等的材料進行翻模而制作成。該轉(zhuǎn)印模具有與圖7所示的多個凹部35a的表面形狀相反的凹凸形狀。
然后從第3相位差板13的形成感光性樹脂層側(cè)的背面?zhèn)冗M行紫外線(g，h，I線)等的光線的照射，使感光性樹脂層固化，再把感光性樹脂層利用加熱爐、加熱板等的加熱裝置進行燒結(jié)。從而形成由表面具有多個凹部35a的感光性樹脂層構(gòu)成的基板35。
金屬反射膜36的設置是為了對射入液晶層30的光進行反射、散射，以獲得明亮顯示，被設置在基板35上。該金屬反射膜36最好使用Al、Ag等的反射率高的金屬材料，可通過噴鍍法、真空蒸鍍法等的成膜方法利用這些金屬材料形成金屬反射膜。
金屬反射膜36的膜厚最好在5～50nm的范圍內(nèi)。這是因為當膜厚小于5nm時，由于金屬反射膜36的光反射率太小，是在反射模式時的顯示亮度下降，當厚度超過50nm時，金屬反射膜36的透光性下降，是在透過模式時的顯示亮度下降。(另外，在本說明書中，用“～”所表示的范圍是在...以上、...以下。因此，上述“5～50nm”是表示“5nm以上、50nm以下”。)
另外，金屬反射膜36的膜厚如在8～20nm的范圍內(nèi)則更理想。如果在金屬反射膜36的膜厚規(guī)定在這個范圍內(nèi)，則由于能夠提高透過模式時的的顯示亮度，所以，可縮小在透過模式時和反射模式時的的顯示的亮度差。從而可提高在所述2種工作模式來回切換的使用狀態(tài)下的顯示的可視性。
并且，最理想的是金屬反射膜36的膜厚在8～10nm的范圍內(nèi)(即，為9nm+1nm)。通過把膜厚設定在這個范圍內(nèi)，可在反射模式時保持亮度并且在透過模式時實現(xiàn)非常良好亮度的顯示。
上述的液晶單元1的雙折射率(ΔnLC)與液晶單元1與液晶單元1的厚度d的積的延遲(ΔndLC)的值設定為600nm至800nm的范圍(測定波長為589nm)。當ΔndLC超過上述的范圍時，白顯示變暗，對比度下降。
另外，上述ΔndLC)最好在690nm至705nm的范圍內(nèi)，更理想的是設定為700nm，是高對比度、并獲得良好的白黑顯示的比較理想的值。
在本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101中，如上所述地構(gòu)成了只在透過模式下使光透過第3相位差板13及第2偏光板16。因此，第1、第2相位差板14、15及第1偏光板17在透過模式及反射模式的兩種模式下在液晶顯示裝置的工作中起作用，而第3相位差板13及第2偏光板16只在透過模式下起作用。
上述第1、第2、第3相位差板14、15、13由在1或2軸上延伸的聚乙烯醇、或聚碳酸酯的膠片等構(gòu)成，其延伸方向為相位延遲軸。
把第1相位差板14的ΔndRF1設定在100nm至200nm的范圍內(nèi)(測定波長為589)。ΔndRF1超出了上述的范圍時，在透過模式及反射模式下，不能獲得高對比度或者高輝度。當把上述ΔndRF1設定為170nm時最為理想。
另外，如圖3至圖6所示地，設定第1相位差板14的相位延遲軸β與上述法線方向X所成的角度(φRF1)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的60度至100度之間。如果相位延遲軸β未被設定在上述的范圍內(nèi)，則在透過模式及反射模式下，不能獲得高對比度、高輝度的顯示。設定上述相位延遲軸β與上述法線方向X所成的角度(φRF1)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的80度，是為了在透過模式及反射模式下，獲得高對比度或高輝度顯示的理想的值。
把第2相位差板15的ΔndRF2設定在300nm至500nm的范圍內(nèi)(測定波長為589nm)。ΔndRF2超出了上述的范圍時，在透過模式及反射模式下，不能獲得高對比度或者高輝度。當把上述ΔndRF2設定為425nm時最為理想。另外，如圖3至圖6所示，設定第2相位差板15的相位延遲軸γ與上述法線方向X所成的角度(φRF2)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的90度至140度之間。如果相位延遲軸γ未被設定在上述的范圍內(nèi)，則在透過模式及反射模式下，不能獲得高對比度、高輝度的顯示。設定上述相位延遲軸γ與上述法線方向X所成的角度(φRF1)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的113度，是為了在透過模式及反射模式下，獲得高對比度或高輝度顯示的理想的值。
下面關于第3相位差板13及第2偏光板16，由于在構(gòu)成在透過模式時具有白顯示明亮的良好輝度的液晶顯示裝置的情況和在構(gòu)成在透過模式時可進行白黑顯示良好的高對比度顯示的液晶顯示裝置的情況下，第3相位差板13的ΔndRF3及相位延遲軸δ的最佳范圍、及第2偏光板16的吸收軸ε的最佳范圍不同，所以對各種情況分別進行說明。
首先，在構(gòu)成白顯示明亮的具有良好輝度的液晶顯示裝置的情況下，如圖3及圖4所示，最好把第3相位差板13的ΔndRF3設定在132.5nm至142.5nm的范圍內(nèi)(測定波長為589nm)。當ΔndRF3超出了上述的范圍時，在透過模式下，不能獲得高輝度的白顯示。特別理想的是把上述ΔndRF3設定為137.5nm。另外，如圖3至圖4所示，設定第3相位差板13的相位延遲軸δ與上述法線方向X所成的角度(φRF3)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的80度至100度之間。如果相位延遲軸δ未被設定在上述的范圍內(nèi)，則在透過模式下將不能獲得高輝度的白顯示。設定上述相位延遲軸δ與上述法線方向X所成的角度(φRF3)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的90度，是為了在透過模式下，獲得良好的白顯示的理想的值。
并且，如圖3及圖4所示，最好把第2偏光板16的吸收軸ε與上述法線方向X所成的角度(ΦPOl2)設定在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的23度至43的范圍內(nèi)。
如果第2偏光板16的吸收軸ε未被設定在上述的范圍內(nèi)，則在透過模式下將不能獲得高輝度的白顯示。設定上述吸收軸ε與上述法線方向X所成的角度(φRF3)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的33度，是為了在透過模式下，獲得良好的白顯示的理想的值。
然后，在構(gòu)成可進行高對比度顯示的液晶顯示裝置的情況下，如圖5及圖6所示，最好把第3相位差板13的ΔndRF3設定在120nm至130nm的范圍內(nèi)(測定波長為589nm)。當ΔndRF3超出了上述的范圍時，在透過模式下，不能獲得高對比度的白黑顯示。特別理想的是把上述ΔndRF3設定為125nm。另外，如圖5至圖6所示，設定第3相位差板13的相位延遲軸δ與上述法線方向X所成的角度(φRF3)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的48度至68度之間。如果相位延遲軸δ未被設定在上述的范圍內(nèi)，則在透過模式下將不能獲得高對比度的黑白顯示。設定上述相位延遲軸δ與上述法線方向X所成的角度(φRF3)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的58度，是為了獲得更高對比度的良好的黑白顯示的理想的值。
并且，如圖5及圖6所示，最好把第2偏光板16的吸收軸ε與上述法線方向X所成的角度(ΦPOl2)設定在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的3度至23度的范圍內(nèi)。
如果第2偏光板16的吸收軸ε未被設定在上述的范圍內(nèi)，則在透過模式下將不能獲得高對比度的良好的黑白顯示。設定上述吸收軸ε與上述法線方向X所成的角度(Φpol2)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的13度，是為了在透過模式下獲得高對比度的更好的黑白顯示的理想的值。
而且，對于第1相位差板14，把上述式(1)中的Nz系數(shù)設定在-0.5至2.0的范圍內(nèi)，對于第2相位差板15，把上述式(1)中的Nz設定在-0.5至2.0的范圍內(nèi)，可擴大在圖1所示的顯示畫面105的上下左右方向上的對比度良好的范圍，因此，是為了獲得在顯示畫面105的上下左右方向具有大視角的視角特性良好的顯示的理想范圍。
而且，對于第1相位差板14，把上述式(1)中的Nx系數(shù)設定為0.5，對于第2相位差板15，把式(1)中的Nx系數(shù)設定為0.3，可擴大在圖1所示的顯示畫面105的上下左右方向上的對比度良好的范圍，因此，是為了獲得在顯示畫面105的上下左右方向具有更大視角的視角特性更好的顯示的更理想的范圍。
而且，如圖3～圖6所示，理想的是把第1偏光板17的吸收軸α與上述法線方向X所成的角度(Φpol1)設定在從光的入射側(cè)看去的反時針方向旋轉(zhuǎn)20度至70度之間或在110度至160度之間。
如果第1偏光板17的吸收軸α未被設定在上述的范圍內(nèi)，則在透過模式及反射模式下將不能獲得高對比度或高輝度的顯示。設定該吸收軸α與上述法線方向X所成的角度(φPOl)為在從光的入射側(cè)看去的反時針方向上的42度，是為了獲得高對比度或高輝度顯示的理想的值。
本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101由于在膜厚為5～50nm的金屬反射膜36的外側(cè)設置第2偏光板16，在反射模式下入射光被金屬反射膜36反射后不會透過第2偏光板16，因此不會降低分光特性，可使畫面的顏色接近于白色，可提高畫面的對比度，從而提高可視性，而且，在透過模式下從背光燈106發(fā)出的光在透過第3相位差板及第2偏光板的同時透過金屬反射膜36，并且進一步透過液晶層34、第1、第2相位差板14、15及第1偏光板17，所以不僅增加了明亮顯示(白顯示)的亮度，同時也使暗顯示(黑顯示)更暗，從而提高了對比度。
特別是由于反射體30是通過在表面具有凹部35a的基板35上形成具有對應凹部35a的凹面36a的金屬反射膜36而構(gòu)成，所以比以往的表面上具有凹凸的反射板提高了聚光效應，可提高反射率。因此，可在反射模式下提高明顯示的亮度，提高輝度及對比度，從而可獲得良好的顯示特性。
而且，本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101由于把反射體30設置在液晶單元1的外側(cè)，而且，能夠在常溫下通過粘接把反射體30安裝在液晶單元1上，所以，可預先分別制作好液晶單元1和反射體30，然后把反射體30安裝在液晶單元1上，這樣，可避免在反射體30的制作時對液晶單元1形成熱應力，而且，避免了在反射體30的制作時所使用的化學劑等對液晶單元1的污染，因此，可防止液晶單元1質(zhì)量的下降。
而且，本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101中，通過把液晶層34的其厚度方向上的扭曲角度、液晶層34的液晶的ΔndLC、第1相位差板14的相位延遲軸β的與上述法線方向X所成的角度(φRF1)、第1相位差板14的ΔndRF、第2相位差板15的相位延遲軸γ的與上述法線方向X所成的角度(φRF2)、第2相位差板15的ΔndRF2、第3相位差板13的相位延遲軸δ的與上述法線方向X所成的角度(φRF3)、第3相位差板13的ΔndRF3、第1偏光板17的吸收軸α的與上述法線方向X所成的角度(φPol1)、及第2偏光板16的吸收軸ε的與上述法線方向X所成的角度(φPol2)設定在上述理想的范圍內(nèi)，可進一步提高白顯示(明顯示)的亮度，并可獲得更高的對比度。
而且，通過把第1、第2相位差板14、15的上述式(1)所示的Nz系數(shù)設定在上述的理想范圍內(nèi)，擴大了顯示面的上下左右方向上的對比度良好的范圍，從而可擴大了顯示面的上下左右方向上的視角，可獲得更好的視角特性。
另外，關于本實施例的液晶顯示裝置，對顯示面105為橫長的情況進行了說明，不過也可以構(gòu)成縱長的顯示面。
另外，對在上定向膜26與區(qū)間電極24之間具有上涂層28的情況進行了說明，但不是必須設置上涂層28，可根據(jù)液晶顯示裝置的種類和要求的特性而決定是否設置。
另外，對本實施例的液晶顯示裝置的說明是以黑白顯示型液晶顯示裝置為例所做的說明，也可以通過在共用電極23與下側(cè)玻璃基板12之間設置濾色鏡而構(gòu)成半透過反射型彩色液晶顯示裝置，在這種情況下，也可以在共用電極23與濾色鏡之間設置用于平整由濾色鏡所致的凹凸的第1覆蓋層。
另外，在本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101中，對使用具有其凹面36a的形狀為形成球面一部分的對稱形狀的金屬反射膜36的反射體30的情況進行了說明，但也可以取代該反射體30，而使用如圖8～圖11所示的其基板135的凹部135a的形狀為非對稱形狀的反射體130。
圖8所示的反射體130例如是在通過在平板的表面S(基準面)上形成多個相互呈不規(guī)則鄰接的的凹部135a1、135a2、135a3、...(統(tǒng)稱為凹部135a)而構(gòu)成的基板135上，通過用蒸鍍法等的方法形成膜厚為5～50nm的未圖示的金屬反射膜而構(gòu)成。
圖9～圖11表示凹部135a的內(nèi)面形狀。圖9是凹部135a的立體圖，圖10是縱剖面X上的凹部135a的剖面圖，圖11是與縱剖面X正交的縱剖面Y上的剖面圖。
如圖10所示，在凹部135a的縱剖面X的內(nèi)面形狀由從凹部135a的一周邊部S1延伸到最深點D的第1曲線A和從該第1曲線A繼續(xù)延伸，從凹部的最深點D延伸到另一側(cè)周邊部S2的第2曲線部B構(gòu)成。在圖10中，向右下降的第1曲線A與向右上升的第2曲線B在最深點D上相對基板表面S的傾斜角共同為零，相互形成平滑的連接。
第1曲線A的相對基板表面S的傾斜角大于第2曲線B的傾斜角，最深點D位于凹部3的中心O向x方向偏移的位置。即，第1曲線A的相對基板表面S的傾斜角的絕對值的平均值大于第2曲線B的相對基板表面S的傾斜角的絕對值的平均值。凹部135a1、135a2、135a3、...中的第1曲線A的相對基板表面S的傾斜角的絕對值的平均值在2～90度的范圍內(nèi)形成不規(guī)則的分布。而且，凹部135a1、135a2、135a3、...中的第2曲線B的相對基板表面S的傾斜角的絕對值的平均值在1～89度的范圍內(nèi)形成不規(guī)則的分布。
另一方面，如圖11所示，在凹部135a的縱剖面Y上的內(nèi)面形狀相對凹部135a的中心O左右大致均勻，其最深點D的周遍形成曲率半徑大的，即接近直線的淺弧形曲線E。而且，在淺弧形曲線E的左右側(cè)為曲率半徑小的深弧形曲線F、G。凹部135a1、135a2、135a3、...中的淺弧形曲線E相對基板表面S的傾斜角的絕對值基本小于10度。而且，凹部135a1、135a2、135a3、...中的深弧形曲線F、G的相對基板表面S的傾斜角的絕對值也呈不規(guī)則的分布，例如分布在2～90度的范圍內(nèi)。
另外，最深點D與基板表面S的距離形成凹部135a的深度，該深度d在各個凹部135a1、135a2、135a3、...中，在0.1～3的范圍內(nèi)形成無規(guī)則的不同。
在該反射體130中，凹部135a1、135a2、135a3、...中的各個剖面X全為同一方向，而且同樣地在凹部135a1、135a2、135a3、...中各個剖面Y也為同一方向。并且，各個第1曲線A形成向單一方向的定向。即，所有凹部30的在圖9、10所示的x方向為同一方向。
在該反射體130中，由于各個第1曲線A形成單一方向的定向，所以其反射特性為，如圖12所示的那樣，錯開了相對基板表面S的正反射方向。
即，如圖12所示，對應從x方向的斜上方射入的入射光J的反射光K，相對正反射的方向Ko，其明亮顯示范圍移動到向基板表面S的法線H偏轉(zhuǎn)一定角度的方向上。
并且，在與第1縱剖面X正交的第2縱剖面Y上，由于分別形成具有曲率半徑大的淺型曲線E和位于淺型曲線E兩側(cè)的曲率半徑小的深型曲線F、G的形狀，所以，提高了基板表面S的在正反射方向上的反射率。
其結(jié)果是，如圖13所示，作為在第1縱剖面X上的綜合反射特性，在正反射的角度上具有反射率的峰值，并且還增加了在第2曲線B周邊的面的反射方向上的反射率。即，可實現(xiàn)在確保在正反射方向上的充分的反射光的同時，把反射光適度地集中到特定的方向的反射特性。
即，圖13表示對圖8～圖11所示的反射體130，以30°入射角照射外光，以顯示面(基板表面)的正反射方向的30°為中心，把受光角從垂直線位置(0°)到60°連續(xù)變化的情況下的受光角(θ°)與亮度(反射率)之間的關系。圖13中，為了進行比較，同時還表示出具有圖7所示的球面狀凹部的反射體30的受光角與反射率的關系。
如圖13所明示的那樣，相對反射體30的在受光角從約15度到約45度的范圍內(nèi)具有基本均勻的反射率，而反射體130在基板表面S的正反射角度的30度上具有反射率峰值的同時，在小于正反射角度的30度的反射角度范圍內(nèi)的反射率的積分值大于在大于正反射角度的30度的反射角度范圍內(nèi)的反射率的積分值。即，在確保正反射方向上的亮度的同時，在角度為20度前后的視野上也可獲得充分明亮的反射。
圖14是表示具有反射體130的本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置101的使用狀態(tài)的說明圖。另外，在圖14中，為了便于說明，只表示出反射體130的第1曲線A和第2曲線B，省略了對其他構(gòu)成部件的表示。
把這種半透過反射型液晶顯示裝置101使其x方向朝上地裝入移動電話機或筆記本電腦等中。在該情況下，半透過反射型液晶顯示裝置101通常是如圖14所示的那樣，把x方向朝向斜上方，相對水平面形成傾斜設置，或保持。即，在使用時，設置成使各個凹部中的第1曲線A位于從觀察者視線看去的第2曲線B的上方。而且，觀察者通常是從水平面的斜上方向下觀察該液晶顯示裝置101。
在這個情況下，由于主要從上方射入的外光(入射光J)的反射光K基本是被第2曲線B周邊的面所反射，所以如在圖12中說明的那樣，不易向觀察者腳下的方向反射，而只重點向比正反射方向Ko更向上的方向反射。
因此，實現(xiàn)了明亮顯示范圍與觀察者的通常的觀察范圍相一致的、在實際運用中達到明亮顯示效果的液晶顯示裝置。
下面，通過實施例及比較例對本發(fā)明進行更具體的說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
(實驗例1)
對圖1～圖6所示的實施例的半透過反射型液晶顯示裝置的在反射模式時的顯示特性進行了測試。
在這里，使用PSI-2501(商品名；Chisso Corporation制)作為構(gòu)成液晶單元的上下定向膜，實施定向處理使液晶的扭曲角形成240度。這里的上定向膜的定向方向a與上述法線方向X所成的角度為從光的射入側(cè)看去的+330度(-30度)，下定向膜的定向方向b與上述法線方向X所成的角度為從光的射入側(cè)看去的+30度。使用AP-4365LF(商品名；ChissoPetrochemical Corporation制)作為液晶層的液晶。使用NRZ-170(商品名；日東電工株式會社制，材質(zhì)聚碳酸酯)作為第1相位差板，使用NRZ-450(商品名；日東電工株式會社制，材質(zhì)聚碳酸酯)作為第2相位差板，使用NPF-SEG1425DU(商品名；日東電工株式會社制)作為第1偏光板。
使用由具有凹凸部的硅母模在丙烯酸系感光性樹脂基板(反射體用樹脂基板)的表面上形成凹凸面，然后進行紫外線照射使其固化，然后在該感光性樹脂基板上形成厚度為25nm的Al膜(金屬反射膜)作為反射體。該反射體表面的凹凸面具有構(gòu)成圖7所示的球面的一部分的形狀的凹面的金屬薄膜。
分別如下面表1所示地設定液晶單元的ΔndLC(測定波長為589nm)、第1相位差板的ΔndRF1、第1相位差板的相位延遲軸β的與上述法線方向X所成的角度(φRF1)、第2相位差板15的ΔndRF2、第2相位差板15的相位延遲軸γ的與上述法線方向X所成的角度(φRF2)、第1偏光板17的吸收軸α的與上述法線方向X所成的角度(φPol1)(試驗數(shù)據(jù)No.1～17)。
對取樣數(shù)據(jù)為No.1～17的反射型液晶顯示裝置的顯示特性進行了如下的測試。這里，對顯示特性分別按光源、第1偏光板、第2相位差板、第1相位差板、液晶單元、反射體的順序，在相對液晶單元，方位角為反時針旋轉(zhuǎn)90度的方向上，以0度的受光角接收在從與圖3～圖4的Z方向(法線方向)成-30度的方向射入光時的在Z方向上的反射光，測定在此情況下的標準黑顯示方式(N/B)的白顯示狀態(tài)(施加2.20V電壓)時的Y(亮度)值和對比度值。此時的評價基準是，當Y值大于40時為亮度良好，當對比度值大于50時為對比度良好。其結(jié)果如下表1及表2所示。
表1
表2
從上面表1及表2所示的結(jié)果可以看到，在液晶單元的ΔndLC、第1相位差板的ΔndRF1、第1相位差板的相位延遲軸β的與上述法線方向X所成的角度(φRF1)、第2相位差板15的ΔndRF2、第2相位差板15的相位延遲軸γ的與上述法線方向X所成的角度(φRF2)、第1偏光板17的吸收軸α的與上述法線方向X所成的角度(φPol1)中，有任意未被設定在理想范圍內(nèi)的取樣(取樣No.11～17)的情況下，在反射模式下，或是對比度小于33，或是在白顯示狀態(tài)下的Y值小于39，其結(jié)果都形成了不明亮顯示。
而在液晶單元的ΔndLC、第1相位差板的ΔndRF1、第1相位差板的相位延遲軸β與上述法線方向X所成的角度(φRF1)、第2相位差板15的ΔndRF2、第2相位差板15的相位延遲軸γ與上述法線方向X所成的角度(φRF2)、第1偏光板17的吸收軸α與上述法線方向X所成的角度(φPol1)都設定在理想范圍內(nèi)的(取樣No.1～10)情況下，在反射模式下，對比度值大于51，并且在白顯示狀態(tài)的Y值大于40，全達到了明亮的顯示，由此而獲得了白顯示明亮且高對比度的良好的顯示特性。特別是在取樣為No.2、5的情況下，可獲得白顯示明亮的并且對比度值大于110的更好的顯示特性。
(實驗例2)
對作為實施例的取樣No.4的半透過反射型液晶顯示裝置的顯示特性進行了如下的測試。
這里，關于顯示特性，測定了在相對液晶單元，方位角為330度的方向上在與圖3中的Z方向(分別與液晶單元1、第1相位差板14、第2相位差板15及第1偏光板17的入射側(cè)的面正交的方向)成15度的入射角射入從光源發(fā)出的光(光徑22mm、光束500勒克司)時的反射率及對比度。其結(jié)果如圖15及圖16所示。
圖15是表示在本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置中的在以15度入射角射入光時的觀察角(受光角)與反射率的關系的曲線圖。圖16是表示在本實施例的半透過反射型液晶顯示裝置中的在以15度入射角射入光時的觀察角(受光角)與對比度的關系的曲線圖。
作為比較例，對圖19及圖20所示的比較例的半透過反射型液晶顯示裝置的顯示特性進行了測試。
作為比較例的半透過反射型液晶顯示裝置使用了AP-4268LA(商品名；Chisso Petrochemical Corporation制)。另外，液晶單元的Δnd(液晶層的液晶的雙折射率Δn與液晶層厚度d的乘積)為860nm(測定波長589nm)。作為第1相位差板，使用NRF-430(商品名；日東電工株式會社制，材質(zhì)聚碳酸酯)，作為第2相位差板，使用NRF-430(商品名；日東電工株式會社制，材質(zhì)聚碳酸酯)。作為上側(cè)偏光板(第1偏光板)使用NPF-EG-1225DU(商品名；日東電工株式會社制)。作為下側(cè)偏光板(第2偏光板)使用NPF-EG-1225DU(商品名；日東電工株式會社制)。作為反射板，使用通過對樹脂膠片的表面進行噴沙處理形成凹凸面，然后在該凹凸面上利用蒸鍍法形成厚度約為26～28nm(Al膜的全光線透光率(T)＝10％)的Al膜而形成的反射板。對于其他材料，使用與上述實施例相同的材料。
另外，對于該比較例的半透過反射型液晶顯示裝置，設定液晶單元的Δnd為860nm、第1相位差板的光相差為430nm、第1相位差板的相位延遲軸與上述法線方向所成的角度為從光的入射側(cè)看去的反時針70度，第2相位差板的光相差為430nm、第1相位差板的相位延遲軸與上述法線方向所成的角度為從光的入射側(cè)看去的反時針25度，第1偏光板(上側(cè)偏光板)的吸收軸與上述法線方向所成的角度為從光的入射側(cè)看去的反時針5度，第2偏光板(下側(cè)偏光板)的吸收軸與上述法線方向所成的角度為從光的入射側(cè)看去的反時針5度。
而且，與上述實施例同樣，對在以15度的入射角射入光時的觀察角(受光角)與反射率的關系及在以15度的入射角射入光時的觀察角(受光角)與對比度的關系進行了測定。其結(jié)果如圖17及圖18所示。
圖17是表示在比較例的半透過反射型液晶顯示裝置中的在以15度入射角射入光時的觀察角(受光角)與反射率的關系的曲線圖。圖18是表示在比較例的半透過反射型液晶顯示裝置中的在以15度入射角射入光時的觀察角(受光角)與對比度的關系的曲線圖。
對照圖15和圖17所示的結(jié)果可以看出，實施例的半透過反射型液晶顯示裝置比比較例的半透過反射型液晶顯示裝置，在明顯示狀態(tài)下的反射率高、范圍大。特別是實施例的半透過反射型液晶顯示裝置在觀察角為0～12度及16度～34度時，高于比較例的半透過反射型液晶顯示裝置的反射率。
而且，對照圖16和圖18所示的結(jié)果可以看出，實施例的半透過反射型液晶顯示裝置在顯示面上的對比度高的范圍大于比較例。特別是實施例的半透過反射型液晶顯示裝置在觀察角為0～10度及18度～46度時，其對比度高于比較例的半透過反射型液晶顯示裝置。因此，根據(jù)實施例的半透過反射型液晶顯示裝置，可獲得寬視角的顯示面，可明顯改善對視角的依賴性。
(實驗例3)
對圖1～圖6所示的實施例的半透過反射型液晶顯示裝置的在透過模式時的顯示特性進行了測試。
作為構(gòu)成這里的液晶單元的上下定向膜，是使用PSI-2501(商品名；Chisso Corporation制)并進行使液晶的扭曲角為240度的定向處理。這里的上定向膜的定向方向a與上述法線方向X所成的角度為從光的入射側(cè)看去的+330度(-30度)，下定向膜的定向方向b與上述法線方向X所成的角度為從從光的入射側(cè)看去的+30度。作為液晶層的液晶使用AP-4365LF(商品名；Chisso Petrochemical Corporation制)。作為第1、第2相位差板，使用NRZ-RF01A(商品名；日東電工株式會社制，材質(zhì)聚碳酸酯)。作為第3相位差板使用NRF-9F01A(商品名；日東電工株式會社制，材質(zhì)聚碳酸酯)。作為第1偏光板使用NPF-SEG1224DU(商品名；日東電工株式會社制)。作為第2偏光板使用NPF-SEG1224DU(商品名；日東電工株式會社制)。
作為反射體，使用通過由具有凹凸部的硅母模在丙烯酸系感光性樹脂基板(反射體用樹脂基板)的表面上形成凹凸面，然后進行紫外線照射使其固化，然后在該感光性樹脂基板上形成厚度為25nm的Al膜(金屬反射膜)而構(gòu)成的反射體。該反射體表面的凹凸面具有構(gòu)成圖7所示的球面的一部分的形狀的凹面的金屬薄膜。
另外，設定液晶單元的ΔndLC(測定波長為589nm)為700nm、第1相位差板的ΔndRF1為170nm，第1相位差板的相位延遲軸β的與上述法線方向X所成的角度(φRF1)為80度，第2相位差板的ΔndRF2為425nm，第2相位差板的相位延遲軸γ的與上述法線方向X所成的角度(φRF2)為113度，第1偏光板17的吸收軸α的與上述法線方向X所成的角度(φPol1)為42度。
然后，如下面表3所示地對第3相位差板的ΔndRF3，第3相位差板的相位延遲軸δ的與上述法線方向X所成的角度(φRF3)，第2偏光板的吸收軸ε的與上述法線方向X所成的角度(φPol3)進行設定(取樣No.18～34)。
對取樣數(shù)據(jù)為No.18～34的反射型液晶顯示裝置的顯示特性進行了如下的測試。這里，對顯示特性分別按第1偏光板、第2相位差板、第1相位差板、液晶單元、反射體、第3相位差板、第2偏光板、光源的順序，在相對液晶單元，方位角為反時針旋轉(zhuǎn)20度的方向上，以0度的受光角接收在從與圖3～圖6的Z方向(法線方向)相反方向射入光時的在Z方向上的透過光，測定在此情況下的標準黑顯示方式(N/B)的白顯示狀態(tài)(施加2.20V電壓)時的W(亮度)值和在黑顯示狀態(tài)(施加25V電壓)時的B(亮度)的值和對比度值。其結(jié)果如下表3所示。
表3
在表3所示的取樣中，取樣18～24主要是為了提高白顯示的亮度，從而以此提高液晶顯示裝置的輝度。特別是在取樣18～24中的取樣21，白顯示的亮度(W)達到了27.8，可實現(xiàn)輝度非常高的液晶顯示裝置。其他的取樣18～20及22～24，由于第3相位差板的ΔndRf3，及φRF3以及第2偏光板的φPol3的各個參數(shù)超出了高輝度化的最佳范圍，所以該值不是可提高白顯示亮度(W)的最佳值。
在表3所示的取樣中，取樣25～34主要是為了提高白顯示的亮度與黑顯示亮度的差，從而以此提高對比度。特別是在取樣25～34中的取樣26及31，對比度達到了24.77～24.78，可獲得非常高的對比度。而且，取樣27～30及32～34，由于對比度全都大于20，所以可獲得良好的對比度。
另一方面，關于取樣25，由于第3相位差板的ΔndRF3，及φRF3以及第2偏光板的φPol2的各個參數(shù)超出了高對比度化的最佳范圍，所以該值不是可提高對比度的最佳值。
(實驗例4)
在由聚碳酸酯構(gòu)成的第3相位差板上，形成由感光性樹脂構(gòu)成的膜厚為2μm的有機膜，在該有機膜上形成作為金屬反射膜的9nm厚的鋁膜，然后疊層覆蓋該有機膜和金屬反射膜的厚度為25μm的粘接層，然后在其上面粘貼下部玻璃基板并且在下部玻璃基板上依次疊層電極層和下定向膜，由此而形成液晶裝置用基板。另外，所述有機膜的表面形狀為通過在表面上形成多個深度為0.6～1.2μm、內(nèi)面傾斜角為-8度～8度、間隔為26.5μm～36.5μm的其內(nèi)面形成球面的一部分的凹部而形成的形狀。
把該液晶裝置用基板與另外準備好的具有電極層和定向膜等的上部玻璃基板對向重合，用密封材料粘接成一體，從而構(gòu)成液晶單元。
并且，在該液晶單元上安裝第1～第3相位差板及第1、第2偏光板以及背光燈，從而制成了如圖1所示的取樣36的半透過反射型液晶顯示裝置。
并且制成了，除了用下表所示膜厚的鋁膜形成金屬反射膜，其他與上述取樣36的構(gòu)成相同的半透過反射型液晶顯示裝置(取樣37～43)。
對上面的取樣36～43的半透過反射型液晶顯示裝置分別在不點亮背光燈的反射模式和點亮背光燈的透過模式下，對其顯示的亮度進行了評價。采用下表所示的4個等級分類的方式進行評價，并進行包括反射模式、透過模式的評價，和根據(jù)這些評價結(jié)果而導出的綜合評價的3項評價。
(評價)
A非常明亮且易于觀察；
B明亮且易于觀察；
C稍暗；
D亮度不夠但還能辨認顯示。
在下表中表示出各個取樣的評價結(jié)果。如該表所示的那樣，取樣36及37的液晶顯示裝置無論在反射模式還是在透過模式下亮度都為良好，而且顯示非常清楚。而取樣38～40的液晶顯示裝置與取樣36及37相比，則在透過模式下其亮度略有下降，從而使其清晰度下降。另外，取樣40的反射膜厚為30nm的液晶顯示裝置在透過模式時與反射模式時的顯示具有亮度差，雖然作為顯示的亮度達到了充分耐用的亮度，但是在透過模式和反射模式頻繁切換地使用的情況下，觀察其顯示時有不適的感覺。另外，關于取樣38～40的在透過模式下的亮度，其中取樣38的液晶顯示裝置為最亮，取樣40的液晶顯示裝置為最暗，取樣39的亮度適中。
對此，由于取樣41的液晶顯示裝置在反射模式時的顯示略暗，取樣42的液晶顯示裝置在透過模式時的顯示略暗，所以與取樣36～40的液晶顯示裝置相比，其顯示明顯不易于觀察。另外，取樣43的液晶顯示裝置由于幾乎不透光，所以在透過模式下的顯示亮度明顯不足。取樣41至43由于金屬反射膜的膜厚超出了5～50nm的范圍，所以評價結(jié)果差是當然的。
表
如上述的詳細說明，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，由于在具有膜厚5～50nm的金屬反射膜的反射體的外側(cè)設有第2偏光板，在反射模式下入射光被金屬反射膜反射，但不透過第2偏光板，因此，不會降低分光特性，可使液晶顯示裝置的畫面顏色接近白色，提高畫面的對比度，從而提高畫面的清晰度，而且由于在透過模式下從背光燈發(fā)出的光不僅透過第3相位差板及第2偏光板，而且還透過金屬反射膜、液晶層、第1、第2相位差板及第1偏光板，所以不僅增加了明顯示(白顯示)的亮度，而且還使暗顯示(黑顯示)更暗，由此可提高對比度。
特別是，由于反射體在表面形成凹部的基板上形成具有對應所述凹部的凹面的金屬反射膜，所以與以往的表面具有凹凸的反射板比較，其聚光作用好，可提高反射率。從而可獲得在反射模式下的明顯示明亮的提高了輝度及對比度的良好的顯示特性。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于包括通過在一對對置的其間夾有液晶層的透明基板中的一方的透明基板的內(nèi)面?zhèn)葟耐该骰鍌?cè)順序設置透明電極及定向膜、并且在另一側(cè)的透明基板的內(nèi)面?zhèn)葟牧硪粋?cè)的透明基板側(cè)順序設置透明電極及定向膜而構(gòu)成的液晶單元；
在所述透明基板外面?zhèn)软樞蛐纬傻牡?、第2相位差板及第1偏光板；
通過粘接層而設置在所述透明基板外面?zhèn)鹊姆瓷潴w；
在所述透明基板外面?zhèn)鹊乃龇瓷潴w的外面?zhèn)软樞蛐纬傻牡?相位差板及第2偏光板，
所述反射體在形成多個凹部的基板上形成具有對應所述凹部的多個凹面的金屬反射膜，所述金屬反射膜被安裝在液晶單元上，面向所述一方的透明基板側(cè)，并且所述金屬反射膜的膜厚在5～50nm的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有在其厚度方向扭曲240度至250度的螺旋構(gòu)造，所述液晶單元的光程(ΔndLC)為600nm至800nm，
當設定法線方向X為，在從光的入射側(cè)觀察所述另一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向a與所述一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向b時，位于所述定向方向a、b之間，并且通過由所述定向方向a、b的交叉點O及所述定向方向a、b構(gòu)成的內(nèi)角的1/2角度的方向時，設定
鄰接所述另一方的透明基板的所述第1相位差板的光程(ΔndRF1)為100nm至200nm，并且該第1相位差板的相位延遲軸β與所述法線方向X所成的角度(φRF1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的60度至100度；
鄰接所述第1偏光板的所述第2相位差板的光程(ΔndRF2)為300nm至500nm，并且該第2相位差板的相位延遲軸γ與所述法線方向X所成的角度(φRF2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的90度至140度；
鄰接所述一方的透明基板的所述第3相位差板的光程(ΔndRF3)為132.5nm至142.5nm，并且該第3相位差板的相位延遲軸δ與所述法線方向X所成的角度(φRF3)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的80度至160度；
所述第1偏光板的吸收軸α與所述法線方向X所成的角度(Φpol1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的20度至70度或110度至160度；
所述第2偏光板的吸收軸ε與所述法線方向X所成的角度(Φpol2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的23度至43度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有在其厚度方向扭曲240度的螺旋構(gòu)造，所述液晶單元的光程(ΔndLC)為700nm，
當設定法線方向X為，在從光的入射側(cè)觀察所述另一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向a與所述一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向b時，位于所述定向方向a、b之間，并且通過由所述定向方向a、b的交叉點O及所述定向方向a、b構(gòu)成的內(nèi)角的1/2角度的方向時，設定
鄰接所述另一方的透明基板的所述第1相位差板的光程(ΔndRF1)為170nm，并且該第1相位差板的相位延遲軸β與所述法線方向X所成的角度(φRF1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的80度；
鄰接所述第1偏光板的所述第2相位差板的光程(ΔndRF2)為425nm，并且該第2相位差板的相位延遲軸γ與所述法線方向X所成的角度(φRF2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的113度；
鄰接所述一方的透明基板的所述第3相位差板的光程(ΔndRF3)為137.5nm，并且該第3相位差板的相位延遲軸δ與所述法線方向X所成的角度(φRF3)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的90度；
所述第1偏光板的吸收軸α與所述法線方向X所成的角度(Φpol1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的42度；
所述第2偏光板的吸收軸ε與所述法線方向X所成的角度(Φpol2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的33度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有在其厚度方向扭曲240度至250度的螺旋構(gòu)造，所述液晶單元的光程(ΔndLC)為600nm至800nm，
當設定法線方向X為，在從光的入射側(cè)觀察所述另一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向a與所述一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向b時，位于所述定向方向a、b之間，并且通過由所述定向方向a、b的交叉點O及所述定向方向a、b構(gòu)成的內(nèi)角的1/2角度的方向時，設定
鄰接所述另一方的透明基板的所述第1相位差板的光程(ΔndRF1)為100nm至200nm，并且該第1相位差板的相位延遲軸β與所述法線方向X所成的角度(φRF1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的60度至100度；
鄰接所述第1偏光板的所述第2相位差板的光程(ΔndRF2)為300nm至500nm，并且該第2相位差板的相位延遲軸γ與所述法線方向X所成的角度(φRF2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的90度至140度；
鄰接所述一方的透明基板的所述第3相位差板的光程(ΔndRF3)為120nm至130nm，并且該第3相位差板的相位延遲軸δ與所述法線方向X所成的角度(φRF3)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的48度至68度；
所述第1偏光板的吸收軸α與所述法線方向X所成的角度(Φpol1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的20度至70度或110度至160度；
所述第2偏光板的吸收軸ε與所述法線方向X所成的角度(Φpol2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的3度至23度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有在其厚度方向扭曲240度的螺旋構(gòu)造，所述液晶單元的光程(ΔndLC)為700nm，
當設定法線方向X為，在從光的入射側(cè)觀察所述另一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向a與所述一方的透明基板側(cè)的定向膜的定向方向b時，位于所述定向方向a、b之間，并且通過由所述定向方向a、b的交叉點O及所述定向方向a、b構(gòu)成的內(nèi)角的1/2角度的方向時，設定
鄰接所述另一方的透明基板的所述第1相位差板的光程(ΔndRF1)為170nm，并且該第1相位差板的相位延遲軸β與所述法線方向X所成的角度(φRF1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的80度；
鄰接所述第1偏光板的所述第2相位差板的光程(ΔndRF2)為425nm，并且該第2相位差板的相位延遲軸γ與所述法線方向X所成的角度(φRF2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的113度；
鄰接所述一方的透明基板的所述第3相位差板的光程(ΔndRF3)為125nm至142.5nm，并且該第3相位差板的相位延遲軸δ與所述法線方向X所成的角度(φRF3)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的58度；
所述第1偏光板的吸收軸α與所述法線方向X所成的角度(Φpol1)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的42度；
所述第2偏光板的吸收軸ε與所述法線方向X所成的角度(Φpol2)為從光的入射側(cè)看去的反時針旋轉(zhuǎn)的13度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于對于所述第1相位差板，把下式(1)所示的系數(shù)Nz設定在-0.5至2.0的范圍內(nèi)，對于所述第2相位差板，把下式(1)所示的系數(shù)Nz設定在-0.5至2.0的范圍內(nèi)。
Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)...式(1)
(式中，nx表示相位差板在X軸方向上的折射率、ny表示相位差板在Y軸方向上的折射率、nz表示相位差板在Z軸方向上的折射率。)
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于對于所述第1相位差板，把上式(1)所示的系數(shù)Nz設定為0.5，對于所述第2相位差板，把上式(1)所示的系數(shù)Nz設定為0.3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于連續(xù)地形成所述金屬反射膜的所述多個凹面，并且使各個凹面由球面的一部分構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部的深度在0.1～3μm的范圍內(nèi)，所述凹部內(nèi)面的傾斜角分布在-30度～+30度的范圍內(nèi)，相鄰凹部的間隔在5～50μm的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部具有如下的通過各個凹部的最深點的第1縱剖面和第2縱剖面
所述第1縱剖面的內(nèi)面形狀由從凹部的一個周邊部到最深點的第1曲線和與該第1曲線連接的從凹部的最深點到另一周邊部的第2曲線構(gòu)成，第1曲線的相對基板表面的傾斜角的絕對平均值大于第2曲線的相對基板表面的傾斜角的絕對平均值，
所述第2縱剖面正交于第1縱剖面，其內(nèi)面形狀由淺型曲線和位于淺型曲線兩側(cè)的其曲率半徑小于淺型曲線的深型曲線構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部的各個第1縱剖面及第2縱剖面的方向相等，各個第1曲線被定向在單一的方向，并且該反射體在各個凹部中的第1曲線被設置在從觀察者角度看去的第2曲線的上方。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述第1曲線與第2曲線在相互連接的位置上的相對基板表面的傾斜角為零。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部具有在0.1～3μm的范圍內(nèi)的不規(guī)則的深度。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述多個凹部被配置成相互不規(guī)則的鄰接。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于設置對于所述金屬反射膜表面的在正反射的角度上具有反射率的峰值，并且在小于正反射角度的反射角度范圍的反射率的積分值與在大于正反射角度的反射角度范圍的反射率的積分值不同，并且使該反射體的所述反射率的積分值大的反射角度范圍位于從觀察者的角度看去的金屬反射膜表面的正反射角度的上方。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于在構(gòu)成液晶單元的一方的透明基板與設置在其內(nèi)面?zhèn)壬系耐该麟姌O之間設置濾色鏡。
全文摘要
一種大視角、高輝度、高對比度的液晶顯示裝置，包括具有一對對置的其間夾有液晶層(34)的透明基板(11、12)的液晶單元(1)；在透明基板(11)外面?zhèn)纫来涡纬傻牡?、第2相位差板(14、15)及第1偏光板(17)；設置在透明基板(12)外面?zhèn)鹊姆瓷潴w(30)；在透明基板(12)外面?zhèn)鹊姆瓷潴w(30)的外面?zhèn)纫来涡纬傻牡?相位差板(13)及第2偏光板(16)，反射體(30)在形成多個凹部(35a)的基板(35)上形成具有對應凹部(35a)的多個凹面(36a)的金屬反射膜(36)，把金屬反射膜(36)安裝在液晶單元(1)上，面向透明基板(12)側(cè)，并且金屬反射膜(36)的膜厚在5～50nm的范圍內(nèi)。采用這種液晶顯示裝置(101)，可擴大視角、提高輝度和對比度。
文檔編號G02F1/13GK1400492SQ0212656
公開日2003年3月5日 申請日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者棚田哲史, 大泉滿夫, 鹿野滿 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社