專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置，尤其涉及使用來自照明裝置的光進行顯示的非發(fā)光型顯示裝置。
背景技術(shù)：
非發(fā)光型顯示裝置有液晶顯示裝置、電致色變顯示裝置、電泳顯示裝置等，其中液晶顯示裝置在例如個人計算機、便攜電話機等中得到廣泛應(yīng)用。
液晶顯示裝置構(gòu)成通過分別對規(guī)則排列成矩陣狀的象素電極施加驅(qū)動電壓，使象素開口部的液晶層的光學(xué)特性變化，顯示圖像和字符等。在液晶顯示裝置中，為了分別控制多個象素，每一象素設(shè)置例如薄膜晶體管(TFTThinFilm Transistor)作為開關(guān)元件。還在開關(guān)元件設(shè)置供給規(guī)定信號用的布線。
然而，每一象素設(shè)置晶體管時，象素的面積減小，產(chǎn)生亮度降低的問題。
而且，開關(guān)元件和布線由于其電性能和制造技術(shù)的限制，難于按小于等于某程度的規(guī)模形成。例如光刻制版法的蝕刻精度存在1微米(μm)～10微米程度的極限。因此，隨著液晶顯示裝置的高清晰化、小型化，象素間距越小，開口率越進一步降低，亮度降低的問題越顯著。
為了解決亮度降低的問題，有分別對應(yīng)于液晶顯示裝置的各象素設(shè)置聚光元件以便使來自照明裝置的光匯聚到各象素的方法。
例如專利文獻1中揭示的液晶顯示裝置，在具有透射區(qū)和反射區(qū)的半透射型(透射反射兩用型)液晶顯示裝置設(shè)置微透鏡等聚光元件。
近年，半透射型液晶顯示裝置是作為例如便攜電話機那樣在明亮環(huán)境中也可適用的液晶顯示裝置得到開發(fā)的。半透射型液晶顯示裝置在1象素中具有用來自背后照明的光以透射方式進行顯示的透射區(qū)和用周圍光以反射方式進行顯示的反射區(qū)，能根據(jù)使用環(huán)境切換透射方式的顯示和反射方式的顯示，或進行兩種顯示方式的顯示。
半透射型液晶顯示裝置中，需要以某種程度確保反射區(qū)大，所以透射區(qū)對象素的面積比率減小，存在透射方式的亮度降低的問題。
因此，專利文獻2揭示一種方法，在背后照明側(cè)配置的襯底上設(shè)置具有開口部的反射片和微透鏡等聚光元件的半透射型液晶顯示裝置中，通過使反射片和微透鏡配置在襯底的同一面?zhèn)惹以谝壕?cè)，使入射到微透鏡的來自背后照明的光高效率地匯聚到設(shè)置在反射片的開口部。
專利文獻3中揭示的方法將微透鏡的底邊取為圓形或六角形，使微透鏡和象素的透射區(qū)排列成交錯柵格狀，同時還使微透鏡和象素的透射區(qū)1∶1對應(yīng)，而且使其配置成微透鏡的焦點位于象素的透射區(qū)的中心，從而提高微透鏡的聚光效率(從照明裝置入射的光的利用效率)。
中揭示的方法在照明裝置與微透鏡之間設(shè)置準直元件，減小照明裝置出射的光(擴散光)的擴展角，即形成接近平行光的光，從而提高微透鏡的聚光效率。
這些專利文獻中，將通過微透鏡的光的收斂點形成在有源矩陣襯底等第1襯底上的透明電極區(qū)(專利文獻2、3)、或形成在象素的液晶層內(nèi)(專利文獻4)。
專利文獻1特開平11-109417號公報專利文獻2特開2002-333619號公報專利文獻3特開2003-255318號公報專利文獻4特開2001-154181號公報這樣，雖然提出各種用微透鏡等聚光元件使從照明裝置入射的光匯聚到各象素以提高顯示裝置的亮度的方法，但微透鏡的聚光效率還不充分。
上文中，雖然以半透射型液晶顯示裝置作說明，但使來自照明裝置的光的利用效率提高的要求在透射型顯示裝置中也相同。而且，液晶顯示裝置以外的非發(fā)光型顯示裝置中也看到這種要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述諸點而完成的，其目的在于，提供一種使來自照明裝置的光的利用效率提高以提高亮度的顯示裝置。
本發(fā)明的顯示裝置，包含往前面出射光的照明裝置；具有排列成行列狀的多個象素的顯示板；以及設(shè)置在所述照明裝置與所述顯示板之間的多個聚光元件，所述顯示板具有第1襯底、第2襯底、以及設(shè)置在所述第1襯底與所述第2襯底之間的顯示媒體層，將所述第1襯底配置在所述顯示媒體層的所述照明裝置側(cè)，所述第2襯底則配置在所述顯示媒體層的所述觀察者側(cè)，所述多個象素分別具有用從所述照明裝置入射的光以透射方式進行顯示的透射區(qū)，所述第1襯底在所述顯示媒體層側(cè)具有規(guī)定所述透射區(qū)的透明電極區(qū)，分別對應(yīng)于所述多個象素的透射區(qū)地配置所述多個聚光元件，而且配置成在比所述顯示媒體層靠近觀察者的地方形成所述照明裝置出射的光的收斂點。
某較佳實施方式中，所述聚光元件的頂點至所述收斂點的距離f與所述聚光元件的頂點至所述透明電極區(qū)的距離d之比(d/f)滿足下式。
0.6≤(d/f)≤0.9某較佳實施方式中，所述聚光元件的頂點至所述收斂點的距離f與所述聚光元件的頂點至所述透明電極區(qū)的距離d之比(d/f)滿足下式。
0.7≤(d/f)≤0.8某較佳實施方式中，所述聚光元件的頂點至所述收斂點的距離f與所述多個象素的行方向的間距P1之比(f/P1)滿足下式。
(f/P1)＜6某較佳實施方式中，分別對應(yīng)于所述多個象素中在行方向相鄰的2個象素形成的所述匯聚光斑的列方向的位置，互不相同。
某較佳實施方式中，所述多個聚光元件構(gòu)成微透鏡陣列。
某較佳實施方式中，所述多個象素分別還具有用從觀察者側(cè)入射的光以反射方式進行顯示的反射區(qū)，所述第1襯底在所述顯示媒體層側(cè)具有規(guī)定所述反射區(qū)的反射電極區(qū)，所述第1襯底還具有排列在行方向的多條數(shù)據(jù)信號線，將所述多個象素分別配置在相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線之間，所述相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線的以象素為中介對置的一對邊的至少一方，形成往行方向縮進的凹部，并且將所述透明電極區(qū)的至少一部分設(shè)置在與所述凹部對應(yīng)的位置。
某較佳實施方式中，所述第1襯底包含透明電極和設(shè)置在所述透明電極的所述顯示媒體層側(cè)的具有開口部的反射電極，并由所述反射電極的所述開口部規(guī)定所述透明電極區(qū)，所述透明電極具有部分位于所述凹部內(nèi)的凸部。
某較佳實施方式中，所述相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線的以象素為中介對置的一對邊，形成往行方向縮進的一對凹部，并且將所述透明電極區(qū)設(shè)置在與所述一對凹部對應(yīng)的位置。
某較佳實施方式中，所述多個象素中在行方向相鄰的2個象素具有的透射區(qū)的列方向的位置，互不相同，并且某象素的所述反射電極在與行方向相鄰的象素的所述透射區(qū)對應(yīng)的位置具有切口部。
某較佳實施方式中，所述多個象素分別還具有用從觀察者側(cè)入射的光以反射方式進行顯示的反射區(qū)，所述第1襯底在所述顯示媒體層側(cè)具有規(guī)定所述反射區(qū)的反射電極區(qū)，所述第1襯底還具有排列在行方向的多條數(shù)據(jù)信號線，將所述多個象素分別配置在相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線之間，所述相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線具有彎曲成它們的間隔大于其它部分的部分，并將所述透明電極區(qū)的至少一部分設(shè)置在與所述彎曲的部分形成的凹部對應(yīng)的位置。
某較佳實施方式中，所述第1襯底包含透明電極和設(shè)置在所述透明電極的所述顯示媒體層側(cè)的具有開口部的反射電極，并由所述反射電極的所述開口部規(guī)定所述透明電極區(qū)，所述透明電極具有部分位于由所述彎曲的部分形成的所述凹部內(nèi)的凸部。
某較佳實施方式中，所述多個象素中在行方向相鄰的2個象素具有的透射區(qū)的列方向的位置，互不相同，并且某象素的所述反射電極在與行方向相鄰的象素的所述透射區(qū)對應(yīng)的位置具有切口部。
某較佳實施方式中，從所述照明裝置出射并入射到所述多個聚光元件的光的平行度，按半值角計小于等于±5度。
某較佳實施方式中，所述顯示媒體層是液晶層。
某較佳實施方式中，還具有配置在所述顯示媒體層的觀察者側(cè)的光擴散元件。
本發(fā)明的便攜電子設(shè)備具有上述任一種顯示裝置。
本發(fā)明的顯示裝置結(jié)構(gòu)上做成將配置在照明裝置(背后照明)與顯示板之間的聚光元件出射的光的收斂點形成在比顯示媒體層靠近觀察者的地方，因此提高光的利用效率。
而且，本發(fā)明的顯示裝置在具有進行透射方式的顯示的透射區(qū)和進行反射方式的顯示的反射區(qū)的半透射型顯示裝置中，通過局部調(diào)整數(shù)據(jù)信號線的寬度和2條數(shù)據(jù)信號線的間隔，能增大規(guī)定透射區(qū)的透明電極區(qū)的面積，因此透射區(qū)的開口率進一步提高，使透射方式顯示的亮度提高。尤其通過將透射區(qū)排列成曲折狀，能提高透射方式顯示的亮度。


圖1是以圖解方式示出實施方式1中使用的半透射型液晶顯示裝置的立體圖。
圖2是說明圖1所示的顯示裝置的微透鏡的焦點位置(收斂點位置)用的模式圖。
圖3是示出使d/f在0.4～1.2范圍變化時的透射光通量與d/f的關(guān)系的曲線圖。
圖4(a)是完全平行光入射到微透鏡時的光圖，(b)是對透鏡的法線方向傾斜10度的光入射到微透鏡時的光圖。
圖5(a)是說明實施方式1的顯示裝置的TFT襯底用的俯視圖，(b)是說明規(guī)定(a)所示的TFT襯底上的反射電極區(qū)的反射電極用的俯視圖。
圖6是圖5(a)和(b)所示的TFT襯底的沿II-II’線的剖視圖。
圖7是示出聚光元件的頂點至收斂點的距離f與象素的行方向間距P1之比f/P1和半值視場角或正面亮度的關(guān)系的曲線圖。
圖8是以圖解方式示出實施方式1使用的半透射型液晶顯示裝置中還具有放置在顯示媒體層的觀察者側(cè)的光折射元件的液晶顯示裝置的立體圖。
圖9(a)是說明實施方式2的顯示裝置的TFT襯底用的俯視圖，(b)是說明規(guī)定(a)所示的TFT襯底上的反射電極區(qū)的反射電極用的俯視圖。
圖10(a)是說明實施方式3的顯示裝置的TFT襯底用的俯視圖，(b)是說明規(guī)定(a)所示的TFT襯底上的反射電極區(qū)的反射電極用的俯視圖。
圖11是以圖解方式示出圖1的液晶顯示裝置的微透鏡和匯聚光斑的中心與對應(yīng)的透射區(qū)的位置關(guān)系的理想例的俯視圖。
圖12是以圖解方式示出圖1的液晶顯示裝置的微透鏡和匯聚光斑的中心與對應(yīng)的透射區(qū)的位置關(guān)系的另一理想例的俯視圖。
圖13是以圖解方式示出圖1的液晶顯示裝置的微透鏡和匯聚光斑的中心與對應(yīng)的透射區(qū)的位置關(guān)系的非理想例的俯視圖。
圖14是以圖解方式示出圖1的液晶顯示裝置的微透鏡和匯聚光斑的中心與對應(yīng)的透射區(qū)的位置關(guān)系的另一非理想例的俯視圖。
圖15是以圖解方式示出一例將象素配置成Δ狀時的微透鏡和匯聚光斑的中心與對應(yīng)的透射區(qū)的位置關(guān)系的俯視圖。
圖16是以圖解方式示出一例與R、G和B象素的透射區(qū)對應(yīng)的微透鏡中有選擇地僅加大與1色象素的透射區(qū)對應(yīng)的微透鏡的直徑時的微透鏡和匯聚光斑的中心與對應(yīng)的透射區(qū)的位置關(guān)系的俯視圖。
圖17是圖1的半透射型液晶顯示裝置中使用的照明裝置的模式圖。
圖18是示出照明裝置的出射面的光學(xué)特性的測量結(jié)果的曲線圖。
圖19是說明照明裝置的出射面的光學(xué)特性測量方法用的模式圖。
圖20(a)是以圖解方式示出圖18所示的方向性的偏差的圖，(b)是說明(a)所示的橢圓用的圖。
圖21是說明照明裝置的導(dǎo)光片用的圖。
圖22是圖1的半透射型液晶顯示裝置中使用的半透射型液晶顯示板的TFT襯底的俯視圖。
圖23是沿圖22的III-III’線的剖視圖。
圖24是說明帶陣列用的模式圖。
標號說明1是掃描信號線，2是數(shù)據(jù)信號線，4是象素電極，5是TFT，5a是半導(dǎo)體層，6是柵極，7是源極，7a是半導(dǎo)體接觸層，8是漏極，8a是半導(dǎo)體接觸層，9是接觸孔，10是第1襯底，11是第2襯底，12是柵極絕緣膜，13、13A、13B是透明電極，14是層間絕緣層。15、15A、15B是反射電極，16A是紅(R)濾色片，18是對置電極(透明電極)，21是LED，22是棱鏡，22a是反射面，23是液晶層，24是導(dǎo)光片，24t是角部，25是棱鏡片，28是透明襯底，29是透明襯底，30是反射片，33是透明電極區(qū)，35是反射電極區(qū)，41是光，41c是匯聚光斑中心，41f是來自照明裝置的光的收斂點，50是照明裝置，54是微透鏡陣列，54a是微透鏡，54ac是微透鏡55a的中心，56a是微透鏡，56ac是微透鏡56a的中心，57a是微透鏡，57ac是微透鏡57a的中心，61是數(shù)據(jù)信號線上形成的凹部，62是透明電極上形成的凸部，63、74是2條信號線的間隔大的部分，64A、64B、76A、76B是透明電極上形成的凸部，65、71是2條數(shù)據(jù)信號線的間隔小的部分，66A、66B、73A、73B是透明電極上形成的凹部，67A、67B、77A、77B是透明電極上形成的切口部，68A、68B、75A、75B是數(shù)據(jù)信號線上形成的凹部，69A、69B、72A、72B是數(shù)據(jù)信號線上形成的凸部，84是光折射元件，100是半透射型液晶顯示板，100A是TFT襯底，100B是濾色片襯底(對置襯底)，200是半透射型液晶顯示裝置，241c是匯聚光斑中心，254a是微透鏡，254ac是微透鏡254a的中心，255a是微透鏡，255ac是微透鏡255a的中心，400是液晶顯示裝置，Tr是透射區(qū)，Rf是反射區(qū)，Px是象素，P1是象素的行方向間距，P2是象素的列方向間距，A是反射電極的開口部。
具體實施例方式
本發(fā)明人為了提高使用微透鏡等聚光元件的顯示裝置的亮度，具體以照明裝置出射的光的配光性(平行度或方向性)與照明裝置出射的光形成的收斂點的位置的關(guān)系為中心進行了研究。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過將從照明裝置入射的光的收斂點形成在比顯示媒體層靠近觀察者的地方，而不是以往那樣形成在照明裝置側(cè)配置的襯底(例如TFT襯底)上設(shè)置的透明電極或象素的顯示媒體層(例如液晶層)內(nèi)，能提高來自照明裝置的光的利用效率。此情況在從照明裝置出射并入射到聚光元件的光的平行度，按半值角計為小于等于±5度時成立，而且連使用小于等于±3.5度的平行度較高的光時也成立，光的利用效率提高。設(shè)想利用平行光的技術(shù)常識認為最好聚光元件的焦點形成在象素的中心(即顯示媒體層內(nèi))，但本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)即使在使用平行度較高的光的情況下，通過將焦點挪到比顯示媒體層靠近觀察者的地方，也使光的利用效率提高，從而想出本發(fā)明。
實施方式1本實施方式的顯示裝置，包含往前面出射光的照明裝置；具有排成行列狀的多個象素的顯示板；以及設(shè)置在照明裝置與顯示板之間的多個聚光元件。顯示板具有第1襯底、第2襯底、以及設(shè)置在第1襯底與第2襯底之間的顯示媒體層，并且將第1襯底配置在顯示媒體層的照明裝置側(cè)，將第2襯底配置在觀察者側(cè)。多個象素各自具有用從照明裝置入射的光以透射方式進行顯示的透射區(qū)，第1襯底在顯示媒體層側(cè)至少具有規(guī)定透射區(qū)的透明電極區(qū)。具有這種組成的顯示裝置中，本實施方式的特征在于，多個聚光元件各自將照明裝置出射的光的收斂點形成在比顯示媒體層靠近觀察者的地方。
下面，參照

本發(fā)明顯示裝置的實施方式1。
下文中，就半透射型(透射反射兩用型)液晶顯示裝置說明本實施方式。后面闡述的實施方式也這樣。但是，本實施方式的顯示裝置不限于此，例如在透射型液晶顯示裝置等半透射型以外的液晶顯示裝置中也適用。而且，本實施方式還適用于作為顯示媒體層具有液晶層以外的電泳層的電泳顯示裝置等顯示裝置。
圖1是以圖解方式示出本實施方式的半透射型液晶顯示裝置200的立體圖。
如圖1所示，半透射型液晶顯示裝置200包含照明裝置(未圖示)、具有排成行列狀的多個象素Px的顯示板100、以及設(shè)置在照明裝置與顯示板100之間的聚光元件群54。
顯示板100具有配置在照明裝置側(cè)的有源矩陣襯底等第1襯底10、配置在觀察者側(cè)的濾色片襯底等第2襯底11、以及設(shè)置在第1襯底10與第2襯底11之間的液晶層23。
第1襯底10具有使照明裝置出射的光透射的透明電極區(qū)33(參考圖2)、以及反射從第2襯底11入射的光(周圍光，未圖示)的反射電極區(qū)35(參考圖2)。第1襯底具有設(shè)置在液晶層23側(cè)的透明電極13和反射電極15(參考圖2)，由反射電極15規(guī)定反射電極區(qū)35，并將透明電極區(qū)33規(guī)定為形成透明電極13的區(qū)域內(nèi)與反射電極15的開口部對應(yīng)的區(qū)域。透明電極13可僅設(shè)置在透射電極區(qū)，但通過如范例所示那樣設(shè)置在實質(zhì)上整個象素內(nèi)，得到穩(wěn)定完成后面的工序的優(yōu)點。
顯示板100還具有包含未圖示的紅(R)濾色片、綠(G)濾色片和藍(B)濾色片的濾色片層，并如圖24所示那樣將所述R、G和B濾色片排成帶狀。行方向上相鄰的3個象素Px與上述濾色片對應(yīng)地分別出射R、G和B色的光，并由所述3個象素構(gòu)成1個像素。
各象素Px具有進行透射方式顯示的透射區(qū)Tr和進行反射方式顯示的反射區(qū)Rf，能用透射方式和反射方式進行顯示?？捎猛干浞绞胶头瓷浞绞降娜我环降哪Ｊ竭M行顯示，也可用兩種方式進行顯示。多個象素Px排成行列狀，包含分別出射R、G、B色的光的象素。由往行方向延伸的遮光層BL1和往列方向延伸的遮光層BL2規(guī)定各象素。遮光層BL1由例如掃描信號線(參考圖22)構(gòu)成，遮光層BL2由例如數(shù)據(jù)信號線(參考圖22)構(gòu)成。
本說明書中，將透明電極區(qū)33和反射電極區(qū)35定義為TFT襯底等有源矩陣襯底的區(qū)域，將象素Px、透射區(qū)Tr和反射區(qū)Rf定義為半透射型液晶顯示裝置200的區(qū)域。半透射型液晶顯示裝置200具有的聚光元件群54由多個聚光元件54a構(gòu)成，并以1對1的方式對象素Px的透射區(qū)Tr設(shè)置聚光元件54a。本實施方式中，將多個具有微透鏡(聚光元件)54a的微透鏡陣列54用作聚光元件群。
以1對1的方式對多個透射區(qū)Tr設(shè)置微透鏡陣列54具有的多個微透鏡54a，并將通過微透鏡54a的光束42的由多個象素的液晶層規(guī)定的面(下文有時稱為“象素面”；象素面對于襯底面平行)的匯聚光斑的中心形成在各自對應(yīng)的透射區(qū)Tr的液晶層內(nèi)。
本說明書中，使用術(shù)語“匯聚光斑”，以區(qū)別于光束截面積最小的點(即收斂點)(例如與微透鏡的焦點對應(yīng))?！皡R聚光斑”與象素面的光的截面輪廓對應(yīng)，不需要與收斂點對應(yīng)。又，“匯聚光斑中心”是考慮象素面的光的強度分布的中心，具有與匯聚光斑的截面輪廓對應(yīng)的外形，而且對應(yīng)于具有與光強度分布對應(yīng)的密度分布的紙的重心。光的強度分布對匯聚光斑的截面輪廓的幾何重心對稱時，“匯聚光斑中心”與幾何重心一致，但因微透鏡的像差等的影響而具有非對稱的強度分布的情況下，有時偏離幾何重心。
半透射型液晶顯示裝置200，其特征是，通過第1襯底的透明電極區(qū)的光的收斂點形成在比顯示媒體層靠近觀察者的地方，因而提高來自照明裝置的光的利用效率。
如上文所述，已有的顯示裝置中，例如將聚光元件的收斂點形成在第1襯底10上的透明電極區(qū)33(專利文獻2、3)或形成在象素的液晶層23內(nèi)，結(jié)構(gòu)與本實施方式不同。
下面。參照圖2和圖3具體說明形成照明裝置出射的光的收斂點的較佳位置。再者，圖2是說明圖1所示的顯示裝置200的微透鏡54a的焦點位置(收斂點位置)用的模式圖。
如圖2所示，從背后照明等照明裝置(未圖示)出射的光41被微透鏡54a匯聚。匯聚后的光41通過第1襯底10上的透明電極區(qū)33，在液晶層23的第2襯底11側(cè)形成收斂點41f。
詳細而言，設(shè)微透鏡54a的頂點至光41的收斂點41f的距離為f(有時也稱為微透鏡54a的焦距)，微透鏡54a的頂點至透明電極區(qū)33的距離為d，則d與f之比(d/f)以大于等于0.6且小于等于0.9為佳，大于等于0.7且小于等于0.8更好。
接著，說明如上文所述那樣與以往的技術(shù)常識相反地設(shè)定從照明裝置出射并入射到顯示板的光的收斂點位置較佳的原因。
首先，參照圖3說明調(diào)查使d/f在0.4～1.2范圍變化時的穿透透明電極區(qū)的光通量(下文稱為“透射光通量”)與d/f的關(guān)系的結(jié)果。這里，使用上述圖1的顯示裝置。如后面闡述的圖11所示，此顯示裝置配置微透鏡，使行方向相鄰的2個象素Px中分別形成的匯聚光斑中心41c的列方向的位置不相同。以提高光的利用效率為目的，后面參照圖11至圖24闡述微透鏡的較佳配置。
由使用計算機的光跟蹤法算出透射光通量。這里使用的照明裝置、微透鏡和顯示板的結(jié)構(gòu)分別如下。
·照明裝置(光源)使用1個LED的背后照明裝置(出射光的平行度為±3.5度，例如參考后面闡述的圖17和相關(guān)的記述)·微透鏡折射率1.52(玻璃)、曲率半徑88微米·第1襯底折射率1.52(玻璃)、厚0.7毫米(700微米)·第2襯底折射率1.52(玻璃)、厚0.7毫米(700微米)·液晶層厚5微米·象素行方向間距(P1)51微米、列方向間距(P2)153微米·第1襯底上的透明電極區(qū)φ42微米的圓形(透射區(qū)開口率約18％)為了比較，對不設(shè)置微透鏡的顯示裝置同樣算出穿透透明電極區(qū)的光通量。
接著，算出設(shè)置微透鏡時的透射光通量與不設(shè)置微透鏡時的光通量之比(下文有時簡稱為“透射光通量比”)。透射光通量比表示設(shè)置微透鏡帶來的光利用效率的提高率，此數(shù)值越大，意味著微透鏡的聚光效率越高。
又，使透明電極區(qū)的規(guī)模作各種變化，并與上文所述同樣地分別算出取為直徑10微米(透射區(qū)開口率約1％)、直徑20微米(開口率約4％)、直徑30微米(開口率約9％)的圓形時的透射光通量比。
圖3是示出這樣獲得的各透射光通量比與d/f的關(guān)系的曲線圖。
從圖3判明使第1襯底上的透明電極區(qū)在φ10毫米～φ42毫米的范圍變化時(換算成開口率，則為約1％～18％)，任一情況下都在d/f＜1.0時透射光通量比取最大值。
例如，研究開口率最大(約18％)(圖中為×)時的“透射光通量比”與“d/f”的關(guān)系，則d/f＝1.0時，透射光通量比為約1.9，但隨著d/f變成小于1，透射光通量比變大，在d/f＝0.7時，透射光通量比取最大值(約2.2)。透射光通量比以d/f≈0.7為邊界逐漸變小，但d/f≥約0.6則比d/f＝1.0時的值大。這些結(jié)果意味著將通過微透鏡的光的收斂點形成得滿足d/f≈0.7時，微透鏡的聚光效率最大，獲得的顯示裝置的亮度比不設(shè)置微透鏡時提高約2.2倍，而且與已有例(d/f≈1.0)相比，亮度提高約1.2倍。
開口率為約9％(圖中為△)時也發(fā)現(xiàn)同樣的趨勢。詳細而言，隨著d/f變成小于1，透射光通量比變大，在d/f＝0.8時取最大值(約2.7)。透射光通量比以d/f≈0.8為邊界逐漸變小，但d/f≥約0.6則比d/f＝1.0時的值大。這些結(jié)果意味著將通過微透鏡的光的收斂點形成得滿足d/f≈0.8時，微透鏡的聚光效率最大，獲得的顯示裝置的亮度比不設(shè)置微透鏡時提高約2.7倍，而且與已有例(d/f≈1.0)相比，亮度提高約1.4倍。此實驗數(shù)據(jù)在后面闡述的試制例1中也引用。
如圖3所示，可見透射光通量比隨著開口率為約4％(圖中為口)、約1％(圖中為0)地變小而取最大值的d/f較接近1.0的趨勢。例如，開口率為約4％時，透射光通量比以d/f≈0.8～0.9為邊界逐漸變小，且在d/f為約0.7時比d/f＝1.0時的值大。而且，開口率為約1％時，透射光通量比以d/f≈0.9為邊界逐漸變小，且在d/f為約0.85時比d/f＝1.0時的值大。
因此，透射光通量比，至少比d/f≈1.0時的值大的較佳d/f范圍因開口率而不同，但例如開口率大于等于約5％時，較佳d/f為約大于等于0.6且小于等于0.9，大于等于0.7且小于等于0.8則更好。另一方面，開口率小于等于約5％時，較佳d/f為約大于等于0.7且小于等于0.95，大于等于0.8且小于等于0.9則更好。
這里，透射區(qū)的開口率(圖3中為φ)最好取為小于等于40％。此值越小，來自照明裝置的光的利用效率越高，越有效發(fā)揮本實施方式的作用。再者，其下限不受限定，但考慮當前照明裝置出射的光的平行度等，則最好大于等于4％。
再者，圖3示出照明裝置(背后照明)出射的光的平行度為約±3.5時的結(jié)果，但確認使平行度例如從±1度變化到±15度時也得到同樣的結(jié)果。
這樣，通過構(gòu)成使用具有高達能實質(zhì)上當作平行光的程度的平行度的光時，收斂點也形成在比液晶層靠近觀察者的地方，提高光的利用效率。這里，從照明裝置出射并入射到聚光元件的光的平行度最好按半值角計小于等于±5度。其下限不受專門限定，但考慮實用性、照明裝置的制作精度和批量生產(chǎn)性等，最好為實質(zhì)上±2度。
本實施方式中，可認為通過將d/f控制成小于1提高光的利用效率的原因主要在于照明裝置出射的光的配光特性。下面，參照圖4(a)和(b)說明來自照明裝置的光為完全平行光(對微透鏡法線方向平行的光)時和來自照明裝置的光為擴散光(對微透鏡法線方向具有規(guī)定傾斜的光)時，入射到微透鏡后的光圖案各自如何不同。
圖4(a)是完全平行光入射到微透鏡時的光圖，圖4(b)是對光軸傾斜10度的光(半值角為±10度)入射到微透鏡時的光圖。圖中作為感光面示出的線段的長度與第1襯底上的透明電極區(qū)的規(guī)模對應(yīng)，這里為42微米。
再者，這些圖是說明上述原因用的簡易光圖，以忽略來自照明裝置的光實際存在強度分布等方面的方式制成。
來自照明裝置的光為完全平行光時，如圖4(a)所示，受微透鏡折射的光在滿足d/f＝1.0的感光面上收斂。由于感光面具有一定規(guī)模(φ42微米)，在d/f＝0.5～1.3的范圍，全部光匯聚在感光面內(nèi)。即，匯聚光斑的尺寸小于感光面的尺寸。此情況意味著在d/f為0.5～1.3的范圍內(nèi)，則將反射電極的開口部(規(guī)定透明電極區(qū))設(shè)置在任一位置都通過同量的光，所以亮度不變。
與此相反，來自照明裝置的光為擴散光時，如圖4(b)所示，受微透鏡折射的光偏離光軸地行進，在離開d/f＝1.0的感光面的位置(d/f＞1)形成收斂點，同時還對d/f＝1.0的感光面照射通過微透鏡的光。另一方面，將感光面配置在靠近微透鏡側(cè)的地方(d/f＜1)的結(jié)構(gòu)中，光離開光軸的偏差較小，所以通過微透鏡的部分光入射到感光面。此情況將反射電極的開口部配置在靠近微透鏡的位置，以便滿足d/f＜1.0的條件，也就是把通過微透鏡的光的收斂點挪到觀察者側(cè)，從而通過開口部(透射電極區(qū))的光的量增加，透射方式顯示的亮度提高。
這樣，判明完全平行光入射到微透鏡時，將開口部設(shè)置在d/f為0.5～1.3的任一位置，光的透射量(透射強度)都恒定不變，但擴散光入射到微透鏡時，將開口部配置在d/f＜1.0的范圍的情況下，光的透射量(透射強度)變多，亮度提高。這里就半值角為±10度說明了d/f與聚光效率的關(guān)系，但此關(guān)系在平行度高達半值角為小于等于±5度進而小于等于3.5度這已有技術(shù)常識認為可與平行光近似的程度的光的情況下，也成立。
再者，圖2和圖4畫成來自照明裝置的光的收斂點41f收斂為1點，但收斂點41f的形狀也可以是帶狀(線狀)。
(試制例1)下面，參照圖5和圖6說明實施方式1的液晶顯示裝置的試制例。本試制例與上文參照圖2闡述的開口率為約9％(圖中為△)的實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)。圖6是沿圖5(a)的II-II’線的剖視圖。
在本試制例中，使用屏幕對角線的尺寸為2.4英寸且具有320×240×RGB的像素數(shù)(QXGA)的顯示裝置。這點，后面的試制例2～3也相同。
圖5(a)是說明試制例1的顯示裝置的TFT襯底用的俯視圖，圖5(b)是說明圖5(a)所示的TFT襯底上形成的反射電極15用的俯視圖。
如圖5(a)所示，TFT襯底上配置往行方向排列的共計3條數(shù)據(jù)信號線2A、2B、2C，分別以象素為中介相互對置。由相鄰的數(shù)據(jù)信號線2A、2B和掃描信號線1包圍的區(qū)域以及由相鄰的數(shù)據(jù)信號線2B、2C和掃描信號線1包圍的區(qū)域中，分別形成透明電極13A和13B。又，如圖5(b)所示，反射電極15A和15B形成分別具有規(guī)定象素透射區(qū)的開口部A，并且開口部A以外的區(qū)域覆蓋圖5(a)所示的透明電極13A和13B。2個反射電極15A和15B上形成的2個開口部A的列方向的位置不相同。因此，由反射電極15A和15B的開口部A規(guī)定的2個透明電極區(qū)的列方向的位置也不相同。
如圖5(b)所示，以設(shè)置3微米間隔的方式配置數(shù)據(jù)信號線2和透明電極13。反射電極15具有露出透明電極13的開口部A，開口部A規(guī)定TFT襯底上的透明電極區(qū)。反射電極15還在層間絕緣膜14設(shè)置的開口部內(nèi)與透明電極13連接，并且其一部分與透明電極13重疊。
這里，透明電極13的寬度b為36微米，數(shù)據(jù)信號線2的寬度c為9微米，象素的行方向間距P1為51微米，并且設(shè)反射電極15與透明電極13的重疊量g為3微米，設(shè)置在反射電極15的開口部A的直徑e為30微米，則象素的行方向間距P1具有下式(1)的關(guān)系。
P1＝e+2×(g+d)+2×(1/2×c)……(1)接著，算出這時的透射區(qū)開口率如下。首先，設(shè)構(gòu)成象素的行方向?qū)挾群土蟹较驅(qū)挾葹?∶3，并且象素的行方向間距P1(51微米)為行方向?qū)挾?，則象素的面積為51微米×(52微米×3)＝7803微米2。而且，第1襯底上的反射電極15中形成的開口部A為π×(30微米/2)2≈706.5微米2，所以透射區(qū)的開口率(％)為(206.5微米2÷7803微米2)×100≈9.1％。
又，測量此顯示裝置在透射顯示時的亮度(液晶板正面亮度)，則為63cd/m2。
以上的結(jié)果是d/f＝1.0時的數(shù)據(jù)。
其次，在具有這種結(jié)構(gòu)的本試制例的顯示裝置中，進一步試制使上述d/f的范圍在約0.4～1.2范圍變化的顯示裝置，并分別測量透射光通量。它們的結(jié)果如上述圖3(圖中的△)所示。
如圖3所示，透射光通量比隨著d/f變成小于1而增加，并且以d/f＝0.8為峰后，逐漸減小，但判明d/f為約0.6～0.9的范圍則獲得比d/f＝1.0時亮度高顯示裝置。
又，本實施方式的顯示裝置的聚光元件頂點至收斂點的距離f和與多個象素的行方向間距P1之比(f/P1)最好滿足f/P1＜6。這樣，能使視場角至少大到大于等于15度，從哪個角度都能看到顯示裝置，所以作為信息顯示裝置非常有用。
下面，參照圖7說明決定上述條件的原因。
圖7是示出聚光元件頂點至收斂點的距離f與象素的行方向間距P1之比(f/P1)和正面亮度或半值視場角的關(guān)系的曲線圖。正面亮度的含義為從正面(顯示面的法線方向)看顯示裝置時的亮度，半值視場角的含義為從斜向看顯示裝置時的亮度值為正面亮度的一半的視場角(從顯示面法線方向傾斜的角度)。
如圖7所示，正面亮度和半值視場角在與f/P1的關(guān)系上具有相反的關(guān)系，f/P1的值大時，正面亮度大(圖中為△)，但半值視場角小(圖中為×)。規(guī)定正面亮度的直線與規(guī)定半值視場角的直線在f/P1≈6.2的點上交叉，在f/P1≈6時半值視場角為15度。
這樣，判明f/P1比為得到目標級半值視場角用的良好指標，通過適當控制上述比的范圍，獲得符合使用者要求的特性的顯示裝置。即，用作信息顯示用的顯示裝置時，為了從任何角度都能看顯示裝置，最好使半值視場角大到至少大于等于15度，所以最好將聚光元件頂點至收斂點的距離f控制成小于等于象素的行間距P1的6倍，使f/P1比小于等于6。
反之，將顯示裝置主要用作便攜電話機等時，使用者限于個人，所以最好寧可限制視場角而不必加大視場角。因此，最好將聚光元件頂點至收斂點色距離f控制成大于等于象素行間距P1的6倍，使f/P1比大于等于6。
又，本實施方式的顯示裝置，最好還具有配置在顯示媒體層的觀察者側(cè)的光擴散元件。這樣，即使在使用方向性高的背后照明等照明裝置的情況下，也能加大顯示板出射的光的半值角，從而加大液晶顯示裝置的視場角。
下面，參照圖8說明具有這種光擴散元件的顯示裝置的實施方式。圖8是示出用于所述實施方式的液晶顯示裝置的組成的立體圖。圖8所示的液晶顯示裝置除在第2襯底11的觀察者側(cè)(也稱為“外側(cè)”)設(shè)置對第2襯底11出射的光(未圖示)進行擴散的微透鏡84這點外，與圖1所示的半透射型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)相同。微透鏡84可用公知的微透鏡(擴散透鏡)。
根據(jù)所述實施方式，在第2襯底11的觀察者側(cè)設(shè)置微透鏡84作為光擴散元件，所以使用方向性高的背后照明等照明裝置的情況下，也能將顯示板的半值角做大，使液晶顯示裝置的視場角大。尤其通過組合方向性高的照明裝置和本實施方式的液晶顯示裝置，能利用光擴散元件擴大明亮且對比度優(yōu)良的圖像，可提供視場角范圍大的液晶顯示裝置。
作為用于所述實施方式的光擴散元件，能列舉以微透鏡和雙凸透鏡等擴散透鏡或棱鏡為代表的光折射元件，但也可采用光眩元件(光擴散層或光散射層)。作為光眩元件，可示出例如使襯底表面粗化的方法、使具有與矩陣的折射率不同的折射率的粒子(填充劑)分散到矩陣中的方法等。
再者，所述實施方式中雖然示出在第2襯底的外側(cè)配置光擴散元件的狀態(tài)，但光擴散元件的配置不限于此，至少配置在顯示媒體層的觀察者側(cè)即可。因此，光擴散層可如本實施方式那樣設(shè)置在第2襯底的外側(cè)，也可設(shè)置在第2襯底的液晶層側(cè)(也稱為“內(nèi)側(cè)”)。采用哪一種結(jié)構(gòu)，可考慮下文說明的各結(jié)構(gòu)的優(yōu)點和缺點，并根據(jù)液晶顯示裝置的用途適當決定。
將光擴散層設(shè)置在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，具有不容易產(chǎn)生顯示圖像模糊(輪廓不鮮明的現(xiàn)象)的優(yōu)點，其反面為存在制造工序復(fù)雜、成本提高的缺點。有選擇地將光擴散層配置在反射區(qū)的結(jié)構(gòu)中，存在光擴散層的配置圖案的間距接近像素間距時容易產(chǎn)生光干涉(干擾條紋)的問題，此問題在高清晰液晶顯示裝置中顯著。
另一方面，將光擴散層設(shè)置在外側(cè)的結(jié)構(gòu)，具有容易制造且便于適應(yīng)設(shè)計更改和共用化、能以低成本制造的優(yōu)點，其反面為存在容易產(chǎn)生顯示圖像模糊的缺點。為了抑制顯示圖像模糊，最好使用薄襯底。再者，即使將光擴散層配置在外側(cè)，也不產(chǎn)生將反射層配置在襯底外側(cè)時產(chǎn)生的雙重曝光的問題。這是因為光擴散層與反射層不同，對入射光進行正反射。
下面，為了闡明還具有配置在顯示媒體層的觀察者側(cè)的光擴散元件的本試制例的顯示裝置的有用性，以下那樣試制顯示裝置，并與現(xiàn)行方式(比較例)的顯示裝置的功率利用效率(顯示板正面亮度/LED的電流值)比較。
首先，作為本試制例的顯示裝置，在圖1所示的液晶顯示裝置中，第1襯底的背面上設(shè)置圖17所示的背后照明(1個LED，LED電流值30毫安(mA)，亮度半值角±3.5度，正面亮度10000cd/m2)，同時還在第2襯底的背面設(shè)置微透鏡作為光擴散元件，并將獲得顯示板正面亮度之半的亮度的視場角(半值視場角)加大到±20度。數(shù)據(jù)信號線的結(jié)構(gòu)等與后面闡述的試制例3相同，并將設(shè)置在背后照明前面(出射面)的微透鏡排成曲折狀(鋸齒狀)，以在1象素行中形成各自的匯聚光斑的中心的列方向位置不同的2行，如圖11(后面闡述)所示。
為了比較，將具有3個LED的已有照明裝置用作不設(shè)置光擴散元件的現(xiàn)行方式顯示裝置。詳細而言，在第1襯底的背面設(shè)置當前一般液晶顯示裝置使用的背后照明(3個LED，LED電流值45毫安，亮度半值角±25度，正面亮度1800cd/m2)，并將顯示板正面亮度的半值視場角加大到25度。
這樣，使兩個顯示裝置的顯示板正面亮度的半值視場角實質(zhì)上相等后，測量各顯示裝置的顯示板正面亮度，并算出功率利用效率(顯示板正面亮度/LED的電流值)。再者，將使用單一LED且出射方向性高的光的照明裝置用作試制例的顯示裝置的照明裝置，如圖17所示。
表1中一起列出本試制例和比較例的顯示裝置各自的功率利用效率。


如表1所示，本試制例的顯示板正面亮度為110cd/m2，非常高，比不設(shè)置微透鏡的比較例的顯示板正面亮度(55cd/m2)增加約1倍，盡管這樣，LED的電流值低達30毫安，與比較例(45毫安)相比，減小到約為其2/3。結(jié)果，本試制例與比較例相比，功率利用效率提高約2倍。
這樣，根據(jù)本試制例，與比較例相比，雖然用耗電小的光源，卻獲得亮度提高約1倍、壽命飛躍提高約2倍的顯示裝置。
實施方式2
下面，參照圖9(a)和(b)說明本發(fā)明顯示裝置的實施方式2。圖9(a)是說明本實施方式顯示裝置的TFT襯底用的俯視圖，圖9(b)是說明圖9(a)所示的TFT襯底上形成的反射電極用的俯視圖。本實施方式用的TFT襯底和反射電極的結(jié)構(gòu)除下文說明那樣改變數(shù)據(jù)信號線的寬度外，與上述實施方式1參照的圖5(a)和圖5(b)相同。因此，圖9(a)和圖9(b)也用與圖5(a)和圖5(b)相同的參考標號。
如圖9(a)所示，本實施方式中，相鄰的數(shù)據(jù)信號線2A和2B的以象素為中介地相互對置的一對邊具有往行方向縮進的一對凹部61A，并且在與一對凹部61A對應(yīng)的位置設(shè)置透明電極區(qū)。詳細而言，在形成于一對邊的一對凹部61A內(nèi)形成具有凸部的透明電極13A。同樣，相鄰的數(shù)據(jù)信號線2B和2C的以象素為中介相互對置的一對邊具有往行方向縮進的一對凹部61B，并且在與一對凹部61B對應(yīng)的位置設(shè)置透明電極區(qū)。詳細而言，在形成于一對邊的一對凹部61B內(nèi)形成具有凸部的透明電極13B。反射電極15A和15B在與開口部A對應(yīng)的位置分別具有切口部67A和67B。
根據(jù)本實施方式，則開口部擴大與透明電極13形成的凸部62對應(yīng)的區(qū)域的份額，所以透射區(qū)的開口率變大，獲得比實施方式1亮的顯示。
再者，本實施方式的顯示裝置中，對置的2條數(shù)據(jù)信號線具有“一對凹部”，但不限于此，也可以象素為中介相互對置的一對邊的至少一方具有往行方向縮進的凹部。這是因為利用這種結(jié)構(gòu)也使反射電極設(shè)置的開口部A變大，從而提高象素的亮度。
為了進一步提高亮度，最好分別對應(yīng)于顯示裝置的象素設(shè)置聚光元件(詳況后面闡述)。例如，如圖11所示，設(shè)法排列聚光元件，使與象素行內(nèi)相鄰的象素分別對應(yīng)形成的匯聚光斑的列方向位置不相同，則能不受象素陣列限制地提高來自照明裝置的光的利用效率。
(試制例2)下面，說明實施方式2的具體試制例。本試制例中，除配置在與透明電極區(qū)對應(yīng)的位置的數(shù)據(jù)信號線的寬度小達5微米外，與上述試制例1的結(jié)構(gòu)相同。
與試制例1相同地算出本試制例的透射區(qū)的開口率(％)。本試制例中，除數(shù)據(jù)信號線的寬度c＝5微米外，構(gòu)成上式(1)的P1、g和d的值與試制例1相同。將這些值代入上式(1)，則本試制例的反射電極15的開口部A的直徑e＝34微米。第1襯底上的反射電極中形成的開口部A＝π×(34微米/2)2≈907.46微米2，所以透射區(qū)的開口率(％)＝(907.46微米2÷7803微米2)×100≈11.6％。
即，根據(jù)本試制例，與上述試制例1(開口率為約9.1％)相比，能將透射區(qū)的開口率提高到該例的1.3倍。
而且，對本試制例的液晶顯示裝置測量透射顯示時的亮度(顯示板正面亮度)時，本試制例中為80cd/m2。因此，本試制例與試制例1(63cd/m2)相比，亮度增加約27％。
上述實驗結(jié)果為d/f＝1.0時的數(shù)據(jù)。
由實驗確認具有這種結(jié)構(gòu)的本試制例的顯示裝置中，通過進一步將d/f控制在約0.6～0.9的范圍，能提供比d/f＝1.0時亮度高的顯示裝置(未圖示)。
本試制例將微透鏡對應(yīng)于顯示裝置的各象素配置成圖2所示，但不限于此，即使不設(shè)置微透鏡，通過上文所述那樣設(shè)定數(shù)據(jù)信號線的結(jié)構(gòu)，也使象素的亮度提高。這點已由實驗確認。
實施方式3下面，參照圖10(a)至(b)說明本發(fā)明顯示裝置的實施方式3。與上述實施方式2改變數(shù)據(jù)信號線寬度相反，本實施方式中，數(shù)據(jù)信號線寬度恒定不變，而改變以象素為中介相互對置的數(shù)據(jù)信號線的間隔。這點與實施方式2不同。但是，兩者的TFT襯底的結(jié)構(gòu)基本相同，所以省略數(shù)據(jù)信號線的配置和透明電極區(qū)、開口部的位置等的說明。
圖10(a)是說明本實施方式的顯示裝置的TFT襯底用的俯視圖，圖10(b)是說明規(guī)定圖10(a)所示的TFT襯底上的反射電極區(qū)的反射電極用的俯視圖。本實施方式使用的TFT襯底和反射電極的結(jié)構(gòu)除下文說明那樣改變以象素為中介相互對置的數(shù)據(jù)信號線的間隔外，與上述實施方式1中參照的圖5(a)和圖5(b)相同。因此，圖10(a)和圖10(b)中也用與圖5(a)和圖5(b)標注的參考標號相同的標號。
如圖10(a)所示，排列在行方向的共計3條數(shù)據(jù)信號線2A、2B、2C中相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線2A和2B具有彎曲成它們的間隔大于其它部分的部分63，并且在與彎曲的部分63形成的凹部68A、68B對應(yīng)的位置設(shè)置透明電極區(qū)。詳細而言，在數(shù)據(jù)信號線2A和2B中形成的凹部68A、68B內(nèi)形成具有凸部64A、64B的透明電極13A。對應(yīng)于相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線2A和2B的彎曲成間隔大的部分63，相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線2B和2C具有彎曲成它們的間隔變小的部分71，并且在由彎曲的部分71形成的凸部72A、72B內(nèi)形成具有凹部73A、73B的透明電極13B。
再有，2條數(shù)據(jù)信號線2A和2B還具有彎曲成它們的間隔小于其它部分的部分65，并且在由彎曲的部分65形成的凸部69A、69B內(nèi)形成具有凹部66A、66B的透明電極13A。對應(yīng)于相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線2A和2B的彎曲成間隔小的部分65，相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線2B和2C具有彎曲成它們的間隔變大的部分74，并且在與由彎曲的部分74形成的凹部75A、75B對應(yīng)的位置設(shè)置透明電極區(qū)。詳細而言，在數(shù)據(jù)信號線2B和2C形成的凹部75A、75B內(nèi)形成具有凸部76A、76B的透明電極13B。
而且，反射電極15A和15B在與開口部A對應(yīng)的位置分別具有切口部67A和67B。
這樣，根據(jù)本實施方式，以擺動狀形成相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線，使其具有間隔大于其它部分的部分和間隔小于其它部分的部分這兩者，所以透射區(qū)的開口率變大，亮度提高。在例如構(gòu)成數(shù)據(jù)信號線2的材料的電阻值大，因而上述實施方式2那樣使數(shù)據(jù)信號線2的寬度小則產(chǎn)生顯示欠佳的情況下，本實施方式的顯示裝置尤其有用。
再者，本實施方式中，2條數(shù)據(jù)信號線具有間隔大的部分和間隔小的部分這兩者，但數(shù)據(jù)信號線的結(jié)構(gòu)不限于此，至少具有彎曲成間隔大于其它部分的部分即可。這是因為利用具有這種結(jié)構(gòu)的顯示裝置，使反射電極中設(shè)置的開口部A變大，象素的亮度提高。
為了進一步提高亮度，最好分別對應(yīng)于顯示裝置的象素設(shè)置聚光元件。例如，如圖11所示，設(shè)法排列聚光元件，使與象素行內(nèi)相鄰的象素分別對應(yīng)形成的匯聚光斑的列方向位置不相同，則能不受象素陣列限制地提高來自照明裝置的光的利用效率。
(試制例3)下面，說明實施方式3的具體試制例。
本試制例中使用的顯示裝置，除數(shù)據(jù)信號線的寬度恒定不變并設(shè)置2條數(shù)據(jù)信號線間的行方向間隔大的部分和小的部分外，與試制例1相同。即，構(gòu)成上式(1)的參數(shù)(P1、g、d和c)中，g和d的值與試制例1相同，c為9微米。行方向間隔大的部分的P1為56毫米。
將這些值代入上式(1)，與試制例1同樣地求反射電極A的開口部A的直徑e，則e＝35微米。
與試制例1同樣地算出這時的透射區(qū)的開口率，則為約12.3％。也同樣地算出顯示裝置的亮度，則為約85cd/m2。
即，根據(jù)本試制例，與已有例(透射區(qū)開口率為約11.6％，亮度為約63cd/m2)相比，能將透射區(qū)的開口率提高到該已有例的約1.4倍，亮度提高約35％。此結(jié)果超過上述試制例2的結(jié)果。
上述實驗結(jié)果為d/f＝1.0時的數(shù)據(jù)。
由實驗確認具有這種結(jié)構(gòu)的本試制例的顯示裝置中，通過進一步將d/f控制在約0.6～0.9的范圍，能提供比d/f＝1.0時亮度高的顯示裝置(未圖示)。
本試制例將微透鏡對應(yīng)于顯示裝置的各象素配置成圖2所示，但不限于此，即使不設(shè)置微透鏡，通過上文所述那樣設(shè)定數(shù)據(jù)信號線的結(jié)構(gòu)，也使象素的亮度提高。這點已由實驗確認。
表2匯總列出試制例1～3的結(jié)果(d/f＝1.0)。


(單位微米)上述實施方式的顯示裝置最好通過按規(guī)定陣列配置聚光元件，使多個象素中，行方向上相鄰的2個象素各自形成的匯聚光斑的列方向位置不相同。
這里，匯聚光斑的重心在1個象素上形成1個匯聚光斑中心時，與匯聚光斑的中心一致；在1個象素上形成2個匯聚光斑中心時，是該多個匯聚光斑的中心的重心。
下面，參照圖11至圖16較詳細說明說明本實施方式的液晶顯示裝置的微透鏡配置的特征。圖11至圖16是從顯示面法線方向看的圖，為了簡便，示出微透鏡的中心與匯聚光斑的中心一致的情況。
圖11是以圖解方式示出一例液晶顯示裝置200的微透鏡54a和匯聚光斑中心41c與對應(yīng)的透射區(qū)Tr的位置關(guān)系的俯視圖。將多個象素排成帶狀，并且行方向的間距為P1，列方向的間距為P2。行方向上相鄰的3個象素Px分別出射R、G和B色的光，所述3個象素構(gòu)成1個像素。將多個微透鏡54a配置成把各自的匯聚光斑中心41c形成在透射區(qū)Tr內(nèi)，而且透射區(qū)Tr的中心與匯聚光斑中心實質(zhì)上一致。圖11示出對帶狀陣列的象素將微透鏡排列得充填最密的例子。
在各象素中形成各1個匯聚光斑中心41c，所以匯聚光斑中心41c與匯聚光斑重心一致。在象素行中將匯聚光斑中心41c配置成鋸齒狀。行方向上相鄰的任意2個象素Px中分別形成的匯聚光斑中心41c的列方向位置不相同，并且列方向位置一致的部位不存在匯聚光斑中心41c。這樣，通過使象素行內(nèi)相鄰的象素所對應(yīng)的微透鏡的中心(匯聚光斑中心)在列方向上不同，對帶狀陣列的象素也能以充填最密的方式排列微透鏡。
如圖11所示，將各匯聚光斑中心41c排成鋸齒狀，使1象素行中形成列方向位置不同的2個行。匯聚光斑中心41c形成的各行的匯聚光斑中心41c的行方向間距Mx為2P1，同一象素行內(nèi)形成的匯聚光斑中心41c形成的2個行錯開1/2Mx＝P1的間距。這里，配置成象素的列方向間距P2和匯聚光斑中心41c的列方向間距My滿足P2＝2My的關(guān)系，所以與顯示面平行的面的截面是圓形的微透鏡54a為理想的最密充填陣列。圖11所示的微透鏡54a的Mx與My之比滿足Mx∶My＝2∶√3的關(guān)系，微透鏡陣列平面(對顯示面平行的面)的微透鏡54a的充填率是π√3/6＝0.906，為最大。因此，可將從照明裝置50入射到液晶板100的90.6％的光量匯聚并引導(dǎo)到相應(yīng)的透射區(qū)，用于顯示。因而，即使例如隨著液晶板的高清晰化而透射區(qū)面積變小，也能實現(xiàn)明亮的透射方式顯示?；蛘?，即使為了提高反射方式的亮度而減小象素Px中占用的透射區(qū)的面積比率的情況下，也能作明亮的透射方式顯示。而且，能利用透鏡的設(shè)計改變反射方式的顯示亮度與透射方式的顯示亮度之比，而不改變形成反射電極和透射電極的面積比率。
圖13和圖14是說明微透鏡和匯聚光斑中心的配置不配置成圖11所示那樣的例子用的模式圖。
圖13所示的微透鏡配置中，象素Px的行方向間距P1與列方向間距P2之比一般為1∶3的情況下，微透鏡254a的充填率最高為π/12＝0.262。因此，能用于透射方式顯示的光量小于等于從照明裝置入射到液晶顯示板的光量的26.2％。
各象素Px中配置3個微透鏡255a的圖14所示的配置中，P1∶P2為1∶3的情況下，微透鏡255a的充填率最高為π/4＝0.785。因此，能用于透射方式顯示的光量小于等于從照明裝置入射到液晶顯示板的光量的78.5％。
圖11中示出與顯示面平行的面的透鏡截面形狀為圓形的情況，但液晶顯示裝置中使用的透鏡的形狀不限于此。所述透鏡的截面形狀也可例如為六角形，如圖12所示。圖12所示的微透鏡陣列中，將多個正六角形微透鏡55a排列成蜂窩狀。設(shè)計成微透鏡55a各自的邊與相鄰的微透鏡接觸，所以微透鏡陣列平面的微透鏡55a的充填率為100％，與圖11所示的微透鏡54a相比，透鏡充填率進一步提高，能實現(xiàn)更明亮的透射方式顯示。
上文說明了將液晶顯示裝置200的象素排成帶狀的情況，但象素Px的排列不限于此，也可例如排成△狀。
圖15是以圖解方式示出一例將象素排成△狀時的微透鏡56a和匯聚光斑中心41c與相應(yīng)的透射區(qū)Tr的位置關(guān)系的俯視圖。圖15所示的匯聚光斑中心41c在將象素Px排成△狀的情況下，也具有與圖11所示的匯聚光斑中心41c相同的配置關(guān)系。
上文中，以按最密充填排列微透鏡的情況和與其類似的情況為例說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明不限于此。
通過使象素行內(nèi)相鄰的象素所對應(yīng)的微透鏡中心(匯聚光斑中心)在列方向不同，可作多種微透鏡排列，能發(fā)揮各種效果。
首先，如以上述最密充填陣列為例所說明，微透鏡54a的直徑能大于象素Px的行方向間距P1。因此，不受象素間距P1的制約，能提高使用大微透鏡的光利用效率。
圖11、圖12和圖15中，示出多個微透鏡各自的行方向尺寸大于象素Px的間距P1的情況，但本發(fā)明用的微透鏡不限于此。微透鏡的行方向尺寸大于象素的間距P1時，與所述尺寸小于等于間距P1時相比，具有來自照明裝置的光能更有效匯聚到透射區(qū)的效果，但微透鏡的規(guī)?？筛鶕?jù)象素Px的透射區(qū)比率和位置等適當決定，也可小于等于象素的間距P1。即使微透鏡的行方向尺寸小于等于象素Px的間距P1，得到的效果也能例如利用透鏡的設(shè)計改變反射方式的顯示亮度與透射方式的顯示亮度之比，而不改變形成反射電極和透射電極的面積比率。
還可僅對多個微透鏡中的幾個微透鏡使行方向尺寸大于P1。例如有選擇地僅加大R、G和B象素中1個色或2個色的象素的透射區(qū)所對應(yīng)的微透鏡的規(guī)模，能提高規(guī)定的色的亮度。有時通過每一色改變顯示亮度能實現(xiàn)便于觀看的顯示。又，通過使R、G和B濾色片的厚度相同，在任一色的亮度變低時，能補償該色的亮度。
圖16是以圖解方式示出一例有選擇地僅加大R、G和B象素的透射區(qū)所對應(yīng)的微透鏡57a、58a中與1個色的象素的透射區(qū)對應(yīng)的微透鏡57a的直徑時的微透鏡57a、58a和匯聚光斑中心41c與相應(yīng)的透射區(qū)Tr的位置關(guān)系的俯視圖。圖16所示的微透鏡的匯聚光斑中心具有與圖11所示的微透鏡54a相同的配置關(guān)系。
圖11、圖12、圖15和圖16中，示出微透鏡是球面透鏡而且透射區(qū)為圓形的情況，但微透鏡的類型和透射區(qū)的形狀不限于此。微透鏡也可以是例如非球面透鏡。透射區(qū)的形狀能根據(jù)例如匯聚光斑形狀適當決定。
能用公知的方法形成微透鏡54。具體而言，例如利用下面說明的工序形成。
首先，準備精密形成希望的透鏡陣54的形狀的原版金屬模。在原版金屬模與液晶顯示板100的襯底10之間封入紫外線硬化樹脂。接著，對封入的樹脂照射紫外線，使其硬化。在紫外線硬化樹脂完全硬化后，輕輕剝離金屬模。
利用上述方法，能方便且批量生產(chǎn)性高地制造光學(xué)特性高的透鏡陣。透鏡陣54的材料適合使用完全硬化的狀態(tài)下透明性高且雙折射小的紫外線硬化樹脂。上述方法以外，能用例如離子交換法或光刻制版法。
下面，說明實施方式1的半透射型液晶顯示裝置中使用的照明裝置50。
(照明裝置)實施方式1中使用的照明裝置50是將1個LED用作光源的背后照明裝置。為了由聚光元件54充分匯聚來自照明裝置的光，最好從照明裝置入射的光的平行度高(例如出射光的亮度半值寬度為±5度以內(nèi))。下面說明的照明裝置50能對規(guī)定方向出射平行度高的光。
如圖17所示，照明裝置50具有導(dǎo)光片24、設(shè)置在導(dǎo)光片24的背面的反射片30、配置得接近導(dǎo)光片24的角部24t(參考圖19、圖20)的LED21、以及設(shè)置在導(dǎo)光片24的前面的棱鏡片25。在IDW’02的第509頁～512頁(加蘭塔爾、加里爾等著)說明本實施方式中使用的照明裝置50的詳況。
LED21出射的光入射到導(dǎo)光片24，在導(dǎo)光片內(nèi)部受到反射，從而從實質(zhì)上整個導(dǎo)光片24的出射面出射。從導(dǎo)光片24的下表面出射的光被反射片30反射后，再次入射到導(dǎo)光片24，從導(dǎo)光片24的出射面出射。從導(dǎo)光片24出射的光入射到棱鏡片25，被棱鏡片25折射到導(dǎo)光片24的法線方向。
由例如鋁膜等形成反射片30。利用例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等透明材料形成導(dǎo)光片24。導(dǎo)光片24具有將入射到導(dǎo)光片24的內(nèi)部的光用反射面22a進行反射并使其出射到導(dǎo)光片24外部的多個棱鏡22。將多個棱鏡22形成在導(dǎo)光片24的底面，并配置成矩陣狀，如圖1所示。將各棱鏡22如圖17所示那樣配置成具有2個反射面22a的三角槽狀。如圖22所示，使棱鏡22的反射面22a形成往對作為以LED21為中心的圓的半徑方向的Y方向(第1方向)正交的X方向(第2方向)延伸。換言之，規(guī)定反射面22a的傾斜角度，使導(dǎo)光片24內(nèi)部的光往導(dǎo)光片24的法線方向高效率地出射。再者，圖21中，為了簡便，以恒定的方式示出相鄰的各棱鏡22的間隔，但實際上設(shè)計成各棱鏡22的間隔隨著遠離LED21而變短。
圖18示出照明裝置50的出射面的光學(xué)特性測量結(jié)果。如圖19所示，圖18所示的結(jié)果取照明裝置50的出射面內(nèi)以LED21為中心的圓弧上的3個測量部位A、B和C中分別測量的亮度的平均值。將以LED21為中心的半徑方向作為Y方向，并將與Y方向正交的方向取為X方向。
如圖18所示，X方向的出射光的亮度半值寬度為約±3度，而Y方向的出射光的亮度半值寬度為約±15度，X方向的方向性比Y方向高(即X方向的出射光比Y方向的出射光平行度高)，判明X方向與Y方向之間在方向性上存在差異。因此，出射光在出射面內(nèi)具有方向性偏差。圖20(a)以圖解方式示出此方向性偏差。再者，圖20(a)所示的橢圓如圖20(b)所示，橢圓的長軸方向意味著方向性弱(出射光的平行度低)，短軸方向意味著方向性強(出射光的平行度高)。
上述照明裝置50出射的光在出射面上，X方向和Y方向之間對方向性存在差異，但通過將由與顯示面平行的面的截面為圓形的微透鏡54a(參考圖1和圖11)構(gòu)成的微透鏡陣列54用作微透鏡，能充分匯聚方向性高的X方向的光，所以能實現(xiàn)遍及液晶顯示裝置200的實質(zhì)上整個面都亮度高的顯示。
再者，本實施方式使用的照明裝置不限于上述裝置。例如可將LED21配置在導(dǎo)光片24的側(cè)面的中央部，也可使用不少于2個LED。還可使用例如熒光管，以代替LED。但是，本實施方式中，由于只利用來自照明裝置的入射光中往法線方向入射的光，排除例如投影器等照明裝置。
(顯示板)參照圖22和圖23詳細說明圖1的半透射型液晶顯示裝置200使用的顯示板100的TFT襯底的一般結(jié)構(gòu)和功能。圖22是TFT襯底100A的俯視圖，圖23是具有TFT襯底100A的顯示板100的局部截面圖。圖23對應(yīng)于沿圖22的III-III’線的剖視圖。再者，本實施方式揭示使用薄膜晶體管(TFT)的有源矩陣型液晶顯示裝置，但不限于此，也能用于使用MIM的有源矩陣型液晶顯示裝置或純矩陣型液晶顯示裝置。
如圖23所示，顯示板100具有TFT襯底100A(對應(yīng)于圖1的襯底10)、濾色片襯底(對應(yīng)于圖1的第2襯底)100B和配置在它們之間的液晶層23。TFT襯底100A和濾色片襯底100B中，根據(jù)需要設(shè)置偏振片、1/4λ片和取向膜(均未圖示)。
如圖22所示，顯示板100中使用的TFT襯底100A在第1襯底(例如由玻璃或石英組成)10上具有多條掃描信號線(柵極總線)1和數(shù)據(jù)信號線(源極總線)2。如圖22和圖23所示，在各掃描信號線1和數(shù)據(jù)信號線2包圍的區(qū)域內(nèi)形成由例如ITO組成的透明電極13和由例如A1組成的反射電極15，并且透明電極13和反射電極15構(gòu)成象素電極4。
在掃描信號線1與數(shù)據(jù)信號線2交叉的區(qū)域附近配置TFT5，并將掃描信號線1連接到柵極6，將數(shù)據(jù)信號線2連接到源極7。雖然圖13中未圖示，但將象素電極4配置與掃描信號線1和數(shù)據(jù)信號線重疊，則獲得能提高象素開口率的效果。
如圖23所示，顯示板100的從上表面(顯示面)觀察時排成矩陣狀的多個象素Px的每一個，具有透射區(qū)Tr和反射區(qū)Rf。由TFT襯底100A的區(qū)域中具有作為對液晶層23施加電壓用的電極的功能和使光透射的功能的區(qū)域規(guī)定透射區(qū)Tr。由TFT襯底100A的區(qū)域中具有作為對液晶層23施加電壓用的電極的功能和使光反射的功能的區(qū)域規(guī)定反射區(qū)Rf。
在TFT襯底100A的透明襯底28上，形成掃描信號線1(參考圖22)和覆蓋柵極6的柵極絕緣膜12。在位于柵極6上的柵極絕緣膜12上形成半導(dǎo)體層5a，半導(dǎo)體層5a與源極7和漏極8分別以半導(dǎo)體接觸層7a和8a為中介相連，從而形成TFT5。TFT5的漏極8與透明電極13電連接，而且在層間絕緣膜14上形成的接觸孔9中與反射電極15電連接。將透明電極13形成在掃描信號線1和數(shù)據(jù)信號線2包圍的區(qū)域的中央附近的柵極絕緣膜12上。
在透明襯底28上形成具有使透明電極13露出的開口部A(相當于反射電極15的開口部)的層間絕緣膜14，使其覆蓋透明電極28的實質(zhì)上整個面。開口部A的周邊的層間絕緣膜14上形成反射電極15。形成反射電極15的層間絕緣膜14的表面具有連續(xù)波浪狀的凹凸形狀。反射電極15具有沿該表面形狀的形狀，從而反射電極15具有適度的擴散反射特性?？捎美绺泄庑詷渲纬删哂羞B續(xù)波浪狀凹凸形狀的表面的層間絕緣膜14。
最好將透明電極13形成在數(shù)據(jù)信號線2和掃描信號線1包圍的區(qū)域的實質(zhì)上整個區(qū)域。將透明電極13形成得不與數(shù)據(jù)信號線2和掃描信號線1重疊，則能使它們之間形成的電容足夠小。
又，反射電極15最好具有規(guī)定透射區(qū)Tr的開口部A，并且開口部A以外的部分形成覆蓋透明電極13。即，透明電極13的外延最好位于反射電極15的外延的內(nèi)側(cè)。而且，最好將反射電極15的部分外延配置成與包圍象素的2條數(shù)據(jù)信號線2和2條掃描信號線1(進而TFT5)重疊。這樣，能使反射電極區(qū)35加大。
最好將反射電極15形成在形成得覆蓋數(shù)據(jù)信號線2和掃描信號線1(進而TFT5)的層間絕緣膜14上，并減小層間絕緣膜14的介電常數(shù)而且/或者使層間絕緣膜14的厚度足夠大。這樣，能使數(shù)據(jù)信號線2和掃描信號線1(進而TFT5)與反射電極15之間形成的電容足夠小，所以能加大反射電極區(qū)35。
又，最好具有將透射區(qū)Tr形成在象素Px的中央附近并且將反射區(qū)Rf形成在透射區(qū)Tr的周邊的結(jié)構(gòu)。構(gòu)成將反射區(qū)Rf配置在象素Px的周邊時，可構(gòu)成數(shù)據(jù)信號線2或掃描信號線1與反射區(qū)Rf的一部分重疊，能使反射區(qū)Rf的面積較大。通過將透射區(qū)Tr配置在象素Px的中央附近，能用聚光元件效率較高地將光匯聚到透射區(qū)。這里說的中央附近是相對于周邊的中央；例如，如圖1所示，在行方向上將透射區(qū)Tr配置成曲折狀(鋸齒狀)，從而能提高聚光元件的匯聚效率。
而且，透射區(qū)Tr的液晶層23的厚度(d t)與反射區(qū)Rf的液晶層23的厚度(d r)最好實質(zhì)上滿足d t＝2d r的關(guān)系。這樣，能使用于反射方式顯示的光與用于透射方式顯示的光的光路長度一致，所以利用液晶層23的偏振方向的變化(旋轉(zhuǎn))進行顯示的方式(TN方式、STN方式、包含垂直取向方式的ECB方式)在各象素Px中，使通過反射區(qū)Rf的光的偏振方向與通過透射區(qū)Tr的光的偏振方向相互一致，從而能實現(xiàn)高質(zhì)量的顯示。作為上文所述那樣控制液晶層23的厚度的方法，舉出例如根據(jù)層間絕緣膜14的厚度t在透射區(qū)內(nèi)的液晶層的厚度d t與反射區(qū)的液晶層的厚度d r之間設(shè)定差值Δd的方法，通過控制成t≈Δd，能實質(zhì)上滿足上述“d t＝2d r”的關(guān)系。
在濾色片襯底100B的透明襯底29(例如由玻璃或石英組成)上形成濾色片層，液晶層23側(cè)的表面則形成對置電極(透明電極)18。濾色片層具有紅(R)16A、綠(G)和藍(B)的各濾色片、以及設(shè)置在它們的間隙的黑矩陣16D。本實施方式的液晶顯示裝置200中，將各濾色片排列成帶狀，如圖24所示。用例如ITO形成對置電極18。
再者，半透射型液晶顯示裝置200中使用的顯示板不限于上述例子，能廣泛利用公知的顯示板。半透射型液晶顯示裝置200中使用的顯示板不限于彩色顯示型，也可以是單色型。
工業(yè)上的實用性根據(jù)本發(fā)明，能提高來自照明裝置的光的利用效率。本發(fā)明尤其能有效提高可作透射方式顯示和反射方式顯示的半透射型顯示裝置的亮度。因此，能減小便攜電話機等移動設(shè)備的耗電，因此能減少電池的更換或充電所需的次數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于，包含往前面出射光的照明裝置；具有排列成行列狀的多個象素的顯示板；以及設(shè)置在所述照明裝置與所述顯示板之間的多個聚光元件，所述顯示板具有第1襯底、第2襯底、以及設(shè)置在所述第1襯底與所述第2襯底之間的顯示媒體層，將所述第1襯底配置在所述顯示媒體層的所述照明裝置側(cè)，所述第2襯底則配置在所述顯示媒體層的所述觀察者側(cè)，所述多個象素分別具有用從所述照明裝置入射的光以透射方式進行顯示的透射區(qū)，所述第1襯底在所述顯示媒體層側(cè)具有規(guī)定所述透射區(qū)的透明電極區(qū)，分別對應(yīng)于所述多個象素的透射區(qū)地配置所述多個聚光元件，而且配置成在比所述顯示媒體層靠近觀察者的地方形成所述照明裝置出射的光的收斂點。
2.如權(quán)利要求1中所述的顯示裝置，其特征在于，所述聚光元件的頂點至所述收斂點的距離f與所述聚光元件的頂點至所述透明電極區(qū)的距離d之比(d/f)滿足下式0.6≤(d/f)≤0.9。
3.如權(quán)利要求1中所述的顯示裝置，其特征在于，所述聚光元件的頂點至所述收斂點的距離f與所述聚光元件的頂點至所述透明電極區(qū)的距離d之比(d/f)滿足下式0.7≤(d/f)≤ 0.8。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，所述聚光元件的頂點至所述收斂點的距離f與所述多個象素的行方向的間距P1之比(f/P1)滿足下式(f/P1)＜6。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，分別對應(yīng)于所述多個象素中在行方向相鄰的2個象素形成的所述匯聚光斑的列方向的位置，互不相同。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，所述多個聚光元件構(gòu)成微透鏡陣列。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，所述多個象素分別還具有用從觀察者側(cè)入射的光以反射方式進行顯示的反射區(qū)，所述第1襯底在所述顯示媒體層側(cè)具有規(guī)定所述反射區(qū)的反射電極區(qū)，所述第1襯底還具有排列在行方向的多條數(shù)據(jù)信號線，將所述多個象素分別配置在相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線之間，所述相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線的以象素為中介對置的一對邊的至少一方，形成往行方向縮進的凹部，并且將所述透明電極區(qū)的至少一部分設(shè)置在與所述凹部對應(yīng)的位置。
8.如權(quán)利要求7中所述的顯示裝置，其特征在于，所述第1襯底包含透明電極和設(shè)置在所述透明電極的所述顯示媒體層側(cè)的具有開口部的反射電極，并由所述反射電極的所述開口部規(guī)定所述透明電極區(qū)，所述透明電極具有部分位于所述凹部內(nèi)的凸部。
9.如權(quán)利要求7或8中所述的顯示裝置，其特征在于，所述相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線的以象素為中介對置的一對邊，形成往行方向縮進的一對凹部，并且將所述透明電極區(qū)設(shè)置在與所述一對凹部對應(yīng)的位置。
10.如權(quán)利要求8或9中所述的顯示裝置，其特征在于，所述多個象素中在行方向相鄰的2個象素具有的透射區(qū)的列方向的位置，互不相同，并且某象素的所述反射電極在與行方向相鄰的象素的所述透射區(qū)對應(yīng)的位置具有切口部。
11.如權(quán)利要求1中所述的顯示裝置，其特征在于，所述多個象素分別還具有用從觀察者側(cè)入射的光以反射方式進行顯示的反射區(qū)，所述第1襯底在所述顯示媒體層側(cè)具有規(guī)定所述反射區(qū)的反射電極區(qū)，所述第1襯底還具有排列在行方向的多條數(shù)據(jù)信號線，將所述多個象素分別配置在相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線之間，所述相鄰的2條數(shù)據(jù)信號線具有彎曲成它們的間隔大于其它部分的部分，并將所述透明電極區(qū)的至少一部分設(shè)置在與所述彎曲的部分形成的凹部對應(yīng)的位置。
12.如權(quán)利要求11中所述的顯示裝置，其特征在于，所述第1襯底包含透明電極和設(shè)置在所述透明電極的所述顯示媒體層側(cè)的具有開口部的反射電極，并由所述反射電極的所述開口部規(guī)定所述透明電極區(qū)，所述透明電極具有部分位于由所述彎曲的部分形成的所述凹部內(nèi)的凸部。
13.如權(quán)利要求12中所述的顯示裝置，其特征在于，所述多個象素中在行方向相鄰的2個象素具有的透射區(qū)的列方向的位置，互不相同，并且某象素的所述反射電極在與行方向相鄰的象素的所述透射區(qū)對應(yīng)的位置具有切口部。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，從所述照明裝置出射并入射到所述多個聚光元件的光的平行度，按半值角計小于等于±5度。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示媒體層是液晶層。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，還具有配置在所述顯示媒體層的觀察者側(cè)的光擴散元件。
17.一種便攜電子設(shè)備，其特征在于，具有權(quán)利要求1至16中任一項所述的顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明的顯示裝置具有設(shè)置在照明裝置與顯示板(100)之間的多個聚光元件(54a)。將顯示板(100)的第1襯底(10)配置在顯示媒體層(23)的照明裝置側(cè)，第2襯底(11)則配置在顯示媒體層(23)的觀察者側(cè)。象素(Px)具有用從照明裝置入射的光(41)以透射方式進行顯示的透射區(qū)(Tr)，第1襯底(10)在顯示媒體層(23)側(cè)具有規(guī)定透射區(qū)(Tr)的透明電極區(qū)。與象素(Px)的透射區(qū)(Tr)對應(yīng)地配置聚光元件(54a)而且配置成在比顯示媒體層(23)靠近觀察者的地方形成照明裝置出射的光的收斂點。根據(jù)本發(fā)明，能使來自照明裝置的光的利用效率提高并提高亮度，而不受象素排列等限制。
文檔編號G02F1/1335GK101027602SQ20058003250
公開日2007年8月29日 申請日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者渡邊壽史, 鳴瀧陽三 申請人:夏普株式會社