专利名称：液晶显示元件、背照光机构以及采用它们的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于OA监视器或摄像机等的液晶显示元件等，具体来说本发明涉及提高视角特性的液晶显示元件等。
在过去，作为用于OA监视器等的大型显示板或用于摄像机等的小型显示板，彩色液晶显示器正在普及。作为这些彩色液晶显示器，一般采用画质优良的扭曲向列(TN)型的液晶显示元件。
图1为已有的液晶显示元件中的主要部分的侧面剖视图。
如图1所示，该TN型的液晶显示元件在平行设置的一对的基板107、109之间，夹持有液晶层108，偏折光片105、105分别贴付于内侧的基板107的外面，以及外侧的基板109的外面上。虽然在图中未示出，但是在上述基板107的内侧，形成有薄膜晶体三极管、像素电极、以及定向膜，在基板的109的内侧，形成有相对电极以及定向膜，通过对该定向膜进行定向处理，上述液晶层108中的液晶分子8在基板107、109之间连续地扭曲90°。另外，虽然图1的液晶分子8画为3层的形式，但是实际上，可为由连续的无数的层形成。
此外，在上述像素电极与相对电极之间、对液晶层108施加某个特定的电压的状态下，液晶层108的厚度方向的中间部(下面简称为“中间部”)的液晶分子8c处于相对基板107、109立起的状态，但是基板107、109的内面附近的液晶分子8a、8a不太活动，处于与上述基板107、109保持平行的状态。这是因为上述液晶分子8a、8a锚固于基板107、109的内面。因此，施加有电压的液晶层108中的液晶分子8并不是处于单纯地立起的状态，必须将该液晶层看作倾斜角度连续地发生变化的各个液晶分子8的整体。
在这样的液晶显示元件中，如果从倾斜方向观看显示面D，则具有产生色调反转等的问题。比如，从显示面D的法线方向的正面方向S观看显示面D，在黑块中显示有白色的四个角的场合，如果从倾斜方向观看显示面D，便看到黑块的亮度大于显示的白色的四角的亮度、或处于负显示。
这样的色调反转是在特定的状态下产生的。这是因为液晶分子8为杆状，中间部的液晶分子8c朝下方向倾斜，如图1所示，在某种色调显示的电压状态下，按照从正面方向向下方20°的程度产生色调反转。这是因为在从正面观看液晶分子8的场合，液晶的折射率较小，随着观察方向的不断向下，液晶的折射率逐渐减小，从液晶分子8c的长轴方向观察的场合的折射率最小，而继续朝下，则折射率再次增加。另外，存在色调反转发生于朝下方向、以及左右方向的情况。
于是，为了对色调反转进行补偿，便提供图2所示的液晶显示元件。图2为已有的经改进的液晶显示元件中的主要部分的侧面剖视图。该液晶显示元件分别在内侧的基板107与偏折光片105之间，以及外侧的基板109与偏折光片105之间，设置有相位补偿板106、106。
上述相位补偿板106包括单轴定向的相位补偿板或双轴定向的相位补偿板，但是以由下述组合物形成的相位补偿板为较优，该组合物包括从光学上说具有折射率各向异性的光学媒体。该光学媒体6为具有负折射率各向异性的圆盘状液晶材料。
此外，如果对上述液晶层108施加电压，当液晶层108中的液晶分子8的方向沿液晶层108的厚度方向连续地发生变化。于是，上述光学媒体6的倾斜角度沿厚度方向是一致的，不能够对液晶层108的厚度方向的全部液晶分子8所造成的色调反转进行补偿。于是，为了通过相位补偿板106对色调反转进行补偿，上述光学媒体6是复合定向的，并经紫外线辐射而硬化。
该复合定向指光学媒体(圆盘状的液晶材料)6在相位补偿板106中的一个面上沿水平定向、在另一面上沿垂直定向，在中间部倾斜角度与液晶分子8的长轴相垂直等，光学媒体6的倾斜角度沿厚度方向是不同的，轴连续地发生变化。由于这样的光学媒体6的复合定向，光学媒体6的负折射率各向异性与液晶层108中的液晶分子8的正折射率各向异性相抵消，使对折射率的方向的依赖得到缓和。还有，这样的结构在原理上，可在某个特定的液晶的定向状态下完全对视角特性进行补偿。
还有，在JP特开平6-331979号文献，JP特开平6-250166号文献，JP特开平6-214116号文献中提出了这样的方案，即在不是圆盘状液晶材料的情况下，通过将单轴定向或双轴定向的相位补偿板插入到基板与偏折光片之间，可增加色调反转的角度(朝向外侧扩大)，从而改善视角特性。但是，在采用单纯的单轴定向或双轴定向的相位补偿板的液晶显示元件中，在主要从朝下方向观看色调反转时，以及在从左右方向观看色调反转的场合，不能使采用下述相位补偿板的液晶显示元件的视角特性提高，该相位补偿板使圆盘状液晶材料复合定向。另外，JP特开平9-5520号文献提出了这样的方式，即采用从使上述的圆盘状液晶材料复合定向的状态而固定的相位补偿板，可进一步改善视角特性。另外，在JP特开平7-64069号文献，JP特开平7-209637号文献中提出了这样的膜，即通过采用特定的紫外线硬化机构，形成折射率各不相同的多层膜，此外，JP特开平9-281483号文献提出了这样的方案，即采用该膜提高视角特性。该膜作为鲁米斯底(ルミスティ)膜(商品名)正在被商品化。
但是，如图2所示，虽然具有采用圆盘状液晶材料的相位补偿板106的液晶显示元件可在除了液晶分子8c的长轴延伸的一个方向(朝下方向)以外的几乎所有方向，使视角特性提高，但是对于该朝下方向，液晶的折射率各向异性急剧变化，在下方40°以上产生色调反转。可认为虽然上述相位补偿板106按照下述方式设置，该方式为光学媒体6与液晶分子8的长轴方向相垂直，其倾角慢慢地变化，但是其不与液晶的急剧变化的折射率不同各向异性相抵消，产生色调反转。
由于OA用监视器等所采用的大型板按照设置于桌上的方式来使用，不从下方向观察显示面D，这样即使在朝下方向产生色调反转的情况下，仍不会产生使用上的不利情况。因此，OA用的监视器等所采用的大型板用的液晶显示元件按照在下方向产生色调反转的方式，对基板107、109进行定向处理。但是，由于是从各个方向观察比如摄像机的小型显示板的，这样就要求即使在朝下方向的情况下，仍不产生色调反转。
另外，即使在借助上述各文献所公开的各种膜，仍无法提供可完全消除色调反转的问题的液晶显示元件。
还有，图2所示的具有相位补偿板106的液晶显示元件具有由图3所示的色度图所示的特性，特别在下方向的色变化较大。
于是，本发明的目的在于提供一种液晶显示元件，其可解决所谓产生色调反转或色变化的视角特性的问题。
根据本发明第一方面的一种液晶显示元件，其特征在于，该元件包括第1光行进变换机构，其对光学特性进行补偿；第2光行进变换机构，其对不能通过上述第1光行进变换机构进行补偿的光学特性进行补偿。
按照这样的结构，由于通过两个光行进方向变换机构，对光学特性进行补偿，形成所谓的双级补偿，这样可高效率地对光学特性进行补偿。
另外，根据本发明第2方面的液晶显示元件，上述光学特性为视角特性。
如上所述，为了仅仅采用已有的复合膜进行补偿、发挥正面与朝下方向这两个方向均优良的视角特性，对复合膜的厚度、折射率、复合的定向等进行调整，但是由于这些条件是严格的，实际上极难实现，比如，即使在正面的对比度优良的情况下，仍具有朝下方向的特性降低的(特别是，产生色调反转)等问题。与此相对，如果通过如上结构的双级补偿，使视角特性提高，由于可通过第1光行进方向变换机构，使正面对比度提高，通过第2光行进方向变换机构，使朝下方向的视角特性提高，这样可以很容易地使正面及朝下方向这两个方向的特性提高。此外，即使由于制造步骤方面的原因等，复合膜(第1光行进方向变换机构)的性能产生误差的情况下，仍可通过第2光行进变换机构进行补偿，由此，不必采用精密的复合膜。因此，复合膜的选择范围较广，并且可降低液晶显示元件的制造成本。
根据本发明的第3方面的液晶显示元件，液晶层夹持于一对基板之间，该元件具有使除了某一方向的劣视角方向以外的方向的视角特性提高的第1光行进方向变换机构，其特征在于，该液晶显示元件包括第2光行进方向变换机构，该机构将沿上述劣视角方向以外行进的光的一部分的行进方向变换到劣视角方向。
按照该结构，劣视角方向以外的视角特性通过第1光行进方向变换机构提高，劣视角方向的视角特性通过第2光行进方向变换机构提高。因此，本发明的液晶显示元件通过将第1光行进方向变换机构与第2光行进方向变换机构组合，使所有方向的视角特性提高。此外，换言之，“劣视角方向”指第1光行进方向变换机构不能够使视角特性提高的方向。
再有，根据本发明的第4方面的液晶显示元件，其特征在于，只在上述第1光行进方向变换机构产生的劣视角方向为视角反转方向。
按照此结构，如果劣视角方向为视角反转方向，通过将第1光行进变换机构与光行进变换机构组合，可消除视角反转方向的视角反转，可实现视角特性良好的液晶显示元件。
此外，根据本发明的第5方面的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶层中的液晶分子被扭曲定向，并且上述劣视角方向为液晶分子的长轴方向，该液晶分子位于在对液晶层施加特定电压的场合的液晶层的厚度方向的中间部。
由于采用此结构，这样可实现下述的TN型液晶显示元件，其中，位于劣视角方向即液晶层方向的中间部的液晶分子的长轴方向的视角特性得到提高。
还有，根据本发明的第6方面的液晶显示元件，其特征在于，上述第1光行进方向变换机构为贴付于至少一个基板的外侧上的相位补偿板，该相位补偿板由下述组合物形成，该组合物包括从光学上说具有折射率各向异性的光学媒体，该光学媒体沿上述相位补偿板的厚度方向倾斜，该倾斜角度沿厚度方向发生变化。
按照此结构，即使在上述液晶层中的液晶分子的倾斜角度连续地变化的情况下，仍可通过上述相位补偿板，使各液晶分子的折射率各向异性相抵消。
另外，根据本发明的第7方面的液晶显示元件，其特征在于，上述第1光行进方向变换机构为贴付于至少一个基板的外侧上的相位补偿板，该相位补偿板具有双折射，上述双折射沿厚度方向发生变化。
按照此结构，即使在上述液晶层中的液晶分子的倾斜角度连续地变化的情况下，仍可具有双折射的相位补偿板，使各液晶分子的折射率各向异性相抵消。
此外，根据本发明的第8方面的液晶显示元件，其特征在于，上述相位补偿板中的光学媒体从光学上说具有负折射率各向异性。
还有，根据本发明的第9方面的液晶显示元件，其特征在于，上述光学媒体由具有圆盘状液晶性的组合物形成。
再有，根据本发明的第10方面的液晶显示元件，其特征在于，上述相位补偿板中的光学媒体从光学上说具有正折射率各向异性。
另外，根据本发明的第11方面的液晶显示元件，其特征在于，上述光学媒体由具有液晶性的组合物形成。
此外，根据本发明的第12方面的液晶显示元件，液晶层夹持于一对基板之间，其特征在于，该元件具有第2光行进方向变换机构，该机构将沿亮度不降低的方向行进的光的一部分变换到亮度降低的方向。
由于采用该结构，可将沿亮度不降低的方向行进的光通过第2光行进方向变换机构变换到亮度降低的方向，这样可对亮度降低的方向的亮度进行补偿。
还有，根据本发明的第13方面的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶显示元件为垂直定向型。
现有，根据本发明的第14方面的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶显示元件为OCB型。
在上述结构的垂直定向型、或光学补偿带型(OCB型)的液晶显示元件中，可通过第2光行进变换机构对亮度降低的方向的亮度进行补偿。
另外，根据本发明的第15方面的一种液晶显示元件，液晶层夹持于一对基板之间，沿某个特定的方向具有劣视角，其特征在于，该元件具有第2光行进方向变换机构，该机构将沿除了上述劣视角方向以外而行进的光的一部分变换到劣视角方向。
在该结构的液晶显示元件中，由于通过上述第2光行进变换机构，将沿除了劣视角方向以外的方向行进的光的一部分的行进方向变换到劣视角方向，这样可提高劣视角方向的视角特性。
此外，根据本发明的第16方面的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶显示元件为垂直定向型，上述液晶层中的液晶分子具有这样的特性，即通过施加电压具有各向异性，并发生倾斜。
按照上述结构，在垂直型的液晶显示元件中，液晶层中的液晶分子具有各向异性，倾斜的方向即倾斜的一个方向的视角特性可通过第2光行进方向变换机构提高。
还有，根据本发明的第17方面的的方案的液晶显示元件，其特征在于，上述第2光行进方向变换机构为通过各向异性散射元件构成的光轴变换板。
再有，根据本发明的第18方面的液晶显示元件，其特征在于，上述光轴变换板中叠置有多层折射率不同的材料。
按照上述方式，作为第2光行进变换机构，由于采用由各向异性散射元件构成的光轴变换板，更具体地说，采用折射率不同的材料按照多层叠置的膜，这样通过上述光轴变换板，使在除了劣视角方向以外的方向行进的光散射，另外将光的一部分变换到劣视角方向，可使劣视角方向的视角特性提高。
另外，根据本发明的第19方面的液晶显示元件，其特征在于，上述第2光行进方向变换机构为由非对称折射元件构成的光轴变换板。
此外，根据本发明的第20方面的液晶显示元件，其特征在于，上述光轴变换板为截面呈锯齿状的非对称折射元件。
由于通过上述结构，可提高劣视角方向的视角特性，这样不会有在只一部分的角度局部地变暗的情况。
还有，根据本发明的第21方面的液晶显示元件，其特征在于，上述光轴变换板为非对称微型透镜。
同样通过该结构，不但劣视角方向的视角特性提高，而且可以很容易地提高生产性。
再有，根据本发明的第22方面的液晶显示元件，其特征在于，其设置有用于防止外部光反射的反射防止机构。
按照此结构，通过上述反射防止机构，由各向异性散射元件构成的光轴变换板中所产生的散射方式不会对显示造成坏影响，可防止液晶显示元件的对比度的降低。
另外，根据本发明的第23方面的液晶显示元件，其特征在于，上述反射防止机构为反射防止膜，其形成于设置在表面侧的基板的外侧的偏振光片的表面上。
在此结构中，反射防止膜是通过AR处理而形成的，可通过该反射防止膜，防止外光反射，不会对显示造成坏影响。
此外，根据本发明的第24方面的液晶显示元件，其特征在于，上述反射防止机构为凹凸部，该凹凸部形成于设置在表面侧的基板的外侧的偏振光片的表面上。
由于采用此结构，这样可通过凹凸部防止外部光的反射。
还有，根据本发明的第25方面的液晶显示元件，其特征在于，上述反射防止机构为这样的形式，即设置于里侧与表面侧的基板的外侧上的内外两方的偏振光片为圆偏振光片。
按照此结构，由于在该圆偏振光片的底层的光轴变换板上产生反射的场合，光往复地两次通过λ/4板，这样波面旋转90°，其结果是，由于上述光为偏振光片吸收，这样可防止外部光产生反射。
再有，根据本发明的第26方面的液晶显示元件，其特征在于，在具有多个像素、该像素中的通过第2光行进方向变换机构使光的行进方向变换的方向的长度小于400μm的场合，上述各向异性散射元件的散射角度幅度小于70°。
另外，根据本发明的第27方面的液晶显示元件，其特征在于，在具有多个像素、该像素中的通过第2光行进方向变换机构使光的行进方向变换的方向的长度小于100μm的场合，上述各向异性散射元件的散射角度幅度小于40°。
由于按照上述方式限定，这样在液晶显示元件的显示面上显示出的映像不会模糊。
此外，根据本发明的第28方面的液晶显示元件，其特征在于，在液晶的折射率各向异性由Δn表示、上述液晶层的厚度由d表示的场合，它们的乘积Δnd小于0.42。
还有，根据本发明的第29方面的液晶显示元件，其特征在于，在液晶的折射率各向异性由Δn表示、上述液晶层的厚度由d表示的场合，它们的乘积Δnd小于0.4。
按照此结构，由于Δnd小于0.42，特别是最好小于0.40，这样可实现下述良好的显示，在该显示中，即不产生色调反转，也没有产生色调破坏的现象。
再有，根据本发明的第30方面的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶层中的液晶分子的扭曲角度在90°～100°的范围内进行扭曲定向。
按照上述方式，由于液晶分子的扭曲角限制在90°～100°的范围内，这样可实现呈现对比度不降低的良好的显示的液晶显示元件。
另外，根据本发明的第31方面的液晶显示元件，其特征在于，在从正面看显示面的场合，对上述内侧的基板进行从右下到左上方向的定向处理，对上述外侧基板进行从右上到左下方向的定向处理。
按照该结构，在从正面观看显示面的场合，可使液晶分子的长轴方向朝向上方。由于本发明的液晶显示元件通过第2光行进方向变换机构产生色调反转的方向的视角特性提高，使作为产生色调反转的方向的液晶分子的长轴方向朝向上方，由此还可使朝上方向的视角特性大于朝下方向，因此，当液晶显示元件用作OA用监视器时，可舒适地观察显示画面。
此外，根据本发明的第32方面的液晶显示元件，其特征在于，在从正面看显示面的场合，对上述内侧的基板进行从右上到左下方向的定向处理，对上述外侧基板进行从右下到左上方向的定向处理。
同样通过该结构，可使产生色调反转的方向朝向上方，该朝上方向的视角特性提高，显示特性提高。
还有，根据本发明的第33方面的液晶显示元件，其特征在于，液晶层中的厚度方向的中间部的液晶分子在显示中间色调的状态下，相对外侧的基板呈现朝上倾斜的姿势。
按照此结构，可通过第2光行进方向变换机构，提高产生色调反转的朝上方向的视角特性。
再有，根据本发明的第34方面的液晶显示元件，其特征在于，其设置有聚光机构，该机构在因上述第2光行进方向变换机构光量减少的区域，聚集光。
按照此结构，即使在因光行进变换机构，在局部具有亮度降低的角度，仍可通过聚光机构，对该降低的亮度进行补偿。
另外，根据本发明的第35方面的液晶显示元件，其特征在于，上述第2光行进方向变换机构与上述聚光机构是互补的。
按照此方式，由于第2光行进方向变换机构与聚光机构相互弥补，这样可提高聚光机构，对因上述第2光行进方向变换机构而减少的光量进行补偿。
此外，根据本发明的第36方面的液晶显示元件，其特征在于，上述聚光机构在将显示面的法线方向的正面方向作为中心的角度区域进行聚光。
按照此结构，可通过聚光机构，对特别是在以正面方向为中心的角度区域降低的亮度进行补偿。
还有，根据本发明的第37方面的液晶显示元件，其特征在于，其设置有沿劣视角方向以外的方向聚集光的聚光机构。
再有，根据本发明的第38方面的液晶显示元件，其特征在于，其设置有在以作为显示面的法线方向的正面方向为中心的角度区域进行聚光的机构。
由于采用上述结构，则通过聚光机构，可将光汇聚于以作为显示面的法线方向的正面方向为中心的的角度区域，因此视角特性良好的正面附近的光增加，由此整个液晶显示元件的视角特性提高。
另外，根据本发明的第39方面的一种液晶显示元件，其特征在于，所述的液晶显示元件的背面侧设置有背照光机构，该背照光的光量角度分布包括多个峰值。
此外，根据本发明的第40方面的一种液晶显示元件，其特征在于，所述的液晶显示元件的背面侧设置有背照光机构，该背照光包括聚光机构，该机构在因上述第2光行进方向变换机构光量减少的区域，进行聚光。
按照上述结构，由于背照光机构对因上述聚光机构光量减少的区域、照射强烈的光量的光，这样在显示面上没有亮度局部降低的部分，可在没有不适感的情况下观察显示面。
还有，根据本发明的第41方面的液晶显示元件，其特征在于，光量角度分布按照补偿因上述第2光行进方向变换机构减少的光量的方式，具有多个峰值。
按照该结构，通过使多个峰值与光量减少的角度域相一致，这样液晶显示装置的显示面为平稳的光量分布。
还有，根据本发明的第42方面的液晶显示元件，其特征在于，上述背照光机构包括导光板，该导光板包括使光进行散射的散射机构、以及有选择地使光沿规定方向射出的定向反射机构。
按照该结构，由于上述散射机构使光散射，并且上述定向反射机构沿规定的方向射出光，这样显示面为平稳的光量分布。
再有，根据本发明的第43方面的液晶显示元件，其特征在于，上述背照光机构具有导光板，该导光板包括有选择电使光沿规定方向射出的定向反射机构，上述定向反射机构具有在上述导光板上形成的多个凹部，上述多个凹部具有多个倾斜度。
由于同样通过该结构，上述多个凹部具有倾斜度，这样可有选择地沿规定方向射出光。
另外，根据本发明的第44方面的液晶显示元件，其特征在于，上述背照光机构具有膜，该膜包括有选择地使光沿规定方向射出的定向反射机构，该定向反射机构包括形成于上述膜上的多个凹部，上述多个凹部具有多个倾斜度。
按照此结构，通过使多个凹部的倾斜度不同，可沿规定方向射出光。
此外，根据本发明的第45方面的一种背照光机构，其特征在于，所述的液晶显示元件的背面侧设置有聚光机构，其在因上述第2光先进方向变换机构光量减少的区域进行聚光。
按照此结构，由于在通过背照光机构中所具有的聚光机构、在光量减少的区域汇聚强烈的光量的光，这样可提高液晶显示元件的整体视角特性。
图1为已有的液晶显示元件的主要部分的侧面剖视图；图2为已有的经改进的液晶显示元件的主要部分的侧面剖视图；图3为已有的经改进的液晶显示元件的色度图；图4为本发明的实施例1的液晶显示元件的侧面剖视图；图5为图1的主要部分的侧面剖视图6为表示本发明的实施例1-2的光轴变换板的侧面图；图7为本发明的实施例1-3的液晶显示元件的主要部分的侧面剖视图；图8为表示本发明的实施例1-4的背照光机构的示意性侧面剖视图；图9为表示本发明的实施例1-4的背照光机构的变换实例的示意性侧面剖视图；图10为表示本发明的实施例1-4的背照光机构的另一变换实例的示意性侧面剖视图；图11为本发明的实施例1的液晶显示元件的色度图；图12(a)为表示本发明的实施例1-1的液晶显示元件的光量分布的示意图；图12(b)为表示本发明的实施例1-4的背照光机构的光量分布的示意图；图12(c)为将图9(a)的液晶显示元件与图9(b)的背照光机构组合时的光量分布的示意图；图13为表示将本发明的实施例1-7的液晶显示元件用作OA监视器的一个实例的示意性透视图；图14为表示本发明的实施例1的变换实例的液晶显示元件的侧面剖视图；图15为表示本发明的实施例2的垂直定向型的液晶显示元件的侧面剖视图；图16为表示本发明的实施例2的垂直定向型的液晶显示元件的主要部分的侧面剖视图；图17为表示本发明的变换实例的液晶显示元件的侧面剖视图。
下面对本发明的实施例进行具体描述。
(第1实施例)下面参照图4～16，对本发明的实施例1，2进行描述。但是，与已有技术相同的部分采用相同的标号，故省略对其的具体描述。另外，与已有技术相同，对液晶层108中的中间部的液晶分子8c相对外侧的基板109向下倾斜的场合进行描述。
(实施例1)现在通过图4，5对本发明的实施例1进行描述。图4为本发明的实施例1的液晶显示元件的侧面剖视图，图5为图4的主要部分的侧面剖视图。如图4和5所示，本发明的实施例1的液晶显示元件的特征在于液晶层108夹持于平行设置的一对基板107、109之间，该液晶层108中的液晶分子通过对基板107、109进行定向处理而扭曲90°，设置有第1光行进方向变换机构与第2光行进方向变换机构。上述第1光行进方向变换机构由贴附于上述一对基板107、109的各外表面上的相位补偿板106、106构成。还有，上述第2行进方向变换机构由贴附于上述外侧的相位补偿板106上的光轴变换板110构成。在内侧的相位补偿板106与光轴变换板110上分别贴附偏振光片105、105。再有，在内侧的偏振光片105、105的背面侧上，设置有背照光机构104，液晶显示装置由该背照光机构104与液晶显示元件构成。
在上述相位补偿板106中，光学媒体6是复合定向的，此外，上述光学媒体6为从光学上说具有负折射率各异向性的圆盘状液晶材料。上述相位补偿板106虽然能够提高液晶显示元件的视角特性，但是不能够使某一方向的视角特性按照与其它方向相同的方式提高。该某一方向称为劣视角方向R。
还有，上述光轴变换板110通过折射、反射、散射等方式，将除了上述劣视角R方向以外的方向、具体来说将在正面附近行进的正常的光的一部分的行进方向，变换到劣视角方向R。沿劣视角R方向的色调反转的现象指是由非常小的光量差造成的，色调反转通过借助光轴变换板、变换行进方向的一部分光来补偿。
由于按照上述方式构成，借助采用复合定向的圆盘状液晶的相位补偿板，可将视角特性劣的方向(劣视角方向R)仅仅控制在一个方向，通过光轴变换板提高该一个方向的视角特性，对所有方向进行补偿，通过同时采用这两个措施，所有方向的视角特性提高，获得显著的效果。
此外，图11为本发明的实施例1的液晶显示元件的色度图。如图11所示，本发明的液晶显示元件通过将相位补偿板106与光轴变换板110这两个者组合，还对下方的色变进行补偿。但是，为了对色变进行修正，下述的设计是必须的，该设计指使对色调反转进行补偿的相位补偿板106与光轴变换板110随场合而不同。
另外，虽然在相位补偿板上采用复合定向的圆盘状膜，但是本发明并不限于此，如后面所描述的实施例1-8所述，还可采用由杆状的液晶材料形成的相位补偿板106。本发明通过相位补偿板等的第1光行进方向变换机构，改善除了1个方向以外的方向的视角特性，通过作为第2行进方向变换机构的光轴变换板，对该一个方向的视角特性进行补偿。
另外，上述光轴变换板110也可不设置于相位补偿板与偏振光片之间，而设置于基板的外侧，比如如图14所示，还可设置于外侧的基板109与相位补偿板106之间，或外侧的偏振光片105的外侧。另外，最好在设置于偏振光片的外侧的光轴变换板上，设置有反射防止机构。还有，在本实施例1中，下方向为视角反转方向，但是并不限于此，也可与上下相反，还可使视角反转方向为左右方向。
按照上述方式，液晶显示元件具有除了某一方向劣视角方向以外的、使视角特性提高的第1光行进方向变换机构，以及将沿上述劣视角方向以外的行进的光的一部分的行进方向变换到劣视角方向的第2行进方向变换机构，该液晶显示元件的所有方向的视角特性都提高了。
下面通过列举实施例1-1～实施例1-8，对实施例1的具体实例进行描述。
(实施例1-1)在本实施例1-1中，作为上述光轴变换板110，采用作为各向异性散射元件的鲁米斯底( ルミスティ)膜Y3060(商品名，住有化学生产)。
上述鲁米斯底( ルミスティ)膜Y3060是折射率不同的材料按照多层叠置而形成的，其具有使在30°～60°的角度范围内的光产生散射的特性。更具体地说，具有下述特性，该特性指使朝向正面方向S(参照图5)和正面方向S上方的光按照原样通过，但是相对正面方向S的下方30～40°范围内的光的一部分的行进方向相对入射角，向下弯曲20°，另外使下方40～60°范围内的光按照各向同性的方式散射，此外，该30～60°的角度范围称为“散射角度范围”。
另外，如果采用该膜，则下方40°以上的进行视角反转的光实现散射而减弱，另外由于下方30～40°范围内的不实现色调反转的正常光的一部分相对入射角，向下弯曲20°，变换到视角反转方向，这样可消除色调反转。另外，即使在采用除上述鲁米斯底(ルミスティ)膜Y3060以外的种类的情况下，仍可同样地消除色调反转。此外，通过调节各种鲁米斯底(ルミスティ)膜的结构，可调节散射角度区域与散射角度幅度。此外，散射角度幅度在采用鲁米斯底(ルミスティ)膜Y3060的场合，指30°的范围。如果上述散射角度幅度较大，则色调反转大大减小，但是，按照后面所描述的方式，会产生图像模糊的问题。再有，通过在正面方向的下方，加大散射角度范围，则色调反转的现象大大减少。
按照上述方式，通过散射方式，作为使特定的入射角的光弯曲的各向异性散射元件除了鲁米斯底(ルミスティ)膜以外，还包括有Lumaxis(商品名，マィクロシャブ生产)。
此外，在采用呈现散射方式的各向异性元件的场合，具有下述问题，该问题指外部光通过各向异性散射元件散射，该散射光对液晶显示元件造成不良影响，液晶显示元件的对比度降低。为了不产生这样的问题、而在采用各向异性散射元件的场合，最好液晶显示元件采用反射防止机构。
上述反射防止机构可按照下述方式构成，该方式为在偏振光片105的表面通过AR(防反射)处理而形成反射防止膜，或在偏振光片105的表面通过防眩处理而形成凹凸部，或使内外双方的偏振光片105、105形成圆偏振光片105。通过这些反射防止机构，可防止液晶显示元件的对比度的降低。
另外，上述圆偏振光片105具有下述特征，其是将偏振光片105与λ/4板组合形成的，在该圆偏振光片的底层的光轴变换板产生反射的场合，由于光往复地2次通过λ/4板，波面旋转90°，其结果是，由于为偏振光片吸收，这样不产生外部光反射，特别大的反射防止效果明显。
再有，在光轴变换板110采用各向异型散射元件的场合，由于光的指向性杂乱，这样会产生下述问题，该问题指显示面D所映出的映像沿上下方向模糊。该问题在高精度的斜度的场合显著，在使通过第2行进方向变换机构而变换光的行进方向的方向，比如劣视角方向为朝下方向的场合，像素的上下方向的长度适合在100μm以下，而将散射角度幅度适合控制在40°以下，必须使像素中的上下方向的长度在400μm，将散射角度幅度控制在70°以下。
采用这样的各向异性散射元件的光轴变换极110使沿作为液晶显示元件的显示面D的法线方向的正面方向S行进的光，以及朝向正面方向S上方行进的光按照原样行进，仅仅使朝向正面方向S的下方的光朝向下方弯曲。由此，在正面方向S下方20°，局部地产生暗部分，观察者感到不适。下面通过实施例1-3，对该消除情况进行描述。
(实施例1-2)在本实施例1-2中，上述光轴变换板110采用非对称折射元件，更具体地说，采用具有锯齿截面形状的膜。图6为表示本发明的实施例1-2的光轴变换板的侧面图。如图6所示，采用非对称折射元件的光轴变换板110为截面形状沿上下方向是非对称的锯齿状的定向膜IDFII(商品名，住友3M生产)。
作为上述光轴变换板110的定向膜IDFII具有下述特征，该特征指如图6中的粗线或细线所示，使从正面方向S的下方，朝向上方行进的光按照原样变换到上方或更上方而行进，如点化线所示，沿正面方向S行进的光，或如点划线所示，从正面方向S的上方朝向下方行进的光变换到下方，或向更下方行进，光的强度相对角度来说，连续地变化。由此，虽然按照实施例1-1的方式，仅仅一部分的角度在局部不是暗的，但是显示面D的整体的亮度降低。此外，为了消除该整体亮度降低的问题，通过采用按照后面将要描述的实施例1-4所描述的背照光机构，则可提高液晶显示元件的整体亮度。
此外，如果如图6所示、上述定向膜IDFII的截面形状为周期性的锯齿状，则光周期性地对液晶元件的斜度进行干扰，产生莫尔条纹。于是，最好通过使上述定向膜IDFII的截面形状为非周期性的锯齿状，则不会产生莫尔条纹。
还有，在本实施例1-2中，采用锯齿状的光轴变换板，但是并不限于此情况，可为非对称折射元件，比如可采用非对称微型透镜。
(实施例1-3)在本实施例1-3中，2块光轴变换板贴附于液晶显示元件的内外面上，从而通过光轴变换板对液晶显示元件的亮度的降低进行补偿。图7为本发明的实施例1-3的液晶显示元件的主要部分侧面剖视图。在上述实施例1-1，1-2中，作为鲁米斯底(ルミスティ)膜Y3060或定向膜IDFII的一块光轴变换板110贴附于液晶显示元件的外侧，但是，特别是，在实施例1-1中，具有亮度局部地降低的角度，具有感到不舒服的问题。
因此，在本实施例1-3的液晶显示元件中，为了对降低的亮度进行补偿，具有起互补作用的聚光机构。如图7所示，该聚光机构由光轴变换板110’构成，该光轴变换板110’贴附于内侧的相位补偿板106上。此外，在实施例1-3中，前述的光轴变换板110采用鲁米斯底(ルミスティ)膜Y3060，而光轴变换板110’也采用鲁米斯底(ルミスティ)膜Y3060，光轴变换板110’与光轴变换板110相互补充。通过上述的结构，按照因外侧的光轴变换板110，光的密度减小的角度，通过内侧的光轴变换板110’聚集光，降低的亮度得到补偿。再有，为了将从背照光机构射出的光聚集于光的密度较小的区域，则还可比如使背照光机构的聚光膜为非对称的，或使背照光机构的导光板的形状为非对称的。
(实施例1-4)在本实施例1-4中，通过调节背照光机构的光量分布，便解决了液晶显示元件的正面附近的亮度降低的问题。
在上述的实施例1-3中，光轴变换板110’贴附于内侧的相位补偿板106上，使液晶显示元件的视角特性提高，但是，在本实施例1-4中，按照具有所需特性的方式，设计背照光机构104。
图12(a)表示下述场合的光量分布，该场合指采用不调整光量分布的背照光机构，将其与实施例1-1的结构的液晶显示元件进行组合。但是，光轴变换板采用鲁米斯底(ルミスティ)膜Y2070。还有，上述鲁米斯底(ルミスティ)膜Y2070为散射角度幅度为50°，散射角度区域在20°～70°的范围的膜。从图12(a)可知，在下方的20°～40°的角度范围内，具有光减少的问题。
于是，专门采用具有图12(b)所示的光量分布的背照光机构。图12(a)具有下述特征，该特征指按照通过背照光机构对亮度降低的角度区域的光量进行补偿的方式，具有多个峰值。
图8表示具有这样的特征的背照光机构的结构。图8为本发明的实施例1-4的背照光机构的示意性侧面剖视图。一般，背照光包括由灯与反射镜构成的侧灯101，将来自该侧灯101的光变换为平面光源的导光板102，设置于该导光板102的正面侧的聚光膜103等，在该导光板102的表面上通过白色的散射体墨，涂敷有作为散射机构的点111。通常的背照光刚好涂敷有该散射体的点111。
但是，如图8所示，本发明的背照光机构104在上述导光板102的背面侧，形成有作为定向反射机构的凹部112，该凹部112可局部地反射导光板102的光，有选择地沿规定方向照射光。另外，本实施例1-4按照下述方式构成，该方式为对该凹部112进行调整，以便在上述导光板中传播的光在20°～40°的角度范围内射出，如图12(b)所示，光量分布在20°～40°的范围附近，具有峰值。还有，光量的峰值的高度可通过调整凹部112的密度(数量)来调整，另外在靠近侧灯101的区域，由于光量较强，这样凹部112的密度(数量)减小。通过将这样的背照光机构与采用鲁米斯底(ルミスティ)膜的液晶显示元件组合，则如图12(c)所示，便获得具有平顺的光量分布的特性的液晶显示装置，不会产生在某个特定方向亮度降低的问题，视角特性提高。
此外，本发明的背照光机构不限于上述结构，也可形成多个定向反射机构，比如，如图9所示，还可形成与上述凹部112倾斜角度不同的凹部112’(切削结构)，以便代替涂敷上述点111。在图9中，在导光板102的外侧，在峰值，即正面附近，形成用于聚光的凹部112’。此外，通过形成这样的结构，便可对背照光机构的光量分布的峰值位置进行控制，通过在液晶显示元件中设置该背照光机构，则可使液晶显示装置的显示面为平顺的光量分布。此外，上述凹部112’可形成于导光板102的外面侧，也可形成于导光板102的内面侧，再有通过在导光板102的内面侧形成倾斜度不同的2种凹部，则可形成2个光量分布的峰值。还有，倾斜的种类也可为2种以上。
另外，除了直接对上述导光板进行切削，形成凹部以外，如图10所示，还可具有定向反射机构，沿所需的方向贴附具有光强度的分布的膜112b。在过去，市场上所销售的是具有1种倾斜结构，沿正面方向，以保持定向的方式进行聚光的膜。
但是，还可为下述这样的结构，在该结构中，该棱镜片的倾斜方式为2种，比如形成截面为尖锐的三角形的凹凸部以及倾斜为平顺的凹凸部，上述导光板贴附于液晶板一侧，背照光机构呈现具有多个峰值的光量分布。此外，由于在液晶显示元件中设置有通过按照此方式构成的背照光机构，这样可获得图12(c)这样的特性的液晶显示装置。另外，由于这样的特性的背照光机构在导光板上仅仅贴附膜，这样便容易获得所需的背照光特性。
(实施例1-5)在本实施例1-5中，将聚光机构与采用光轴变换板110的液晶显示元件组合，该聚光机构在将作为液晶显示元件的显示面的法线方向的正面方向作为中心的角度区域进行聚光。如前述的实施例1-1所述，通过本发明的光轴变换板增加视角指下述方式，该方式为沿视角方向变劣的方向，使正面附近的光折射，使光返回。此时，由于正面附近的良好的光沿劣视角方向返回，这样便使劣视角方向的视角特性提高。与此相对，在本实施例1-5中，使视角特性良好的正面附近的光增加，使全部的视角特性提高。此外，不限于正面附近的光，也可通过使视角特性良好的光(劣视角方向以外的光)增加，提高全部的视角特性。
在本实施例1-5中，为了增加视角特性良好的光，如图4中的假想线所示，在背照光机构104中设置有聚光机构的棱镜片113。该棱镜片113采用住友3M生产的BEFII。再有，也可采用包含偏振光变换元件的棱镜片。
此外，在实施例1-1中采用鲁米斯底(ルミスティ)膜Y3565(商品名)的场合，具有沿朝下方向，色调反转极小的情况。这是因为即使在周边部的光较强，正面附近的光通过光轴变换板110而折射，与周边部的光混合的情况下，仍不能对进行色调反转的周边部的光进行补偿。
但是，如果采用本实施例1-5的棱镜片(BEFII)，则由于在该棱镜片(BEFII)的作用下，可使视角特性良好的正面附近的光增加，这样即使在采用鲁米斯底(ルミスティ)膜Y3565的情况下，仍可获得足够的视角特性，不会产生色调反转。
(实施例1-6)在本实施例1-6中，使液晶材料的Δnd达到最佳，使扭曲角度达到最佳。
按照前述方式，本发明通过将正面附近的良好的特性的光变换到产生色调反转的方向，将色调反转方向的视角特性覆盖。即进行色调反转的角度区域越小，综合的特性越高。
但是，在TN型液晶模式中，从原理上说，在Δnd＝0.472的场合，综合的特性是最适合的。在这里，Δn表示液晶的折射率各向异性，d表示液晶层的厚度。但是，在此场合，在正面方向S下方的30°附近，产生色调反转。
按照本发明人的分析，通过使Δnd进一步减小，则使产生色调反转的角度在外侧发生变化。即，如果Δnd＝0.42，则色调反转角度在外侧，变化到正面方向S的下方40°，如果Δnd＝0.4，则色调反转角度在外侧，变化到正面方向S的下方45°。按照上述方式，通过液晶的折射率各向异性，液晶层的厚度减小，则视角提高。
另外，在采用具有光轴变换板的液晶显示元件的场合，在Δnd＝0.42时，则不产生色调反转，但是，仍具有映像的色调破坏的现象。然而，在Δnd＝0.4时，可实现色调不破坏的良好的显示。由此，最好Δnd小于0.42，此外当Δnd小于0.4时，也看不到色调破坏的现象，获得更加良好的的视角特性。
再有，上述现象与使扭曲角度发生变化的情况相同，由于液晶分子8的扭曲角度大于通常的扭曲角度，则可提高视角特性。但是，如果扭曲角度超过100°，由于产生对比度降低的现象，这样最适合的扭曲角度在90°～100°的范围内。按照上述方式，可使液晶材料的Δnd达到最佳，使扭曲角度达到最佳。
(实施例1-7)实施例1-7涉及使液晶显示元件的设置方向为最佳的的液晶显示装置。图13为表示本发明的实施例1-7的液晶显示元件用作OA监视器的一个实例的示意性透视图。
一般，在液晶显示元件用作OA监视器的场合，由于其设置于办公桌上，这样不会对观察显示面D造成妨碍，色调反转所产生的方向朝向下方。
但是，由于本发明的液晶显示元件采用光轴变换板，其结果是，上述朝下方向的显示特性良好，朝上方向的显示特性比朝下方向的显示特性差。于是，在设置液晶显示元件时，将上下方向互换，则可获得更良好的特性。
于是，为了使色调反转产生的方向朝向上方，摩擦处理按照下述方式实现，该方式为如图13所示，在从观察方向观看的场合，对于内侧基板107沿从右下朝向左上的方向进行，对于外侧的基板109沿从右上朝向左下的方向进行。或，也可按照对于内侧基板107沿从右上朝向左下的方向，对于外侧的基板109沿从右下朝向左上的方向的方式进行摩擦处理。此外，定向处理不限于摩擦方式，也可为光定向处理。此时，定向处理的方向为发生预倾斜的方向。
按照上述方式，通过对上述基板107、109进行摩擦处理，则中间部的液晶分子8c在中间色调显示的状态下，处于从与基板相垂直的方向朝向上方倾斜的状态。该朝上方向指已有的产生色调反转的方向，但是通过本发明的光轴变换板，视角特性得到改善，朝上方向的视角特性良好。此外，在将液晶显示装置用作摄像机的小型显示板的场合，也可使产生色调反转的方向位于左右方向，通过借助作为上述第2光行进方向变换机构的光轴变换板，将光变换到产生色调反转的方向，可提高左右方向的视角特性。
(实施例1-8)在实施例1中，采用由复合定向的圆盘状液晶材料形成的相位补偿板，但是在本实施例1-8中，采用由复合定向的杆状的液晶材料形成的相位补偿板，以代替圆盘状的液晶材料。上述相位补偿板的特征在于按照将复合定向的杆状液晶固定的方式形成，产生双折射，上述双折射沿厚度方向产生变化。
由于由上述杆状的液晶材料形成的相位补偿板中的双折射沿厚度方向发生变化，这样随入射的光的角度，相位差不同，视角补偿效果增加。另外，由于这样的相位补偿板沿短轴方向的补偿效果比由圆盘状的液晶材料形成的相位补偿板的小，这样劣视角方向R的视角特性变差，但是前者的板具有下述优点，即相对由圆盘状的液晶材料形成的相位补偿板，可以较低的成本生产。按照上述方式，即使在采用由复合定向的杆状液晶形成的相位补偿板的情况下，仍将沿劣视角方向以外行进的光的一部分变换到劣视角方向，这样整个液晶显示元件的视角特性提高。
(实施例2)本实施例的特征在于采用垂直定向型的液晶显示元件。
(实施例2-1)在本实施例2-1中，针对下述垂直定向型的液晶显示元件进行描述，该垂直定向型液晶显示元件包括第2光行进方向变换机构，该机构将沿亮度不降低的方向行进的光的一部分，变换到亮度降低的方向。
图15为本发明的实施例2-1的垂直定向型的液晶显示元件的侧面剖视图。如图15所示，在垂直定向型的液晶显示元件中，在一对基板107、109之间夹持有液晶层115，在外侧的基板109上，设置有作为后面将要描述的第2光行进方向变换机构的光轴变换板110。此外，在内侧的基板107与光轴变换板110上，贴附有偏振光片105、105。此外，通过对上述基板107、109进行垂直定向处理，则使上述液晶层115沿垂直方向定向。还有，在本实施例的液晶显示元件上，未设置有作为第1光行进方向变换机构机构的相位补偿板。
在上述液晶显示元件中，在未施加电压时，液晶层115中的液晶分子按照与基板107、109相垂直的方式排列，在施加电压时，液晶分子变化为按照与基板107、109保持平行的方式排列的状态。此时，基板109上所形成的图像电极(图中未示出)上带有凹凸部，形成缝等，从而可改变液晶分子的倾斜方向。图16为本发明的实施例2-1的垂直定向型的液晶显示元件的主要部分的倾面剖视图。前述的实例为称为“多域”的方式，该方式为即使为垂直定向型的液晶显示元件的情况下，由于使视角特性提高，如图16所示，在液晶层115中的液晶分子8的定向方位，通过摩擦或电场倾斜等的方法，具有各向异性。由于该多域式的液晶显示元件具有下述特性，即1个像素分为2个以上的部分，在每个相应的部分，倾斜的方向是不同的，这样具有视角特性均匀的特性。这样的垂直定向型的液晶显示元件不会象TN型的液晶显示元件那样，产生色调反转，但是具有下述问题，即当从左右方向观察时，亮度大大降低。
比如，当摄影师通过摄像机进行摄像时，由于一般摄像机放在右侧，这样多数情况是由液晶显示元件构成的显示板是从左方观察的。因此，当将上述液晶显示元件用作摄像机的显示板时，必须提高左方的亮度。
于是，本实施例2-1的液晶显示元件按照下述方式构成，该方式为为了将沿正面方向S行进的光的一部分的行进方向变换到朝左方向，作为第2光行进方向变换机构的光轴变换板110贴附于外侧的基板109上，对朝左方向的亮度的降低进行补偿。按照上述方式，通过借助上述光轴变换板110，沿亮度不降低的方向行进的光的一部分变换到亮度降低的方向，由此可对降低方向的亮度进行补偿。此外，通过使将光行进方向变换到朝左方向的光轴变换板110，与将光行进方向变换到朝右方向的光轴变换板110叠置，则还可形成提高左右两个方向的亮度的结构。还有，如果采用光轴变换板110，将沿正面方向S行进的光的一部分变换到朝左方向，则正面附近的亮度降低，但是如前述的实施例1-4所述，通过调节背照光机构的光量分布，可补偿其降低的亮度。
(实施例2-2)前述实施例2-1是针对下述垂直定向型的液晶显示元件进行描述的，该液晶显示元件包括第2光行进方向变换机构，该机构将沿亮度不降低的方向行进的光的一部分变换到亮度降低的方向，但是为了划分像素，会增加工艺成本。于是，本实施例2-2的垂直型的液晶显示元件的特征在于为了以较低的成本制造，使液晶层中的液晶分子沿有1个方向倾斜，沿倾斜方向具有各向异性。由于本实施例2-2的垂直型的液晶显示元件沿液晶方向的倾斜方向是各向异性的，这样在液晶分子倾斜的方向，会产生色调反转。于是，形成下述结构，在该结构中，在因色调反转、视角特性降低的场合，与前述的实施例1相同，具有光轴变换板，将光变换到液晶分子倾斜的方向，视角特性得到改善。按照上述方式，由于即使在沿某个特定方向、具有劣视角方向的情况下，通过作为第2光行进方向变换机构的光轴变换板，可将沿劣视角方向以外行进的光的一部分变换到劣视角方向，这样液晶显示元件的视角特性提高。
(其它的事项)(1)本实施例2是针对垂直定向型的液晶显示元件进行描述的，但是，同样对于光学补偿带(OCB；Optically Compensated Bend)型的液晶显示元件，仍具有同样的亮度降低的视角特性的问题。在OCB型的液晶显示元件中，带定向的液晶层夹持于一对基板之间，在上述2块基板的外侧，叠置有相位差板与偏振光片。同样在该OCB型的液晶显示元件中，由于设置有作为第2光行进方向变换机构的光轴变换板，这样仍可使视角特性提高。
(2)在本实施例中，作为上述光轴变换板110，采用作为各向异性元件的鲁米斯底(ルミスティ)膜Y2070(商品名)，但是该板不限于此，也可采用截面形状为锯齿状这样的非对称折射元件。
(3)本实施例是针对使液晶显示元件的视角特性提高的情况进行描述的，但是本发明并不限于此，还可仅仅使正面方向的对比度提高。比如，如图17所示，不设置图7所示的光轴变换板110’，而设置光轴变换板110’以代替光轴变换板110，使沿朝上方向行进的光变换到正面方向，可使正面方向的光的密度提高。由此，可以很容易地对应于必须有便携式电话等的秘密模式的设备。
权利要求
1.一种液晶显示元件，其特征在于，该元件包括第1光行进变换机构，其对光学特性进行补偿；第2光行进变换机构，其对不能通过上述第1光行进变换机构进行补偿的光学特性进行补偿。
2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于，上述光学特性为视角特性。
3.一种液晶显示元件，液晶层夹持于一对基板之间，该元件具有使除了某一方向的劣视角方向以外的方向的视角特性提高的第1光行进方向变换机构，其特征在于，该液晶显示元件包括第2光行进方向变换机构，该机构将沿上述劣视角方向以外行进的光的一部分的行进方向变换到劣视角方向。
4.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，只在上述第1光行进方向变换机构产生的劣视角方向为视角反转方向。
5.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶层中的液晶分子被扭曲定向，并且上述劣视角方向为液晶分子的长轴方向，该液晶分子位于在对液晶层施加特定电压的场合的液晶层的厚度方向的中间部。
6.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，上述第1光行进方向变换机构为贴付于至少一个基板的外侧上的相位补偿板，该相位补偿板由下述组合物形成，该组合物包括从光学上说具有折射率各向异性的光学媒体，该光学媒体沿上述相位补偿板的厚度方向倾斜，该倾斜角度沿厚度方向发生变化。
7.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，上述第1光行进方向变换机构为贴付于至少一个基板的外侧上的相位补偿板，该相位补偿板具有双折射，上述双折射沿厚度方向发生变化。
8.根据权利要求6所述的液晶显示元件，其特征在于，上述相位补偿板中的光学媒体从光学上说具有负折射率各向异性。
9.根据权利要求8所述的液晶显示元件，其特征在于，上述光学媒体由具有圆盘状液晶性的组合物形成。
10.根据权利要求6所述的液晶显示元件，其特征在于，上述相位补偿板中的光学媒体从光学上说具有正折射率各向异性。
11.根据权利要求10所述的液晶显示元件，其特征在于，上述光学媒体由具有液晶性的组合物形成。
12.一种液晶显示元件，液晶层夹持于一对基板之间，其特征在于，该元件具有第2光行进方向变换机构，该机构将沿亮度不降低的方向行进的光的一部分变换到亮度降低的方向。
13.根据权利要求12所述的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶显示元件为垂直定向型。
14.根据权利要求12所述的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶显示元件为OCB型。
15.一种液晶显示元件，液晶层夹持于一对基板之间，沿某个特定的方向具有劣视角，其特征在于，该元件具有第2光行进方向变换机构，该机构将沿除了上述劣视角方向以外而行进的光的一部分变换到劣视角方向。
16.根据权利要求15所述的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶显示元件为垂直定向型，上述液晶层中的液晶分子具有这样的特性，即通过施加电压具有各向异性，并发生倾斜。
17.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，上述第2光行进方向变换机构为通过各向异性散射元件构成的光轴变换板。
18.根据权利要求17所述的液晶显示元件，其特征在于，上述光轴变换板中叠置有多层折射率不同的材料。
19.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，上述第2光行进方向变换机构为由非对称折射元件构成的光轴变换板。
20.根据权利要求19所述的液晶显示元件，其特征在于，上述光轴变换板为截面呈锯齿状的非对称折射元件。
21.根据权利要求19所述的液晶显示元件，其特征在于，上述光轴变换板为非对称微型透镜。
22.根据权利要求17所述的液晶显示元件，其特征在于，其设置有用于防止外部光反射的反射防止机构。
23.根据权利要求22所述的液晶显示元件，其特征在于，上述反射防止机构为反射防止膜，其形成于设置在表面侧的基板的外侧的偏振光片的表面上。
24.根据权利要求22所述的液晶显示元件，其特征在于，上述反射防止机构为凹凸部，该凹凸部形成于设置在表面侧的基板的外侧的偏振光片的表面上。
25.根据权利要求22所述的液晶显示元件，其特征在于，上述反射防止机构为这样的形式，即设置于里侧与表面侧的基板的外侧上的内外两方的偏振光片为圆偏振光片。
26.根据权利要求17所述的液晶显示元件，其特征在于，在具有多个像素、该像素中的通过第2光行进方向变换机构使光的行进方向变换的方向的长度小于400μm的场合，上述各向异性散射元件的散射角度幅度小于70°。
27.根据权利要求17所述的液晶显示元件，其特征在于，在具有多个像素、该像素中的通过第2光行进方向变换机构使光的行进方向变换的方向的长度小于100μm的场合，上述各向异性散射元件的散射角度幅度小于40°。
28.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，在液晶的折射率各向异性由Δn表示、上述液晶层的厚度由d表示的场合，它们的乘积Δnd小于0.42。
29.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，在液晶的折射率各向异性由Δn表示、上述液晶层的厚度由d表示的场合，它们的乘积Δnd小于0.4。
30.根据权利要求5所述的液晶显示元件，其特征在于，上述液晶层中的液晶分子的扭曲角度在90°～100°的范围内进行扭曲定向。
31.根据权利要求5所述的液晶显示元件，其特征在于，在从正面看显示面的场合，对上述内侧的基板进行从右下到左上方向的定向处理，对上述外侧基板进行从右上到左下方向的定向处理。
32.根据权利要求5所述的液晶显示元件，其特征在于，在从正面看显示面的场合，对上述内侧的基板进行从右上到左下方向的定向处理，对上述外侧基板进行从右下到左上方向的定向处理。
33.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，液晶层中的厚度方向的中间部的液晶分子在显示中间色调的状态下，相对外侧的基板呈现朝上倾斜的姿势。
34.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，其设置有聚光机构，该机构在因上述第2光行进方向变换机构光量减少的区域，聚集光。
35.根据权利要求34所述的液晶显示元件，其特征在于，上述第2光行进方向变换机构与上述聚光机构是互补的。
36.根据权利要求34所述的液晶显示元件，其特征在于，上述聚光机构在将显示面的法线方向的正面方向作为中心的角度区域进行聚光。
37.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，其设置有沿劣视角方向以外的方向聚集光的聚光机构。
38.根据权利要求37所述的液晶显示元件，其特征在于，其设置有在以作为显示面的法线方向的正面方向为中心的角度区域进行聚光的机构。
39.一种液晶显示元件，其特征在于，在权利要求3所述的液晶显示元件的背面侧设置有背照光机构，该背照光的光量角度分布包括多个峰值。
40.一种液晶显示元件，其特征在于，在权利要求3所述的液晶显示元件的背面侧设置有背照光机构，该背照光包括聚光机构，该机构在因上述第2光行进方向变换机构光量减少的区域，进行聚光。
41.根据权利要求39所述的液晶显示元件，其特征在于，光量角度分布按照补偿因上述第2光行进方向变换机构减少的光量的方式，具有多个峰值。
42.根据权利要求39所述的液晶显示元件，其特征在于，上述背照光机构包括导光板，该导光板包括使光进行散射的散射机构、以及有选择地使光沿规定方向射出的定向反射机构。
43.根据权利要求39所述的液晶显示元件，其特征在于，上述背照光机构具有导光板，该导光板包括有选择地使光沿规定方向射出的定向反射机构，上述定向反射机构具有在上述导光板上形成的多个凹部，上述多个凹部具有多个倾斜度。
44.根据权利要求39所述的液晶显示元件，其特征在于，上述背照光机构具有膜，该膜包括有选择地使光沿规定方向射出的定向反射机构，该定向反射机构包括形成于上述膜上的多个凹部，上述多个凹部具有多个倾斜度。
45.一种背照光机构，其特征在于，在权利要求3所述的液晶显示元件的背面侧设置有聚光机构，其在因上述第2光先进方向变换机构光量减少的区域进行聚光。
全文摘要
本发明的液晶显示元件的特征在于,液晶层夹持于一对的基板之间,该液晶层中的液晶分子按照扭曲90°的方式定向,该元件包括第1光行进方向变换机构以及第2光行进方向变换机构。上述第1光行进方向变换机构由贴附于上述基板的各外表面上的相位补偿板构成,在从倾斜方向观看显示面的场合,使除了作为特定的一个方向的劣视角方向以外的方向的视角特性提高。上述第2光行进变换机构由贴附于外侧的相位补偿板上的光轴变换板构成,其将光的行进方向变换到劣视角方向。由此,便获得没有色调反转的具有良好视角特性的液晶显示元件。
文档编号G02F1/1337GK1274143SQ0011849
公开日2000年11月22日 申请日期2000年5月17日 优先权日1999年5月17日
发明者中尾健次, 上村强, 田中好纪, 石原将市, 冲田光隆, 田村达彦, 山口久典 申请人:松下电器产业株式会社