液晶显示装置的制作方法

文档序号:32801833发布日期:2023-01-03 23:51阅读:187来源:国知局
液晶显示装置的制作方法

1.以下的公开涉及液晶显示装置。


背景技术:

2.液晶显示装置是为了显示而利用液晶组合物的显示装置,其代表性的显示方式是通过对封入到一对基板间的液晶组合物施加电压,根据所施加的电压使液晶组合物中的液晶分子的取向状态变化,从而控制光的透射量。这种液晶显示装置发挥薄型、轻量以及低功耗等特性,在广泛的领域内使用。
3.近年来,作为显示彩色图像的液晶显示装置的驱动方式之一,场序彩色(fsc:field sequential color)方式的开发得到推进。通常的fsc方式是如下方式:将1个画面的显示期间(1帧期间)分割为3个子场,按顺序切换作为背光源光的光源的红色(r)、绿色(g)以及蓝色(b)的各led(light emitting diode;发光二极管),并且与之同步地将与各led的光的颜色对应的颜色的图像信号按顺序提供给液晶面板,控制其透射状态,在观察者的眼睛的视网膜上进行加法混色。
4.根据fsc方式,能够不在1个像素形成多个子像素而进行彩色显示,因此,能实现高分辨率化。另外,由于是直接利用来自led的光,因此无需在各像素形成吸收率高的彩色滤光片,各led的光的利用效率提高。
5.另外,近年来,能够进行可透见液晶显示装置的背面的显示的透视显示器受到关注。作为用作透视显示器的液晶显示装置,开发了使用高分子分散型液晶(pdlc:polymer dispersed liquid crystal)的液晶显示装置。pdlc是在聚合物网络中分散有液晶成分,通过电压的施加来使液晶成分的取向状态变化,从而能够利用液晶成分与聚合物网络的折射率差来切换透明状态与散射状态。
6.作为与fsc方式的透视显示器相关的技术,例如,在专利文献1中公开了一种液晶显示装置,其具备2个液晶面板,并且以fsc方式驱动光源,从而不设置彩色滤光片就能进行颜色显示。另外,在专利文献2中公开了一种液晶显示装置,其通过fsc驱动使从光源照射的光朝向配置在一对透明基板间的光调制层入射。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1:国际公开第2015/053023号
10.专利文献2:特开2016-85452号公报


技术实现要素:

11.发明要解决的问题
12.上述专利文献1的液晶显示装置是通过将偏振板与fsc驱动组合来实现透明显示或彩色显示,因此,透射显示时的透射率不充分(例如25%的程度)。
13.另外,上述专利文献2是从沿着液晶面板的侧边配置的fsc驱动的光源向光调制层
(例如高分子分散液晶)的内部进行导光的方式,因此,由于液晶面板内部的薄膜晶体管或高分子分散液晶所引起的衍射或散射等光损失,来自侧边的光随着向液晶面板的中央部行进会大幅衰减,在液晶面板被大型化的情况下,在面板中央部有时会无法得到充分的亮度。因此,液晶面板的尺寸受到制约,很难中大型化。
14.本发明是鉴于上述现状而完成的,其目的在于提供一种液晶显示装置,能在透明状态与散射状态之间进行切换,能够抑制透明状态下的透射率的下降,并且能够抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降。
15.用于解决问题的方案
16.(1)本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,从观察面侧朝向背面侧按顺序具备:第一液晶面板、光源以及第二液晶面板,上述第一液晶面板具备包含聚合物网络和液晶成分的高分子分散液晶,上述光源从倾斜方向对上述第一液晶面板的背面侧的主面照射光。
17.(2)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(1)的构成的基础上,上述第一液晶面板以场序彩色方式显示图像,上述光源包含发出相互不同的颜色的光的多个发光元件。
18.(3)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(1)或上述(2)的构成的基础上,上述第一液晶面板还具备薄膜晶体管。
19.(4)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(1)、上述(2)或上述(3)的构成的基础上,当将上述第一液晶面板的长边的长度设为2a[cm]时,上述第一液晶面板与上述第二液晶面板的距离为a[cm]以下。
[0020]
(5)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(1)、上述(2)、上述(3)或上述(4)的构成的基础上,当将上述第一液晶面板的长边的长度设为2a[cm],将上述第一液晶面板与上述光源的距离设为h11[cm],将来自上述光源的光对上述第一液晶面板的背面侧的主面的入射角设为θ11[
°
]时,满足下述(式1-1):
[0021]
1≤h11≤{a/(tanθ11)}

(式1-1)。
[0022]
(6)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)或上述(5)的构成的基础上,上述光源是第一光源,并且与上述第一液晶面板的相互相向的一对端边部分中的一端边部分对应地设置,还在上述第一液晶面板与上述第二液晶面板之间具备第二光源,上述第二光源与上述一对端边部分中的另一端边部分对应地设置,上述第二光源从倾斜方向对上述第一液晶面板的背面侧的主面照射光,来自上述第一光源的光对上述第一液晶面板的背面侧的主面的入射角与来自上述第二光源的光对上述第一液晶面板的背面侧的主面的入射角相同。
[0023]
(7)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)或上述(6)的构成的基础上,还在上述光源与上述第二液晶面板之间具备背面侧光源,上述背面侧光源从倾斜方向对上述第一液晶面板的背面侧的主面照射光。
[0024]
(8)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(7)的构成的基础上,当将上述第一液晶面板的长边的长度设为2a[cm],将上述第一液晶面板与上述光源的距离设为h11[cm],将来自上述光源的光对上述第一液晶面板的背面侧的主面的入射角设
为θ11[
°
],将来自上述背面侧光源的光对上述第一液晶面板的背面侧的主面的入射角设为θ21[
°
]时,满足下述(式1-1)和(式2-1):
[0025]
1≤h11≤{a/(tanθ11)}

(式1-1)
[0026]
θ11-θ21>10
°…
(式2-1)。
[0027]
(9)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(7)或上述(8)的构成的基础上,上述背面侧光源是第一背面侧光源,并且与上述第一液晶面板的相互相向的一对端边部分中的一端边部分对应地设置,还在上述光源与上述第二液晶面板之间具备第二背面侧光源,上述第二背面侧光源与上述一对端边部分中的另一端边部分对应地设置,上述第二背面侧光源从倾斜方向对上述第一液晶面板的背面侧的主面照射光,来自上述第一背面侧光源的光对上述第一液晶面板的背面侧的主面的入射角与来自上述第二背面侧光源的光对上述第一液晶面板的背面侧的主面的入射角相同。
[0028]
(10)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)、上述(6)、上述(7)、上述(8)或上述(9)的构成的基础上,上述第一液晶面板还具备:第一支撑基板,其配置在上述高分子分散液晶的背面侧;以及第二支撑基板,其配置在上述高分子分散液晶的观察面侧。
[0029]
(11)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(10)的构成的基础上,上述第一液晶面板还具备取向膜,上述取向膜配置在上述第一支撑基板与上述高分子分散液晶之间以及上述第二支撑基板与上述高分子分散液晶之间中的至少一方,上述取向膜是使上述液晶成分相对于该取向膜的表面平行取向的水平取向膜。
[0030]
(12)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(11)的构成的基础上,上述液晶成分具有正的介电常数各向异性。
[0031]
(13)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(10)、上述(11)或上述(12)的构成的基础上,上述第一液晶面板还具备设置在上述第一支撑基板的背面侧的透明树脂板。
[0032]
(14)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(10)、上述(11)、上述(12)或上述(13)的构成的基础上,上述第一液晶面板还在上述第一支撑基板的背面侧和上述第二支撑基板的观察面侧中的至少一方具备各向异性光扩散膜,上述各向异性光扩散膜具有在正面观看时使光透射过、在倾斜观看时使光散射的功能。
[0033]
(15)另外,本发明的一个实施方式是一种液晶显示装置,在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)、上述(6)、上述(7)、上述(8)或上述(9)、上述(10)、上述(11)、上述(12)、上述(13)或上述(14)的构成的基础上,上述第二液晶面板从背面侧朝向观察面侧按顺序具备:第三支撑基板;液晶层;第四支撑基板;以及各向异性光反射膜,其具有在正面观看时使光透射过、在倾斜观看时使光反射的功能。
[0034]
发明效果
[0035]
根据本发明,能够提供一种液晶显示装置,能在透明状态与散射状态之间进行切换,能够抑制透明状态下的透射率的下降,并且能够抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降。
附图说明
[0036]
图1是实施方式1的液晶显示装置的截面示意图的一个例子。
[0037]
图2a是说明实施方式1的液晶显示装置所具备的第一液晶面板的透明状态的截面示意图。
[0038]
图2b是说明实施方式1的液晶显示装置所具备的第一液晶面板的散射状态的截面示意图。
[0039]
图3是示出实施方式1的液晶显示装置的整体构成的框图。
[0040]
图4是示出实施方式1的液晶显示装置中的1帧期间的构成的图。
[0041]
图5是实施方式1的液晶显示装置所具备的第二液晶面板的截面示意图。
[0042]
图6是实施方式2的液晶显示装置的截面示意图。
[0043]
图7是变形例1的液晶显示装置的截面示意图。
[0044]
图8是变形例2的液晶显示装置的截面示意图。
[0045]
图9是变形例2的液晶显示装置所具备的遮光隔栅的立体示意图。
[0046]
图10a是变形例3的液晶显示装置的截面示意图的一个例子。
[0047]
图10b是变形例3的液晶显示装置的截面示意图的一个例子。
[0048]
图10c是变形例3的液晶显示装置的截面示意图的一个例子。
[0049]
图10d是变形例3的液晶显示装置的截面示意图的一个例子。
[0050]
图11a是变形例3的液晶显示装置所具备的各向异性光扩散膜的立体示意图。
[0051]
图11b是变形例3的液晶显示装置所具备的各向异性光扩散膜的截面示意图。
[0052]
图12是变形例3的液晶显示装置所具备的各向异性光扩散膜的立体示意图。
[0053]
图13a是变形例3的液晶显示装置所具备的各向异性光扩散膜的截面示意图的一个例子。
[0054]
图13b是变形例3的液晶显示装置所具备的各向异性光扩散膜的截面示意图的一个例子。
[0055]
图14是实施例1-2的液晶显示装置的截面示意图。
[0056]
图15a是示出实施例1-2的液晶显示装置所具备的遮光隔栅片的透射率的角度依赖性的图表。
[0057]
图15b是图15a所示的图表的被四边形包围的区域的放大图。
[0058]
图15c是示出实施例1-2的液晶显示装置所具备的遮光隔栅片的透射率的角度依赖性的测定方法的示意图。
[0059]
图16是实施例1-3的液晶显示装置的截面示意图。
[0060]
图17是示出光学膜的透射率的角度依赖性的测定方法的示意图。
[0061]
图18是实施例1-4的液晶显示装置的截面示意图。
[0062]
图19是实施例1-5的液晶显示装置的截面示意图。
[0063]
图20是实施例2-1的液晶显示装置的截面示意图。
[0064]
图21是实施例2-2的液晶显示装置的截面示意图。
[0065]
图22是比较例1的液晶显示装置的截面示意图。
[0066]
图23是对led亮点的评价进行说明的示意图。
[0067]
附图标记说明
[0068]
1、1rf:液晶显示装置
[0069]
1b、1g、1r:输入灰度级数据
[0070]
1b、1g、1r:施加灰度级数据
[0071]
4:像素形成部
[0072]
11:第一液晶面板
[0073]
11a:显示部
[0074]
11p:背面侧的主面
[0075]
11x:一端边部分
[0076]
11y:另一端边
[0077]
12:第二液晶面板
[0078]
13:遮光隔栅
[0079]
14:各向异性光扩散膜
[0080]
15:各向异性光反射膜
[0081]
20:透明树脂板
[0082]
31x:第一光源
[0083]
31y:第二光源
[0084]
32x:第一背面侧光源
[0085]
32y:第二背面侧光源
[0086]
31b、31g、31r:led(发光二极管)
[0087]
40:tft(薄膜晶体管)
[0088]
42:液晶电容
[0089]
43:辅助电容
[0090]
45:辅助电容电极
[0091]
46:像素电容
[0092]
50、50r:背光源
[0093]
51r:led光源
[0094]
52r:导光板
[0095]
61x:第一镜
[0096]
61y:第二镜
[0097]
62x:第三镜
[0098]
62y:第四镜
[0099]
63x:第五镜
[0100]
63y:第六镜
[0101]
70x:第一亮度提升膜
[0102]
70y:第二亮度提升膜
[0103]
80:粘接构件
[0104]
100:第一基板
[0105]
110:第一支撑基板
[0106]
120,620:像素电极
[0107]
131:隔栅层
[0108]
132:透明膜
[0109]
200:第二基板
[0110]
210:第二支撑基板
[0111]
220、930:共用电极
[0112]
300:高分子分散液晶
[0113]
310:聚合物网络
[0114]
320:液晶成分
[0115]
410:第一取向膜
[0116]
420:第二取向膜
[0117]
510:第一偏振板
[0118]
520:第二偏振板
[0119]
600:第三基板
[0120]
610:第三支撑基板
[0121]
710:第三取向膜
[0122]
720:第四取向膜
[0123]
800:液晶层
[0124]
900:第四基板
[0125]
910:第四支撑基板
[0126]
920:彩色滤光片层
[0127]
1000:预处理部
[0128]
1100:信号分离电路
[0129]
1200:数据校正电路
[0130]
1300(r):红色场存储器
[0131]
1300(g)绿色场存储器
[0132]
1300(b):蓝色场存储器
[0133]
1311:遮光层
[0134]
1312:透明层
[0135]
2000:定时控制器
[0136]
3100:栅极驱动器
[0137]
3200:源极驱动器
[0138]
3300:led驱动器
[0139]
4011:折射率相对低的区域
[0140]
4012、4012

:折射率相对高的区域
[0141]
4012a、4012a

:柱状物
[0142]
4014:弯曲部
[0143]
4020:第一内部结构
[0144]
4020a、4030a:柱结构
[0145]
4020b、4030b:隔栅结构
[0146]
4030:第二内部结构
[0147]
4050:光扩散层
[0148]
din:输入图像信号
[0149]
dv:数字影像信号
[0150]
gck:栅极时钟信号
[0151]
gsp:栅极起始脉冲信号
[0152]
gl、gl1~glm:栅极线
[0153]
ls:锁存选通信号
[0154]
s1:led驱动器控制信号
[0155]
s2:光源控制信号
[0156]
sck:源极时钟信号
[0157]
sl、sl1~sln:源极线
[0158]
ssp:源极起始脉冲信号。
具体实施方式
[0159]
以下,举出实施方式,参照附图更详细地说明本发明,但本发明不仅限于这些实施方式。
[0160]
<用语的定义>
[0161]
在本说明书中,“观察面侧”是指更靠近高分子分散型液晶显示装置的画面(显示面)的一侧,“背面侧”是指更远离高分子分散型液晶显示装置的画面(显示面)的一侧。
[0162]
<实施方式1>
[0163]
图1是实施方式1的液晶显示装置的截面示意图的一个例子。如图1所示,本实施方式的液晶显示装置1从观察面侧朝向背面侧按顺序具备:第一液晶面板11、作为上述光源的第一光源31x、第二液晶面板12、以及背光源50。
[0164]
图2a是说明实施方式1的液晶显示装置所具备的第一液晶面板的透明状态的截面示意图。图2b是说明实施方式1的液晶显示装置所具备的第一液晶面板的散射状态的截面示意图。图2a和图2b是沿着图1中的x1-x2线的截面示意图。如图2a和图2b所示,第一液晶面板11具备包含聚合物网络310和液晶成分320的高分子分散液晶300,能在透明状态与散射状态之间进行切换。另外,由于第一液晶面板11具备高分子分散液晶300,因此,能不使用偏振板而进行图像显示,能够抑制透明状态下的透射率的下降。
[0165]
如图1所示,第一光源31x从倾斜方向对第一液晶面板11的背面侧的主面11p照射光。通过设为这样的方案,与来自第一光源31x的光在第一液晶面板11或高分子分散液晶300的内部行进的情况相比,能抑制液晶面板的中央部的光的衰减,能够抑制散射状态下的面板中央部的亮度(更具体来说是正面亮度)的下降。其结果是,能使显示画面大型化。此外,在本说明书中,第一液晶面板的背面侧的主面是指第一液晶面板的光源侧的面。另外,面板中央部是指第一液晶面板的显示画面的中央部,面板面内是指第一液晶面板的显示画面内。
[0166]
例如,在作为从沿着液晶面板的侧边配置的fsc驱动的光源向光调制层(具体来说是高分子分散液晶)的内部进行导光的方式的上述专利文献2的液晶显示装置中,在12.3英
寸的液晶面板中使光从液晶面板的长边入射的情况下,实质上只能将光引导10cm的程度。
[0167]
另外,在19英寸的液晶面板(纵30cm
×
横40cm)中,通过在面板内部对以fsc方式驱动的光源的光进行引导,能够在透明显示与彩色显示之间进行切换。但是,可以想到,在该尺寸下,由于面板内部的tft或高分子分散液晶(pdlc:polymer dispersed liquid crystal)所引起的衍射或散射等光损失,在液晶面板的中央部,亮度会变得极低。具体来说,在使光从液晶面板的短边入射的情况下,实质上只能将光引导20cm的程度。此外,将从倾斜方向对第一液晶面板11的背面侧的主面11p照射光的照射方式也称为倾斜入射方式,将在导光板或面板内部对光进行引导的照射方法也称为导光方式。以下,详细说明本实施方式的液晶显示装置1。
[0168]
如图2a和图2b所示,第一液晶面板11具备:作为上述一对基板中的一方基板的第一基板100、高分子分散液晶300、以及作为上述一对基板中的另一方基板的第二基板200。第一基板100具备第一支撑基板110和像素电极120。第二基板200具备第二支撑基板210和共用电极220。
[0169]
优选第一液晶面板11具备薄膜晶体管(tft:thin film transistor)。从第一光源31x照射的光有时会由于液晶面板内部的tft所引起的衍射或散射等而衰减,但在本实施方式的液晶显示装置1中,由于第一光源31x从倾斜方向对第一液晶面板11的背面侧的主面11p照射光,因此,即使是在第一液晶面板11具备tft的情况下,也能抑制上述那样的tft所引起的光的衰减,能够有效地抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降。以下,说明第一液晶面板(具体来说是第一基板100)具备tft的方案,但不限于此。
[0170]
第一基板100是设置有作为用于切换第一液晶面板11的像素的开/关的开关元件的tft的基板。在本实施方式中,说明tn模式用的第一基板100的构成。
[0171]
第一基板100从背面侧朝向观察面侧按顺序具备:第一支撑基板110;多个栅极线,其相互平行地延伸设置;栅极绝缘膜;多个源极线,其在与各栅极线交叉的方向上相互平行地延伸设置;层间绝缘膜;以及像素电极120。多个栅极线和多个源极线以划分开各像素的方式整体上形成为格子状。在各栅极线与各源极线的交点配置有作为开关元件的tft。在被相互相邻的2根栅极线和相互相邻的2根源极线包围的各区域配置有像素电极120。
[0172]
各tft是三端子开关,具有:栅极电极,其连接到多个栅极线中的对应的栅极线,从对应的栅极线突出(作为栅极线的一部分);源极电极,其连接到多个源极线中的对应的源极线,从对应的源极线突出(作为源极线的一部分);漏极电极,其与多个像素电极中的对应的像素电极连接;以及薄膜半导体层。源极电极和漏极电极是设置在与源极线相同的源极配线层的电极,栅极电极是设置在与栅极线相同的栅极配线层的电极。
[0173]
各tft的薄膜半导体层例如由高电阻半导体层和低电阻半导体层构成,其中,高电阻半导体层包括非晶硅、多晶硅等,低电阻半导体层包括在非晶硅中掺杂有磷等杂质的n+非晶硅等。另外,作为薄膜半导体层,也可以使用氧化锌等的氧化物半导体层。作为氧化物半导体层,可举出作为以铟(in)、镓(ga)、锌(zn)以及氧(o)为主要成分的氧化物半导体层的in-ga-zn-o(氧化铟镓锌)。通过采用这种in-ga-zn-o-tft,不仅能得到高清晰化或低功耗化的效果,与以往相比还能够提高写入速度。另外,在使用包含铟、镓、锌、铜(cu)、硅(si)、锡(sn)、铝(al)、钙(ca)、锗(ge)以及铅(pb)中的至少1种的氧化物半导体层的情况下,也能得到同样的效果。
[0174]
优选第一支撑基板110和第二支撑基板210为透明基板,例如可举出玻璃基板、塑料基板等。
[0175]
栅极绝缘膜例如是无机绝缘膜。作为无机绝缘膜,例如能够使用氮化硅(sinx)、氧化硅(sio2)等的无机膜(相对介电常数ε=5~7)或它们的层叠膜。
[0176]
栅极配线层和源极配线层例如是铜、钛、铝、钼、钨等金属或它们的合金的单层或多层。构成栅极线、源极线以及tft的各种配线和电极能够通过用溅射法等将铜、钛、铝、钼、钨等金属或它们的合金以单层或多层进行成膜,接着用光刻法等进行图案化来形成。关于这些各种配线和电极中的形成在相同的层的配线和电极,通过分别使用相同的材料会使制造效率化。
[0177]
层间绝缘膜例如是无机绝缘膜。作为无机绝缘膜,例如能够使用氮化硅(sinx)、氧化硅(sio2)等的无机膜(相对介电常数ε=5~7)或它们的层叠膜。
[0178]
像素电极120是在被相互相邻的2根栅极线和相互相邻的2根源极线包围的各区域配置成面状(满面状)的电极。像素电极120经由tft所具备的薄膜半导体层与对应的源极线电连接。像素电极120被设定为与经由对应的tft供应的数据信号相应的电位。
[0179]
共用电极220是与像素的边界无关地形成在第二支撑基板210的大致一个面的电极。对共用电极220供应保持为恒定值的共用信号,共用电极220被保持为恒定的电位。
[0180]
作为像素电极120和共用电极220的材料,例如可举出氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)等。
[0181]
高分子分散液晶300具有聚合物网络310和液晶成分320,并被第一基板100和第二基板200夹持。在高分子分散液晶300中,光聚合性液晶化合物的固化物的纤维状基质凝集而形成有三维连续的聚合物网络310,在该聚合物网络310中液晶成分320为相分离的状态。
[0182]
高分子分散液晶300包含由光聚合性液晶化合物的固化物构成的聚合物网络310、以及液晶成分320,在未施加电压时为透明状态,在施加电压时为散射状态。通过设为这样的方案,能够实现不需要偏振板的显示装置。更具体来说,在未施加电压时为透明状态,在施加电压时,液晶成分320的取向发生变化而成为散射状态。
[0183]
在此,未施加电压时是指对高分子分散液晶300的施加电压小于阈值电压(包含未施加电压)时,施加电压时是指对高分子分散液晶300的施加电压为阈值电压以上时。未施加电压时也被称为未施加电压状态,施加电压时也被称为施加电压状态。
[0184]
以下,使用图2a和图2b来说明透明状态和散射状态下的液晶成分320的取向状态。图2a和图2b示出了第一液晶面板11的中央部。
[0185]
如图2a所示,优选在未施加电压时,聚合物网络310与液晶成分320的取向方位大致相等。在图2a中例示了聚合物网络310和液晶成分320都相对于第一基板100的主面和第二基板200的主面均匀(homogeneous)取向的情况。在未施加电压时,在包含高分子分散液晶300的厚度方向在内的所有方向上,几乎不存在液晶成分320与聚合物网络310的异常光折射率ne的折射率差、以及液晶成分320与聚合物网络310的寻常光折射率no的折射率差。因此,从光源照射的光透射过高分子分散液晶300,成为透明状态。此外,在包含高分子分散液晶300的厚度方向在内的所有方向上几乎不存在液晶成分320与聚合物网络310的异常光折射率ne的折射率差、以及液晶成分320与聚合物网络310的寻常光折射率no的折射率差的状态也可以说是获得了液晶成分320与聚合物网络310的折射率的匹配的状态。
[0186]
透明状态是指对光具有透明性的状态。例如,处于透明状态的高分子分散液晶300的透射率可以是80%以上,也可以是90%以上。另外,处于透明状态的高分子分散液晶300的透射率的上限例如是100%。在本实施方式中,处于透明状态的高分子分散液晶300对可见光是透明的。在本说明书中,处于透明状态的高分子分散液晶的透射率是指处于透明状态的高分子分散液晶的平行光线透射率。处于透明状态的高分子分散液晶的透射率例如能够以如下方式求出。使用拓普康(topcon)公司制造的亮度计(sr-ul1)以2
°
的受光角来测定在具备卤素灯作为光源的通常的背光源(液晶显示装置用光源)上配置有具备高分子分散液晶的未施加电压状态的第一液晶面板的情况下的亮度、以及在上述背光源上什么都不配置的情况下的亮度。测定波长设为约550nm,这是表示人眼的视觉灵敏度的视感反射率y值最高的波长。通过将在上述背光源上配置有未施加电压状态的第一液晶面板的情况下的亮度除以在背光源上什么都不配置的情况下的亮度,能够求出处于透明状态的高分子分散液晶的透射率。
[0187]
如图2b所示,在施加电压时,聚合物网络310相对于第一基板100的主面和第二基板200的主面保持水平取向的状态不变,而液晶成分320在垂直方向上取向。在施加电压时,由于形成在高分子分散液晶300中的电场,液晶成分320的取向方位发生变化,而聚合物网络310不受电场的影响。因此,在包含高分子分散液晶300的厚度方向在内的所有方向上,液晶成分320与聚合物网络310的异常光折射率ne的折射率差、以及液晶成分320与聚合物网络310的寻常光折射率no的折射率差变大。当第一光源31x的非偏振光倾斜入射到高分子分散液晶300时,与非偏振光向高分子分散液晶300垂直入射的情况不同,会与偏振无关地发生散射,因此,高分子分散液晶300变为强散射状态。此外,在包含高分子分散液晶300的厚度方向在内的所有方向上液晶成分320与聚合物网络310的异常光折射率ne的折射率差、以及液晶成分320与聚合物网络310的寻常光折射率no的折射率差大的状态也可以说是获得了液晶成分320与聚合物网络310的折射率的失配的状态。
[0188]
散射状态是指使光散射的状态。例如,处于散射状态的高分子分散液晶300的透射率例如可以是50%以下。另外,处于散射状态的高分子分散液晶300的透射率的下限例如是0~1%。在本说明书中,处于散射状态的高分子分散液晶的透射率是指处于散射状态的高分子分散液晶的平行光线透射率。处于散射状态的高分子分散液晶的透射率例如能够以如下方式求出。使用topcon公司制造的亮度计(sr-ul1)以2
°
的受光角来测定在具备卤素灯作为光源的通常的背光源(液晶显示装置用光源)上配置有具备高分子分散液晶的施加电压状态的第一液晶面板的情况下的亮度、以及在上述背光源上什么都不配置的情况下的亮度。测定波长设为约550nm,这是表示人眼的视觉灵敏度的视感反射率y值最高的波长。通过将在上述背光源上配置有施加电压状态的第一液晶面板的情况下的亮度除以在背光源上什么都不配置的情况下的亮度,能够求出处于散射状态的高分子分散液晶的透射率。
[0189]
另外,表示处于散射状态的高分子分散液晶300的光散射率的雾度根据所施加的电压而变化,但例如可以是80%以上,也可以是90%以上。另外,表示处于散射状态的高分子分散液晶300的光散射率的雾度的上限例如是90~100%。在本实施方式中,处于散射状态的高分子分散液晶300使可见光散射。因此,处于散射状态的高分子分散液晶300是与毛玻璃同样的状态。在本说明书中,雾度是以遵循jis k7136的方法来测定的。上述雾度例如能够通过日本电色工业公司制造的浊度计“haze meter ndh2000”等,使用卤素灯作为光
源。
[0190]
在未施加电压时为透明状态、在施加电压时为散射状态的液晶面板也被称为反向型的液晶面板。以往,在反向型的液晶面板中,在使非偏振光向面板垂直入射的情况下,仅有s偏振光和p偏振光中的一种偏振光有助于散射,因此,散射状态下的透射率高达50%的程度,无法使光充分散射。可以想到,这是由于在来自光源的光垂直入射到反向型的液晶面板的主面时,能获得液晶成分与聚合物网络的折射率的失配的仅仅是s偏振光和p偏振光中的一种偏振光。而另一方面,在本实施方式中,可以想到,由于是从倾斜方向对第一液晶面板11的背面侧的主面11p照射光,因此,相对于s偏振光和p偏振光这两种偏振光能获得液晶成分与聚合物网络的折射率的失配,因而能得到更强的散射。在本实施方式中,例如与使用在高分子分散液晶中导入了手性剂的反向型的液晶面板的情况相比能够得到更强的散射。
[0191]
这样,液晶显示装置1通过改变高分子分散液晶300中的液晶成分320与聚合物网络310的ne的折射率差、以及no的折射率差来调整透射过第一液晶面板11的光的量,因此,不需要通常的液晶显示装置中所必需的偏振板。
[0192]
作为用于形成聚合物网络310的光聚合性液晶化合物,例如是在室温表现出液晶相并与液晶成分320相溶,在经紫外线照射而固化并形成聚合物的情况下与液晶成分320相分离的光聚合性液晶化合物。
[0193]
作为光聚合性液晶化合物,例如可举出具有如下基团的单体:联苯基、三联苯基、萘基、苯基苯甲酸酯基、偶氮苯基及它们的衍生物等取代基(以下也称为介晶基);肉桂酰(cinnamoyl)基、查耳酮基、亚肉桂基、β-(2-苯基)丙烯酰基、肉桂酸基及它们的衍生物等光反应性基团;以及丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、n-苯基马来酰亚胺、硅氧烷等聚合性基团。聚合性基团优选丙烯酸酯。另外,光聚合性液晶化合物所具有的每1分子的聚合性基团的数量没有特别限定,但优选是1个或2个。
[0194]
液晶成分320也可以不具有丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、n-苯基马来酰亚胺、硅氧烷等聚合性基团。
[0195]
在本实施方式中,液晶成分320可以是由下述式(l)定义的介电常数各向异性(δε)具有正的值的液晶成分,也可以是该介电常数各向异性(δε)具有负的值的液晶成分,但在后述的取向膜410、420为水平取向膜的情况下,优选具有正的介电常数各向异性。通过设为这样的方案,能够更有效地兼顾强散射和低电压驱动。具有正的介电常数各向异性的液晶成分(液晶分子)在与电场方向平行的方向上取向,具有负的介电常数各向异性的液晶成分(液晶分子)在与电场方向垂直的方向上取向。此外,具有正的介电常数各向异性的液晶成分(液晶分子)也被称为正型液晶,具有负的介电常数各向异性的液晶成分(液晶分子)也被称为负型液晶。另外,液晶成分(液晶分子)的长轴方向为滞相轴的方向。另外,未施加电压时的液晶成分(液晶分子)的长轴的方向也被称为液晶成分(液晶分子)的初始取向的方向。
[0196]
δε=(液晶成分(液晶分子)的长轴方向的介电常数)-(液晶成分(液晶分子)的短轴方向的介电常数)(l)
[0197]
作为液晶成分320,例如能够使用二苯乙炔(tolan)系液晶材料(具有-c≡c-(碳碳三键)作为连接基团的液晶材料)。
[0198]
优选液晶成分320的折射率各向异性δn为0.18以上且0.24以下,液晶成分320的
介电常数各向异性δε为15以上且25以下,液晶成分320的旋转粘性γ1为100mpa
·
s以上且300mpa
·
s以下。通过设为这样的方案,能兼顾强散射和低电压驱动,并且能够实现与不含有聚合物网络的通常的液晶显示装置同等的响应速度。能够通过使液晶成分320的折射率各向异性δn、介电常数各向异性δε以及旋转粘性γ1全都在上述范围内来实现这种效果。
[0199]
作为二苯乙炔系液晶材料的具体例子,可举出具有由下述通式(l1)表示的结构的液晶材料。
[0200]
【化学式1】
[0201][0202]
(在上述式中,q1和q2分别独立地表示芳香环基,x表示氟基或氰基,n1和n2分别独立地表示0或1。)
[0203]
上述通式(l1)中的n1和n2不会同时成为0。即,n1和n2的和是1或2。
[0204]
上述通式(l1)中的芳香环基也可以具有取代基。
[0205]
在上述通式(l1)中,优选q1和q2分别独立地是下述通式(l2-1)~(l2-7)中的任意一种结构。
[0206]
【化学式2】
[0207][0208]
作为具有由上述通式(l1)表示的结构的液晶材料的具体结构,例如可举出以下的结构。
[0209]
【化学式3】
[0210][0211]
优选液晶成分320与聚合物网络310的重量比是液晶成分:聚合物网络=90:10~97:3。即,优选液晶成分320的重量比为90以上且97以下,当液晶成分320的重量比为90以上时,聚合物网络310的重量比为10以下,当液晶成分320的重量比为97以下时,聚合物网络310的重量比为3以上。通过设为这样的方案,能有效地兼顾强散射和低电压驱动。当聚合物
网络310的重量比超过10时,虽然能得到强散射但驱动电压会变高,当聚合物网络310的重量比小于3时,虽然会抑制驱动电压但有时得不到强散射。
[0212]
优选第一液晶面板11具备设置在夹持高分子分散液晶300的一对基板(第一基板100和第二基板200)中的至少一方基板与高分子分散液晶300之间的取向膜。通过设为这样的方案,能够在对高分子分散液晶300的施加电压小于阈值电压(包含未施加电压)时,主要通过取向膜的作用来控制高分子分散液晶300中的液晶成分320的取向。
[0213]
以下,说明在第一基板100与高分子分散液晶300之间设置有第一取向膜410、在第二基板200与高分子分散液晶300之间设置有第二取向膜420的方案,但不限于此。例如,也可以是仅在第一基板100与高分子分散液晶300之间以及第二基板200与高分子分散液晶300之间中的任意一方设置有取向膜,还可以是在第一基板100与高分子分散液晶300之间以及第二基板200与高分子分散液晶300之间都不设置取向膜。例如,在第一液晶面板11仅具有第一取向膜410和第二取向膜420中的任意一方取向膜、并且该取向膜为水平取向膜的情况下,如果另一方基板侧是光滑的(零锚定),则液晶成分320会采取扭转的水平取向状态,因此,其结果是,能够实现与在两侧的基板设置水平取向膜的情况相同的取向状态。
[0214]
第一取向膜410和第二取向膜420是被进行了用于控制液晶成分320以及光聚合性液晶化合物的取向的取向处理的层,能够使用聚酰亚胺等在液晶显示装置的领域中常见的取向膜。第一取向膜410和第二取向膜420可以是被实施了摩擦处理的摩擦取向膜,也可以是被实施了光取向处理的光取向膜。以下,也将液晶成分320和光聚合性液晶化合物简称为液晶分子。
[0215]
摩擦取向膜例如能通过使包含摩擦取向膜用聚合物的取向膜材料在基板上成膜,使卷绕有由人造丝或棉等构成的布的辊在转速以及辊与基板的距离保持恒定的状态下旋转,将包含摩擦取向膜用聚合物的膜的表面在规定方向上摩擦(摩擦法)来得到。
[0216]
作为上述摩擦取向膜用聚合物,例如可举出聚酰亚胺等。摩擦取向膜中包含的摩擦取向膜用聚合物可以是一种,也可以是两种以上。
[0217]
光取向膜例如能通过使包含具有光官能团的光取向性聚合物的取向膜材料在基板上成膜,并对其照射偏振紫外线使包含光取向性聚合物的膜的表面产生各向异性(光取向法)来得到。
[0218]
作为上述光取向性聚合物,例如可举出具有从环丁烷基、偶氮苯基、查耳酮基、肉桂酸酯基、香豆素基、二苯乙烯基、苯酚酯基以及苯基苯甲酸酯基中选出的至少一种光官能团的光取向性聚合物等。光取向膜中包含的光取向性聚合物可以是一种,也可以是两种以上。光取向性聚合物所具有的光官能团可以存在于聚合物的主链,也可以存在于聚合物的侧链,还可以存在于聚合物的主链和侧链双方。
[0219]
上述光取向性聚合物的光反应的类型没有特别限定,但作为优选的例子,可举出光分解型聚合物、光重排型聚合物(优选是光弗赖斯重排型聚合物)、光异构化型聚合物、光二聚化型聚合物以及光交联型聚合物。既能够单独使用它们中的任意一种,也能够同时使用两种以上。其中,从取向稳定性的观点来说,特别优选以254nm附近为反应波长(主灵敏度波长)的光分解型聚合物和以254nm附近为反应波长(主灵敏度波长)的光重排型聚合物。另外还优选在侧链具有光官能团的光异构化型聚合物和光二聚化型聚合物。
[0220]
上述光取向性聚合物的主链结构没有特别限定,但作为优选的例子,可举出聚酰
胺酸结构、聚酰亚胺结构、聚(甲基)丙烯酸结构和聚硅氧烷结构、聚乙烯结构、聚苯乙烯结构、聚乙烯基(polyvinyl)结构。
[0221]
第一取向膜410和第二取向膜420是使液晶成分320相对于该取向膜的表面平行取向的水平取向膜,或是使液晶成分320相对于该取向膜的表面垂直取向的垂直取向膜。优选第一取向膜410和第二取向膜420是水平取向膜。通过设为这样的方案,能够有效地兼顾强散射和低电压驱动。更优选第一取向膜410和第二取向膜420是水平取向膜,液晶成分320具有正的介电常数各向异性。通过设为这样的方案,能够更有效地兼顾强散射和低电压驱动。
[0222]
在第一取向膜410和第二取向膜420为水平取向膜的情况下,在对高分子分散液晶300的施加电压小于阈值电压(包含未施加电压)时,主要通过第一取向膜410和第二取向膜420的作用进行控制使得液晶成分320的长轴相对于第一取向膜410和第二取向膜420朝向水平方向。
[0223]
即,液晶成分320在未施加电压时相对于第一基板100水平取向(均匀取向),根据由于施加到像素电极120与共用电极220之间的电压而在高分子分散液晶300内产生的电场,液晶成分320的取向发生变化,从而,能够控制透射过高分子分散液晶300的光的透射量。液晶成分320在像素电极120与共用电极220之间没有被施加电压的未施加电压时,由于第一取向膜410和第二取向膜420的限制力而水平取向,在像素电极120与共用电极220之间被施加了电压的施加电压时,根据在高分子分散液晶300内产生的纵电场而旋转。
[0224]
在此,液晶成分320的长轴相对于第一取向膜410和第二取向膜420朝向水平方向是指,液晶成分320的倾斜角(包含预倾角)相对于第一取向膜410和第二取向膜420为0~5
°
,优选是0~3
°
,更优选是0~1
°
。液晶成分320的倾斜角是指液晶成分320的长轴(光轴)相对于第一取向膜410和第二取向膜420的表面倾斜的角度。
[0225]
在第一取向膜410和第二取向膜420为垂直取向膜的情况下,在对高分子分散液晶300的施加电压小于阈值电压(包含未施加电压)时,主要通过第一取向膜410和第二取向膜420的作用进行控制使得液晶分子的长轴相对于第一取向膜410和第二取向膜420朝向垂直方向。
[0226]
即,液晶成分320在未施加电压时相对于第一基板100垂直取向,根据由于施加到像素电极120与共用电极220之间的电压而在高分子分散液晶300内产生的电场,液晶成分320的取向发生变化,从而,能够控制透射过高分子分散液晶300的光的透射量。液晶成分320在像素电极120与共用电极220之间没有被施加电压的未施加电压时,由于第一取向膜410和第二取向膜420的限制力而垂直取向,在像素电极120与共用电极220之间被施加了电压的施加电压时,根据在高分子分散液晶300内产生的纵电场而旋转。
[0227]
在此,液晶成分320的长轴相对于第一取向膜410和第二取向膜420朝向垂直方向是指,液晶成分320的倾斜角(包含预倾角)相对于第一取向膜410和第二取向膜420为86~90
°
,优选是87~89
°
,更优选是87.5~89
°

[0228]
接下来,说明本实施方式的第一液晶面板11的制造方法。第一液晶面板11的制造方法具备:取向膜形成工序,在第一基板100的一个面和第二基板200的一个面分别形成被实施了取向处理的第一取向膜410和第二取向膜420;注入工序,使第一取向膜410和第二取向膜420在内侧而将第一基板100和第二基板200相对配置,向第一基板100与第二基板200之间注入含有液晶成分320、上述光聚合性液晶化合物以及聚合引发剂的组合物;以及光照
射工序,通过对上述组合物照射光,使上述光聚合性液晶化合物固化并且形成聚合物网络310。
[0229]
第一基板100和第二基板200能够通过在液晶显示装置的领域中常用的方法来制作。
[0230]
在上述取向膜形成工序中,在第一基板100上和第二基板200上分别涂敷取向膜材料,形成第一取向膜410和第二取向膜420。作为取向膜材料的涂敷方法,可举出喷墨法和辊涂法等涂敷方法。接着,对第一取向膜410和第二取向膜420实施取向处理。作为取向处理,可举出用辊等摩擦取向膜表面的摩擦处理、对取向膜表面照射光的光取向处理等。通过光取向处理,能够不接触取向膜的表面地实施取向处理,因此,与摩擦处理不同,具有能够抑制取向处理中的污垢、灰尘等的发生的优点。通过光取向处理来进行取向处理的取向膜也被称为光取向膜。
[0231]
对第一取向膜410和第二取向膜420,可以是以使彼此成为反平行(anti-parallel)取向的方式实施摩擦处理,也可以是以使彼此成为平行(parallel)取向的方式实施摩擦处理。
[0232]
在上述注入工序中,使第一取向膜410和第二取向膜420在内侧而将第一基板100和第二基板200相对配置,向第一基板100与第二基板200之间注入含有液晶成分320、光聚合性液晶化合物以及聚合引发剂的组合物。在注入工序中,第一取向膜410侧的液晶分子沿着第一取向膜410的取向处理方向取向,第二取向膜420侧的液晶分子沿着第二取向膜420的取向处理方向取向,位于第一取向膜410与第二取向膜420之间的液晶分子使其取向方位在第一取向膜410与第二取向膜420之间连续地变化。
[0233]
作为聚合引发剂,没有特别限定,能够使用以往公知的聚合引发剂。作为聚合引发剂,例如能够使用由下述化学式(in1)表示的omnirad184(注册商标)(igm resins.b.v公司制造)、由下述化学式(in2)表示的oxe03(basf公司制造)等。
[0234]
【化学式4】
[0235][0236]
【化学式5】
[0237]
[0238]
优选上述组合物中的液晶成分320与光聚合性液晶化合物的重量比为90:10~97:3。即,优选液晶成分320的重量比为90以上且97以下,当液晶成分320的重量比为90以上时,光聚合性液晶化合物的重量比为10以下,当液晶成分320的重量比为97以下时,光聚合性液晶化合物的重量比为3以上。通过设为这样的方案,能有效地兼顾强散射和低电压驱动。当光聚合性液晶化合物的重量比超过10时,虽然能得到强散射但驱动电压会变高,当光聚合性液晶化合物的重量比小于3时,虽然会抑制驱动电压但有时得不到强散射。
[0239]
在上述光照射工序中,通过对上述组合物照射光,使上述光聚合性液晶化合物固化并且形成聚合物网络310。在此,在上述注入工序中,当液晶分子取向时,光聚合性液晶化合物为液晶相,但在光照射工序中,通过对组合物照射光,光聚合性液晶化合物因光聚合反应而固化,从而在保持其取向状态的原样下被固定化而形成聚合物网络310,无法对电场做出响应。因此,由光聚合性液晶化合物的固化物构成的聚合物网络310即便在之后被施加电压,其取向方向也不会与电场方向对齐。而另一方面,液晶成分320由于取向状态没有被固定化,因此,当施加电压时,其取向方向会与电场方向对齐。
[0240]
因此,在未施加电压时,聚合物网络310和液晶成分320的取向方向成为与平行于第一基板100和第二基板200的方向一致的状态,在这一状态下,通过使两者的折射率一致,第一液晶面板11变为透明状态。另外,当在像素电极120与共用电极220之间连接电源并对高分子分散液晶300施加了电压的施加电压时,液晶成分320的取向方向与电场方向对齐,因此,在液晶成分320与聚合物网络310的界面处由于折射率的不一致而变为光散射状态,第一液晶面板11变为白色浑浊状态(散射状态)。
[0241]
上述光照射工序中使用的光的种类没有特别限定,例如能够使用紫外线。作为紫外线,例如可举出在340nm以上且390nm以下的波段具有峰值波长的光。
[0242]
在上述光照射工序中,优选对上述组合物照射5mw/cm2以上且50mw/cm2以下的照度的光。通过将照度设为5mw/cm2以上,能得到更充分的散射,通过将照度设为50mw/cm2以下,能够抑制照射时的温度上升,抑制生产成品率的恶化和特性的偏差。
[0243]
在上述光照射工序中,优选对上述组合物照射0.5j/cm2以上且5j/cm2以下的照射量的光。通过将照射量设为0.5j/cm2以上,能够使光聚合性液晶化合物的聚合反应充分进行,减少未反应的光聚合性液晶化合物,形成聚合物网络310。其结果是,能够改善作为第一液晶面板11的迟滞特性或残影特性。另外,通过将照射量设为5j/cm2以下,能够提高生产节拍。
[0244]
接下来,说明第一液晶面板的图像显示方法。优选第一液晶面板11以场序彩色(fsc:field sequential color)方式显示图像,如图1所示,第一光源31x包含发出相互不同的颜色的光的多个发光元件(红色的led(发光二极管)31r、绿色的led31g以及蓝色的led31b)。在此,一般来说,在进行彩色显示的液晶显示装置中,1个像素被分割为设置有使红色光透射过的彩色滤光片的红色像素、设置有使绿色光透射过的彩色滤光片的绿色像素、以及设置有使蓝色光透射过的彩色滤光片的蓝色像素的3个子像素。能通过设置在这3个子像素的彩色滤光片进行彩色显示,但照射到液晶面板的背光源光的约3分之2会被彩色滤光片吸收。因此,彩色滤光片方式的液晶显示装置具有光利用效率低的问题。而另一方面,通过以fsc方式显示图像,使第一光源31x具有发出相互不同的颜色的光的多个发光元件,不使用彩色滤光片就能进行彩色显示,与彩色滤光片方式的液晶显示装置相比,光利用
效率提高,能够进一步提高第一液晶面板11的亮度,并且实现低功耗化。另外,由于不需要彩色滤光片,因此,能够使液晶显示装置1薄型化。
[0245]
在以fsc方式显示图像的第一液晶面板11中,作为1个画面的显示期间的1帧期间被分割为多个场。此外,场也被称为子帧,但在以下的说明中,统一使用场这一用语。例如,1帧期间被分割为:基于输入图像信号的红色成分而显示红色的画面的场(红色场);基于输入图像信号的绿色成分而显示绿色的画面的场(绿色场);以及基于输入图像信号的蓝色成分而显示蓝色的画面的场(蓝色场)。通过如以上那样逐个地显示原色,从而在液晶面板上显示彩色图像。
[0246]
这样,在以fsc方式显示图像的第一液晶面板11中,由于通过将帧期间分割为多个场并按每个场来显示不同的颜色,因此不需要用于进行彩色显示的彩色滤光片。从而,在fsc方式的液晶显示装置1中,与彩色滤光片方式的液晶显示装置相比,光利用效率变为约3倍。因此,fsc方式的液晶显示装置适于高亮度化或低功耗化。
[0247]
图3是示出实施方式1的液晶显示装置的整体构成的框图。本实施方式的液晶显示装置1包括预处理部1000、定时控制器2000、栅极驱动器3100、源极驱动器3200、led驱动器3300、第一液晶面板11以及第一光源31x。此外,也可以是栅极驱动器3100或源极驱动器3200或其双方设置在第一液晶面板11内。另外,在图3中省略了关于第二液晶面板12的说明,但第二液晶面板12不是以fsc方式显示图像的液晶面板,而是使用设置在第二液晶面板12的彩色滤光片和设置在第二液晶面板12的背面侧的背光源进行彩色显示的通常的液晶面板,除此以外,第二液晶面板12具有与第一液晶面板11同样的构成。
[0248]
第一液晶面板11包含用于显示图像的显示部11a。预处理部1000包含:信号分离电路1100、数据校正电路1200、红色场存储器1300(r)、绿色场存储器1300(g)以及蓝色场存储器1300(b)。
[0249]
在本实施方式中,第一光源31x采用了多个led(发光二极管)作为上述多个发光元件。详细地说,如图1所示,由红色的led31r、绿色的led31g以及蓝色的led31b构成了第一光源31x。此外,在本实施方式中,由定时控制器2000、栅极驱动器3100以及源极驱动器3200实现了液晶面板驱动部,由led驱动器3300实现了光源驱动部。另外,由信号分离电路1100实现了输入图像数据分离部。
[0250]
图4是示出实施方式1的液晶显示装置中的1帧期间的构成的图。1帧期间被分割为:红色场,其中基于输入图像信号din的红色成分进行红色的画面的显示;绿色场,其中基于输入图像信号din的绿色成分进行绿色的画面的显示;以及蓝色场,其中基于输入图像信号din的蓝色成分进行蓝色的画面的显示。在红色场中,从场开始时间点经过规定期间后,红色的led31r成为点亮状态。在绿色场中,从场开始时间点经过规定期间后,绿色的led31g成为点亮状态。在蓝色场中,从场开始时间点经过规定期间后,蓝色的led31b成为点亮状态。
[0251]
在液晶显示装置1的动作过程中,会重复这些红色场、绿色场以及蓝色场。从而,重复显示红色画面、绿色画面以及蓝色画面,将期望的彩色图像显示于显示部11a。此外,场的顺序没有特别限定。场的顺序例如也可以是“蓝色场、绿色场、红色场”的顺序。另外,在各场中将led设为点亮状态的期间的长度可以是在考虑液晶的响应特性的基础上决定。
[0252]
如图3所示,在显示部11a配设有多根(n根)源极线(影像信号线)sl1~sln和多根
(m根)栅极线(扫描信号线)gl1~glm。与源极线sl1~sln和栅极线gl1~glm的各交叉点对应地设置有形成像素的像素形成部4。即,显示部11a包含多个(n
×
m个)像素形成部4。上述多个像素形成部4配置成矩阵状,构成了m行
×
n列的像素矩阵。以下,也将源极线sl1~sln简称为源极线sl,也将栅极线gl1~glm简称为栅极线gl。
[0253]
各像素形成部4包含:tft(薄膜晶体管)40,其是开关元件,其栅极端子连接到通过对应的交叉点的栅极线gl,并且源极端子连接到通过该交叉点的源极线sl;像素电极120,其连接到该tft40的漏极端子;共用电极220和辅助电容电极45,其设置为上述多个像素形成部4共用;液晶电容42,其由像素电极120和共用电极220形成;以及辅助电容43,其由像素电极120和辅助电容电极45形成。由液晶电容42和辅助电容43构成了像素电容46。此外,在图3中的显示部11a内仅示出了与1个像素形成部4对应的构成要素。
[0254]
接下来,说明图3所示的构成要素的动作。预处理部1000内的信号分离电路1100将从外部传送来的输入图像信号din分离为红色的输入灰度级数据1r、绿色的输入灰度级数据1g以及蓝色的输入灰度级数据1b。预处理部1000内的数据校正电路1200将从信号分离电路1100输出的输入灰度级数据(红色的输入灰度级数据1r、绿色的输入灰度级数据1g以及蓝色的输入灰度级数据1b)校正为与施加到液晶面板11的电压相对应的数据,将校正后的数据作为施加灰度级数据(红色场用的施加灰度级数据1r、绿色场用的施加灰度级数据1g以及蓝色场用的施加灰度级数据1b)输出。此外,关于数据校正电路1200的详细说明后述。
[0255]
红色场存储器1300(r)、绿色场存储器1300(g)以及蓝色场存储器1300(b)中分别储存从数据校正电路1200输出的红色场用的施加灰度级数据1r、绿色场用的施加灰度级数据1g以及蓝色场用的施加灰度级数据1b。
[0256]
定时控制器2000从红色场存储器1300(r)、绿色场存储器1300(g)以及蓝色场存储器1300(b)分别读出红色场用的施加灰度级数据1r、绿色场用的施加灰度级数据1g以及蓝色场用的施加灰度级数据1b,输出数字影像信号dv、用于控制栅极驱动器3100的动作的栅极起始脉冲信号gsp和栅极时钟信号gck、用于控制源极驱动器3200的动作的源极起始脉冲信号ssp、源极时钟信号sck和锁存选通信号ls、以及用于控制led驱动器3300的动作的led驱动器控制信号s1。
[0257]
栅极驱动器3100基于从定时控制器2000传送来的栅极起始脉冲信号gsp和栅极时钟信号gck,以1个垂直扫描期间为周期重复对各栅极线gl施加有源扫描信号。
[0258]
源极驱动器3200接收从定时控制器2000传送来的数字影像信号dv、源极起始脉冲信号ssp、源极时钟信号sck以及锁存选通信号ls,对各源极线sl施加驱动用影像信号。此时,在源极驱动器3200中,在产生源极时钟信号sck的脉冲的定时,依次保持表示应当施加到各源极线sl的电压的数字影像信号dv。并且,在产生锁存选通信号ls的脉冲的定时,上述保持的数字影像信号dv被转换为模拟电压。该转换的模拟电压作为驱动用影像信号被一齐施加到所有源极线sl1~sln。
[0259]
led驱动器3300基于从定时控制器2000传送来的led驱动器控制信号s1,输出用于控制构成第一光源31x的各led(红色的led31r、绿色的led31g以及蓝色的led31b)的状态的光源控制信号s2。在第一光源31x中,基于光源控制信号s2,适当地进行各led的状态的切换(点亮状态与熄灭状态的切换)。此外,在本实施方式中,如图4所示的那样切换各led的状态。
[0260]
如上所述,栅极线gl1~glm被施加扫描信号,源极线sl1~sln被施加驱动用影像信号,各led的状态被适当地切换,从而,与输入图像信号din相应的图像显示于液晶面板11的显示部11a。
[0261]
第一光源31x包含发出相互不同的颜色的光的多个发光元件(红色的led31r、绿色的led31g以及蓝色的led31b)。第一光源31x例如具有将上述多个发光元件以直线状配置而成的棒状的形状。
[0262]
当将第一液晶面板11的长边的长度设为2a[cm],将第一液晶面板11与第一光源31x的距离设为h11[cm],将来自第一光源31x的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角设为θ11[
°
]时,优选液晶显示装置1满足下述(式1-1)。通过设为这样的方案,散射状态下的正面散射成分变强,能进一步抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降,能进行更明亮的显示。此外,在本说明书中,第一液晶面板与光源的距离是指从第一液晶面板到光源的第一液晶面板侧的端部的距离。另外,θ11是指从光源31x出射的光中的通过第一液晶面板11的最靠中央的光的入射角。
[0263]
1≤h11≤{a/(tanθ11)}

(式1-1)
[0264]
如图1所示,第一光源31x与第一液晶面板11的相互相向的一对端边部分11x和11y中的一端边部分11x对应地设置,液晶显示装置1还在第一液晶面板11与第二液晶面板12之间具备第二光源31y,第二光源31y与一对端边部分11x和11y中的另一端边部分11y对应地设置,第二光源31y从倾斜方向对第一液晶面板11的背面侧的主面11p照射光,来自第一光源31x的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角θ11与来自第二光源30y的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的光的入射角θ12相同。通过设为这样的方案,在散射状态下,能够在面板面内更均一地抑制亮度的下降。
[0265]
第二光源31y除了是设置在另一端边部分11y以外,与第一光源31x是同样的。
[0266]
当将第一液晶面板11的长边的长度设为2a[cm],将第一液晶面板11与第二光源31y的距离设为h12[cm],将来自第二光源31y的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的光的入射角设为θ12[
°
]时,优选液晶显示装置1满足下述(式1-2)。通过设为这样的方案,散射状态下的正面散射成分变强,能进一步抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降,能进行更明亮的显示。此外,θ12是指从光源31y出射的光中的通过第一液晶面板11的最靠中央的光的入射角。
[0267]
1≤h12≤{a/(tanθ12)}

(式1-2)
[0268]
优选第一光源31x和第二光源31y满足下述式(式1-3)和(式1-4)。通过设为这样的方案,相对于与一对端边部分11x和11y平行的第一液晶面板11的中心线,来自第一光源31x和第二光源31y的光会对称地照射,因此,在散射状态下,能够在面板面内更均一地抑制亮度的下降。
[0269]
h11=h12

(式1-3)
[0270]
θ11=θ12

(式1-4)
[0271]
优选第一光源31x和第二光源31y在正面观看时相对于与一对端边部分11x和11y平行的第一液晶面板11的中心线配置为线对称。通过设为这样的方案,在散射状态下,能够在面板面内更均一地抑制亮度的下降。
[0272]
优选将h11和h12、以及θ11和θ12设定为使得来自第一光源31x的光和来自第二光
源31y的光到达与一对端边部分11x和11y平行的第一液晶面板11的中心线。通过设为这样的方案,在散射状态下,能够在面板面内更均一地抑制亮度的下降。
[0273]
在第一液晶面板11为19英寸的情况下,h11和h12优选为3cm以上且12cm以下,更优选为4cm以上且11cm以下,进一步优选为5cm以上且10cm以下。另外,θ11和θ12优选为51
°
以上且63
°
以下,更优选为53
°
以上且61
°
以下,进一步优选为55
°
以上且59
°
以下。
[0274]
接下来,说明第二液晶面板12。在本实施方式的液晶显示装置1中,在第一液晶面板11为透明状态的情况下,能够从观察面侧视觉识别到第二液晶面板12的图像。
[0275]
图5是实施方式1的液晶显示装置所具备的第二液晶面板的截面示意图。如图5所示,第二液晶面板12从背面侧朝向观察面侧按顺序具有:第一偏振板510、第三基板600、第三取向膜710、含有液晶分子的液晶层800、第四取向膜720、第四基板900以及第二偏振板520。第三基板600具有第三支撑基板610和多个像素电极620。第四基板900具有第四支撑基板910、彩色滤光片层920以及共用电极930。
[0276]
在本实施方式中,说明第三基板600具备像素电极620、第四基板900具备共用电极930的垂直取向模式的液晶显示装置,但第二液晶面板12的显示模式不限于此,也可以是在第三基板600或第四基板900上设置有像素电极和共用电极这两者的水平取向模式的液晶显示装置。垂直取向模式是指在未对液晶层施加电压时使液晶分子相对于一对基板(上述第一基板和上述第二基板)各自的主面在大致垂直的方向上取向的模式,例如可举出va(vertical alignment;垂直取向)模式、tn(twisted nematic;扭曲向列)模式等。另外,水平取向模式是指在未对液晶层施加电压时使液晶分子相对于一对基板各自的主面在大致水平的方向上取向的模式,例如可举出ips(in-plane switching;面内开关)模式、以及ffs(fringe field switching;边缘场开关)模式。
[0277]
此外,大致垂直例如是指液晶分子的预倾角相对于各基板的主面为85
°
以上且90
°
以下。大致水平例如是指液晶分子的预倾角相对于各基板的主面为0
°
以上且5
°
以下。预倾角是指对液晶层的施加电压小于阈值电压(包含未施加电压)时液晶分子的长轴相对于基板的表面所形成的角度,将基板面设为0
°
,将基板法线设为90
°
。基板的主面是指基板面。
[0278]
在本实施方式中,来自背光源50的光入射到第二液晶面板12,并且液晶层800的液晶分子的取向进行切换,从而,控制透射过第二液晶面板12的光的量。第二液晶面板12为液晶显示(lcd:liquid crystal display)面板。
[0279]
优选第三支撑基板610和第四支撑基板910为透明基板,例如可举出玻璃基板、塑料基板等。
[0280]
像素电极620与第一液晶面板11所具备的像素电极120是同样的,共用电极930与第一液晶面板11所具备的共用电极220是同样的。
[0281]
彩色滤光片层920由红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片构成,在各像素以条状设置有具备红色彩色滤光片的图像元素、具备绿色彩色滤光片的图像元素以及具备蓝色彩色滤光片的图像元素这3个图像元素。
[0282]
红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片例如由含有颜料的透明树脂构成。通常,在所有像素配置有红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片的组合,通过控制透射过红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片以及蓝色彩色滤光片的颜色光的量并且使其混色而在各像素中得到期望的颜色。
[0283]
第三取向膜710和第四取向膜720具有控制液晶层800中的液晶分子的取向的功能,在对液晶层800的施加电压小于阈值电压(包含未施加电压)时,主要通过取向膜的作用来控制液晶层800中的液晶分子的取向。作为取向膜的材料,能够使用主链中具有聚酰亚胺的聚合物、主链中具有聚酰胺酸的聚合物、主链中具有聚硅氧烷的聚合物等在液晶显示面板的领域中常见的材料。
[0284]
液晶层800包含液晶材料,通过对液晶层800施加电压,根据所施加的电压来使液晶材料中的液晶分子的取向状态变化,从而控制光的透射量。
[0285]
液晶分子可以是由上述式(l)定义的介电常数各向异性(δε)具有正的值的液晶分子,也可以是该介电常数各向异性(δε)具有负的值的液晶分子。
[0286]
液晶分子的取向的切换是通过由多个像素电极620和共用电极930对液晶层800施加电压而进行的。在像素电极620与共用电极930之间未被施加电压的未施加电压状态下,由第三取向膜710和第四取向膜720来限制液晶分子的初始取向。此外,像素电极620与共用电极930之间未被施加电压的未施加电压状态包含像素电极620与共用电极930之间实质上未被施加电压的状态,是指对液晶层800的施加电压小于阈值的状态。
[0287]
第二液晶面板12也可以在第三基板600和第四基板900的与液晶层800相反的一侧还具有偏振板。优选上述偏振板均为吸收型偏振器,处于相互的吸收轴正交的正交尼克尔的配置关系。另外,优选液晶层800中的液晶分子在未施加电压状态下在与任意一个偏振板的吸收轴平行的方向上均匀取向。通过设为这样的方案,液晶面板12成为常黑模式。
[0288]
背光源50只要是对第二液晶面板12照射光的背光源即可,没有特别限定。作为背光源50,能够使用在液晶显示装置的领域中常用的背光源。背光源50只要能够配置在第二液晶面板12的背面,使背光源50产生的光透射过第二液晶面板12的透射区域,出射到观察者侧即可,可以是直下型,也可以是边光型。
[0289]
背光源50例如包含光源和导光板。光源只要是发出包含可见光的光的光源即可,没有特别限定,可以是发出仅包含可见光的光的光源,也可以是发出包含可见光和紫外光这两者的光的光源。为了能由第二液晶面板12进行彩色显示,适合使用发出白色光的光源。作为光源的种类,例如适合使用冷阴极荧光灯(ccfl)、发光二极管(led)等。导光板只要具有使从端面入射的光均一地进行面发光的功能即可,能够使用在液晶显示装置的领域中常用的导光板。此外,在本说明书中,“可见光”是指波长为380nm以上且小于800nm的光(电磁波)。背光源50还能够适当地使用扩散板、棱镜片等光学片。
[0290]
当将第一液晶面板11的长边的长度设为2a[cm]时,优选第一液晶面板11与第二液晶面板12的距离b[cm]为a[cm]以下。通过设为这样的方案,能够使液晶显示装置1薄型化。另外,由于能使第一液晶面板11与第二液晶面板12的影像位置靠近,因此,在从倾斜方向对液晶显示装置1进行视觉识别时,能够进行具有一体感的呈现。例如,适合于在第一液晶面板11和第二液晶面板12上显示文字信息的情况。
[0291]
也优选第一液晶面板11与第二液晶面板12的距离b[cm]超过a[cm]。通过设为这样的方案,能使第一液晶面板11与第二液晶面板12的影像位置远离,因此,在从倾斜方向对液晶显示装置1进行视觉识别时,能够进行更具有空间纵深感的呈现。
[0292]
在第一液晶面板11为19英寸、第二液晶面板为17英寸的情况下,优选a=40cm,b优选为10cm以上且20cm以下,更优选为11cm以上且19cm以下,进一步优选为12cm以上且18cm
以下。
[0293]
如上所述,本实施方式的液晶显示装置1是将前面面板(第一液晶面板11)设为pdlc面板、将背面面板(第二液晶面板12)设为lcd面板的双显示器(pdlc面板+lcd面板),并且通过使以fsc方式驱动的光源向pdlc面板倾斜照射,能够实现能兼顾良好的透明透射率(50%以上)、大型化(例如19英寸尺寸)以及明亮的显示(高亮度)这三者的显示装置。
[0294]
本实施方式的液晶显示装置1除了上述构件以外,还包括tcp(带载封装)、pcb(印刷配线基板)等外部电路、视角扩大膜、亮度提高膜等光学膜、外框(框架)等多个构件,根据构件的不同,也可以装入到其它构件中。对于已经说明的构件以外的构件,没有特别限定,能够使用在液晶显示装置的领域中常用的构件,因此,省略说明。
[0295]
(实施方式2)
[0296]
在本实施方式中,主要说明本实施方式所特有的特征,对于与上述实施方式1重复的内容,省略说明。本实施方式除了在第一光源31x与第二液晶面板12之间具备背面侧光源以外,与实施方式1实质相同。
[0297]
图6是实施方式2的液晶显示装置的截面示意图。如图6所示,优选本实施方式的液晶显示装置1在第一光源31x与第二液晶面板12之间具备作为上述背面侧光源的第一背面侧光源32x,第一背面侧光源32x从倾斜方向对第一液晶面板11的背面侧的主面11p照射光。通过设为这样的方案,能够进一步抑制散射状态下的面板中央部的亮度(更具体来说是正面亮度)的下降。其结果是,能使显示画面进一步大型化。
[0298]
优选第一背面侧光源32x与第一光源31x同样地包含发出相互不同的颜色的光的多个发光元件(红色的led31r、绿色的led31 g以及蓝色的led31b)。第一背面侧光源32x例如具有将上述多个发光元件以直线状配置而成的棒状的形状。
[0299]
当将第一液晶面板11的长边的长度设为2a[cm],将第一液晶面板11与第一光源31x的距离设为h11[cm],将来自第一光源31x的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角设为θ11[
°
],将来自第一背面侧光源32x的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角设为θ21[
°
]时,优选满足下述(式1-1)和(式2-1)。通过设为这样的方案,散射状态下的正面散射成分变强,能进一步抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降,能进行更明亮的显示。此外,θ21是指从光源32x出射的光中的通过第一液晶面板11的最靠中央的光的入射角。
[0300]
1≤h11≤{a/(tanθ11)}

(式1-1)
[0301]
θ11-θ21>10
°…
(式2-1)
[0302]
当将第一液晶面板11的长边的长度设为2a[cm],将第一液晶面板11与第二光源31y的距离设为h12[cm],将来自第二光源31y的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角设为θ12[
°
],将来自第二背面侧光源32y的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角设为θ22[
°
]时,优选满足下述(式1-2)和(式2-2)。通过设为这样的方案,散射状态下的正面散射成分变强,能进一步抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降,能进行更明亮的显示。此外,θ22是指从光源32y出射的光中的通过第一液晶面板11的最靠中央的光的入射角。
[0303]
1≤h12≤{a/(tanθ12)}

(式1-2)
[0304]
θ12-θ22>10
°…
(式2-2)
[0305]
如图6所示,第一背面侧光源32x与第一液晶面板11的相互相向的一对端边部分11x和11y中的一端边部分11x对应地设置,液晶显示装置1还在第一液晶面板11与第二液晶面板12之间具备第二背面侧光源32y,第二背面侧光源32y与一对端边部分11x和11y中的另一端边部分11y对应地设置,第二背面侧光源32y从倾斜方向对第一液晶面板11的背面侧的主面11p照射光,来自第一背面侧光源32x的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角θ21与来自第二背面侧光源32y的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角θ22相同。通过设为这样的方案,在散射状态下,能够在面板面内更均一地抑制亮度的下降。
[0306]
第二背面侧光源32y除了是设置在另一端边部分11y以外,与第一背面侧光源32x是同样的。
[0307]
当将第一液晶面板11的长边的长度设为2a[cm],将第一液晶面板11与第二光源31y的距离设为h12[cm],将来自第二光源31y的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角设为θ12[
°
],将来自第二背面侧光源32y的光对第一液晶面板11的背面侧的主面11p的入射角设为θ22[
°
]时,优选满足下述(式1-2)和(式2-2)。通过设为这样的方案,散射状态下的正面散射成分变强,能进一步抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降,能进行更明亮的显示。
[0308]
1≤h12≤{a/(tanθ12)}

(式1-2)
[0309]
θ12-θ22>10
°…
(式2-2)
[0310]
当将第一液晶面板11与第一背面侧光源32x的距离设为h21[cm],将第一液晶面板11与第二背面侧光源32y的距离设为h22[cm]时,第一优选背面侧光源32x和第二背面侧光源32y满足下述式(式2-3)和(式2-4)。通过设为这样的方案,相对于与一对端边部分11x和11y平行的第一液晶面板11的中心线,来自第一背面侧光源32x和第二背面侧光源32y的光会对称地照射,因此,在散射状态下,能够在面板面内更均一地抑制亮度的下降。
[0311]
h21=h22

(式2-3)
[0312]
θ21=θ22

(式2-4)
[0313]
优选第一背面侧光源32x和第二背面侧光源32y在正面观看时相对于与一对端边部分11x和11y平行的第一液晶面板11的中心线配置为线对称。通过设为这样的方案,在散射状态下,能够在面板面内更均一地抑制亮度的下降。
[0314]
优选将θ21和θ22设定为使得来自第一背面侧光源32x的光和来自第二背面侧光源32y的光到达与一对端边部分11x和11y平行的第一液晶面板11的中心线。通过设为这样的方案,在散射状态下,能够在面板面内更均一地抑制亮度的下降。
[0315]
优选将h21和h22、以及θ21和θ22设定为使得来自第一背面侧光源32x的光和来自第二背面侧光源32y的光到达与一对端边部分11x和11y平行的第一液晶面板11的中心线。通过设为这样的方案,在散射状态下,能够在面板面内更均一地抑制亮度的下降。
[0316]
在第一液晶面板11为19英寸的情况下,h21和h22优选为4cm以上且13cm以下,更优选为5cm以上且12cm以下,进一步优选为6cm以上且11cm以下。另外,θ21和θ22优选为62
°
以上且74
°
以下,更优选为64
°
以上且72
°
以下,进一步优选为66
°
以上且70
°
以下。
[0317]
第一光源31x与第一背面侧光源32x的距离d、以及第二光源31y与第二背面侧光源32y的距离d优选为1cm以上且6cm以下,更优选为2cm以上且5cm以下。
[0318]
(变形例1)
[0319]
图7是变形例1的液晶显示装置的截面示意图。图7是沿着图6中的y1-y2线的截面示意图。如图7所示,第一液晶面板11也可以在第一基板100的背面侧具备透明树脂板20。通过使第一液晶面板11具备透明树脂板20,能够提高第一液晶面板11的强度。透明树脂板20可以是与第一支撑基板110相同的尺寸,也可以是比第一支撑基板110大的尺寸。作为透明树脂板20,例如可举出亚克力板。
[0320]
(变形例2)
[0321]
图8是变形例2的液晶显示装置的截面示意图。如图8所示,液晶显示装置1也可以在第一液晶面板11的观察面侧具备遮光隔栅(louver)13。通过设为这样的方案,在从倾斜方向观察液晶显示装置时,能够以看不到光源(特别是构成光源的led)的方式进行遮光。
[0322]
图9是变形例2的液晶显示装置所具备的遮光隔栅的立体示意图。如图9所示,遮光隔栅13具备:隔栅层131,其中遮光层1311与透明层1312交替并行排列;以及一对透明膜132,其夹持隔栅层131。遮光层1311和透明层1312例如包含硅酮树脂。
[0323]
(变形例3)
[0324]
图10a~图10d是变形例3的液晶显示装置的截面示意图的一个例子。如图10a~图10d所示,第一液晶面板11也可以还在第一支撑基板110的背面侧和第二支撑基板210的观察面侧中的至少一方具备各向异性光扩散膜14,各向异性光扩散膜14具有在正面观看时使光透射过、在倾斜观看时使光散射的功能。通过设为这样的方案,能够进一步抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降。
[0325]
例如,可以如图10a所示,在液晶显示装置1具备一对光源(第一光源31x和第二光源31y)的方案中,在第一支撑基板110的背面侧配置有各向异性光扩散膜14,也可以如图10b所示,在液晶显示装置1具备一对光源(第一光源31x和第二光源31y)的方案中,在第二支撑基板210的观察面侧配置有各向异性光扩散膜14。另外,也可以如图10c所示,在液晶显示装置1具备两对光源(第一光源31x和第二光源31y、以及第一背面侧光源32x和第二背面侧光源32y)的方案中,在第一支撑基板110的背面侧配置有各向异性光扩散膜14,也可以如图10d所示,在液晶显示装置1具备两对光源(第一光源31x和第二光源31y、以及第一背面侧光源32x和第二背面侧光源32y)的方案中,在第二支撑基板210的观察面侧配置有各向异性光扩散膜14。
[0326]
各向异性光扩散膜14例如可以具有在从右侧和左侧这两侧倾斜观看该各向异性光扩散膜14的主面时使光扩散的功能,也可以具有在从其中任意一侧倾斜观看时使光扩散的功能。
[0327]
作为各向异性光扩散膜14,例如可举出国际公开第2016/051560号所公开的光扩散膜(高、低折射率结构的混合膜)或pdlc片等。通过使用这种各向异性光扩散膜14,向正面的光扩散效率提高。pdlc片是在未施加电压时为散射状态、在施加电压时为透明状态的普通型pdlc,与玻璃基材的情况相比能够薄型化。作为pdlc片,例如能够使用smartint公司制造的pdlc膜。
[0328]
图11a是变形例3的液晶显示装置所具备的各向异性光扩散膜的立体示意图。图11b是变形例3的液晶显示装置所具备的各向异性光扩散膜的截面示意图。使用图11a和图11b,具体地说明各向异性光扩散膜14的一个例子。此外,图11a和图11b所示的各向异性光扩散膜14的第一内部结构4020和第二内部结构4030均为柱结构(4020a、4030a),但图11b是
作为总括性的图使用的,不限于第一和第二内部结构(4020、4030)均为柱结构(4020a、4030a)的情况,例如也包含它们为隔栅结构等其它内部结构的情况。
[0329]
如图11a和图11b所示,各向异性光扩散膜14是具有单层的光扩散层4050的膜,光扩散层4050在折射率相对低的区域4011中沿着膜的膜厚方向从下方起依次具有第一柱结构4020a和第二柱结构4030a,第一柱结构4020a和第二柱结构4030a具备作为折射率相对高的多个区域(4012、4012

)的柱状物(4012a、4012a

)。
[0330]
另外,第一柱结构4020a中的柱状物4012a在沿着膜的膜厚方向的中间点处具有弯曲部4014。
[0331]
图12是变形例3的液晶显示装置所具备的各向异性光扩散膜的立体示意图。以第一内部结构4020和第二内部结构4030均为柱结构(4020a、4030a)的情况为例,对各向异性光扩散膜14的光扩散特性进行具体说明。
[0332]
如图12所示,各向异性光扩散膜14在膜内具有第一柱结构4020a和第二柱结构4030a,并且在构成第一柱结构4020a的柱状物设置有弯曲部4014。因此,如图12所示,通过使由于各个第一柱结构4020a和第二柱结构4030a而产生的3个光扩散入射角度区域在适当的范围内错开并重合,能够有效地扩大整个膜的光扩散入射角度区域。
[0333]
在此,在柱结构中,能够使与构成柱结构的柱状物的倾斜角度大致平行的入射角度的入射光没有损失地高效扩散。这是因为,这种入射角度包含在光扩散入射角度区域中。但是,与柱状物的倾斜角度完全一致的入射角度的入射光有时会在没有充分扩散的情况下透射过去。对此,如果是各向异性光扩散膜14,就能够有效地解决该问题。
[0334]
例如,如箭头a所示的入射光那样入射角度与第二柱结构4030a的柱状物的倾斜角度完全平行的入射光存在不被第二柱结构4030a充分扩散的倾向。但是,如果是图12所示的各向异性光扩散膜14,则会通过由具有弯曲部4014的柱状物构成的第一柱结构4020a使光分成两阶段来扩散,因此,最终能够使光以足够的水平扩散。
[0335]
另外,例如箭头b所示的入射光那样入射角度与第二柱结构4030a的柱状物的倾斜角度大为不同的入射光仅通过第二柱结构4030a的柱状物的侧面而以月牙状扩散,在第二柱结构4030a的阶段存在扩散不充分的倾向。但是,如果是图12所示的各向异性光扩散膜14,则能够通过由具有弯曲部4014的柱状物构成的第一柱结构4020a使光最终以充分的水平扩散。
[0336]
因此,如果是各向异性光扩散膜14,则既能够有效地扩大整个膜的光扩散入射角度区域,又能够有效地抑制入射光的入射角度的变化所伴有的光扩散特性的变化。
[0337]
此外,是以入射光从第二柱结构侧入射的情况为例进行了说明,但在入射光从第一柱结构侧入射的情况下也是同样的。另外,是以3个阶段的扩散为例进行了说明,但也可以是4个阶段以上的扩散。
[0338]
图13a和图13b是变形例3的液晶显示装置所具备的各向异性光扩散膜的截面示意图的一个例子。在上述图11a、图11b以及图12中,是以第一和第二内部结构均为柱结构的情况为例对各向异性光扩散膜14进行了说明,但第一和第二内部结构没有特别限制。具体来说,可举出图13a所示那样的、第一和第二内部结构均为隔栅结构(4020b、4030b)的方案;或者是图13b所示那样的、第一内部结构为隔栅结构4020b而第二内部结构为柱结构4030a的方案;或者是第一内部结构为柱结构4020a而第二内部结构为隔栅结构4030b的方案等。
[0339]
此外,差别在于,柱结构使入射光进行各向同性光扩散(扩散光的平面形状为大致圆形的光扩散),而隔栅结构使入射光进行各向异性光扩散(扩散光的平面形状为线状的光扩散)。
[0340]
如图10a和图10b所示,也可以是,上述实施方式的第二液晶面板12从背面侧朝向观察面侧按顺序具备:第三支撑基板610;液晶层800;第四支撑基板910;以及各向异性光反射膜15,其具有在正面观看时使光透射过、在倾斜观看时使光反射的功能。通过设为这样的方案,能够提高来自背光源50的光的再利用效率,能够进一步提高液晶显示装置1的亮度。
[0341]
作为各向异性光反射膜15,例如可举出电介质多层膜镜、亮度提升膜等。
[0342]
电介质多层膜镜具有在基板上交替层叠有具有高折射率的电介质材料和具有低折射率的电介质材料的结构。例如,可举出tio2作为具有高折射率的电介质材料,可举出sio2作为具有低折射率的电介质材料。电介质多层膜镜例如具有将具有高折射率的电介质材料与具有低折射率的电介质材料交替层叠有十几层至几十层的结构。另外,能够使用玻璃基板等作为基板,但不限于此,只要是具有透光性的基板即可。作为电介质多层膜镜,例如可举出东丽(toray)公司制造的picasus(注册商标)等。
[0343]
亮度提升膜是使规定方向的偏振光(在规定方向上振动的光)透射过、使除此以外的偏振光反射的光学构件。作为亮度提升膜,例如可举出3m公司制造的dbef(注册商标)等。
[0344]
如图10a和图10b所示,液晶显示装置1也可以在第二液晶面板12的观察面侧且第一光源31x的附近具备第一镜61x,在第二液晶面板12的观察面侧且第二光源31y的附近具备第二镜61y。通过设为这样的方案,能够通过各向异性光反射膜15使来自第一光源31x和31y的光反射到观察面侧而对光进行再利用,提高光的利用效率。
[0345]
第一镜61x和第二镜61y只要是具有反射功能的构件即可,没有特别限定。第一镜61x和第二镜61y例如宽度为1cm。
[0346]
如图10c和图10d所示,液晶显示装置1也可以还具备:第三镜62x,其配置在第一光源31x的观察面侧;第四镜62y,其配置在第二光源31y的观察面侧;第五镜63x,其配置在第一背面侧光源32x的背面侧;以及第六镜63y,其配置在第二背面侧光源32y的背面侧。通过设为这样的方案,来自第一光源31x、第二光源31y、第一背面侧光源32x以及第二背面侧光源32y的光能够容易向第一液晶面板11的中央部集中。
[0347]
第三镜62x、第四镜62y、第五镜63x以及第六镜63y只要是具有反射功能的构件即可,没有特别限定。
[0348]
如图10c和图10d所示,液晶显示装置1也可以具备:第一各向异性光反射膜70x,其以接受从第一光源31x和第一背面侧光源32x照射的光的方式配置在第三镜62x和第五镜63x之间;以及第二各向异性光反射膜70y,其以接受来自第二光源31y和第二背面侧光源32y照射的光的方式配置在第四镜62y和第六镜63y之间。通过设为这样的方案,在第一光源31x、第二光源31y、第一背面侧光源32x以及第二背面侧光源32y中的至少1个光源包含led的情况下,能够不易从观察面侧看到led亮点。
[0349]
作为第一各向异性光反射膜70x和第二各向异性光反射膜70y,可举出亮度提升膜等。作为亮度提升膜,可举出上述的亮度提升膜。
[0350]
以下,举出实施例和比较例,更详细地说明本发明,但本发明不仅限于这些实施例。
[0351]
(实施例1-1)
[0352]
作为实施例1-1的液晶显示装置,制作了图1所示的上述实施方式1的液晶显示装置。
[0353]
首先,说明实施例1-1的液晶显示装置所具备的第一液晶面板11。准备:第一基板100,其具备由ito构成的像素电极120;以及第二基板200,其具备由ito构成的共用电极220。在像素电极120的与第一支撑基板110相反侧的面、以及共用电极220的与第二支撑基板210相反侧的面分别涂敷包含光异构化聚合物的取向膜材料,实施光取向处理,形成第一取向膜410和第二取向膜420。对第一取向膜410和第二取向膜420以使彼此成为反平行(anti-parallel)取向的方式实施光取向处理。
[0354]
接着,使第一取向膜410和第二取向膜420在内侧而将第一基板100和第二基板200相对配置,向第一基板100与第二基板200之间注入含有90.6wt%的作为正型液晶的主体液晶(液晶成分320)、8.96wt%的光聚合性液晶化合物(单体)以及0.448wt%的聚合引发剂的组合物(高分子分散液晶材料)。液晶成分320使用δn=0.18、δε=+20、旋转粘性γ1=206mpa
·
s的液晶化合物。作为光聚合性液晶化合物,使用具有介晶基、光反应性基团以及丙烯酸酯基的单体。作为聚合引发剂,使用oxe03(basf公司制造)。
[0355]
对该高分子分散材料液晶照射光照度为50mw/cm2、光照射量为2j/cm2的(主波长为365nm)的紫外线(uv)(即进行40秒钟的照射),将上述单体聚合物化,在第一基板100与第二基板200间形成高分子分散液晶300,制成单元厚度为3μm的第一液晶面板11。在第一液晶面板11上未设置黑矩阵层和彩色滤光片层。
[0356]
实施例1-1的液晶显示装置1所具备的第二液晶面板12使用偏振板为正交尼克尔配置的现有的va模式的液晶面板。而且,与现有技术同样地,在第二液晶面板12的背面侧配置有背光源50,背光源50具备导光板以及配置在导光板的端面的led光源。
[0357]
第一光源31x和第二光源31y分别是将红色的led31r、绿色的led31g以及蓝色的led31b按每种颜色为多个而配置成一列的棒状光源。使得通过以fsc方式驱动第一光源31x和第二光源31y,能进行彩色显示。
[0358]
在实施例1-1中,如下设定图1所示的各部分的长度和角度。
[0359]
h11=h12=8cm
[0360]
a=20cm
[0361]
b=10cm
[0362]
θ11=θ12=68
°
[0363]
如上制作的实施例1-1的液晶显示装置所具备的第一液晶面板11是在未施加电压时为透明状态、在施加电压时为散射状态的反向型(反向模式)的液晶面板。另外,在实施例1-1中,1≤8≤{20/tan68
°
}≈8.08,满足上述(式1-1)和(式1-2)。
[0364]
(实施例1-2)
[0365]
图14是实施例1-2的液晶显示装置的截面示意图。图15a是示出实施例1-2的液晶显示装置所具备的遮光隔栅片的透射率的角度依赖性的图表。图15b是图15a所示的图表的被四边形包围的区域的放大图。图15c是示出实施例1-2的液晶显示装置所具备的遮光隔栅片的透射率的角度依赖性的测定方法的示意图。
[0366]
除了在第一液晶面板11的观察面侧设置具有图15a和图15b所示的透射率的角度
依赖性的信越聚合物公司制造的遮光隔栅片作为遮光隔栅13以外,与实施例1-1同样地制作了图14所示的实施例1-2的液晶显示装置。遮光隔栅片的遮光层1311的间距p=0.100mm,视角为48
°
,最大光线透射率角度为0
°
,一对透明膜132分别由厚度为0.2mm的pc膜构成,遮光隔栅片的厚度为0.79mm。
[0367]
此外,在本说明书中,遮光隔栅(例如上述遮光隔栅片)的透射率的角度依赖性是通过图15c所示的方法使用面板模块评价装置lcd5200(大塚电子株式会社制造)求出的。具体来说,使用面板模块评价装置lcd5200,如图15c所示,测定出配置有遮光隔栅的情况下的各角度θ时的亮度、以及未配置遮光隔栅的情况下的角度θ=0
°
时的亮度。通过将配置有遮光隔栅的情况下的各角度θ时的亮度除以未配置遮光隔栅的情况下的角度θ=0
°
时的亮度,求出各角度θ时的透射率。使用卤素灯作为测定亮度时的光源。测定波长设定为约550nm,受光角设为约2
°
。实施例1-2中使用的遮光隔栅片在θ=23.5
°
时透射率小于1%,具有较强的遮光性能。
[0368]
(实施例1-3)
[0369]
图16是实施例1-3的液晶显示装置的截面示意图。图17是示出光学膜的透射率的角度依赖性的测定方法的示意图。除了在第一液晶面板11中在第一支撑基板110的背面侧配置有各向异性光扩散膜14以外,与实施例1-1同样地制作了图16所示的实施例1-3的液晶显示装置1。
[0370]
在实施例1-3中,作为各向异性光扩散膜14,使用表现出下表1的光学特性的各向异性光扩散膜1-a。下表1示出了各向异性光扩散膜1-a的透射率的角度依赖性。
[0371]
此外,在本说明书中,各向异性光扩散膜、各向异性光反射膜等光学膜的透射率的角度依赖性是通过图17所示的方法使用面板模块评价装置lcd5200(大塚电子株式会社制造)求出的。具体来说,使用面板模块评价装置lcd5200,如图17所示,测定出配置有光学膜的情况下的各角度θi(=θd)时的亮度,通过将各角度θi(=θd)时的亮度除以角度θi=θd=0
°
时的亮度,求出各角度θi(=θd)时的透射率。即,将角度为0
°
时的透射率设为100%,算出各角度下的透射率。使用卤素灯作为测定亮度时的光源。测定波长设定为约550nm,受光角设为约2
°
。在图17中,作为光学膜示出了各向异性光扩散膜和各向异性光反射膜。
[0372]
【表1】
[0373]
角度透射率0
°
100%
±
15
°
95%
±
30
°
31~36%
±
40
°
3.1~3.3%
±
45
°
3.1~3.5%
±
50
°
2.9~3.3%
±
60
°
1.3~1.4%
[0374]
(实施例1-4)
[0375]
图18是实施例1-4的液晶显示装置的截面示意图。除了在第二液晶面板12中在第四支撑基板910的观察面侧配置有各向异性光反射膜15,在各向异性光反射膜15的两端配置有第一镜61x和第二镜61y,使来自第一光源31x和第二光源31y的光朝向背面侧出射,并
设定为θ11=θ12=75
°
以外,与实施例1-1同样地制作了图18所示的实施例1-4的液晶显示装置1。
[0376]
在实施例1-4中,作为各向异性光反射膜15,使用表现出下表2的光学特性的各向异性光反射膜。下表2示出了各向异性光反射膜的透射率的角度依赖性。
[0377]
【表2】
[0378]
角度透射率0
°
100%
±
15
°
98~99%
±
30
°
93~94%
±
40
°
87~88%
±
45
°
82~83%
±
50
°
76~77%
±
60
°
63~64%
[0379]
在实施例1-4中,1≤4≤{20/tan75
°
}≈5.36,满足上述(式1-1)和(式1-2)。
[0380]
(实施例1-5)
[0381]
图19是实施例1-5的液晶显示装置的截面示意图。除了在第一液晶面板11中在第一支撑基板110的背面侧配置有各向异性光扩散膜14,在第二液晶面板12中在第四支撑基板910的观察面侧配置有各向异性光反射膜15,在各向异性光反射膜15的两端配置有第一镜61x和第二镜61y,使来自第一光源31x和第二光源31y的光朝向背面侧出射,并设定为h11=h12=4cm、b=5cm、θ11=θ12=75
°
以外,与实施例1-1同样地制作了图19所示的实施例1-5的液晶显示装置1。
[0382]
在实施例1-5中,作为各向异性光扩散膜14,使用上述各向异性光扩散膜1-a,作为各向异性光反射膜15,使用表现出上述表2的光学特性的各向异性光反射膜。
[0383]
在实施例1-5中,1≤4≤{20/tan75
°
}≈5.36cm,满足上述(式1-1)和(式1-2)。
[0384]
(实施例1-6)
[0385]
除了设定为h11=h12=8cm、b=10cm、θ11=θ12=68
°
以外,与实施例1-5同样地制作了实施例1-6的液晶显示装置1。
[0386]
在实施例1-6中,1≤8≤{20/tan68
°
}≈8.08,满足上述(式1-1)和(式1-2)。
[0387]
(实施例2-1)
[0388]
图20是实施例2-1的液晶显示装置的截面示意图。制作了图20所示的实施例2-1的液晶显示装置1,该液晶显示装置1除了具备第一背面侧光源32x和第二背面侧光源32y以外,具有与实施例1-1同样的构成。设定为θ21=θ22=57
°

[0389]
在实施例2-1中,1≤8≤{20/tan68
°
}≈8.08cm,满足上述(式1-1)和(式1-2),θ11-θ21=θ12-θ22=68
°
-57
°
=11
°
>10
°
,满足上述(式2-1)和(式2-2)。
[0390]
(实施例2-2)
[0391]
图21是实施例2-2的液晶显示装置的截面示意图。除了在第一液晶面板11的观察面侧配置有与实施例1-2中使用的遮光隔栅同样的遮光隔栅13以外,与实施例2-1同样地制作了图21所示的实施例2-2的液晶显示装置。
[0392]
(实施例2-3)
[0393]
除了如图10c所示在第一液晶面板11中在第一支撑基板110的背面侧设置有各向异性光扩散膜14以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-3的液晶显示装置1。在实施例2-3中,作为各向异性光扩散膜14,使用上述各向异性光扩散膜1-a。
[0394]
(实施例2-4)
[0395]
除了如图10d所示在第一液晶面板11中在第二支撑基板210的观察面侧设置有各向异性光扩散膜14以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-4的液晶显示装置1。在实施例2-4中,作为各向异性光扩散膜14,使用上述各向异性光扩散膜1-a。
[0396]
(实施例2-5)
[0397]
除了如图10c所示在第一液晶面板11中在第一支撑基板110的背面侧设置有各向异性光扩散膜14以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-5的液晶显示装置1。在实施例2-5中,作为各向异性光扩散膜14,使用具有下表3的光学特性的各向异性光扩散膜1-b。下表3示出了各向异性光扩散膜1-b的透射率的角度依赖性。
[0398]
【表3】
[0399]
角度透射率0
°
100%
±
15
°
97~98%
±
30
°
72~89%
±
40
°
8~13%
±
45
°
3.1~3.6%
±
50
°
3.4%
±
60
°
1.7~2.2%
[0400]
(实施例2-6)
[0401]
除了如图10d所示在第一液晶面板11中在第二支撑基板210的观察面侧设置有各向异性光扩散膜14以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-6的液晶显示装置1。在实施例2-6中,作为各向异性光扩散膜14,使用上述各向异性光扩散膜1-b。
[0402]
(实施例2-7)
[0403]
除了如图10c所示在第一液晶面板11中在第一支撑基板110的背面侧设置有各向异性光扩散膜14以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-7的液晶显示装置1。在实施例2-7中,作为各向异性光扩散膜14,使用具有下表4的光学特性的各向异性光扩散膜1-c。下表4示出了各向异性光扩散膜1-c的透射率的角度依赖性。
[0404]
【表4】
[0405]
角度透射率-60
°
1.7%-50
°
3.0%-45
°
4.2%-40
°
3.7%-30
°
21%-15
°
92%0
°
100%
+15
°
100%+30
°
98%+40
°
95%+45
°
93%+50
°
90%+60
°
81%
[0406]
(实施例2-8)
[0407]
除了如图10d所示在第一液晶面板11中在第二支撑基板210的观察面侧设置有各向异性光扩散膜14以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-8的液晶显示装置1。在实施例2-8中,作为各向异性光扩散膜14,使用上述各向异性光扩散膜1-c。
[0408]
(实施例2-9)
[0409]
除了如图10c所示在第一液晶面板11中在第一支撑基板110的背面侧设置有各向异性光扩散膜14以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-9的液晶显示装置1。在实施例2-9中,作为各向异性光扩散膜14,使用具有下表5的光学特性的各向异性光扩散膜1-d。下表5示出了各向异性光扩散膜1-d的透射率的角度依赖性。
[0410]
【表5】
[0411]
角度透射率-60
°
2.3%-50
°
3.5%-45
°
3.7%-40
°
13%-30
°
79%-15
°
98%0
°
100%+15
°
100%+30
°
98%+40
°
95%+45
°
93%+50
°
90%+60
°
81%
[0412]
(实施例2-10)
[0413]
除了如图10d所示在第一液晶面板11中在第二支撑基板210的观察面侧设置有各向异性光扩散膜14以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-10的液晶显示装置1。在实施例2-10中,作为各向异性光扩散膜14,使用上述各向异性光扩散膜1-d。
[0414]
(实施例2-11)
[0415]
除了在第二液晶面板12中在第四支撑基板910的观察面侧配置有各向异性光反射膜15以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-11的液晶显示装置1。在实施例2-11中,作为各向异性光反射膜15,使用表现出上述表2的光学特性的各向异性光反射膜。
[0416]
(实施例2-12)
[0417]
除了在第一液晶面板11中在第一支撑基板110的背面侧配置有各向异性光扩散膜14,在第二液晶面板12中在第四支撑基板910的观察面侧配置有各向异性光反射膜15以外,与实施例2-1同样地制作了实施例2-12的液晶显示装置1。
[0418]
在实施例2-12中,作为各向异性光扩散膜14,使用上述各向异性光扩散膜1-a,作为各向异性光反射膜15,使用表现出下表2的光学特性的各向异性光反射膜。
[0419]
(比较例1)
[0420]
图22是比较例1的液晶显示装置的截面示意图。在与实施例1-1同样地制作出的第一液晶面板11的背面侧经由oca等粘接构件80配置背光源50r,制作了比较例1的液晶显示装置1rf。背光源50r在导光板52r的端面具备led光源51r。
[0421]
(实施例和比较例的评价)
[0422]
关于上述实施例和比较例,对透明状态下的透射率、散射状态下的面板中央部的正面亮度、面板中央部的正面对比度、以及倾斜观看时的led亮点的可见性进行了评价。在下表6中示出结果。
[0423]
此外,各评价如下进行。
[0424]
<透明状态下的透射率>
[0425]
使用topcon公司制造的亮度计(sr-ul1),测定出在通常的背光源(液晶显示装置用光源)上以未施加电压状态配置有各实施例和比较例的19英寸的第一液晶面板的情况下的亮度、以及在上述背光源上什么都不配置的情况下的亮度。通过将以未施加电压状态配置有第一液晶面板的情况下的亮度除以在上述背光源上什么都不配置的情况下的亮度,求出透明状态下的透射率。在亮度的测定中,使用卤素灯作为光源,受光角设定为2
°
,测定波长设定为约550nm。
[0426]
<散射状态下的面板中央部的正面亮度、以及面板中央部的正面对比度>
[0427]
在通常的背光源(液晶显示装置用光源)上配置各实施例和比较例的19英寸的第一液晶面板,将第一液晶面板与上述topcon公司制造的亮度计之间的距离设定为约50cm,测定出暗室中的散射状态下的亮度(白亮度)和透明状态下的亮度。将散射状态下的亮度设为散射状态下的面板中央部的正面亮度。另外,通过将散射状态下的亮度除以透明状态下的亮度,求出面板中央部的正面对比度。在亮度的测定中,作为光源使用卤素灯,受光角设定为2
°
,测定波长设定为约550nm。
[0428]
<倾斜观看时的led亮点的可见性>
[0429]
通过在目视时能否视觉识别到红色的led31r、绿色的led31g以及蓝色的led31b的亮线来进行主观评价。
[0430]
【表6】
[0431][0432]
在上述表6中,主观评价如下定义。
[0433]

:非常良好
[0434]
〇:良好
[0435]

:标准
[0436]
×
:差
[0437]
在上述表6中,在倾斜观看时的led亮点的评价中,观察者看不到led光是重要的。
[0438]
另外,针对实施例2-3、2-7~2-10以及比较例1的液晶显示装置,测定了ntsc比。关于ntsc比,在实施例2-3中为5.7%,在实施例2-7中为2.8%,在实施例2-8中为2.8%,在实施例2-9中为2.5%,在实施例2-10中为2.6%,在比较例1中为20.5%。此外,ntsc比是以如下方式测定的。针对各实施例和比较例的第一液晶面板,使用topcon公司制造的亮度计(sr-ul1)测定各rgb的色度(x,y),算出覆盖色域(面积),取得与ntsc(色域标准)的面积之比,从而将其算出。
[0439]
在实施例1-1~1-6以及2-1~2-12的液晶显示装置中,由于第一液晶面板具备高分子分散液晶,因此,不使用偏振板就能进行图像显示,能够抑制透明状态下的透射率的下降。另外,在实施例1-1~1-6以及2-1~2-12中,由于是从倾斜方向对第一液晶面板11的背面侧的主面11p照射光,因此,能够提高散射状态下的面板中央部的正面亮度以及面板中央部的正面对比度。而另一方面,在比较例1中,由于是使led光源51r的光从导光板52r的端面入射,因此,无法提高散射状态下的面板中央部的正面亮度以及面板中央部的正面对比度。
[0440]
另外,实施例1-1~1-6的液晶显示装置由于满足(式1-1)和(式1-2),因此,散射状态下的正面散射成分变强,能进一步抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降,能进行更明亮的显示。
[0441]
另外,实施例2-1~2-2的液晶显示装置由于满足(式1-1)和(式1-2)、以及(式2-1)和(式2-2),因此,散射状态下的正面散射成分变强,能进一步抑制散射状态下的面板中央部的亮度的下降,能进行更明亮的显示。
[0442]
例如,在设为h11=h12=2cm的情况下,虽然不满足(式1-1)和(式1-2)。但可以想到在这种情况下,散射状态下的面板中央部的正面亮度为100cd以下。
[0443]
比较例1的液晶显示装置1rf的散射状态下的面板中央部的正面亮度为60cd/m2,面板中央部的正面对比度为1.4,从正面的显示质量较差,是观察者感觉到不舒服的水平。
[0444]
图23是对led亮点的评价进行说明的示意图。在如实施例1-2或实施例2-2的液晶显示装置那样具备遮光隔栅13的液晶显示装置中,如图23所示,在从来自倾斜方向的观察位置2和观察位置3进行观察的情况下,也不会观察到led亮点。
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