CN1249500C - 液晶显示装置及电子设备 - Google Patents

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CN1249500C CNB031460860A CN03146086A CN1249500C CN 1249500 C CN1249500 C CN 1249500C CN B031460860 A CNB031460860 A CN B031460860A CN 03146086 A CN03146086 A CN 03146086A CN 1249500 C CN1249500 C CN 1249500C
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Abstract

本发明提供了一种显示亮度高、并且在明亮的室外也可以得到可视性优异的显示的液晶显示装置以及具有该液晶显示装置的电子设备。本发明的液晶显示装置10具备：具有相对配置的上基板17和下基板16、夹置在上述两基板间的液晶层15和配置在上述液晶层15的上下的上偏振板20和下偏振板24的液晶面板11，以及配置在上述液晶面板11的背面侧的背光(照明装置)30，在上述背光30的液晶面板11一侧，配置有具有剖面大致三角形的多个突条32a排列形成的棱镜面32b的棱镜片32，并使得上述棱镜面32b与上述液晶面板11方向相反，在上述下偏振板24的外侧，顺序层积有光散射层25和反射偏振板26。

Description

液晶显示装置及电子设备
技术领域
本发明涉及液晶显示装置及电子设备。
背景技术
通常所知道的透过型液晶显示装置的结构是，在液晶面板的背面一侧具有背光，作为这种背光，通常配备有在透明的导光板的侧端面由冷阴极管、发光二极管等构成的光源和具有在使从该光源入射的光在内部传播的期间使之向液晶面板侧射出的结构的导光板。
并且，为了提高这种液晶显示装置的显示亮度，通过在上述背光的液晶面板一侧的导光板上，配备多个剖面呈三角形状的槽连续形成的棱镜片来提高背光中光源的利用效率的技术，已公开于特开平6-18879号公报、特开平6-67004号公报等中。
因为如果将上述背光应用于液晶显示装置，即可提高光源的利用效率，得到高亮度的照明光，所以，能够提高液晶显示装置的显示亮度。但是，对于透过型液晶显示装置，存在着在白天室外等明亮的场所可视性明显降低的问题。即，相对于透过型液晶显示装置的显示亮度，外光的亮度明显地大，结果，液晶显示装置的显示的可视性降低。
特别是在将透过型液晶显示装置应用于以室外使用为前提的便携式电子设备的显示部的情况下，产生了很大的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的之一在于提供一种显示亮度高并且即使在明亮的室外也可以得到可视性优异的显示的液晶显示装置。
另外，本发明的目的还在于提供显示部具有上述液晶显示装置的电子设备。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示装置，特征在于，备有：具有相对配置的上基板和下基板、夹置在上述两基板间的液晶层和配置在上述液晶层的上下的上偏振板和下偏振板的液晶面板，以及配置在上述液晶面板的背面侧的照明装置；其中，在上述照明装置的液晶面板侧，配置有具有剖面大致三角形的多个突条排列形成的棱镜面的棱镜片，使得上述棱镜面与上述液晶面板反向，在上述下偏振板的外侧，顺序层积有光散射层和反射偏振板。
通过将具有上述结构的棱镜片配置在透过型的液晶面板的背面侧(显示面的相反侧)，使得其棱镜面朝向液晶面板的相反侧，可以使透过液晶面板而入射到棱镜片上的光的一部分由棱镜面反射，从而从液晶面板射出，所以，可以像反射型的液晶面板那样地将外光的一部分作为显示光利用，即使在明亮的室外那样的有较强的外光入射的环境中，液晶显示装置的显示亮度也不降低，可以得到优异的可视性。
另外，被棱镜片反射的光，具有其射出方向比入射到液晶面板上的外光的入射角还小的成分。也就是说，从斜方向入射到液晶显示装置的光的反射光要向着比入射光更靠近液晶面板的正面方向侧射出(所谓的Off-axis(离轴)反射)，所以，作为液晶显示装置的显示光，是非常合适的。
另外，在本发明的液晶显示装置中，通过在液晶面板的下偏振板的外侧设置散射层，从斜方向向液晶面板入射、并由棱镜片、照明装置的反射板等正反射(规则反射)的成分，在入射到液晶面板上后，由于散射层的作用，其一部分也成为可以作为显示光利用的面板正面方向的光，所以，与仅利用上述棱镜片的Off-axis(离轴)反射的情况相比，可以提高外光入射时的亮度。
另外，通过设置上述光散射层，照明装置的导光板、棱镜片的形状、伤痕等难以被使用者看出，所以，还具有能够提高液晶显示装置的显示品质的优点。
此外，在本发明的液晶显示装置中，通过在上述散射层上层积反射偏振层，除了可以提高利用照明装置的光的透过显示的亮度之外，在外光入射时还可以提高由棱镜片、照明装置的反射板等反射的外光对显示的利用效率。更详细而言，通过反射从液晶面板的背面侧入射的光中未透过下偏振板的成分而进行再利用的反射偏振板的效果，也被有效地作用于由上述棱镜片、照明装置的反射板等反射的外光，从而使实现显示可视性的提高成为可能。
这样，本发明的液晶显示装置通过棱镜片的Off-axis反射和散射层的光散射而将在明亮的室外入射到液晶显示装置上的外光作为向液晶面板正面方向射出的显示光利用，进而利用反射偏振板提高该反射光对显示的利用效率，可以大幅度地提高外光入射时的显示亮度，从而可以得到优异的可视性。
其次，在本发明的液晶显示装置中，上述棱镜片的突条的顶角优选为大于等于63度小于等于68度。
通过将上述棱镜片的突条的顶角设在上述范围内，可以使通过棱镜片的Off-axis反射而得到的反射光的射出方向更靠近液晶面板正面方向，从而可以进一步提高实际的显示亮度。
其次，在本发明的液晶显示装置中，上述液晶层优选为由TN液晶构成，且前述液晶面板的明视方向配置成大致在6时方向。
根据这样的结构，在使用时外光入射到液晶面板上的情况下很难发生显示的阴影，能够实现可视性更优异的液晶显示装置。所谓明视方向，就是指构成液晶层的液晶分子中在液晶层的厚度方向大致位于中央部的液晶分子的上升方向。
其次，在本发明的液晶显示装置中，上述棱镜片的突条的延伸方向优选为被设在相对于使用时的外光的入射方向大致正交的方向。
根据这样的结构，可以提供适合于外光从液晶显示装置的显示面斜上方入射的用途的液晶显示装置。上述棱镜片的Off-axis反射，对于向与棱镜面的突条延伸方向正交的方向入射的光效果最佳，所以，通过如上述那样地配置棱镜片，可以使从显示面的斜上方入射的光有效地向显示面的正面方向反射，从而可以提高使用时的显示亮度。
其次，在本发明的液晶显示装置中，优选为上述照明装置被构成为具备光源和导光板，且上述光源被配置在上述棱镜片的突条的宽度方向的导光板端面上。
根据这样的结构，通过棱镜片的作用，可以提高将从导光板的上面(棱镜片一侧)射出的光变换为液晶面板法线方向的光时的效率，实质上进一步提高光源的利用效率，从而可以提供显示亮度高的液晶显示装置。
其次，在本发明的液晶显示装置中，上述下偏振板的透过轴与上述反射偏振板的透过轴优选为大致平行地配置。
根据这样的结构，透过反射偏振板的光可最有效地透过下偏振板，所以，可以增大入射到液晶面板上的照明光量，从而可以提高液晶显示装置的显示亮度。
其次，在本发明的液晶显示装置中，上述下偏振板的透过轴与上述反射偏振板的透过轴的夹角优选为大于等于-30度小于等于30度。
虽然上述下偏振板的透过轴与反射偏振板的透过轴相互平行地配置最为理想，但是，只要两者的夹角是在上述范围内，就可以使照明光的利用效率在实用上所允许的范围内。
其次，在本发明的液晶显示装置中，上述光散射层的雾霾值优选为大于等于60％小于等于85％。
根据这样的结构，不会明显地影响透过上述光散射层的光量，可以从斜方向入射到光散射层上的光中获得液晶面板正面方向的光成分。该光散射层通过使从斜方向入射到液晶显示装置上的光中由棱镜片、照明装置等正反射而从液晶面板背面侧入射的光散射，可以将该光的一部分作为向液晶面板正面方向射出的光，从而可以起到使液晶显示装置的实际的亮度提高的效果。
其次，本发明的电子设备的特征在于具备上述所记载的本发明的液晶显示装置。这种结构的电子设备，通过具备上述本发明的液晶显示装置，从而形成了即使在外光入射到液晶面板上的环境下，也具有可得到优异的可视性的显示部的电子设备。
附图说明
图1是表示本发明的液晶显示装置的1个实施例的剖面结构图。
图2是用于说明图1所示的棱镜片引起的Off-axis反射的说明图。
图3是用于说明图1所示的液晶显示装置的各部分的作用的说明图。
图4是用于说明本发明的液晶显示装置与外光的入射方向的位置关系的说明图。
图5是表示观察方向与透过率的关系的曲线图。
图6是表示本发明实施例的反射光强度的测定结果的曲线图。
图7(a)～(c)是表示显示部具有本发明实施例的液晶显示装置的电子设备的例子的图。
符号说明
10  液晶显示装置
11  液晶面板
12  密封材料
13  阵列基板
14  对置基板
15  液晶层
15a 液晶分子
16  下基板
17  上基板
20  上偏振板
24  下偏振板
25  光散射层
26  反射偏振板
30  背光(照明装置)
31  照明部
32  棱镜片
32a 突条
33  导光板
35  光源
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。
图1是本发明的液晶显示装置的剖面结构图。该图所示的液晶显示装置10被构成为具备透过型的液晶面板11和背光(照明装置)30。
液晶面板11是在将由TN液晶构成的液晶层15夹置在相互对向地配置的阵列基板13与对置基板14之间的同时，利用平面略呈画框状的密封材料12进行密封而构成的有源矩阵型的液晶面板。阵列基板13具有由玻璃等构成的透明的下基板16，在其液晶层15一侧，多个像素21排列形成为平面矩阵状，各像素21具有由透明导电材料构成的像素电极22和与该像素电极22连接并用于开关(スイツチング)像素电极22开关的TFT(Thin Film Transistor)元件23。另外，在上述像素21上形成有取向膜，图中未示出。
在下基板16的外面侧(与液晶层15相反一侧)，自阵列基板13一侧开始顺序层积有下偏振板24、光散射层25、反射偏振板26。下偏振板24和反射偏振板25被配置成两者的透过轴大致相互平行。光散射层25例如可以由具有光扩散性的粘接材料形成，在这种情况下，可以兼作下偏振板24与反射偏振板26的粘接材料。
上述光散射层25的雾霾值优选为大于等于60％小于等于85％。雾霾值是表示包含在透过光中的散射光的比例的值，该值小于60％时，散射弱，难以在液晶面板正面获得从斜方向入射的光。另外，如果雾霾值超过85％，则液晶面板正面的透过显示亮度就非常低。
对置基板14具有由玻璃等构成的透明的上基板17，在其液晶层15一侧，具有成膜为扩展到一面形状的透明导电材料构成的对置电极18和覆盖该对置电极18那样形成的取向膜19。另外，在上基板17的外面侧，设置有上偏振板20。
背光30的结构具备照明部31和棱镜片32，棱镜片32被配置在照明部31与液晶面板10之间。
棱镜片32是由丙烯树脂等透明树脂材料构成的平板状的部件，其一面侧是以剖面三角形状形成在垂直纸面方向延伸的多个突条32a的棱镜面32b，上述突条32a相互平行地连续排列形成。另外，上述多个突条32a的顶角α，在所有的突条32上相同。还有，在本实施例中，作为棱镜面32b的形状虽然列举的是剖面呈三角形的顶部较尖的例子，但是，突条32a的顶部是带有圆角的形状也能够照常使用。
照明部31的结构具有：平板状的透明的导光板33；具有配置在该导光板33的一侧端面(图中左侧端面)的冷阴极管、LED(Light EmittingDiode)等发光元件的光源35；设置在导光板33的背面侧(与液晶面板11相反一侧)的反射板34。
棱镜片32，其突条32a的延伸方向被配置成与导光板33的设置有光源35的一侧端面平行。换言之，突条32a的延伸方向被配置在与从光源35入射到导光板33的光的主导光方向(图示的左右方向)交叉的方向上。通过采用这样的配置，可以提高由棱镜片进行的照明光的控制效果。
在本发明的背光30中，棱镜片32的棱镜面32b被配置在与照明部31侧的导光板33相对的方向。通过采用这样的配置，可以使入射到液晶显示装置10并透过液晶面板11的光在棱镜片32的内面侧反射，从而可以作为外光入射时的显示光利用。这是因为，通过配置在图1所示的方向的棱镜片32，可以使入射光进行Off-axis反射。即，在由上述棱镜片32反射的光中，除了正反射光外，还包含在从正反射方向偏移的方向射出的成分，在本实施例的液晶显示装置10中，通过使该成分的光向着比正反射光还朝棱镜片32的法线方向一侧(液晶面板11的正面方向)偏移的方向射出，能够作为与利用照明部31的光的透过显示大致相同方向的显示光来利用外光的反射光。
图2是表示上述棱镜片32引起的Off-axis反射的模型的说明图，表示图1所示的棱镜片32的部分剖面结构。
在图2中，液晶面板被配置在棱镜片32的上面32c侧，背光的照明部被配置在图示的下面侧。
本发明的棱镜片32的Off-axis反射，可设想为外光按图2所示的路径反射。即，透过液晶面板以入射角θ1入射到棱镜片32的上面32c的入射光L1经由棱镜面32的多个突条32a中相邻的2个突条42a、42b反射，从棱镜片的上面32c作为射出光L2射出。更详细地讲，入射光L1先透过棱镜片32内部入射到突条42a的图示右侧的斜面部内面上而被反射，接着，入射到与该斜面部相对的图示左侧的斜面部上。并且，从该斜面部向棱镜片32外射出，并从与突条42a相邻的突条42b的图示右侧(突条42a一侧)的斜面部向棱镜片32内入射。接着，在突条42b的图示左侧的斜面部被反射而从棱镜片上面32c作为射出角θ2的射出光射出。
在由图2所示的模型进行的Off-axis反射中，只要入射光L1的入射角θ1和棱镜片32的折射率一定，则射出光L2的射出角θ2即可由棱镜面的突条32a的顶角α决定。表1表示的是通过计算在将入射光L1的入射角θ1设为30°(便携式电子设备的显示部中一般的外光的入射角)、棱镜片32的折射率为1.45(即，用丙烯树脂构成棱镜片)时的突条32a的顶角与射出光L2的射出角θ2的关系所求得的结果。如表所示，Off-axis反射的光的射出方向随突条32a的顶角而不同，在表1所示的范围内，顶角α越大，射出角θ2从入射光L1的正反射方向(30°)的偏移越大。
另外，在便携式电子设备中，为了使射出光L2向与使用者正对的方向射出，优选为将其射出方向设在大致0°～20°的范围。因此，为了使Off-axis反射光在该范围内射出，只要将突条32a的顶角α设在63°～68°的范围内即可。
表1
  顶角α(deg.)   射出角θ2(deg.)
  61   26.3
  62   22.6
  63   18.9
  64   15.2
  65   11.5
  66   7.7
  67   3.9
  68   -0.1
  69   -4.2
  70   -8.5
下面，参照图3所示的液晶显示装置10的模式图，对具有上述结构的本实施例的液晶显示装置10中的各部分的作用进行详细说明。
外光入射到本实施例的液晶显示装置10上时，其入射光透过液晶面板11的明亮显示的点到达背光30。该入射光被背光30向液晶面板11侧反射，但在该反射光中包含有由棱镜片32的棱镜面32b Off-axis反射的光和由棱镜片32的上面32c、反射板34等正反射的光。
下面的说明中，假定将本发明的液晶显示装置应用于便携式电子设备的显示部，外光具有指定的入射角(例如30°)，入射到液晶面板11上，且该外光被Off-axis反射的光向液晶面板11的法线方向(即，与使用者正对的方向)射出。即，调整棱镜面的突条32a的顶角α，使得由与从指定方向入射的外光相对的上述Off-axis反射而引起的反射光的射出方向成为使用者的正面方向。
首先，对透过棱镜片32并由棱镜面32b Off-axis反射的光进行说明。该在棱镜片32的棱镜面32b的内面产生的光，从棱镜片上面32c向反射偏振片26入射，其一部分透过反射偏振板26入射到散射层25上，并透过散射层25及下偏振板24入射到液晶层15，被作为显示光利用。另外，由反射偏振板26反射的成分，入射到背光30上，再次被背光30的棱镜片32、反射板34等反射，入射到液晶面板11而被再利用。虽然该再利用的光的大部分被反射偏振板26再次反射，但由于在反复进行这样的反射的过程中，偏振状态发生变化，所以，一部分就透过反射偏振板26，而被作为显示光利用，因此，其结果能够使显示光的光量增加。
下面，对由棱镜片上面32c、反射板34等正反射的光进行说明。这些正反射光中透过反射偏振板26的成分经由散射层25和下偏振板24入射到液晶层15，从液晶面板11的显示面射出。由于该正反射光是从液晶面板11的斜方向入射的外光的正反射光，所以，其大部分是对显示没有贡献的光。因此，在本实施例的液晶显示装置10中，通过在反射偏振板26与下偏振板24之间设置光散射层25，使透过反射偏振板26的光散射，并将其一部分作为液晶面板11的法线方向的光取出，可以提高显示亮度。在外光的反射光中光量最多的是正反射光，即使是其一部分，如果能够作为显示光利用，对显示亮度的效果也有很大的作用。
另外，对于该正反射光，也和上述Off-axis反射的光一样，可以将由反射偏振板26反射的成分再利用，提高正反射光对显示的贡献度，从而可以得到更明亮的显示。
此外，对于上述不论哪种反射光，由于在入射到液晶层15之前通过光散射层25，所以，使用者难以看出棱镜片32、导光板33的形状、划伤等，结果，可以提高显示品质。
这样，本实施例的液晶显示装置10被设置成积极利用在明亮的室外等亮处使用时构成使以往的透过型液晶显示装置的可视性降低的原因的向液晶面板11入射的外光来进行显示的结构，并通过配备用于将反射光作为显示光利用的适当的结构，可以成为显示亮度高、在亮处也可以得到优异的可视性的液晶显示装置。
另外，在利用背光30的照明光的透过显示中，从导光板33射出的光经由棱镜片32入射到反射偏振板26上，而透过该反射偏振板26的光依次透过光散射层25、下偏振板24，入射到液晶层15，被作为显示光利用。另一方面，由反射偏振板26反射的光和上述外光的反射光的情况一样，向背光30返回而在导光板33背面的反射板34与反射偏振板26之间反复进行反射，由于在反射的期间产生的偏振状态的变化，其一部分透过反射偏振板26而被再利用。另外，因为通过光散射层25的作用可以得到隐蔽背光30的形状的效果，所以，可以获得高品质的显示。因此，本实施例的液晶显示装置10即使在利用背光30的照明光的显示中也可以获得高亮度、高品质的显示。
其次，在本实施例的液晶显示装置10中，除了将上述外光的反射光作为显示光利用外，通过采用将使用时的液晶面板11的明视方向、以及棱镜片32相对于使用者的配置设成适当的结构，在使用者相对于便携式电子设备的显示部等液晶显示装置10的位置基本上固定的用途中使用时，可以进一步提高外光入射时的可视性。图4是用于说明相关结构的说明图，仅图示了图1所示的液晶显示装置10的结构要件中需要说明的要件。即，表示出了对置基板14和阵列基板13、夹置在这些基板间的液晶层15、构成液晶层15的多个液晶分子15a、配置在阵列基板13的背面侧的棱镜片32和照明部31。
如图4所示，在使用TN液晶的本实施例的液晶显示装置中，在未施加电压的状态下，液晶层15的液晶分子15a，在被扭曲取向的同时，具有指定的上升角地被配置在液晶层15内。在具有这样的液晶层15的液晶面板11中，所谓明视方向，成为在液晶层15的厚度方向排列的多个液晶分子15a中被配置在层厚方向中央部的液晶分子15a的上升方向。另外，如图4所示，明视方向的相反一侧被称为逆明视方向。
图5是对具有TN液晶的液晶层的透过型液晶面板在明视方向、逆明视方向及正面测定透过率的电压依赖性的曲线图。如图所示，即使相同的液晶面板，相对于电压的透过率也随观察方向而不同，对于相同的施加电压，在明视方向透过率的降低快。
在本实施例的液晶显示装置10中，通过将明视方向设成6时方向(即，使用者的跟前一侧)，可以得到高对比度的显示，另外，能够防止在外光入射到液晶面板11上的环境中，在液晶显示装置10内产生黑显示点的阴影，从而可以得到优异的可视性。另外，来自逆明视方向的入射外光，因为由液晶面板的视角引起的透过率高，所以，在照明装置一侧可以取入很多光。通过利用该光，可以进行明亮的反射显示。
另外，在本实施例的液晶显示装置中，如图4所示，液晶面板11与照明装置30的配置优选为将棱镜片32的突条32a的宽度方向设在6时-12时方向。即，优选为配置成从使用者方向看棱镜片32的突条32a沿水平方向延伸。在便携式电子设备等的显示部中，外光从位于液晶显示装置的正面的使用者的上方或前上方入射的情况多，由上述棱镜片32产生的Off-axis反射，因为对于从与突条32的延伸方向正交的方向入射的光效率最高，所以，在可以设想外光的光源与使用者的位置关系的便携式电子设备等中使用时，优选为采用图4所示的配置。
此外，在上述实施例中，作为液晶面板11以具备TFT元件的有源矩阵型的液晶面板为例进行了说明，但是，在本发明的液晶显示装置中，只要是透过型的液晶面板就行，不限制于液晶驱动方式，TFD形式的面板、简单矩阵型的面板也可以毫无问题地适用。另外，也可以是彩色显示面板。
实施例
下面，通过实施例对本发明的效果作更明确的说明。在本例中，制作上述实施方案中记载的液晶显示装置和以往结构的液晶显示装置，并进行了其反射特性的评价。另外，对在暗处和明处的显示可视性进行了检验。
实施例1
作为液晶面板，准备了可以应用于便携式电子设备的显示部的TFD(Thin Film Diode)形式的透过型彩色液晶面板。液晶面板从显示面一侧开始具有防反射膜/上偏振板/上基板/液晶层/下基板/下偏振板/扩散粘接材料(光散射层)/反射偏振板的概略结构，并使用了NTSC比30％的彩色滤波片，开口率为82％。
其次，将具有棱镜面的突条的顶角为66°的3M公司(公司名)制的棱镜片的背光配置在上述液晶面板的背面侧，制作液晶显示装置。
上述棱镜片的棱镜面配置在与背光的导光板相对的方向。另外，在背光的导光板背面设置有反射板。
实施例2
将具有棱镜面的突条的顶角为63°的三菱丽阳株式会社(公司名)制的棱镜片的背光配置在和上述实施例1相同结构的液晶面板的背面侧，制作液晶显示装置。在本例中，棱镜片也配置在与背光的导光板相对的方向，棱镜片以外的结构和在上述实施例1中使用的背光相同。
比较例
其次，准备将2片棱镜面的突条的顶角为90°的3M公司制的棱镜片(商品名：BEF)以使其突条的延伸方向相互正交那样重叠配置在照明部的导光板上的背光，并配置在和上述实施例1一样的液晶面板的背面侧而制作成液晶显示装置。上述2片棱镜片的棱镜面，以任意一个都朝向液晶面板侧的方式配置。
反射率的测定
对按照上述实施例1、2和比较例制作的各液晶显示装置，测定其反射率。测定光源采用环状光源，其入射角设为15°。将测定结果表示在下面的表2中。另外，将使用以往结构的背光的比较例的液晶显示装置的亮度设为1.0情况下的对实施例1、2的效率一并表示在表2中。
如表2所示，满足本发明的结构要件的实施例1、2的液晶显示装置与比较例的液晶显示装置相比，实现了约20％的反射率的提高。
表2
  反射率(％)   相对效率
  实施例1   6.56   1.22
  实施例2   6.37   1.18
  比较例   5.38   1.00
接着，为了检验由本发明的结构的棱镜片产生的反射率的提高效果，对上述实施例1、2和比较例的液晶显示装置设为仅将棱镜片配置在液晶面板的背面侧的结构(去掉导光板及其背面的反射板的结构)，用与上述同样的方法测定反射率。其测定结果表示在表3中。另外，与表2同样地一并列出了对比较例的面板的相对的效率。
如表3所示，根据本发明的棱镜片的结构，与将棱镜片设成以往结构的情况相比，也可以使反射率提高约50％。
表3
  反射率(％)   相对效率
  实施例1   2.80   1.55
  实施例2   2.62   1.45
  比较例   1.81   1.00
室外的可视性
其次，为了检验由本发明的结构改善透过型液晶显示装置在明亮的室外的可视性，使按照上述方法制作的实施例1和比较例的液晶显示装置在暗处和明亮的室外(10万勒克斯)工作，进行亮度和对比度的测定。将测定结果表示在表4中。
如表4所示，本发明的液晶显示装置，在暗处可以得到良好的亮度和对比度，同时，与比较例的液晶显示装置相比，能够使在明亮的室外的亮度和对比度大幅度地提高。特别是对于对比度，成为10倍或以上的值，从而可以看出在明亮的室外也可以获得可视性高的显示。
表4
  室外   暗处
  亮度(cd/m2)(对比度)   亮度(cd/m2)(对比度)
  实施例1   1000(20)   200(100)
  比较例   400(1.6)   200(100)
光散射层
其次，在本发明的液晶显示装置中，对于作为有助于提高实际的亮度的结构要件的光散射层，检验了其雾霾值产生的效果。
在本例中，具有与上述实施例1使用的液晶面板相同的基本结构的液晶面板中，制作雾霾值各不相同的光散射层，将具有棱镜面的突条的顶角为66°的3M公司制的棱镜片的背光配置在这些液晶面板的背面侧，制作液晶显示装置。
然后，对由上述制作的各液晶显示装置，对使用环状光源进行照明时面板正面方向的反射率进行测定。将测定结果表示在表5中。
如表5所示，如果将液晶面板的光散射层设成60％～85％雾霾值，与无助于显示的液晶面板表面的反射4％相比，可以得到增加50％或以上明亮的6％或以上的反射率。
表5
  雾霾值   55％   60％   70％   85％   90％
  反射率   5.5％   6.1％   6.5％   6.3％   5.8％
棱镜片的配置
其次，为了检验在本发明的液晶显示装置中，通过适当调整棱镜片相对于外光的入射方向的配置所得到的实际的显示亮度的提高效果，对于前面的实施例1和实施例2的液晶显示装置，分别对使棱镜片的突条的延伸方向与外光的入射方向平行的情况和使两者的方向正交的情况进行了反射光强度的测定。
在本例中，在进行反射光强度的测定时，测定光源设为点光源，入射角设为-30°。另外，反射光的检测，通过使检测器在0°～60°的范围内进行扫描，也检验了反射光的射出角依赖性。将测定结果表示在图6中。在图6所示的曲线图中，横轴表示检测器的角度，纵轴表示反射光的强度。另外，曲线图的各曲线，实线(实施例1(丄))和虚线(实施例2(丄))分别表示使外光与实施例1、2的液晶显示装置的棱镜片的突条的延伸方向正交地入射的情况，双点划线(实施例1(∥))和点划线(实施例2(∥))分别表示使外光与实施例1、2的液晶显示装置的棱镜片的突条的延伸方向平行地入射的情况。
如图6所示，在相对外光的入射方向将棱镜片的突条的延伸方向设置为正交的方向的情况下，在实施例1的液晶显示装置(突条的顶角66°)中，确认在约10°的位置反射光强度出现峰值，在实施例2的液晶显示装置(突条的顶角63°)中，确认在约20°的位置反射光强度出现峰值。根据上述结果，如果将棱镜片的突条的延伸方向配置在与外光的入射方向正交的方向上，则可得到作为显示光非常理想的接近正面方向的光，从而可以提高实际的显示亮度。另外，上述反射光强度的峰值位置与根据图2所示的模型计算求得的Off-axis反射的光的射出方向基本上一致。因此，在外光的入射角度为30°时，如果将棱镜片的顶角设为68°，则可提高液晶面板的大致正面方向的反射光强度。
电子设备
下面，对具有上述实施例的液晶装置的电子设备的具体例进行说明。
图7(a)是表示便携电话的一例的透视图。在图7(a)中，500表示便携电话主体，501表示作为显示装置具备图1所示的实施方案的液晶显示装置10的显示部。
图7(b)是表示手表型电子设备的一例的透视图。在图7(b)中，600表示手表主体，601表示作为显示装置具备上述图1所示的实施例的液晶显示装置10的显示部。
图7(c)是表示文字处理机、个人计算机等的便携式信息处理装置的一例的透视图。在图7(c)中，700表示信息处理装置，701表示键盘等输入部，703表示信息处理装置主体，702表示作为显示装置具备上述图1所示的实施例的液晶显示装置10的显示部。
图7(a)～(c)所示的电子设备，因为是在显示部具有上述实施例的液晶装置10的电子设备，所以，成为在外光入射到显示部的环境中也可以得到明亮的显示、并可以得到优异的显示品质的电子设备。
如上所述，本发明的液晶显示装置是具备具有相对配置的上基板和下基板、夹置在上述两基板间的液晶层、和配置在上述液晶层的上下的上偏振板和下偏振板的液晶面板，以及配置在上述液晶面板的背面侧的照明装置的液晶显示装置；通过具备在照明装置的液晶面板一侧，配置具有剖面呈三角形的多个突条排列形成的棱镜面的棱镜片，使得上述棱镜面与上述液晶面板反向，且在上述下偏振板的外侧顺序层积有光散射层和反射偏振板的结构，由此，能够通过棱镜片的Off-axis反射提高液晶面板的实际的亮度，并能够利用反射偏振板和光散射层，提高从液晶面板背面侧入射的光的利用效率，所以，即使在外光入射到液晶面板上的环境中也可以得到良好的可视性。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，具备：具有相对配置的第1基板和第2基板、夹置在上述两基板间的液晶层、在上述液晶层的上述第1基板侧配置的第1偏振板和在上述液晶层的上述第2基板侧配置的第2偏振板的液晶面板，和在相对于上述第2偏振板上述液晶屏的相反一侧配置的照明装置；
其中，在上述照明装置与上述液晶面板之间，配置有具有剖面大致三角形的多个突条排列形成的棱镜面的棱镜片，使得上述棱镜面与上述液晶面板反向；
在上述棱镜片与上述液晶面板之间，从上述棱镜片开始顺序地配置有反射偏振板和光散射层。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，上述棱镜片的突条的顶角大于等于63度小于等于68度。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，上述液晶层由TN液晶构成；
上述液晶面板的明视方向配置成大致在6时方向。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，上述棱镜片的突条的延伸方向，被设为相对于使用时的外光的入射方向大致正交的方向。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，上述照明装置被构成为具备光源和导光板，上述光源被配置在上述棱镜片的突条的宽度方向的导光板端面。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，上述第2偏振板的透过轴与上述反射偏振板的透过轴大致平行地配置。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，上述第2偏振板的透过轴与上述反射偏振板的透过轴的夹角被设为大于等于-30度小于等于30度。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，上述光散射层的雾霾值被设为大于等于60％小于等于85％。
9.一种电子设备，其特征在于，具备权利要求1所述的液晶显示装置。
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Granted publication date: 20060405

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