專利名稱：：發光型顯示裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及發光型顯示裝置。
背景技術：
：眾所周知這樣的發光型顯示裝置(4，)，例如圖7中所示的，表面發射光源器件(1，)放置在發光型液晶顯示屏的背面(5)，并且各向同性地朝著正面發射照明光(Fl，)的器件被用作表面發射光源器件(1，)(參考專利文獻l:日本未審查專利公開(Kokai)號7-141908:第00U段和圖1)。然而，現有技術的發光型顯示裝置(4，)的問題在于彩色圖像的對比度和色調依賴于從正面方向或傾斜的方向，見看而顯著變化。為了解決該問題，建議將觀看角度補償層(未示出)和發光型液晶顯示屏結合起來，觀看角度補償層使得能夠以與從正面觀看的對比度和色調可比的對比度和色調水平從傾斜的方向觀看彩色圖像，但是這并不是令人滿意的解決方案。
發明內容因此，本發明人進行了深入的研究，以便開發一種發光型顯示裝置(4),不管從正面方向還是傾斜的方向觀看，其用相似的對比度和色調示出彩色圖像，并且因此已經完成了本發明。本發明提供了一種發光型顯示裝置(4)，包括發光型液晶顯示屏(5)以及從其后用照明光(Fl)照亮發光型液晶顯示屏(5)的表面發射光源器件(1)，其中表面發射光源器件(1)在整個表面上沿法線方向朝著正面發射準直光(Fl)，并且光散射元件(7)放置在發光型液晶顯示屏(5)的正面，用于透射進入背面的入射光(F2)同時各向同性地散射光(F2)。圖1示意性地示出了本發明的發光型顯示裝置(1)的一個示例。本發明的發光型顯示裝置(1)用可比的對比度和色調水平顯示彩色圖像，而不管是從正面方向還是傾斜的方向觀看。圖1是示意性地示出本發明的發光型顯示裝置(4)的示例的截面圖。圖2是示意性地示出在表面發射光源器件(1)的第一實施例中的偏轉板(3)和光源(21,22,...)的截面圖。圖3是示意性地示出在表面發射光源器件(1)的第一實施例中的偏轉板(3)的截面圖。圖4是示意性地示出在表面發射光源器件(1)的第一實施例中的偏轉板(3)和光源(21，22,...)的截面圖。圖5是示意性地示出在表面發射光源器件(1)的第一實施例中的偏轉板(3)的截面圖。圖6是示意性地示出測量從表面發射光源器件(1)發出的光(Fl)的亮度的方向的框圖。圖7是示意性地示出現有技術的發光型顯示裝置(4，)的示例的截面圖。(標號的簡要說明)1:表面發射光源器件21，22...:光源L:光源之間的距離Fll，F22,來自光源的光Fl:準直光Fl':照明光F2:入射光3:偏轉板a:法線AO,Al，A2,…，A29:區域d:光源與偏轉板之間的距離an,來那個傾斜面與法線U)形成的角度4:發光型顯示裝置5:發光型液晶顯示屏51:液晶層52:背面偏振器53:正面偏振器54:液晶單元55:透明電極56:透明電極6:燈箱7:光散射元件具體實施例方式圖1中所示的本發明的發光型顯示裝置(4)包括發光型液晶顯示屏(5),表面發射光源器件(1)以及光散射元件(7)。發光型液晶顯示屏(5)顯示彩色圖像并且如圖1所示，包括液晶單元(54)和分別放置在液晶單元(54)的正面和背面的一對偏振器(52、53)。液晶單元(54)包括由液晶材料形成的液晶層(51)以及分別放置在液晶層(51)的正面和背面的一對透明電極(55、56)。組成液晶層(51)的液晶材料可以具有介電常數中的正或負各向異性。當沒有電壓施加到透明電極板(55、56)上時，液晶層(")的液晶材料可以沿平行或垂直于透明電極的方向對準。在TN(扭曲向列)模式、STN(超級扭曲向列)模式或n單元模式的液晶顯示屏中，當沒有電壓施加到透明電極(55、56)兩端時，具有介電常數中正各向異性的液晶材料平行于透明電極對準。在VA(垂直配向)模式的液晶顯示屏(5)中，當沒有電壓施加到透明電極(55、56)兩端時，具有介電常數中正各向異性的液晶材料垂直于透明電極對準。當電壓施加到放置在兩側的透明電極(55、56)兩端時，組成液晶層(51)的液晶材料改變對準方向。放置在液晶單元(54)的正面和背面的偏振器(52、53)允許在平行于偏振器(52、53)的透射軸的平面里極化的振動平面保持不變的光成分從其透射，但是隔離振動平面垂直于極化方向的成分，并且例如可以由具有以對準的配置施加到其上的諸如碘之類的二色材料的聚乙烯醇膜形成。偏振器"2、53)通常與由諸如三乙酰基纖維素(TAC)的透明樹脂制成的支撐板(未示出)一起使用，支撐板附接到其的一面或兩面。液晶顯示屏(5)可以具有濾色片(未示出)。提供濾色片使得能夠顯示彩色圖像。濾色片可以放置在背面偏振器(52)的背面、背面偏振器(51)和背面透明電極(55)之間、正面透明電極(56)和正面偏振器(53)之間，或正面偏振器(53)的正面上。液晶顯示屏(5)可以具有對比度補償層(未示出)，其目的在于改進從正面觀看時的對比度和色調。在液晶顯示屏(5)是STN模式時，對比度補償層可以由聚碳酸酯的單軸拉伸膜形成，在液晶顯示屏(5)是IPS模式時，對比度補償層可以由環烯樹脂的雙軸拉伸膜形成。表面發射光源器件(1)在整個表面上沿法線方向朝著正面發射準直光(F1),并且例如如圖l所示，包括多個放置在平面內并且由間隔(L)彼此分開的光源(21、22、…)，并且偏轉板(3)放置在該多個光源(21、22、...)的前面，用于改變來自該多個光源(21、22、...)的光(Fll、F12)的方向，并且配置偏轉板(3)以便將來自該多個光源(21、22、…)中的兩個相鄰光源(21、22)的光(Fll、F12)沿法線方向(a)在光源(21、22)之間的整個表面上引向正面。表面發射光源器件(1)包括在平面內以相等間隔(L)放置的桿形光源(21、22、...)。光源(21、22、…)之間的間隔(L)通常在15mm到150mm的范圍。例如，對于光源(21、22、...)，可以使用諸如熒光燈(冷陰極射線管)的直管構造光源或諸如LED的點光源。該多個光源(21、22、...)放置在燈箱(6)中。燈箱(6)通常在其內側具有反射面。偏轉板(3)設在該多個光源(21、22、...)的正面。偏轉板(3)一般是由諸如透明樹脂或透明玻璃的透明材料制成的板構成。透明樹脂可以是聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂)、異丁烯酸酯樹脂、PMMA樹脂(聚曱基丙烯酸甲酯)、MS樹脂(甲基丙烯酸甲S旨-苯乙烯共聚物樹脂)、聚苯乙烯樹脂、AS樹脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物樹脂)、或者諸如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烴樹脂。偏轉板(3)可以包括分散在其中的光散射材料。偏轉板(3)的厚度通常在O.lmm到15mm,優選地在0.5mm到10mm，更優選地在lmm到5mm。偏轉板(3)通常被放置以便覆蓋所有光源(21、2"。光源("、22)與偏轉板(3)之間的距離(d)—般在5mm到50mm。組成偏轉板(3)以便將兩個光源(21、22)發出的光(Fl、F12)在兩個相鄰光源(21、22)之間的整個表面上沿法線方向(a)引向正面。(第一實施例)圖2和3示意性地示出了構成表面發射光源器件(1)的偏轉板(3)的第一實施例。采用偏轉板(3)的表面發射光源器件(1)由多個熒光燈(21、22、...)組成，光源以30mm的間隔(L)放置。偏轉板(3)放置在離熒光燈(21、22、…)21mm的距離(d)處。偏轉板(3)由折射率為1.57、厚度為2mm的透明樹脂形成。偏轉板(3)在其整個表面上是平的，光進入其表面，即光源側的表面，如圖2所示。偏轉板(3)在兩個相鄰光源(21、22)之間的間隔中被分成30個區域(Am,m=0，1,2,…，29)。每個區域Am的長度為1000pm(lmm)。如圖3所示，在位于兩個光源(21、22)附近的區域(AO(m-O))中的光出現表面是平的，正位于其下的光源(21、22)發出的光被沿偏轉板(3)的法線方向(a)直接引向正面。在兩個相鄰的光源(21、22)之間的間隔中的29個區域(Am，m=1，2，…，29)中，偏轉板(3)的光出現表面由棱鏡構成，每個棱鏡具有相同的三角截面。每個區域(A1，A2，…，A29)包括20個以50jum的間隔(p)放置的棱鏡。在每個區域(Al,A2，…，A29)中，棱鏡的三角截面的兩個傾斜面與法線(a)形成角度(an、Pn)，如表l所示。表lan("ncm(°)(3n("85.124.21638.141.9280.524.81736.3化l76.125.41834.746-5472，026.11933.349.0568.026*82032.051.7664.427.72130.754.5760.928.62229.657-6857.629.62328.6.60.9954-530.72427.764.41051.732.02526.868.0.1149.033.32626.172.01246,534.72725.476.113化136.32824.880.51441-938.12924-285.11539-939.9在位于兩個光源(21、22)之間的間隔中的所有區域(A1，A2，...，A29)中，來自兩個光源(21、22)的光(Fll、F12)作為準直光(Fl)沿偏轉板(3)的法線方向U)向正面發射。(第二實施例)圖4和5示意性地示出了偏轉板(3)的第二實施例。采用偏轉板(3)的表面發射光源器件(1)由多個菱光燈(21、22、...)組成，該多個熒光燈作為光源以30mm的間隔(L)放置。偏轉板(3)放置在離熒光燈(21、22)21mm的距離(d)處。偏轉板(3)由反射率為1.49、厚度為2mm的透明樹脂形成。偏轉板(3)在其整個表面上是平的，光進入其表面，即光源測的表面，如圖4所示。在兩個相鄰的光源(21、22)之間的間隔中，偏轉板(3)的光出現表面由29個棱鏡構成，每個棱鏡具有相同的三角截面，如圖5所示,棱鏡的三角截面的兩個傾斜面與法線(a)形成表2中示出的角度(ccn、M,n=1,2，…，29)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>棱鏡使得將來自兩個光源(21、22)的光(Fll、F12)作為準直光(Fl)在兩個光源(21、22)之間的整個區域上沿偏轉板(3)的法線方向(a)引向正面成為可能。(第三實施例)作為第三實施例，參考這樣的構造599個棱鏡被放置在偏轉板(3)中兩個相鄰光源(21、22)之間的光出現表面上，每個棱鏡具有三角截面，如圖4和圖5所示。通過公式(1)和(2)計算棱鏡的三角截面的兩個傾斜面與法線(a)形成的角度(ocn、Pn:n-l,…，529)。ocn(。)=-1.50*l(T7*n3+3.23*10-4*n2-0.2503*n+90(1)|3n(°)=-1.50*l(T7*(600-n)3+3.23*l(r4*(600-n)2-0.2503*(600-n)+90(2)棱鏡使得將來自兩個光源(21、22)的光(Fll、F12)作為準直光(Fl)在兩個光源(21、22)之間的整個區域上沿偏轉板(3)的法線方向(a)引向正面成為可能。表面發射光源器件(1)發射的準直光(Fl)在表面發射光源器件(1)的整個表面上具有這樣的亮度沿如圖6中所示的法線方向(a)觀察的亮度(LQ)和沿與法線方向(a)成15度的角度方向觀察的亮度(L15)滿足關系(1)。L0/2>L15(1)表面發射光源器件(1)放置在發光型液晶顯示屏(5)的背面。組成本發明的發光型顯示裝置(4)的光散射元件(7)是透射入射光(F2)同各向同性地散射光(F2)的光學部件。光散射元件(7)可以是例如光擴散板，其是通過在透明材料中均勻地散布光散射材料而形成的。所述透明材料可以是異丁晞酸酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、曱基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹脂、聚丙烯樹脂等。光散射材料可以是反射率不同于透明材料的顆粒。光散射元件(7)也可以是光漫射擴散板，其形成是通過混合具有不同反射率并且相互不可溶的熱塑材料，并且將混合的材料在熔化的狀態鑄造成板，之后對其進行冷卻。光散射元件(7)也可以是構造為透明材料形成的板上的精制無光面的光擴散板。例如，通過對透明板的表面進行噴砂處理以便靠粉末狀的研磨材料使表面變粗糙，通過將包含細顆粒的涂料應用到透明板的表面以使_從細顆粒形成凸起，或者通過才幾械加工過程在表面上形成孩i透鏡陣列或微棱鏡陣列，在透明板上形成精制無光面。光散射元件(7)放置在發光型液晶顯示屏(5)的正面，例如，在放置在組成發光型液晶顯示屏(5)的液晶單元(54)的正面上的正面偏振器(53)的正面上。在濾色鏡放置在正面偏振器(53)的正面上的情況中，光散射元件(7)還可以執行濾色鏡的功能。在支撐板設在正面偏振器(53)的正面上的情況中，光散射元件(7)還可以用作支撐板。在本發明的發光型顯示裝置(4)中，由于發光型液晶顯示屏(5)被表面發射光源器件(7)沿法線方向(a)向正面發射的準直光(Fl)所照亮，由發光型顯示裝置(5)形成的圖像發射由在整個表面上沿法線方向(a)朝著正面的準直光(Fl)組成的光，以便進入光散射元件(7)。由于進入光散射元件(7)的準直光(Fl)進入光散射元件(7)同時被各向同性地散射，本發明的發光型顯示裝置(4)使得用相似的對比度和色調觀看彩色圖像而不管是從正面方向還是傾斜方向觀看成為可能。結果，本發明的發光型顯示裝置(4)能夠用相似的對比度和色調顯示彩色圖像而不管是從正面方向還是傾斜方向觀看，同時不需要使用觀看角度補償層，在采用朝著正面各向同性地透射照明光(Fl，)的表面發射光源器件U，)的現有技術的發光型顯示裝置(4，)中，觀看角度補償層是用來用相似的對比度和色調顯示彩色圖像而不管是從正面方向還是傾斜方向觀看。對于觀看角度補償層，例如，可以采用結合TN模式的液晶顯示屏使用的WV膜(FUJIFILMCorporation制造)、結合STN模式的液晶顯示屏使用的LC膜(NipponOilCorporation制造)、結合IPS模式的液晶顯示屏使用的雙軸延遲膜、結合VA模式的液晶顯示屏使用的組合A板和C板的延遲板，或者結合n單元模式的液晶顯示屏使用的用于OCB的WV膜(FUJIFILMCorporation制造)。權利要求1.一種發光型顯示裝置(4)，包括發光型液晶顯示屏(5)以及從其后用照明光(F1)照亮發光型液晶顯示屏(5)的表面發射光源器件(1)，其中表面發射光源器件(1)在整個表面上沿法線方向朝著正面發射準直光(F1)，并且光散射元件(7)放置在發光型液晶顯示屏(5)的正面，用于透射進入背面的入射光(F2)同時各向同性地散射光(F2)。2.權利要求1的發光型顯示裝置(4)，其中表面發射光源器件(l)包括多個放置在平面內并且由間隔(L)彼此分開的光源(21、22、...)，并且偏轉板(3)放置在該多個光源(21、22、…)的前面，用于改變來自該多個光源(21、22、...)的光(Fll、Fl2)的方向，并且配置偏轉板(3)以將來自該多個光源(21、22、...)中的兩個相鄰光源(21、22)的光(Fll、F12)沿法線方向(a)在兩個光源(21、22)之間的整個表面上引向正面。全文摘要本發明提供了一種發光型顯示裝置(4)，其能夠用較少數量的光源(21、22、…)維持均勻并且較高的亮度。本發明的發光型顯示裝置(4)包括發光型液晶顯示屏(5)以及從其后用照明光(F1)照亮發光型液晶顯示屏(5)的表面發射光源器件(1)，其中表面發射光源器件(1)在整個表面上沿法線方向朝著正面發射準直光(F1)，并且光散射元件(7)放置在發光型液晶顯示屏(5)的正面，用于透射進入背面的入射光(F2)同時各向同性地散射光(F2)。文檔編號F21V5/08GK101182913SQ20071018692公開日2008年5月21日申請日期2007年11月13日優先權日2006年11月13日發明者山原基裕,金光昭佳申請人:住友化學株式會社