專利名稱：液晶顯示面板,液晶顯示裝置和液晶顯示面板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示面板和液晶顯示裝置，特別是涉及包括微透鏡陣列的液晶顯 示面板和液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為監(jiān)視器，投影儀，便攜式信息終端，便攜式電話等的顯示裝置廣泛地 利用液晶顯示裝置。液晶顯示裝置，一般地，根據(jù)驅(qū)動信號使液晶顯示面板的透過率(或 反射率)變化，對照射在液晶顯示面板上的來自光源的光的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制而顯示圖像和文 字。在液晶顯示裝置中，具有直接觀察在液晶顯示面板上顯示的圖像等的直視型顯示裝置 和由投影透鏡將在顯示面板上顯示的圖像等放大投影到屏幕上的投影型顯示裝置(投影 儀)等。液晶顯示裝置，通過對呈矩陣狀地規(guī)則配列的各個(gè)像素施加與圖像信號對應(yīng)的驅(qū) 動電壓，使各像素中的液晶層的光學(xué)特性變化，通過配置在其前后的偏振光元件(典型地 偏光板)，與液晶層的光學(xué)特性對照，對透過的光進(jìn)行調(diào)光，顯示圖像和文字等。在直視型液 晶顯示裝置中，該偏光板，通常，直接與各個(gè)液晶顯示面板的光入射側(cè)基板(背面基板)和 光出射側(cè)基板(前面基板或觀察者側(cè)基板)粘貼在一起。作為將獨(dú)立的驅(qū)動電壓施加在各像素上的方式，具有單純矩陣方式和有源矩陣方 式兩種方式。其中，需要在有源矩陣方式的液晶顯示面板中設(shè)置開關(guān)元件和用于將驅(qū)動電 壓供給像素電極的配線。作為開關(guān)元件，使用MIM(金屬-絕緣體-金屬)元件等的非線性 2端子元件和TFT (薄膜晶體管)元件等的3端子元件。可是，在有源矩陣方式的液晶顯示裝置中，存在著因?yàn)楫?dāng)強(qiáng)光射入到設(shè)置在顯示 面板中的開關(guān)元件(特別是TFT)時(shí)，處于打開(斷開)狀態(tài)的元件電阻就降低，在施加電 壓時(shí)使對像素電容進(jìn)行充電的電荷放電，不能夠達(dá)得規(guī)定的顯示狀態(tài)，所以即便在黑暗狀 態(tài)中也存在著光泄漏，對比度降低那樣的問題。因此，在有源矩陣方式的液晶顯示面板中，例如，為了防止光射入到TFT(特別是 溝道區(qū)域)上，可以在設(shè)置了 TFT和像素電極的TFT基板，和通過液晶層在與TFT基板對置 的對置基板上，設(shè)置遮光層(稱為黑矩陣)。在通過反射從觀察者側(cè)射入到顯示面上的光進(jìn)行顯示的反射型液晶顯示裝置中， 如果將電極用作反射層則有效像素面積不會降低。但是，在利用透過光進(jìn)行顯示的液晶顯 示裝置中，由于不透過光的TFT，柵極總線，源極總線，遮光層等，有效像素面積降低，有效像 素面積對顯示區(qū)域全部面積的比率，即開口率降低。因?yàn)橐壕э@示裝置輕量并且薄型，具有耗電量低那樣的特征，所以廣泛地使用于 作為便攜式電話和便攜式信息終端等的移動設(shè)備的顯示裝置，但是從增大顯示信息量，提 高圖像質(zhì)量等的目的出發(fā)，越來越強(qiáng)烈地要求顯示裝置的高精細(xì)化。以前，例如，對2 3 英寸級別的液晶顯示裝置，用240 X 320個(gè)像素進(jìn)行QVGA顯示是標(biāo)準(zhǔn)的，但是近年來也制造 用480X640個(gè)像素進(jìn)行VGA顯示的裝置。
隨著液晶顯示面板的高精細(xì)化，小型化的發(fā)展，上述開口率降低成為更大的問題。 這是因?yàn)榧幢銣p小像素間距，由于電性能和制造技術(shù)等的制約，也不能夠使TFT和總線等 比某種程度的尺寸更小。為了補(bǔ)償透過率的降低也可以考慮提高背光源的亮度，但是因?yàn)?這樣會導(dǎo)致耗電量增大，所以特別是對于移動設(shè)備來說成為問題。此外，近年來，作為可移動設(shè)備的顯示裝置，在暗的照明下利用由背光源產(chǎn)生的光 進(jìn)行顯示，在明亮的照明下通過反射射入到液晶顯示面板的顯示面上的光進(jìn)行顯示的，半 透過型(反射·透過型)的液晶顯示裝置較為普及。半透過型液晶顯示裝置，因?yàn)樵诟鱾€(gè) 像素中具有以反射模式顯示的區(qū)域(反射區(qū)域)和以透過模式顯示的區(qū)域(透過區(qū)域)，所 以當(dāng)減小像素間距時(shí)，透過區(qū)域面積對顯示區(qū)域全部面積的比率(透過區(qū)域的開口率)顯 著降低。因此，半透過型液晶顯示裝置，具有能夠與周圍的亮度無關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)對比度高的 顯示的優(yōu)點(diǎn)，但是存在著伴隨著透過區(qū)域中的開口率的減少導(dǎo)致亮度降低那樣的問題。作為改善具有這種透過區(qū)域的液晶顯示裝置的光利用效率的方法，在專利文獻(xiàn)1 中公開了在液晶顯示裝置中，設(shè)置將光會聚在各個(gè)像素上的微透鏡，有效地提高液晶顯示 面板的開口率的方法。此外，在專利文獻(xiàn)2中公開了為了擴(kuò)大不施加電壓時(shí)液晶與基板面水平地取向的 TN(Twisted Nematic (扭轉(zhuǎn)向列))型液晶顯示裝置的視野角，將微透鏡設(shè)置在液晶顯示面 板的光出射側(cè)的液晶顯示裝置。在該液晶顯示裝置中，通過使紫外線硬化樹脂在模具中硬 化形成微透鏡。此外，本專利申請人在專利文獻(xiàn)3中公開了適用于透過型或半透過型的液晶顯示 裝置等的附有微透鏡陣列的液晶顯示面板的制造方法。如果根據(jù)專利文獻(xiàn)3中記載的制造 方法，則能夠?qū)ο袼刈云ヅ涞匾愿呶恢镁刃纬晌⑼哥R。專利文獻(xiàn)1 日本特開平5-188364號專利公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平8-76120號專利公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2005-196139號專利公報(bào)(日本專利第3708112號)

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)1的液晶顯示裝置是為了提高對比度在液晶顯示面板的光入射側(cè)設(shè)置 了微透鏡的裝置，在該裝置中，微透鏡不是用于為了得到廣視野角的目的。其中，在該液晶 顯示裝置中，較之微透鏡，在靠近液晶層側(cè)設(shè)置了偏光板等的光學(xué)膜。專利文獻(xiàn)2的液晶顯示裝置是TN型的液晶顯示裝置，在此在液晶顯示面板的光出 射側(cè)形成用于使射出光擴(kuò)散的微透鏡。但是，該微透鏡，為了防止在透鏡面上的散射和折射 而減少從外部射入的光的全反射，和為了通過縮短透鏡面和液晶顯示面板的距離防止顯示 模糊，在光射入面?zhèn)染哂型钩龅亩鄠€(gè)凸面的同時(shí)，具有在凸面之間形成的多個(gè)平坦面。此 外，為了固定微透鏡，在微透鏡和液晶顯示面板之間充填有粘合劑。因?yàn)椴捎眠@種構(gòu)成，所以需要通過使紫外線硬化樹脂在模具中硬化形成專利文獻(xiàn) 2的微透鏡。所以，在該液晶顯示裝置中，用專利文獻(xiàn)3中記載的那種自匹配的方法(稱為 自對準(zhǔn)方式)形成微透鏡是困難的，難以使像素和微透鏡高精度地位置重合。一般，VA型(垂直取向型)液晶顯示裝置具有比TN型液晶顯示裝置等高的視野 角特性，但是通過將光學(xué)膜(偏光板和光學(xué)補(bǔ)償元件)用于VA型液晶顯示面板的兩面，可以進(jìn)一步得到廣視野角并且高對比度的顯示。在此，入射側(cè)光學(xué)膜和出射側(cè)光學(xué)膜用同一 光學(xué)膜是一般的情形，通過這樣做可以得到高的光學(xué)補(bǔ)償效果。在投影儀那樣的投射型顯示裝置中，因?yàn)閺难b置到屏幕的距離長，所以對液晶顯 示面板不求得高的視野角特性，但是在用于移動設(shè)備和數(shù)字靜象攝影機(jī)等的直視型液晶顯 示裝置中，要求高的視野角特性。所以，可以考慮在不將用于投射型顯示裝置作為目的的直 視型用的液晶顯示裝置中，應(yīng)用VA型液晶顯示裝置。此外，為了提高亮度，也可以考慮將微 透鏡應(yīng)用于這種VA型液晶顯示裝置。但是，至今也沒有提出即便將微透鏡應(yīng)用于VA型液 晶顯示裝置，也能夠高水平地實(shí)現(xiàn)視野角特性的液晶顯示面板的構(gòu)成的方案。此外，，也沒 有提出關(guān)于將微透鏡應(yīng)用于VA型液晶顯示裝置時(shí)的適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)膜配置的方案。本發(fā)明的目的是提供顯示不均少，視野角特性良好，可以高亮度顯示的直視型并 且VA型的附有微透鏡陣列的液晶顯示面板和用它的液晶顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示面板包括垂直取向型的液晶層、夾著上述液晶層對置的 光入射側(cè)基板和光出射側(cè)基板、設(shè)置在上述光出射側(cè)基板的光出射側(cè)的微透鏡陣列、設(shè)置 在上述微透鏡陣列的上述光出射側(cè)的第一偏光板、和設(shè)置在上述光入射側(cè)基板的光入射側(cè) 的第二偏光板。在某個(gè)實(shí)施方式中，上述微透鏡陣列包含通過經(jīng)由像素的開口將光照射在光固化 樹脂上形成的多個(gè)微透鏡。在某個(gè)實(shí)施方式中，上述微透鏡陣列包含在上述光出射側(cè)具有凸面的多個(gè)微透鏡。某個(gè)實(shí)施方式是直視型的液晶顯示面板。某個(gè)實(shí)施方式還包括視野角補(bǔ)償板。在某個(gè)實(shí)施方式中，在上述微透鏡陣列的上述光出射側(cè)配置著上述視野角補(bǔ)償 板。在某個(gè)實(shí)施方式中，在上述微透鏡陣列的上述光入射側(cè)配置著上述視野角補(bǔ)償 板。在某個(gè)實(shí)施方式中，在上述視野角補(bǔ)償板的上述光出射側(cè)配置著上述第一偏光 板。在某個(gè)實(shí)施方式中，在上述微透鏡陣列的上述光出射側(cè)配置著相位差板。在某個(gè)實(shí)施方式中，在上述視野角補(bǔ)償板和上述第一偏光板之間配置著上述相位差板。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置具備上述的液晶顯示面板、和配置在上述液晶顯示面 板的上述光入射側(cè)的背光源。在某個(gè)實(shí)施方式中，上述背光源具有引導(dǎo)從光源射出的光的導(dǎo)光板、將來自上述 光源的光向上述液晶顯示面板反射的反射板、和配置在上述導(dǎo)光板與上述液晶面板之間的 逆棱鏡型的多個(gè)棱鏡。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示面板的制造方法包括夾著垂直取向型液晶層在與光入射 側(cè)基板對置的光出射側(cè)基板的光出射側(cè)形成微透鏡陣列的步驟、在上述微透鏡陣列的上述 光出射側(cè)配置第一偏光板的步驟、和在上述光入射側(cè)基板的光入射側(cè)配置第二偏光板的步驟ο
在某個(gè)實(shí)施方式中，上述微透鏡陣列通過經(jīng)由像素的開口將光照射在光固化樹脂 上形成。在某個(gè)實(shí)施方式中，上述微透鏡陣列以在上述光出射側(cè)具有凸面的方式形成。在某個(gè)實(shí)施方式中，還包括配置視野角補(bǔ)償板的步驟。在某個(gè)實(shí)施方式中，將上述視野角補(bǔ)償板配置在上述微透鏡陣列的上述光出射 側(cè)。在某個(gè)實(shí)施方式中，將上述視野角補(bǔ)償板配置在上述微透鏡陣列的上述光入射 側(cè)。某個(gè)實(shí)施方式包括將相位差板配置在上述視野角補(bǔ)償板的光出射側(cè)的步驟。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示面板，是垂直取向型液晶顯示面板，因?yàn)樵诠獬錾鋫?cè)基板 的光出射側(cè)配置著微透鏡，所以與TN型液晶顯示面板和不備有微透鏡的垂直取向型液晶 顯示面板比較，能夠得到極良好的視野角特性。此外，在本發(fā)明的液晶顯示面板中，因?yàn)檩^ 之微透鏡在靠近光出射側(cè)配置著偏光板等的光學(xué)膜，所以能夠縮短液晶層和微透鏡之間的 距離，因此可以提供顯示模糊少的鮮明的顯示。又，因?yàn)橛霉鈱W(xué)膜覆蓋微透鏡的外側(cè)，所以 在液晶顯示面板和液晶顯示裝置的制造過程中，也能夠具有不易使微透鏡受到損傷那種優(yōu) 點(diǎn)ο此外，如果根據(jù)本發(fā)明，則因?yàn)檩^之微透鏡在靠近光出射側(cè)形成偏光板等的光學(xué) 膜，進(jìn)一步微透鏡具有在光出射側(cè)凸出的凸面，能夠自匹配地形成微透鏡，所以可以提供極 高精度地使微透鏡和像素位置重合的顯示品質(zhì)高的液晶顯示面板。此外，因?yàn)樵谥圃觳襟E 中不需要進(jìn)行微透鏡和像素的位置重合，所以也可以降低制造成本。此外，如果根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示面板，則因?yàn)樵谖⑼哥R的光出射側(cè)形成光學(xué)膜， 并且微透鏡具有在光出射側(cè)凸出的凸面，所以能夠防止射入的外光全反射，即便在外光下 使用也可以提供高品質(zhì)的顯示。此外，如果根據(jù)本發(fā)明，則因?yàn)橐壕э@示裝置具備配置在導(dǎo)光板和液晶面板之間 的逆棱鏡型的棱鏡，所以能夠減少傾斜地通過液晶層的光。因此，能夠減少在垂直取向型液 晶顯示裝置的顯示中容易發(fā)生的泛白現(xiàn)象，防止顯示品位的降低。如果根據(jù)本發(fā)明，則可以提供減少了顯示不均和外光反射的廣視野角的垂直取向 型液晶顯示面板和液晶顯示裝置。此外，如果根據(jù)本發(fā)明，則能夠提高這種液晶顯示面板和 液晶顯示裝置的制造效率，能夠低成本地提供高品質(zhì)的液晶顯示面板和液晶顯示裝置。


圖1是模式地表示本發(fā)明的液晶顯示面板的構(gòu)成的截面圖。圖2(a) (e)是模式地表示本實(shí)施方式的制造方法的前半部分的截面圖。圖3(a) (d)是模式地表示本實(shí)施方式的制造方法的后半部分的截面圖。圖4(a) (e)是例示地表示用本實(shí)施方式的制造方法形成的微透鏡的形狀的圖。圖5是模式地表示包括本發(fā)明的液晶顯示面板的液晶顯示裝置的截面圖。符號的說明10 液晶顯示面板12 液晶面板
7
14微透鏡陣列
14a微透鏡
14a'微透鏡的潛像
15間隙
17像素開口單元
18支持體
18'支持體的潛像
22，23光學(xué)膜
24視野角補(bǔ)償板
25相位差板
26偏光板
28偏光板
29相位差板
30TFT基板
32對置基板
34液晶層
35保護(hù)層
35'樹脂層
36密封材料
37，38粘合層
39樹脂層
40光掩模
41背光源
42光源
43導(dǎo)光板
44反射板
50UV光
100液晶顯示裝置
具體實(shí)施例方式下面，一面參照附圖，一面說明根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示面板的實(shí)施方式。圖1是模式地表示本實(shí)施方式的液晶顯示面板10的構(gòu)成的截面圖。液晶顯示面 板10是用于直接觀察由液晶顯示面板10顯示的圖像的直視型顯示裝置的液晶顯示面板。如圖所示的那樣，液晶顯示面板10包括具有矩陣狀配置的多個(gè)像素的液晶面板 (也稱為“液晶單元”。)12、包含設(shè)置在液晶面板12的光出射側(cè)(圖的上側(cè))的多個(gè)微透 鏡14a的微透鏡陣列14、在微透鏡陣列14周圍形成的支持體18、配置在微透鏡陣列14的 光出射側(cè)的保護(hù)層35、配置在保護(hù)層35的光出射側(cè)的光學(xué)膜22、和配置在液晶面板12的 光入射側(cè)(圖的下側(cè))的光學(xué)膜23。在此，液晶顯示面板10的光入射側(cè)指的是來自作為透過顯示用的光源配置的背光源等的光射入的一側(cè)，光出射側(cè)指的是該光透過像素的開口射出的一側(cè)。微透鏡陣列14，由可見光透過率高的丙烯系的UV硬化型樹脂形成，但是也可以由 環(huán)氧樹脂系的UV硬化型樹脂或熱硬化型樹脂等形成。此外，將覆蓋多個(gè)像素的雙凸型透鏡 用于微透鏡陣列14的各微透鏡14a，但是也可以由與每個(gè)像素對應(yīng)的半球型的微透鏡構(gòu)成 各微透鏡14a。如后面更詳細(xì)說明的那樣，微透鏡陣列14的各微透鏡14a，具有在光出射側(cè)凸出 的凸面，通過用所謂的自對準(zhǔn)方式，通過像素的開口以將光照射在光硬化型樹脂上形成。液晶面板12包括在每個(gè)像素中包含像素電極和TFT等的開關(guān)元件的TFT基板(光 入射側(cè)基板)30，包含彩色濾波器(CF)和對置電極的對置基板(光出射側(cè)基板)32，和配置 在TFT基板30與對置基板32之間的液晶層34。用設(shè)置在液晶層34的外周部分的密封材 料36將液晶層34的液晶密封在TFT基板30和對置基板32之間。液晶層34是例如包含介電常數(shù)各向異性負(fù)的液晶的垂直定性型(Vertically Aligned Type)的液晶層。在TFT基板30和對置基板32各自的液晶層34側(cè)的面上形成未 圖示的垂直定性膜，因此，當(dāng)在像素電極和對置電極之間不施加電壓時(shí)，液晶與基板面垂直 地取向。用支持體18固定保護(hù)層35。保護(hù)層35和微透鏡陣列14，以保護(hù)層35只與各微 透鏡14a的頂點(diǎn)附近相接的方式配置，在微透鏡陣列14和保護(hù)層35之間，形成包含空氣的 間隙15。此外，也可以是以只用支持體18支持保護(hù)層35，微透鏡14a不與保護(hù)層35相接 的方式形成的構(gòu)成。此外，，也可以是在微透鏡14a的前端部分設(shè)置突起，該突起與保護(hù)層 35相接那樣的構(gòu)成。保護(hù)層35，與微透鏡陣列14同樣，由可見光的透過率高的丙烯系的UV硬化型樹 脂形成。也可以將環(huán)氧樹脂系的UV硬化型樹脂或熱硬化性樹脂應(yīng)用于保護(hù)層35。保護(hù)層 35，優(yōu)選用與微透鏡14a相同的材料或折射率與構(gòu)成微透鏡14a的材料的折射率大致相同 的材料形成。此外，優(yōu)選支持體18也用與微透鏡14a相同的材料形成，因此，能夠使制造步 驟簡略化。光學(xué)膜22包括通過未圖示的粘合層粘貼在保護(hù)層35上的視野角補(bǔ)償板24、粘貼 在視野角補(bǔ)償板24的光出射側(cè)的相位差板25、和粘貼在相位差板25的光出射側(cè)的偏光板 26。此外，光學(xué)膜23具備粘貼在TFT基板30上的相位差板29、和粘貼在相位差板29的光 入射側(cè)的偏光板28。其中，視野角補(bǔ)償板24也可以設(shè)置在較之微透鏡陣列14靠近光入射 側(cè)，光學(xué)膜23也可以包含視野角補(bǔ)償板。下面，一面參照圖2(a) (e)和圖3 (a) (d)，一面說明液晶顯示面板10的優(yōu) 選的制造方法。在此，圖2(a) (e)和圖3(a) (c)，表示在1塊大基板上同時(shí)形成多個(gè) 圖1所示的液晶顯示面板10的工序，圖3(d)表示通過切斷在大塊基板上形成的多個(gè)液晶 顯示面板10形成相互獨(dú)立的多個(gè)液晶顯示面板10的工序。所以，在圖2(a) (e)和圖 3(a) (c)中，表示了作為多個(gè)液晶顯示面板10的構(gòu)成要素的TFT基板30，對置基板32， 保護(hù)層35，光學(xué)膜22和23等各自連續(xù)成1塊的層。首先，準(zhǔn)備好如圖2(a)所示的那樣具有矩陣狀配置的多個(gè)像素的液晶面板12。液 晶面板12具有TFT基板30、對置基板32和液晶層34。液晶層34用液晶滴下方式形成，用 密封材料36將其密封在TFT基板30和對置基板32之間。
對于液晶層34的形成也可以采用液晶注入方式，但是通過用液晶滴下方式可以 容易地同時(shí)在短時(shí)間內(nèi)在大塊基板上形成多個(gè)液晶面板。此外，當(dāng)采用液晶注入方式時(shí)，在 液晶面板形成后注入液晶，但是這時(shí)由于使微透鏡材料等和液晶相接可能發(fā)生液晶污染的 問題。如果采用液晶滴下方式，則也能夠防止這種污染問題。下面，如圖2(b)所示，將干膜(干抗蝕劑膜)粘貼在液晶面板12外側(cè)的一對主面 的一側(cè)上，形成樹脂層39。可以將光固化樹脂用作樹脂層39的材料。優(yōu)選將透過率高的 UV硬化型樹脂用于干膜(樹脂層39)，但是也能夠用其它的光固化樹脂，熱硬化性樹脂或光 硬化性熱光硬化性并用型樹脂。在后面的工序中，通過對該樹脂層39進(jìn)行加工，形成微透 鏡14a。為了液晶顯示裝置的薄型化，優(yōu)選樹脂層39的厚度盡可能地薄。接著，如圖2(c) (e)所示，通過對該樹脂層39進(jìn)行加工，形成由多個(gè)微透鏡14a 構(gòu)成的微透鏡陣列14和支持體18。用專利文獻(xiàn)3中記載的自匹配法(自對準(zhǔn)方式)形成微 透鏡14a。如果采用該方法，能夠容易地形成與各像素對應(yīng)的，沒有光軸偏離的微透鏡14a。根據(jù)該方法，在圖2(c)所示的工序中，通過液晶面板12將UV光照射在由UV硬化 性樹脂構(gòu)成的樹脂層39上。當(dāng)UV光照射時(shí)，通過移動基板或UV光源，使照射光到液晶面 板12的射入角度階段地或連續(xù)地變化。因此，照射光到樹脂層39的照射強(qiáng)度部分地變化， 從而形成與各像素對應(yīng)的微透鏡14a(微透鏡的潛像14a')。此后，如圖2 (d)所示，通過從與液晶面板12相反側(cè)經(jīng)光掩模40使樹脂層39曝光， 在微透鏡陣列14的周邊區(qū)域形成支持體18 (支持體的潛像18')。通過接著該曝光工序進(jìn)行顯影工序，如圖2(e)所示，形成包括多個(gè)微透鏡14a的 微透鏡陣列14的同時(shí)，在微透鏡陣列14的周邊區(qū)域中形成支持體18。因?yàn)橹С煮w18和微 透鏡14a的高度能夠根據(jù)樹脂層39的厚度進(jìn)行規(guī)定，所以通過將干膜用于樹脂層39，能夠 得到厚度均勻性高的樹脂層39，可以具有能夠精密地將支持體18和微透鏡14a的高度(最 高高度)控制在相同高度上那樣的優(yōu)點(diǎn)。此后，如圖3(a)所示，通過以與各微透鏡14a的頂點(diǎn)部分和支持體18相接的方式 粘貼與用于形成樹脂層39的干膜相同的干膜，形成樹脂層35'。這時(shí)，因?yàn)楫?dāng)粘貼的壓力 過高時(shí)干膜進(jìn)入微透鏡14a的凹部，相反地當(dāng)粘貼的壓力過低時(shí)緊貼性降低，所以優(yōu)選粘 貼壓力在0. 05 IMPa的范圍內(nèi)。優(yōu)選干膜的粘貼溫度在50度以上，干膜的玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)(在本實(shí)施方式中為110 度)以下。這是因?yàn)樵?0度以下干膜與微透鏡14a和支持體18的緊貼性降低容易引起剝 離，當(dāng)超過玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)時(shí)，干膜變得過軟干膜容易埋入到微透鏡陣列中的緣故。此外，優(yōu)選 將干膜壓在微透鏡陣列14上時(shí)的速度在0.5 4m/min的范圍內(nèi)。當(dāng)速度過快時(shí)緊貼性降 低，過慢時(shí)生產(chǎn)效率下降。接著，如圖3(b)所示，通過在樹脂層35'上照射UV光進(jìn)行燒結(jié)形成保護(hù)層35。 在此，因?yàn)閷⒈Ｗo(hù)層35固定在各微透鏡14a的頂點(diǎn)部分和支持體18上，所以能夠防止保護(hù) 層35和在后面的工序中形成的光學(xué)膜22的剝離和防止發(fā)生由保護(hù)層35變形引起的顯示 不均。此后，如圖3 (c)所示，經(jīng)過粘合層38將光出射側(cè)的光學(xué)膜22粘貼在保護(hù)層35上， 并且經(jīng)過粘合層37將光入射側(cè)的光學(xué)膜23粘貼在液晶面板12上。優(yōu)選在形成保護(hù)層35 后立即粘貼光學(xué)膜22。由此，因?yàn)楸Ｗo(hù)層35能夠防止發(fā)生傷害，所以后面工序中的面板處理變得容易了。其中，能夠在上述工序中的任意時(shí)刻，將光學(xué)膜23粘貼在液晶面板12上。最后，如圖3(d)所示，切斷圖3(c)所示的疊層基板，完成多個(gè)液晶顯示面板10的 制作。接著，說明在上述工序中形成的微透鏡14a的形狀。圖4是模式地例示在圖2(b) (d)所示的工序中形成的微透鏡14a的形狀的圖。 在這些工序中，通過調(diào)整對樹脂層39的照射光量分布，能夠形成圖4(a)和(b)所示的，涉 及多個(gè)像素口徑單元(或像素)17的雙凸透鏡或圖4(c) (e)所示的，對每個(gè)像素口徑單 元17設(shè)置的微透鏡。圖4(a)所示的透鏡是半圓柱狀的雙凸透鏡，圖4(b)所示的透鏡是在 頂點(diǎn)附近具有平坦部分的雙凸透鏡。此外，圖4(c)所示的透鏡是對每個(gè)像素形成半圓柱狀 的微透鏡，圖4(d)所示的透鏡是對每個(gè)像素形成的半球狀的微透鏡，圖4(e)所示的透鏡是 使頂點(diǎn)部分平坦化了的半球狀的微透鏡。接著，對具備液晶顯示面板10的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示裝置100進(jìn) 行說明。圖5是模式地表示液晶顯示裝置100的構(gòu)成的截面圖。如圖5所示，液晶顯示裝 置100具備上述的液晶顯示面板10和高取向性的背光源41。背光源41具備LED等的光源 42、一面?zhèn)鬏攺墓庠?2射出的光一面向液晶顯示面板10射出的導(dǎo)光板43、和反射板44，其 用于向?qū)Ч獍?3反射從導(dǎo)光板43的里面射出的光或從液晶顯示裝置100外部射入，透過 液晶顯示面板10和導(dǎo)光板43的光。背光源41射出用作光源42的LED的配列方向的取向性低，與其正交的方向的取 向性高的光。其中，取向性是表示來自背光源1的光的發(fā)散程度(平行度)的指標(biāo)，通常定 義亮度是形成正面方向亮度一半的角度為取向性半值角。從而，形成該取向性半值角越小， 在正面方向越具有峰值(取向性越高)的背光源。作為可以適用于液晶顯示裝置100的背光源41，例如能夠舉出IDW' 02"Viewing Angle Control using Optical Microstructures onLight—Guide Plate for Illumination System of Mobile Transmissive LCDModule", K. KALANTAR, p549-552, IDff ' 02 "Prism-sheetIess HighBright Backlight System for Mobile Phone，，， A. Funamoto et al. p. 687-690，日本特開2003-35824號專利公報(bào)，日本特表平8-511129號 專利公報(bào)等中記載的背光源。與用于投影儀那樣的投射型顯示裝置的液晶顯示裝置不同，在用于移動設(shè)備和數(shù) 字靜象攝影機(jī)等的直視型液晶顯示裝置中，需要用通過透鏡的光得到廣的視野角。為此需 要使液晶面板和透鏡的間隔盡可能小，使進(jìn)入透鏡的大致平行的光彎曲至最大約60度地 射出。此外，在液晶顯示裝置用的背光源中，具有將光源配置在顯示面板的正下方的直 下型背光源和將光源配置在設(shè)置在顯示面板正下方的導(dǎo)光板側(cè)面的邊緣照明方式(導(dǎo)光 板方式)的背光源。因?yàn)檫吘壵彰鞣绞降谋彻庠词禽^薄型的，所以適合于要求裝置小型化 的直視型液晶顯示裝置，尤其是移動用，筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)用等的液晶顯示裝置。此外，當(dāng)將微透鏡陣列應(yīng)用于直視型液晶顯示裝置時(shí)，優(yōu)選在使用的背光源中，用 能夠射出盡可能接近平行光并且取向性強(qiáng)的光，即在顯示面鉛直方向上具有強(qiáng)取向性的 光的微透鏡陣列。作為這種背光源的一個(gè)例子，是利用逆棱鏡(TL:TUrnning Lens或RP:ReversedPrism)的邊緣照明方式的背光源。為了用具有微透鏡的液晶顯示裝置進(jìn)行高圖像質(zhì)量的顯示，要求從背光源射入到 微透鏡的光是盡可能與顯示面垂直地射入的平行光，并且是在亮度分布中沒有偏差的均勻 的光。本實(shí)施方式的液晶顯示裝置，因?yàn)槭褂媚胬忡R方式的背光源，所以傾斜地通過液 晶層的光少，可以減少稱為泛白現(xiàn)象的顯示品位的降低。如果根據(jù)本發(fā)明，則能夠提高VA型液晶顯示裝置的視野角特性等的顯示性能。此 外，如果根據(jù)本發(fā)明，則能夠降低高精度地使微透鏡和像素位置重合的可靠性高的液晶顯 示裝置的制造成本。
1權(quán)利要求
一種液晶顯示面板，其特征在于包括垂直取向型的液晶層；夾著所述液晶層對置的光入射側(cè)基板和光出射側(cè)基板；設(shè)置在所述光出射側(cè)基板的光出射側(cè)的微透鏡陣列；設(shè)置在所述微透鏡陣列的所述光出射側(cè)的第一偏光板；和設(shè)置在所述光入射側(cè)基板的光入射側(cè)的第二偏光板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于所述微透鏡陣列包括通過經(jīng)由 像素的開口將光照射在光固化樹脂上而形成的多個(gè)微透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示面板，其特征在于所述微透鏡陣列包括在所 述光出射側(cè)具有凸面的多個(gè)微透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板，其特征在于所述液晶顯示面 板是直視型液晶顯示面板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板，其特征在于還包括視野角補(bǔ) 償板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于所述視野角補(bǔ)償板配置在所述 微透鏡陣列的所述光出射側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于所述視野角補(bǔ)償板配置在所述 微透鏡陣列的所述光入射側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板，其特征在于所述第一偏光板 配置在所述視野角補(bǔ)償板的所述光出射側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的液晶顯示面板，其特征在于在所述微透鏡陣 列的所述光出射側(cè)配置有相位差板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示面板，其特征在于所述相位差板配置在所述視野 角補(bǔ)償板和所述第一偏光板之間。
11.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的液晶顯示 面板；和配置在所述液晶顯示面板的所述光入射側(cè)的背光源。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述背光源具有引導(dǎo)從光源 射出的光的導(dǎo)光板；向所述液晶顯示面板反射來自所述光源的光的反射板；和配置在所述 導(dǎo)光板與所述液晶面板之間的逆棱鏡型的多個(gè)棱鏡。
13.一種液晶顯示面板的制造方法，其特征在于包括在夾著垂直取向型液晶層與光入射側(cè)基板對置的光出射側(cè)基板的光出射側(cè)，形成微透 鏡陣列的步驟；在所述微透鏡陣列的所述光出射側(cè)配置第一偏光板的步驟；和在所述光入射側(cè)基板的光入射側(cè)配置第二偏光板的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其特征在于所述微透鏡陣列通過經(jīng)由像素的 開口將光照射在光固化樹脂上而形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的制造方法，其特征在于所述微透鏡陣列以在所述光 出射側(cè)具有凸面的方式形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13 15中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于還包括配置視野角補(bǔ)償板的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造方法，其特征在于將所述視野角補(bǔ)償板配置在所述 微透鏡陣列的所述光出射側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造方法，其特征在于將所述視野角補(bǔ)償板配置在所述 微透鏡陣列的所述光入射側(cè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16 18中任一項(xiàng)所述的制造方法，其特征在于包括在所述視野角 補(bǔ)償板的光出射側(cè)配置相位差板的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供顯示不均少，視野角特性良好，可以進(jìn)行高亮度顯示的直視型并且VA型的附有微透鏡陣列的液晶顯示面板。本發(fā)明的液晶顯示面板包括由夾著垂直取向型(VA)的液晶層(34)地對置的光入射側(cè)基板(30)和光出射側(cè)基板(32)構(gòu)成的液晶面板(12)、具有設(shè)置在上述光出射側(cè)基板的光出射側(cè)的多個(gè)微透鏡(14a)的微透鏡陣列(14)、含設(shè)置在上述微透鏡陣列的光出射側(cè)的第一偏光板(26)的光學(xué)膜(22)、和含設(shè)置在上述光入射側(cè)基板的光入射側(cè)的第二偏光板(28)的光學(xué)膜(23)。本發(fā)明適用于直視型液晶顯示裝置，尤其是移動用，筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)用的液晶顯示裝置。
文檔編號G02F1/1335GK101903824SQ20088012200
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者友利拓馬, 小瀬川征志, 村尾岳洋, 柴田諭, 根本紀(jì), 臼倉奈留 申請人:夏普株式會社