專利名稱：液晶顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示(LCD)器件，更具體，涉及一種能獲得較高對比度的直視型LCD器件。
背景技術(shù)：
LCD器件具有用較低功耗實(shí)現(xiàn)較高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，并用于從小屏幕蜂窩電話至大屏幕電視監(jiān)視器的各種應(yīng)用。但是，在LCD器件中存在缺陷，在黑暗環(huán)境中，LCD面板單獨(dú)對比度低于CRT的對比度，低于等離子顯示板的對比度(3000∶1)，等離子顯示板也被用作電視監(jiān)視器，類似于LCD面板，以及低于稱作FED/SED的場致發(fā)射顯示面板，以及至多約為1000∶1。因此，指出在表達(dá)圖像源如特別是在黑暗區(qū)中具有較高表達(dá)式功率的過程中感覺活動性能不充分的問題。
為了解決以上問題，一直研制一種根據(jù)將被顯示的圖像控制背光的光強(qiáng)度，由此提高顯示屏上的對比度的技術(shù)，LCD面板本身的對比度原樣保留。但是，在具有表面發(fā)射光源的常規(guī)背光單元中，使用具有窄動態(tài)范圍的冷陰極管作為光源。因此，通過根據(jù)將被顯示的圖像控制背光的光強(qiáng)度來提高對比度被限于2000至3000∶1。
應(yīng)當(dāng)注意，背光單元的冷陰極管具有棒形狀。因此，如果有在LCD器件的相同屏幕上同時表示的高亮度區(qū)和低亮度區(qū)，那么不能逐個區(qū)調(diào)整背光的亮度，導(dǎo)致通過背光的亮度控制獲得差的對比度提高。因此，如果屏幕上表示的圖像具有較高亮度區(qū)，以及仍希望強(qiáng)調(diào)較低亮度區(qū)中的再現(xiàn)性，由于較高亮度區(qū)的存在，有效的對比度被降低。
為了解決以上問題，LCD面板的對比度應(yīng)該被急速地提高。但是，如之前描述，LCD面板的對比度單獨(dú)至多約1000∶1。例如，在專利公開JP-1989-10223A和JUM-1984-189625A中，描述了用于制造LCD器件的技術(shù)，該LCD器件能在不提高LCD面板本身的對比度的條件下，顯著地提高其對比度。在這些技術(shù)中，在LCD器件中采用多面板LCD結(jié)構(gòu)，其中兩個或更多LCD面板被相互層疊，以減小黑色亮度，即，顯示黑暗圖像時的亮度，由此提高LCD器件的總對比度。JP-1989-10223A描述了一種多面板LCD器件，該LCD器件獲得超過具有單個LCD面板的LCD器件的對比度，通過使用激光器測量LCD器件的總對比度系數(shù)證實(shí)了該事實(shí)。其中描述了通過使用具有約10至15∶1的對比度的LCD面板，兩個面板的LCD器件獲得多達(dá)約100∶1的對比度提高，并且三個面板的LCD器件獲得1000∶1的對比度。
在專利公開JP-PCT-2064-512564A和JP-2001-201764A中也描述了多面板LCD器件的技術(shù)。JP-PCT-2004-512564A中描述的技術(shù)不涉及實(shí)現(xiàn)較高對比度的LCD器件，而涉及自動立體圖像顯示的技術(shù)。JP-2001-201764A中描述的技術(shù)不涉及實(shí)現(xiàn)較高對比度的LCD器件，而涉及通過使用多面板LCD器件唯一地設(shè)計的LCD器件的技術(shù)。
對于驅(qū)動具有多面板LCD結(jié)構(gòu)的投射LCD器件，可以使用公共信號來驅(qū)動所有LCD面板，而不牽扯任何問題，因?yàn)檫@些LCD面板使基本上垂直于LCD面板的光通過，以在屏幕上投影圖像。但是，在具有多面板LCD結(jié)構(gòu)的普通直視LCD器件中，這種公共信號涉及一個問題，其中與使用背光單元的LCD的情況一樣，發(fā)射散射光的光源用于圖像顯示。該問題是相鄰LCD面板之間的距離或間隙取決于觀察者的視角產(chǎn)生視差，該視差防止由后側(cè)(或光接收側(cè))LCD面板的像素通過的光穿過前側(cè)(或發(fā)光側(cè))LCD面板的相應(yīng)像素。如果觀察者在傾斜觀察方向觀察該顯示屏，那么該視差使前側(cè)LCD面板的像素方向與后側(cè)LCD面板的相應(yīng)像素偏離，因此特別地圖像的亮度通常顯著地改變的圖像邊緣將被觀察為雙線。因此，觀察者感覺到不舒適。
圖23A、23B和23C示意地示出了位于顯示屏的不同位置處的多面板LCD結(jié)構(gòu)的像素圖像，當(dāng)從顯示屏的正中心觀察時。在此情況下，該多面板LCD結(jié)構(gòu)包括兩個LCD面板。圖23A示出了位于顯示屏的觀察者左側(cè)上的像素的圖像。圖23B示出了位于顯示屏中心的另一像素，以及圖23示出了位于顯示屏的觀察者右側(cè)上的另一像素的圖像。
在圖23B所示的情況中，觀察到前側(cè)LCD面板的像素和后側(cè)LCD面板的像素互相精確地重疊，不引起任何問題。但是，如圖23A和23C所示，前側(cè)LCD面板的像素和后側(cè)LCD面板的像素沒有被觀察到互相重疊，引起亮度減小的問題。此外，像素的偏移產(chǎn)生周期性地排列的明亮區(qū)和黑暗區(qū)，以產(chǎn)生諸如莫爾條紋的干涉圖形。因此，LCD器件的圖像質(zhì)量退化。黑暗區(qū)通常由阻擋光的LCD面板的互連線或黑色矩陣(下面，簡單地稱為黑色矩陣)形成。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于常規(guī)多面板LCD器件的以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種多面板LCD器件，該LCD器件能夠抑制由多個層狀LCD面板的像素之間的光干涉引起的圖像質(zhì)量降低。
本發(fā)明在其第一方面提供一種液晶顯示(LCD)器件，包括第一和第二LCD面板，每個包括一對透明基底和在其間夾入的液晶(LC)層，該第一和第二LCD面板相互層疊，以便第一LCD面板的每個像素重疊第二LCD面板的相應(yīng)像素；一對第一偏振膜，在其之間夾著層疊的第一和第二LCD面板；以及具有光散射功能的光散射膜和至少一個第二偏振膜，該第二偏振膜被插入第一LCD面板和第二LCD面板之間。
本發(fā)明在其第二方面提供一種液晶顯示(LCD)器件，包括第一和第二LCD面板，每個包括一對透明基底和在其間夾入的液晶(LC)層，該第一和第二LCD面板相互層疊，以便第一LCD面板的每個像素重疊第二LCD面板的相應(yīng)像素，第一和第二LCD面板的像素包括一彎曲(bend)和從該彎曲延伸的一對條紋，第一LCD面板的像素彎曲從第二LCD面板的相應(yīng)像素彎曲特定旋轉(zhuǎn)角的角位置偏離。
本發(fā)明在其第三方面提供一種液晶顯示(LCD)器件，包括第一和第二LCD面板，每個包括一對透明基底和在其間夾入的液晶(LC)層，第一和第二LCD面板相互層疊，以便第一LCD面板的每個像素重疊第二LCD面板的相應(yīng)像素，其中該透明基底對包括其上形成用于驅(qū)動LCD層的有源器件的有源基底和反基底(counter substrate)，以及該第一和第二LCD面板的反基底的至少一個被插入第一LCD面板的有源基底和第二LCD面板的有源基底之間。
本發(fā)明在其第四方面提供一種液晶顯示(LCD)器件，包括從后側(cè)朝向LCD器件的前側(cè)依次排列的背光源、第一偏振膜、第一液晶顯示(LCD)面板、至少一個第二偏振膜、第二LCD面板和第三偏振膜；以及在第一LCD面板前面布置的至少一個光散射膜。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的LCD器件，在第一LCD面板和第二LCD面板之間插入的光散射膜散射由第一LCD面板通過的光，并因此順次排列(gradate)由第一LCD面板的黑色矩陣引起的明亮區(qū)和黑暗區(qū)之間的差別，由此減輕由在傾斜觀察方向上觀察時第一LCD面板和第二LCD面板之間的像素偏移引起的明亮區(qū)和黑暗區(qū)的周期性布置。因此，由光干涉引起的莫爾條紋被減小，以解決多面板LCD器件中的問題，用于獲得較高的對比度。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的LCD器件，第一和第二LCD面板相互層疊，以便第一LCD面板的像素彎曲偏離第二LCD面板的像素彎曲特定的旋轉(zhuǎn)角。彎曲的偏移意味著第一LCD面板的像素部分平行于第二LCD面板的像素延伸，減輕明亮區(qū)和黑暗區(qū)的周期性，與本發(fā)明的第一方面的情況一樣，由此減輕由光干涉引起的莫爾條紋。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面的LCD器件，其上形成有源器件的第一LCD面板的有源基底不鄰近于第二LCD面板的有源基底布置，由此由第二LCD器件的有源基底上的有源器件反射的光不被第一LCD器件的有源基底上的有源器件反射。這防止由發(fā)射光出現(xiàn)的光干涉引起的虹色。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在第一LCD面板前面設(shè)置的光散射膜散射由第一LCD面板通過的光，以順次排列由第一LCD面板的黑色矩陣引起的黑暗亮度和明亮亮度之間的差異，由此減小顯示屏上的圖像的空間頻率，因此減小莫爾條紋。
從下面參考附圖的詳細(xì)說明將使本發(fā)明的上述及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)更明顯。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的LCD器件結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2是莫爾條紋的示意圖；圖3是減輕的莫爾條紋的示意圖；圖4是LCD器件的部分剖面圖，示出了LCD器件中的光透射；圖5是典型的LCD器件的單個像素的頂平面圖；圖6是LCD器件的部分剖面圖，示出了LCD器件中的光透射；圖7是LCD器件的部分剖面圖，示出了莫爾條紋的發(fā)生；圖8是LCD器件的部分剖面圖，示出了莫爾條紋的發(fā)生；圖9示出了觀察者感覺到的莫爾條紋的級別和程度的圖表；圖10示出了用于不同極角的亮度分布測量的透視圖；圖11示出了相對于極角繪制的亮度分布曲線；圖12示出了半值角和莫爾條紋的級別之間的關(guān)系曲線；圖13示出了莫爾條紋的級別和程度之間的關(guān)系的表；圖14示出了半值角和莫爾條紋減小之間關(guān)系曲線；圖15示出了常數(shù)K和亮度減小比率之間的關(guān)系曲線；
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD器件的剖面圖；圖17示出了第二實(shí)施例中的LCD面板的一個像素的頂平面圖；圖18A、18B和18C是頂平面圖，示出了當(dāng)從顯示屏的正中心觀察時，位于顯示屏的不同位置的多面板LCD結(jié)構(gòu)的像素的圖像；圖19示出了第一和第二實(shí)施例的LCD器件的顯示測試結(jié)果的圖表；圖20示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD器件的剖面圖；圖21示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的多面板LCD器件的剖面圖；以及圖22示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的多面板LCD器件的剖面圖；圖23A、23B和23C是頂平面圖，示出了當(dāng)從顯示屏的正中心觀察時，位于顯示屏的不同位置處的多面板LCD結(jié)構(gòu)的像素圖像。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD器件結(jié)構(gòu)的剖面圖。LCD器件，通常由數(shù)字10表示，包括作為后側(cè)LCD面板的第一LCD面板11、作為前側(cè)LCD面板的第二LCD面板12、布置在第一LCD面板11后面的背光單元13以及在第一LCD面板11和第二LCD面板12之間插入的光散射層14。
第一和第二LCD面板11和12每個包括彼此相對的一對透明基底，在其間具有預(yù)定距離，夾在該透明基底之間的液晶層，以及一對偏振膜，每個遠(yuǎn)離液晶(LC)層，排列在透明基底的相應(yīng)基底表面上。此外，第一和第二LCD面板11和12的至少一個，例如，第二LCD面板12，包括濾色器。
作為第一和第二LCD面板11和12的顯示模式，可以例示為橫向電場模式如IPS模式。如果使用IPS模式LCD面板，具有光透射軸(偏振軸)的偏振膜對彼此垂直。此外，其發(fā)光側(cè)或前側(cè)上的、具有偏振軸(透射軸)的第一LCD面板的偏振膜被布置平行于其光接收側(cè)或后側(cè)上的第二LCD面板的偏振膜的透射軸。
背光單元13被配置為用于LCD器件10的顯示光源。第一和第二LCD面板11和12相互層疊，以便相應(yīng)像素的位置彼此精確地重疊。此外，LCD面板被層疊為使得第一LCD面板11的發(fā)光側(cè)或前側(cè)上的偏振膜的透光軸或光吸收軸基本上平行于第二LCD面板12的光接收側(cè)或后側(cè)上的偏振膜的透光軸或光吸收軸。對于第一和第二LCD面板11和12，基于相同的圖像數(shù)據(jù)控制每個像素的顯示。在第一LCD面板11和第二LCD面板12之間插入光散射層14。光散射層14散射從背光單元13發(fā)射和由第一LCD面板11通過的光，以允許光進(jìn)入第二LCD面板12。
在本實(shí)施例中，如上所述，光散射層14被插入第一LCD面板11和第二LCD面板12之間。通過使用光散射層14順次排列明亮區(qū)和黑暗區(qū)之間的差別，散射由第一LCD面板11通過的光，明亮區(qū)和黑暗區(qū)之間的差別由通過第一LCD面板11時的互連線或黑色矩陣的存在產(chǎn)生。在傾斜觀察方向上觀察顯示屏?xí)r，由于第一LCD面板的像素從第二LCD面板偏移，這減輕由視差產(chǎn)生的明亮區(qū)和黑暗區(qū)的周期性，減輕由于光干涉發(fā)生的莫爾條紋。由此，在通過使用多面板LCD器件獲得較高對比度同時，在傾斜方向上觀察LCD器件時的圖像質(zhì)量退化被避免。
如果第一LCD面板和第二LCD面板被排列為其上排列有源器件的有源面板或TFT面板被互相鄰近地布置，而不插入光散射膜，那么由于光干涉將觀察到虹色。第一LCD面板和第二LCD面板之間插入的光散射膜可以減輕通過將TFT面板互相分開的虹色問題。
在本發(fā)明的多面板LCD器件中，每個LCD面板包括一對透明的基底，每個包括定向膜和在其間夾入的LC層，該定向膜與LC層接觸。每個LCD面板包括一對偏振膜，具有以90度角互相交叉的光軸。
第一和第二LCD面板可以是IPS模式LCD面板，其中LC層中的LC分子在平行于其間夾入LC層的透明基底的平面中旋轉(zhuǎn)，以獲得明亮狀態(tài)(透光)和黑暗狀態(tài)(光中斷)。
通過兩個空間頻率之間的差異產(chǎn)生莫爾條紋。由本發(fā)明解決的莫爾條紋問題是由于由第一和第二LCD面板中的黑色矩陣形成的空間頻率之間的差異產(chǎn)生的，該空間頻率導(dǎo)致光干涉。圖2示出了多面板LCD器件中產(chǎn)生的偽空間頻率。條紋51對應(yīng)于由圖1所示的第二LCD面板12中的黑色矩陣產(chǎn)生圖像，而條紋52對應(yīng)于由圖1所示的第一LCD面板11中的黑色矩陣產(chǎn)生的圖像。
比較條紋52與條紋51，條紋52具有比條紋51更小的寬度以及更小的間距。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)生條紋52的第一LCD面板12被布置為比產(chǎn)生條紋51的第二LCD面板11距觀察者更遠(yuǎn)的事實(shí)可以理解，在第一LCD面板和第二LCD面板之間布置間隙，由此由于透視效果，導(dǎo)致第一LCD面板的尺寸明顯減小。即使LCD面板11和12都具有剛好相同的結(jié)構(gòu)，但是該間隙在第一LCD面板和第二LCD面板之間的空間頻率中產(chǎn)生差異，該差異明顯地大于初始空間頻率中的實(shí)際差異并被觀察為莫爾條紋。
圖3示出了通過順次排列或平均圖2所示的條紋52的圖2的改進(jìn)。考慮以上透視效果應(yīng)用于實(shí)際的LCD器件，在圖3中減輕了圖2所示的莫爾條紋，因此較少被觀察者設(shè)想到。更具體地說，圖2示出了亮線和暗線之間的亮度的較大差異，由此表示大的對比度。另一方面，由于條紋53的順次排列或平均，圖3示出條紋53的亮線和暗線之間的亮度的較小差異。條紋53的亮度中的較小差異減輕條紋51和條紋53之間的光干涉，以減輕莫爾條紋。換句話說，條紋52的順次排列允許亮線和暗線之間的邊界是模糊的，以及使條紋52的圖形模糊，以減輕莫爾條紋。如迄今為止描述，通過減小在其間引起光干涉或莫爾條紋的一個空間頻率的振幅或?qū)Ρ榷?，可以減輕莫爾條紋。為了研究莫爾條紋的減輕條件和程度，使用特定的模型進(jìn)行模擬。
圖4示出了用于模擬的多面板LCD器件的模型。LCD器件的模型包括光散射膜62、偏振膜63、玻璃基底64以及黑色矩陣65，并通過光源61照射。在此定義d1(米)、θ(度)和c1是黑色矩陣65和光散射膜62之間的距離，被光散射膜62影響的光散射角和分別從光源61交叉其上形成黑色矩陣65的平面垂直于面板的點(diǎn)。在該定義中，光的散射角θ是提供在點(diǎn)c1處獲得最大光輸出一半的光透射率的半值角。
圖5示出了由觀察者觀察的像素的例示結(jié)構(gòu)，該像素具有停止光的黑色矩陣65和光穿過的開口67。假定點(diǎn)c1位于交叉黑色矩陣65和開口67的線段A-A′或線段B-B′上，下面論述點(diǎn)c1位于線B-B′上的情況。
在圖4中，假定光源61在垂直于面板的方向上發(fā)光，通過光散射膜62散射，以朝向其上形成黑色矩陣65的平面前進(jìn)，同時在具有2θ的圓心角的扇形區(qū)內(nèi)散射。因此該散射的光在到達(dá)其上形成黑色矩陣65的平面之后，形成具有2θ的頂點(diǎn)的圓錐形狀。換句話說，該光在圓形區(qū)內(nèi)散射，該圓形區(qū)在點(diǎn)c1具有中心，從光源61至交叉該平面的平面垂直。
考慮光的可逆性質(zhì)，如圖6所示，如果觀察者位于圖4所示的光源61處，當(dāng)觀察者注視點(diǎn)e1時，觀察者觀察到光穿過圓形區(qū)，該圓形區(qū)在c1具有中心和具有w1米的直徑。如果被光散射膜影響的半值角較大，那么光散射膜的散射性能較大，以及如果半值角θ較小，那么光散射膜的散射性能較小。換句話說，光散射膜的較高散射性能擴(kuò)大具有w1直徑的圓形區(qū)，由此觀看點(diǎn)c1的觀察者觀察到光穿過較大面積。
直徑w1由下列公式計算w1＝2×d1×tanθ(1)。
由公式(1)，通過下列公式獲得半值角θθ＝tan-1(w/2d1)(2)。
考慮到黑色矩陣65在其每個條紋處具有a1米的寬度，以及黑色矩陣65的相鄰條紋之間的間隙是b1米，下面將論述其中觀察者觀察該圖像的方法，同時假定不同的情況。
圖7示出了在上面的情況中w1＜a1+b1的第一情況。如果觀察者66平行于LCD面板移動，那么關(guān)系w1＜a1+b1允許具有w1直徑的圓形區(qū)的亮度在圓形區(qū)最大程度重疊黑色矩陣65的最小亮度和圓形區(qū)最大程度重疊間隙的最大亮度之間改變。亮度的變化取決于視點(diǎn)，意味著空間頻率的較大振幅，如圖2所示，由此導(dǎo)致莫爾條紋。
圖8示出了w1＞a1+b1的第二情況。如果觀察者平行于LCD面板移動，那么關(guān)系w1＞a1+b1限制亮度的變化，因?yàn)榫哂衱1直徑的圓形區(qū)在任何時候都重疊黑色矩陣65的間隙b1。亦即，第二情況的亮度的變化量顯著地小于第一情況的變化量。特別，如果關(guān)系w1＞＞a1+b1保持，那么亮度的變化將是可被忽視地小的。因此，在第二情況中，空間頻率的振幅是小的，如圖3所示，由此預(yù)料到莫爾條紋的減輕。
鑒于上面的情況，通過多個人員以主觀的五個級別評估來評估其中觀察LCD面板中發(fā)生的莫爾條紋的程度，如圖9的圖表所示。在該評估中，級別5意味著不存在莫爾條紋，級別4意味著存在小程度的莫爾條紋，觀察者幾乎沒有設(shè)想到，級別3意味著存在顯著的莫爾條紋，觀察者注意并不感到不舒適，級別2意味著存在相當(dāng)大程度的莫爾條紋，觀察者感到某些不舒適，以及級別1意味著存在大量的莫爾條紋，觀察者觀察顯示屏上的圖像時感覺大的不舒適。
制備LCD面板，其中a1＝77μm，b1＝193μm，以及d1＝900μm，以及使用具有不同半值角的各種光散射膜。觀察LCD器件，用于莫爾條紋的程度。對于在級別3時評估的LCD面板，在使用光散射膜的情況下，使用LCD 7000(商標(biāo)，來自O(shè)tsuka Densi公司)測量沿極角的亮度分布。圖16示出了測量的情況。
在圖10中，夾在一對玻璃板71之間的光散射膜72被布置為對著光源73，以便光源73垂直于散射膜72發(fā)光，以及相對于光源73，以相對的關(guān)系布置光學(xué)傳感器74，具有其間插入的光散射膜72。光源73以恒定強(qiáng)度發(fā)射線性偏振光，以及光學(xué)傳感器74測量由光散射膜72以0度和60度之間的極角(由數(shù)字75表示)透射的光強(qiáng)度。在0度的極角處決定光散射膜72的透射率。
圖11示出了相對于-60度和+60度之間的光學(xué)傳感器的極角繪制的亮度分布，用于在級別3時評估的光散射膜的情況。如由圖11所理解，該亮度假定在0度的極角處最大，以及隨著極角的增加而減小，提供高斯曲線分布。數(shù)字82表示該半值是在0度的極角處最大亮度的一半，以及，等于4.2度的極角處的亮度，該半值是在級別3時評估，用于光散射膜。因此，由公式(2)獲得的角θ在此被定義為半值角，并被用作用于評估光散射膜的散射性能的系數(shù)。
然后檢查使用各種光散射膜過程中觀察的如上所述的半值角和莫爾條紋度之間的關(guān)系。圖12示出檢查結(jié)果，其中根據(jù)度數(shù)，相對于半值角繪制莫爾條紋(moire)的級別數(shù)。如由圖12理解，級別1對應(yīng)于2.0度的半值角，級別2對應(yīng)于2.4度的半值角，以及圖像中存在莫爾條紋，觀察者不感到不舒適的級別3對應(yīng)于4.2度的半值角。還應(yīng)當(dāng)理解，在觀察者設(shè)想到莫爾條紋的存在本身和在觀察屏幕上的圖像過程中還沒有感到不舒適時的級別4，對應(yīng)于6.0度或以上的半值角，以及莫爾條紋本身不被設(shè)想到的級別5下評估8.2度或以上的半值角。
然后使用模擬檢查觀察者沒有設(shè)想到莫爾條紋時的半值角的極限以及觀察的莫爾條紋度。在該檢查中，基于各種光散射膜的半值角獲得莫爾條紋的減小程度，提供圖13所示的結(jié)果，圖13示出了級別數(shù)和莫爾條紋減小(莫爾條紋減小)之間的一致性。莫爾條紋減小在此由莫爾條紋中的最亮亮度和最暗亮度之間差值與平均亮度的比率限定。更具體地說，莫爾條紋減小由下列公式定義
MR＝20×log10(B/A)，其中B和A分別是莫爾條紋的振幅和平均亮度。圖13示出了半值角和莫爾條紋減小之間的關(guān)系，基于此，相對于平均亮度，可以為莫爾條紋的特定振幅，評估觀察中的莫爾條紋度。
此后，獲得光散射膜的半值角和莫爾條紋減小之間的關(guān)系。圖14示出了半值角和更多級別之間的關(guān)系。在圖13和14中，模擬結(jié)果表明對應(yīng)于-18dB的莫爾條紋減小的半值角是1.7度，對應(yīng)于-18dB的莫爾條紋減小的半值角是1.7度，-18dB的莫爾條紋減小對應(yīng)于級別1，對應(yīng)于-19dB的莫爾條紋減小的半值角是2.4度，-19dB的莫爾條紋減小對應(yīng)于級別2，對應(yīng)于-21dB的莫爾條紋減小的半值角是4.2度，-21dB的莫爾條紋減小對應(yīng)于級別3，對應(yīng)于-23dB的莫爾條紋減小的半值角是5.8度，-23dB的莫爾條紋減小對應(yīng)于級別4，以及對應(yīng)于-26dB的莫爾條紋減小的半值角是7.9度，-26dB的莫爾條紋減小對應(yīng)于級別5。因此，模擬結(jié)果基本上與測量結(jié)果一致，揭示本發(fā)明的理論分析的正確。
使用如上所述的LCD面板，即，LCD面板，其中a1＝77μm，b1＝193μm，以及d1＝900μm，關(guān)系w1＝a1+b1＝270μm被附加地滿足，用于由公式(2)計算觀察具有直徑w1的圓形區(qū)情況的半值角θ，該圓形區(qū)包括黑色矩陣和開口。計算結(jié)果提供θ＝8.5度。
基于該結(jié)果，θ＝8.5度作為基準(zhǔn)，由級別數(shù)被定義時的半值角決定常數(shù)K。更具體地說，通過使用關(guān)系θ＝K×tan-1{(a1+b1)/2d1)} (3)，通過由圖12獲得的半值角與基準(zhǔn)半值角θ＝8.5度的比率獲得用于每個級別數(shù)的常數(shù)K的值。
例如，在圖12中，級別1對應(yīng)于半值角θ＝1.7度，由此通過1.7/85的比率獲得K＝0.20。以此方式，獲得以下結(jié)果K＝0.20用于級別1；
K＝0.28用于級別2；K＝0.50用于級別3；K＝0.68用于級別4；以及K＝0.93用于級別5。
由以上結(jié)果，如果光散射膜滿足以下關(guān)系，假定K是用于每個級別數(shù)的常數(shù)，使用θ≥K×tan-1{(a1+b1)/2d1)} (4)可以使用希望的級別。更具體地，通過采用用于K的值對應(yīng)于級別3，即，K＝0.50或以上，獲得其中觀察者不感到不舒適的希望情況。因此，用于抑制該莫爾條紋的光散射膜的希望性能，為了獲得級別3，常數(shù)K應(yīng)該是0.50或以上，為了獲得級別4，優(yōu)選0.68或以上，以及為了獲得級別4，更優(yōu)選0.93或以上。
在解決莫爾條紋的觀點(diǎn)中，K沒有上限，因此較大的K提供更有效的莫爾條紋減小。但是，用于常數(shù)K的極其大的值減小前面亮度，即，垂直于顯示屏的方向上的亮度，因?yàn)橥ㄟ^大K或較高散射性能過分地減小前面的光強(qiáng)度，盡管光源的光強(qiáng)度是恒定的。
從光散射膜的插入之前的亮度(B1)和光散射膜的插入之后的亮度(B2)，如下定義通過插入光散射膜亮度的減小比率(RR)。
RR＝{(B1-B2)/B1}×100％圖15示出了亮度的減小比率和常數(shù)K之間的關(guān)系。由圖15理解，減小比率與常數(shù)K成正比，并由下式定義RR＝14.4×K (5)由此，通過100％的減小比率RR決定K的上限，其在曲線圖中為K提供6.9。因此，K的上限被認(rèn)為在6.9。
用于本發(fā)明中的光散射膜的材料例子包括諸如專利公開JP-1994-64604A中描述的光學(xué)散射薄片的散射膜。在其中描述的光學(xué)散射薄片包括基膜和在基膜內(nèi)嵌入的多個嵌入膜。嵌入膜是具有約1至500μm的不同直徑和不均勻表面的念珠狀顆粒，被混合以具有不同的晶粒尺寸。代替嵌入膜，可以通過在其處粘附粘合劑，在基膜的表面上設(shè)置具有類似結(jié)構(gòu)的多個突出膜。光學(xué)散射膜具有85至88％的總透射系數(shù)和在49和70％之間的寬范圍中控制的汽霧(haze)。
作為用于光散射膜的材料，Kimoto公司提供“Light-up系列”，包括100PBA，75PBU，38NSH，100NSH，100SXE，50MXE，100MXE，38LSE，50LSE，75LSE，100LSE，188LSE，100GM2，188GM2，100GM3，188GM3，50UK2，100UK2，125TL2，125TL4，50UK4，100UK4，100DX2和188DX2，提供74.0％和97％之間的總透射系數(shù)，以及29.0％至92.0％(種類值)的汽霧。Keiwa公司提供“Oparus系列”包括BS-910，BS-911，BS-912，BS-913，BS-700，BS-701，BS-702，BS-04，BS-042，BS-510，BS-511，BS-512，PBS-620N，PBS-620W，PBS-620HG-N，PBS-620HG-W，PBS-070L，PBS-071L，PBS-072L，PBS-070，PBS-071，PBS-072，PBS-070H，PBS-071H，PBS-072H，ZD-007，PBS-067，BS-506，BS-046，BS-036，BS-017以及ZD-097，提供寬至12.8％至89.7％(種類值)的汽霧。
用于光散射膜的材料例子包括專利公開JP-2006-16515A中描述的光學(xué)散射粘合劑薄片。該光學(xué)散射粘合劑薄片包括具有光散射功能的粘結(jié)層。該光學(xué)散射粘結(jié)層包括具有n1的折射率的丙烯酸系共聚物(acrylic copolymer)、具有n2的折射率和1至5μm的平均晶粒尺寸的無機(jī)顆粒以及固化劑。通過添加0.1至50重量分?jǐn)?shù)的有機(jī)顆粒到100重量分?jǐn)?shù)的丙烯酸系共聚物以及在其處添加0.01至15重量分?jǐn)?shù)的固化劑獲得光學(xué)散射粘結(jié)層，以制備光學(xué)散射粘合劑，并在其至少一側(cè)上用光學(xué)散射粘合劑涂敷塑料膜。折射率中的差值|n1-n2|被設(shè)置在0.01和0.2內(nèi)，以在該光學(xué)散射粘結(jié)層中獲得50％或以上的汽霧和80％或以上的總透射系數(shù)。
光散射膜14可以由專利公開JP-PCT-1999-508622中描述的光學(xué)散射粘合劑制成。該光學(xué)散射粘結(jié)層包括具有n1的折射率的壓敏基材并用具有n2的折射率的有機(jī)聚合物顆粒填充，折射率中的差值|n1-n2|是0.01至0.2，其中基材與有機(jī)聚合物顆粒的重量比是1∶1至50∶1。該有機(jī)聚合物顆粒具有0.5至30μm的直徑，以及壓敏基材形成為具有0.5至150μm直徑的球狀顆粒。該壓敏膠粘劑具有由有機(jī)聚合物顆粒、折射率差值、散射材料的厚度和晶粒尺寸之間的平衡決定的特定性能。
用于光散射膜14的材料例子包括其他粘合劑薄片、鍵合劑和有機(jī)合成樹脂，只要它們具有光散射功能。由那些材料制備的光散射膜可以被設(shè)置在前面的任意位置處，即，在第一LCD面板的發(fā)光側(cè)上，以提供莫爾條紋減小功能。
該光散射層13優(yōu)選具有保持入射光的初始偏振狀態(tài)和散射入射光的功能。該原因如下。如果通過第一LCD面板11通過的線性偏振光在穿過光散射層12之后具有偏振狀態(tài)，因此偏振的光可以具有被第二LCD面板12的光入射側(cè)偏振膜阻擋的光成分，由此在穿過第二LCD面板12之后，導(dǎo)致光損失。
因?yàn)楸∑哂猩⑸湓谔囟ǖ姆较蛏锨斑M(jìn)的線性偏振光并保持線偏振光的初始偏振狀態(tài)的功能，多反射/散射薄片是已知的，其通過層疊具有不同折射率的多個膜形成，同時允許每個膜反射一些光。光散射膜14的例子包括由3M制造的DBEF(商品名)。在使用DBEF作為光散射層14的情況下，DBEF被排列為DBEF的透光軸、第一LCD面板11的發(fā)光側(cè)偏振膜和第二LCD面板12的光接收側(cè)偏振膜應(yīng)該互相平行。用作光散射層14的DBEF可以減小光損失和抑制亮度減小，不同于沒有保持線偏振光的偏振狀態(tài)功能的普通光散射膜。
在本實(shí)施例中，一方面，相對于由第一LCD面板11通過的光，光散射膜14的較高光散射功能可以較大程度地減輕明亮區(qū)和黑暗區(qū)之間的區(qū)別，由此較大程度地減輕莫爾條紋。但是，另一方面，由于光散射膜14的透光率減小，較高散射功能減小在屏幕上顯示明亮狀態(tài)時的亮度。更具體地說，在減輕莫爾條紋和顯示明亮狀態(tài)時的亮度之間有折衷。為了設(shè)計實(shí)際的LCD器件，考慮到顯示明亮狀態(tài)時的亮度和減輕莫爾條紋度之間的適當(dāng)平衡，決定光散射層14的光散射功能。
如之前引入的PCT-2004-512564A，可以使用反射在不希望方向上振蕩的光分量的光反射偏振膜代替光吸收偏振膜，以提高亮度。之前引入的JP-2001-201764A使用DBEF膜作為光反射偏振膜，其被布置在相互層疊的兩個LCD面板之間。但是，與普通的光吸收偏振膜相比，DBEF膜具有較低的偏振功能。因此，DBEF膜代替兩個LCD面板之間的偏振膜不能期待獲得多面板LCD器件中的對比度的急劇改進(jìn)。相反，在本實(shí)施例中，除偏振膜之外，配置光散射層14的DBEF膜被設(shè)置在第一LCD面板11和第二LCD面板12之間。該結(jié)構(gòu)獲得較高的對比度，并且也抑制由在傾斜觀察方向上的兩個LCD之間的光干涉引起的圖像質(zhì)量降低。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD器件10a的剖面圖。本實(shí)施例的LCD器件10a被配置為從圖1所示的第一實(shí)施例的LCD器件10移走光散射層14。在本實(shí)施例中，第一和第二LCD面板11和12的像素具有除去由傾斜觀察方向中觀察時的干擾引起的莫爾條紋的特定結(jié)構(gòu)。下面將描述該像素的特定結(jié)構(gòu)。在此假定第一和第二LCD面板11和12是IPS模式LCD面板。
圖17是第二實(shí)施例中的LCD面板11和12中的典型像素的頂平面圖。圖3所示的像素屬于第一LCD面板11，例如。該像素與沿行方向301延伸的信號線或柵極線21、沿方向302延伸的數(shù)據(jù)線22以及在信號線21和數(shù)據(jù)線22之間的交叉點(diǎn)附近布置的TFT(薄膜晶體管)24有關(guān)。TFT24的導(dǎo)通/截止由信號線21的電位控制。
該像素包括具有梳形齒25并經(jīng)由TFT 24連接到數(shù)據(jù)線22的像素電極和具有連接到中間像素公共電極線23的梳形齒26和表面電極部分27的公共電極。在該像素區(qū)內(nèi)，像素電極的梳形齒25與公共電極的梳形齒26和表面電極部分27相對，以通過由像素電極和公共電極之間的電位差產(chǎn)生的電場驅(qū)動LC層。
像素電極的梳形齒25和公共電極的梳形齒26和表面電極部分27在圓柱方向302上延伸以及在其中心位置具有單個彎曲。更具體地說，當(dāng)從上側(cè)朝向像素的底側(cè)觀察時，在像素的上區(qū)域中，像素電極的梳形齒以及公共電極的梳形齒26和表面電極部分27是朝向行方向301遠(yuǎn)離圓柱方向302傾斜的-15°(或165°)角，以及當(dāng)從上側(cè)朝向底側(cè)觀察時，在像素的下區(qū)域中，是朝向行方向301遠(yuǎn)離列方向302傾斜的+15°的角，由此這些電極部分的延伸方向是在像素區(qū)內(nèi)彎曲+30度角。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)沿行方向在右邊觀察時，角的符號用加號表示。盡管在圖3中的每個電極部分中形成單個彎曲，但是，在每個電極部分中可以提供多個彎曲。
在第二LCD面板12中，像素電極的梳形齒以及公共電極的梳形齒和表面電極部分在像素內(nèi)彎曲。但是，電極部分的延伸方向和彎曲是90度遠(yuǎn)離延伸方向和第一LCD面板11的彎曲的。換句話說，第二LCD面板12的電極部分具有通過旋轉(zhuǎn)圖3的結(jié)構(gòu)90度角而獲得的結(jié)構(gòu)。
圖18A，18B和18C示出了本實(shí)施例的多面板LCD器件中的第一和第二LCD面板的電極部分的結(jié)構(gòu)。更具體地說，圖18A示出了位于顯示屏的觀察者左側(cè)上的像素的電極部分的結(jié)構(gòu)，圖18B示出了位于顯示屏中心的像素的電極部分的結(jié)構(gòu)，以及圖18C示出了位于顯示屏觀察者右側(cè)上的像素的電極部分的結(jié)構(gòu)。在這些圖中，實(shí)線41表示第一LCD面板11的像素和電極部分，而虛線42表示第二LCD面板12的像素或電極部分。應(yīng)當(dāng)注意，在該輪廓實(shí)線或虛線內(nèi)描繪的每個實(shí)線41或每個虛線42表示像素電極的梳形齒25以及公共電極的梳形齒26和表面電極部分27之一。在該結(jié)構(gòu)中，通過旋轉(zhuǎn)第二LCD面板的相應(yīng)電極部分90度角獲得第一LCD面板的電極部分。
在垂直于LCD面板11和12的方向中觀察LCD器件10a時，如圖18B所示，第一LCD面板11的像素41和第二LCD面板12的像素42基本上在相同的區(qū)域中重疊。如果視角被切換，并在傾斜方向中觀察LCD器件10a，那么觀察者和第一LCD面板11之間的距離不同于觀察者和第二LCD面板12之間的距離。因此，在通過位于顯示屏正中心的觀察者觀察該觀察者左側(cè)上的像素時，像素41的區(qū)域偏離像素42的區(qū)域，如圖1 8A所示。類似地，在通過位于顯示屏前中心的觀察者觀察該觀察者右側(cè)上的像素時，像素41的區(qū)域也偏離像素42的區(qū)域，如圖18C所示。
比較圖18B和圖18A和18C，在前視圖和傾斜觀察之間，在像素41和42的像素電極的梳形齒25、公共電極的梳形齒26和表面電極部分27的重疊狀態(tài)中基本上沒有差值，該圖18B示出了從前面觀察的像素，該圖18A和18C示出了傾斜方向中觀察的像素。因此，與圖23的常規(guī)結(jié)構(gòu)中所示的重疊的情況相比較，在本實(shí)施例中前視圖和傾斜示圖之間的亮度差被減小，在圖23中兩個矩形像素被重疊。這意味著在前視圖和傾斜圖之間亮度基本上沒有差異。
此外，對于第一LCD面板11的像素41和第二LCD面板12的像素42，像素的彎曲方向彼此偏離90度，由此消除像素電極的部分梳形齒25，像素41的公共電極的梳形齒26和表面電極部分27，其平行于像素42的電極。以此方式，明亮區(qū)和黑暗區(qū)的布置的周期性被減輕，由此除去諸如莫爾條紋的干涉條紋問題。
圖19示出了第一和第二實(shí)施例的樣品LCD器件的顯示結(jié)果的圖表，該測試結(jié)果包括顯示明亮圖像和存在或不存在莫爾條紋時的亮度。在該圖中，還圖示了比較例子的顯示測試結(jié)果。第一樣品包括根據(jù)第一實(shí)施例的LCD器件中的光散射膜，第二樣品包括根據(jù)第一實(shí)施例的LCD器件中的DBEF膜，以及第三樣品具有根據(jù)第二實(shí)施例的圖18A，18B和18C所示的結(jié)構(gòu)。第一比較例子是第二LCD面板具有通過鏡像反轉(zhuǎn)圖17所示的像素獲得的像素，第一LCD面板的像素具有圖17的結(jié)構(gòu)。第二比較例子是第一LCD面板具有通過鏡像反轉(zhuǎn)圖17所示的像素獲得的像素，第二LCD面板的像素具有圖17的結(jié)構(gòu)。
注意圖19所示的測試結(jié)果中的顯示明亮圖像時的亮度，揭示第二樣品包括DBEF膜和第三樣品，即，第二實(shí)施例以及第一和第二比較例子提供優(yōu)越的結(jié)果或較優(yōu)越的結(jié)果，第一樣品在某種程度上差于第二和第三樣品和第一和第二比較例子。在顯示明亮圖像時的亮度結(jié)果中，注意到，與簡單地散射入射光的光散射膜相比較，散射入射光同時保持其偏振狀態(tài)的DBEF膜可以在較大的程度上抑制顯示明亮圖像時的亮度減小。
另一方面，注意圖19所示的莫爾條紋，揭示與產(chǎn)生莫爾條紋的第一和第二比較例子相比，該實(shí)施例的第一至第三樣品提供優(yōu)越的結(jié)果。該測試結(jié)果揭示比較例子，其中第一LCD面板的像素結(jié)構(gòu)對應(yīng)于通過鏡像反轉(zhuǎn)第二LCD面板的像素結(jié)構(gòu)獲得的像素結(jié)構(gòu)，沒有有效地減小明亮區(qū)和黑暗區(qū)的布置的周期性，因?yàn)殓R像反轉(zhuǎn)沒有充分地除去平行于部分第二LCD面板延伸的第一LCD面板的那部分。因此，第一和第二比較例子具有差的圖像質(zhì)量。
應(yīng)當(dāng)注意，盡管以上實(shí)施例的多面板LCD器件包括IP8模式LCD面板，但是多面板LCD器件的LCD面板不局限于IPS模式LCD面板。該LCD面板可以是TN模式或VA模式LCD面板。如果這些模式的LCD面板包括根據(jù)第一實(shí)施例的光散射膜或DBEF膜或包括圖18A所示的像素結(jié)構(gòu)等等，那么前視圖和傾斜視圖之間亮度差被抑制并可以防止產(chǎn)生莫爾條紋。
在圖18A等所示的第二實(shí)施例中，像素41和42在其間具有90度的角度差。但是，除去第一LCD面板的像素和第二LCD面板的像素之間存在的平行分量是足夠的。因此，該角不局限于90度，可以采用0度和180度之間的任意角，盡管約90度角是優(yōu)選的。
此外，在以上實(shí)施例中已經(jīng)描述了其中每個第一和第二LCD面板11和12設(shè)有一對偏振膜的例子，在該一對偏振膜之間夾入一對透明基底。但是，在接近第二LCD面板12的第一LCD面板11中設(shè)置的偏振膜對之一或在接近第一LCD面板11的第二LCD面板12中設(shè)置的偏振膜對之一可以被省略。例如，在圖1中，接近第二LCD面板12的第一LCD面板11的偏振膜可以被省略。在此情況下，從第一LCD面板11的前透明基底發(fā)射的光被光散射層14散射，并經(jīng)由后偏振膜和第二LCD面板12的后透明基底入射到第二LCD12的液晶層上。以此方式，即使如上所述的偏振膜之一被省略，也可以獲得類似的優(yōu)點(diǎn)。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的多面板LCD器件結(jié)構(gòu)。該LCD器件包括沿光的透射方向排列的背光單元13、第一LCD面板11和第二LCD面板12，與第一和第二實(shí)施例的情況一樣。第一LCD面板11包括沿光的透射方向依次排列的TFT基底11a，LC層11c和反基底11b。第二LCD面板12包括沿光的透射方向依次排列的TFT基底12a，LC層12c和TFT基底12b。
通常，其上形成諸如TFT的有源元件的LCD面板的TFT基底可以是光接收側(cè)基底或光發(fā)射側(cè)基底。但是，如果第一LCD面板11的TFT基底鄰近于第二LCD面板12的TFT基底排列，不同于本實(shí)施例，那么由第二LCD面板12的TFT基底上的TFT反射的光被第一LCD面板11的TFT基底上的TFT再次反射。這些反復(fù)的反射可能產(chǎn)生光干涉，以在顯示屏上產(chǎn)生虹色。
在本實(shí)施例中，其上形成TFT的TFT基底11a和12b彼此不鄰近布置。在該結(jié)構(gòu)中，由第二LCD面板12的TFT基底12b上的TTT反射的部分光被反基底11b或12a上形成的黑色矩陣吸收，以及沒有到達(dá)第一LCD面板11的TFT基底11a，由此防止發(fā)生虹色。在其中在層疊的LCD面板之間不設(shè)置光散射層的第二實(shí)施例中，該結(jié)構(gòu)是特別有利的。
應(yīng)當(dāng)注意由于在前面方向中的下透射系數(shù)取決于光散射膜14的光散射性能，通過插入光散射膜可以減小LCD器件的前亮度。鑒于該問題，除光散射膜14之外，在LCD器件中可以設(shè)置光凝聚膜(condensingfilm)，用于在除前面方向以外的方向上引導(dǎo)被光散射膜14曾經(jīng)散射的光再次朝向前面方向，或用于在光散射膜14散射光之前預(yù)先凝聚該光。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的多面板LCD器件。該LCD器件，通常由參考標(biāo)記10c表示，具有類似于第一實(shí)施例的兩個面板結(jié)構(gòu)。在第一LCD面板11和第二LCD面板12之間插入光散射膜和光凝聚膜15，該光凝聚膜15被布置在光散射膜14的前面。光散射膜14具有光散射功能，如迄今為止描述，用于散射由背光單元13發(fā)射并由第一LCD面板11通過的光，以將該散射光傳遞到第二LCD面板12。
光凝聚膜15凝聚該散射光，其中由明亮亮度和黑暗亮度的黑色矩陣產(chǎn)生的差異被順次排列，以將散射光朝向前面方向引導(dǎo)，同時保持其順次排列狀態(tài)，由此增加被光散射膜的光散射功能曾經(jīng)減小的前面光的強(qiáng)度。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的多面板LCD器件。該LCD器件通常由參考標(biāo)記10d表示，包括背光單元13、第一LCD面板11、光凝聚膜15、光散射膜14以及第二LCD面板12。光凝聚膜15凝聚由背光單元13發(fā)射并由第一LCD面板通過的光，以使該光通向散射膜14。光散射膜14散射該凝聚的光到第二LCD面板，由此順次排列由黑色矩陣產(chǎn)生的明亮亮度和黑暗亮度之間的差異，同時保持具有較高透射率的光的凝聚態(tài)。
用于光凝聚膜15的材料例子包括光學(xué)薄膜，如專利公開JP-PCT-1999-508622中描述。其中所描述的光學(xué)薄膜，在其上安裝包括多個線性棱鏡的結(jié)構(gòu)。該線性棱鏡具有70至110度的轉(zhuǎn)角，以及90度的轉(zhuǎn)角提供光凝聚膜15的最高效果。據(jù)敘述，在該公開中，線性棱鏡的間距是10至100μm，以及50μm的間距是有效的。在線性棱鏡和環(huán)境空氣之間的界面產(chǎn)生的折射率差異凝聚由線性棱鏡通過的光朝向前面方向。Sumitomo 3M公司提供這種透鏡薄片，“BEF系列”(商標(biāo))。
光凝聚膜15可以是多反射薄片如由3M公司提供的DBEF薄片、DBEF-II。多反射薄片是在厚度方向上相互層疊具有不同折射率的多個膜，每個層狀膜具有特定的光反射功能。如果使用DBEF-II作為光凝聚膜，DBEF-II被布置為使得DBEF-II的透光軸平行于在第一LCD面板11的前側(cè)上和在第二LCD面板12的后側(cè)上設(shè)置的偏振膜的透光軸。
多反射薄片和光散射膜可以被結(jié)合，以提供本實(shí)施例中使用的單個多反射散射膜。該多反射散射膜具有多反射薄片和光散射膜的功能，以獲得減小和抑制亮度的莫爾條紋，以及由3M公司提供，如“DBEF-D系列”。
光凝聚膜15，如果在光散射膜的前側(cè)上插入，凝聚由光散射膜14散射的光，以具有順次排列的莫爾條紋，由此獲得較高的亮度。光凝聚膜15，如果插入在光散射膜14的后側(cè)，凝聚具有莫爾條紋的光，以增加被光散射膜14散射之前的亮度，然后減小該莫爾條紋。
光散射膜14和光凝聚膜15可以被設(shè)置在任意位置，只要它們被設(shè)置在第一LCD面板11的前面，以便減小莫爾條紋和增加正面光強(qiáng)度。光散射膜14和光凝聚膜15的順序可以依照要求選擇。也可以設(shè)置光散射膜14和光凝聚膜15在第二LCD面板12的前側(cè)上，依照要求選擇這些膜14和15的順序。但是，優(yōu)選這些膜被插入第一LCD面板11和第二LCD面板12之間。
優(yōu)選第一LCD面板的像素尺寸等于第二LCD面板的像素尺寸。但是，第一LCD面板可以具有比第二LCD面板更低的分辨率，例如，可以具有第二LCD面板的分辨率一半的分辨率，用于獲得本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)，包括莫爾條紋減小和亮度增加。
關(guān)于其中設(shè)置光散射膜14和光凝聚膜14用于莫爾條紋減小和亮度增加的結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中，濾色器不是不可缺少的構(gòu)成元件。亦即，本實(shí)施例的LCD器件可以是單色LCD器件。如果根據(jù)本發(fā)明提供彩色LCD器件，其中濾色器不局限于RGB濾色器，可以包括多個RGBYMC濾色器，此外，單個像素可以被分為四個區(qū)域，例如，對應(yīng)于R、G、G、B顏色。在選擇性方案中，四個區(qū)域可以對應(yīng)于R、G、B和色素缺乏(achroma)。
通過在第一LCD面板上層疊第二LCD面板，例如，在其上形成第一LCD面板的黑色矩陣的平面(膜)和其上形成第二LCD面板的黑色矩陣的平面(膜)之間不可避免地形成間隙。該間隙產(chǎn)生視差，可以用于在LCD器件上顯示三維圖像。
在以上實(shí)施例的LCD面板中，在接近LC層的透明基底之一的表面上以矩陣形成電極，以及該像素的電極之間的每個交叉點(diǎn)設(shè)有三端元件如TFT，由此配置一個像素。在每個像素中，連接到三端元件的像素電極和為像素陣列共同設(shè)置的公共電極被配置為梳齒電極，用于獲得橫向電場LCD器件如IPS模式LCD器件。但是，本發(fā)明的LCD器件不局限于這種類型的LCD器件，以及可以具有薄膜二極管(TFD)代替TFT。該LCD器件可以通過簡單-矩陣驅(qū)動方案驅(qū)動。
本發(fā)明中的LCD面板可以是垂直對準(zhǔn)模式、扭曲向列模式以及彎曲取向模式LCD面板的任何一種。在CLD面板和光散射膜之間可以設(shè)置遲延補(bǔ)償膜，以提高本發(fā)明的視角相關(guān)性。
本發(fā)明可以被應(yīng)用于具有各種模式或任意圖像顯示系統(tǒng)的任意類型的LCD器件，如廣播電臺中的監(jiān)視器TV、戲院中使用的電影顯示系統(tǒng)和用于計算機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)視器。
由于僅僅舉例描述了上述實(shí)施例子，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例子，以及在不脫離本發(fā)明的范圍的條件下，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易由此進(jìn)行各種改進(jìn)或改變。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，包括第一和第二液晶顯示面板，每個包括一對透明基底和在其間夾入的液晶層，所述第一和第二液晶顯示面板相互層疊，以便所述第一液晶顯示面板的每個像素重疊所述第二液晶顯示面板的相應(yīng)像素；一對第一偏振膜，在其之間夾入所述層疊的第一和第二液晶顯示面板；以及具有光散射功能的光散射膜和至少一個第二偏振膜，其被插入所述第一液晶顯示面板和所述第二液晶顯示面板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中所述光散射膜是包括多個層的多反射光散射膜，該多個層的每個層具有特定的光反射功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中所述光散射膜散射線性地偏振的入射光，同時保持該入射光的線性偏振狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器件，其中所述至少一個第二偏振膜包括具有平行光透射軸的一對第二偏振膜。
5.一種液晶顯示器件，包括第一和第二液晶顯示面板，每個包括一對透明基底和在其間夾入的液晶層，所述第一和第二液晶顯示面板相互層疊，以便所述第一液晶顯示面板的每個像素重疊所述第二液晶顯示面板的相應(yīng)像素，所述第一和第二液晶顯示面板的所述像素包括一彎曲和形成所述彎曲的一對延伸條紋，所述第一液晶顯示面板的所述像素的所述彎曲從所述第二液晶顯示面板的所述像素的相應(yīng)彎曲在角位置偏離特定的旋轉(zhuǎn)角。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示器件，其中所述特定旋轉(zhuǎn)角大于0度并小于180度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示器件，其中所述特定角基本上是90度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示器件，其中所述透明基底對包括其上形成用于驅(qū)動所述液晶顯示層的有源器件的有源基底和反基底，以及所述第一和第二液晶顯示面板的所述反基底的至少一個被插入所述第一液晶顯示面板的所述有源基底和所述第二液晶顯示面板的所述有源基底之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示器件，其中所述第一和第二液晶顯示面板的所述反基底的至少一個在其上安裝濾色器。
10.一種液晶顯示器件，包括第一和第二液晶顯示面板，每個包括一對透明基底和在其間夾入的液晶層，所述第一和第二液晶顯示面板相互層疊，以便所述第一液晶顯示面板的每個像素重疊所述第二液晶顯示面板的相應(yīng)像素；其中所述透明基底對包括其上形成用于驅(qū)動所述液晶顯示層的有源器件的有源基底和反基底，以及所述第一和第二液晶顯示面板的所述反基底的至少一個被插入所述第一液晶顯示面板的所述有源基底和所述第二液晶顯示面板的所述有源基底之間。
11.一種液晶顯示器件，包括從所述液晶顯示器件的后側(cè)朝向前側(cè)，依次排列的背光源、第一偏振膜、第一液晶顯示面板、至少一個第二偏振膜、第二液晶顯示面板以及第三偏振膜；以及在所述第一液晶顯示面板前面布置的至少一個光散射膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示器件，其中所述至少一個第二偏振膜包括具有平行光透射軸的兩個偏振膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示器件，其中所述第一偏振膜的透射軸平行于所述第三偏振膜的透射軸并垂直于所述第二偏振膜的透射軸。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示器件，其中保持下列關(guān)系θ≥K×tan-1{(a1+b1)/2d1)}其中d1、a1、b1、θ以及K是所述光散射膜和其上形成最靠近所述光散射膜的黑色矩陣的平面之間的距離、所述黑色矩陣的條紋寬度、所述黑色矩陣的相鄰條紋之間的間隙、表示所述光散射膜的散射性能的半值角以及等于或大于0.50的常數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的液晶顯示器件，其中所述K等于或大于0.68。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的液晶顯示器件，其中所述K等于或大于0.93。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示器件，其中所述光散射膜包括透明的基膜，以及具有不均勻表面和不同粒徑并嵌入在所述透明基膜的至少一個表面中或粘附到所述透明基膜的至少一個表面上的透明顆粒。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或11的液晶顯示器件，其中所述光散射膜包括丙烯酸系共聚體、分散在所述丙烯酸系共聚體中的無機(jī)顆粒以及固化劑，并且所述丙烯酸系共聚體的折射率不同于所述無機(jī)顆粒的折射率。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或11的液晶顯示器件，其中所述光散射膜包括配置為球狀顆粒的壓敏基材以及與所述球狀顆?；旌系挠袡C(jī)聚合物顆粒，以及所述壓敏基材的折射率不同于所述有機(jī)聚合物顆粒的折射率。
20.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示器件，還包括在所述背光單元前面的至少一個光凝聚膜。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的液晶顯示器件，其中所述光凝聚膜被布置在所述第一液晶顯示面板的前面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的液晶顯示器件，其中所述光散射膜和所述光凝聚膜被插入所述第一液晶顯示面板和所述第二液晶顯示面板之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的液晶顯示器件，其中所述光凝聚膜包括基膜和在所述基膜上互相平行排列的多個線性棱鏡。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的液晶顯示器件，其中所述光凝聚膜是多反射膜或多反射光散射膜。
25.根據(jù)權(quán)利要求1或11的液晶顯示器件，其中所述第一和第二液晶顯示面板具有基本上相等的分辨率。
26.根據(jù)權(quán)利要求1或11的液晶顯示器件，其中所述第一液晶顯示面板具有比所述第二液晶顯示面板更低的分辨率。
27.根據(jù)權(quán)利要求1或11的液晶顯示器件，其中其上安裝黑色矩陣的所述第一液晶顯示面板的膜與其上安裝另一黑色矩陣的所述第二液晶顯示面板的膜之間的視差用于三維圖像的顯示。
28.根據(jù)權(quán)利要求1或11的液晶顯示器件，其中所述第一和第二液晶顯示面板的所述像素的每一個與三端有源器件相關(guān)聯(lián)，并且由能夠使用偽靜態(tài)驅(qū)動方案驅(qū)動的有源矩陣驅(qū)動方案來驅(qū)動所述第一和第二液晶顯示面板。
29.根據(jù)權(quán)利要求1或11的液晶顯示器件，其中所述第一和第二液晶顯示面板的所述像素的每一個與二端有源器件相關(guān)聯(lián)，并且由有源矩陣驅(qū)動方案來驅(qū)動所述第一和第二液晶顯示面板。
30.包括根據(jù)權(quán)利要求1或11的液晶顯示器件的圖像診斷器件。
全文摘要
一種LCD器件包括相互層疊的第一和第二LCD面板。每個第一和第二LCD面板包括一對透明基底，在其間夾入的液晶層，以及夾著透明基底對的一對偏振膜。在第一LCD面板和第二LCD面板之間插入具有光散射功能的光散射層。光散射層減小由第一LCD面板通過光的強(qiáng)度，由此減輕暗區(qū)和明亮區(qū)的周期性布置，以減輕由光干涉引起的莫爾條紋。
文檔編號G02F1/133GK101059619SQ200710100820
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者北川善朗, 池野英德, 上原伸一, 八代高士 申請人:Nec液晶技術(shù)株式會社