光调制显示器件、其制作方法以及装有此光调制显示器件的显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光调制显示器件（２００），如液晶显示器件，其具有前部光源类型平面照明器件。上述前部光源类型平面照明器件允许照明光在衬底（１）中传播，并且具有比衬底（１）的折射率低且与衬底（１）的内表面紧密接触的低折射率层（３），以及在衬底（１）的外表面上的反射结构（１１）。此具有上述前部光源类型平面照明器件的光调制显示器件（２００）能确保在衬底（１）中传播的足够量的定向光并减少显示照明中的非均匀性。并且其上安装有上述光调制显示器件（２００）的显示装置能减小厚度和重量并提供高质量显示。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有照亮显示器件的平面照明系统的光调制显示器件、其制作方法以及装有此光调制显示器件的显示装置。
技术介绍
反射液晶显示器件广泛地用于如主电源为电池的个人数据助理和便携式电话等电子装置的显示。然而，反射液晶显示器件利用周围的外部光，因此当周围的光弱时，如夜间，不容易看见或看不见显示。因此，近年来，反射液晶显示器件具有自观察者方向的照明的前部光源，由此前部光源照亮从而即使在如周围光弱的黑暗环境中也能容易看清显示。用周围光进行正常显示并在周围光弱的情况下从半透明液晶显示器件的后部发光从而能够容易地看清显示是一种公知技术。而且，电子纸取代了纸发展成为显示介质。已经开发了使用胆甾型液晶或利用电泳迁移优点的电子纸。但是，如果液晶显示器件具有在其外面的前部光源，与前部光源的厚度相对应的深度感觉会出现在显示器上，由此夹在第一和第二衬底之间致显示质量水平变坏。作为解决这一问题的方案，前部光源的光定向功能被赋予液晶显示器件的观察者一侧的透明衬底是一种公知结构。例如，此结构的典型实例在日本专利申请公开号2001-215509(第一现有技术)中被公开。图1是用于说明在第一现有技术中的液晶显示器件的构造的剖面图。常规液晶器件包括层叠结构，其包含观察者一侧的偏振器35a、观察者一侧的透明衬底31、透明电极32、液晶层36、透明电极33、后部透明衬底34、后部偏振器35b以及反射层37和沿观察者一侧透明衬底31的侧面部分延伸的光源38。在第一现有技术中，在观察者一侧透明衬底31的观察者一侧表面上形成有微凹凸面，由此前部光源的光定向功能被赋予观察者一侧的透明衬底31。此结构消除了前部光源的厚度，由此使上述显示质量水平变坏的问题得到克服。但是，在第一现有技术中，透明电极32直接与观察者一侧透明衬底31的下部接触。用于液晶显示器件的透明电极通常由ITO(铟锡氧化物)构成。由ITO构成的透明电极的折射率依赖于其薄膜形成方法，但是此折射率通常约为1.7到2.0。具体地，在通过气相淀积技术形成薄膜的情况中，折射率大约为1.7。在通过离子注入技术形成薄膜的情况中，折射率大约为1.8-1.9。在通过溅射技术形成薄膜的情况中，折射率大约为1.9-2.0。也就是，在通过任何薄膜形成技术形成透明电极薄膜的情况中，透明电极的折射率(大约1.7-2.0)高于透明衬底的折射率(大约n＝1.5)。因此，从透明衬底的侧面进入的光，不能在透明衬底和透明电极之间的交界面引起全反射，几乎所有的入射光进入到光入射一侧的侧面附近的液晶层36中。这样，光定向不能够完全到达与光入射一侧相对的侧面，即与光入射的透明衬底的侧面相反的侧面。几乎所有的入射光也集中在光入射一侧的附近。因此，在光入射一侧附近的位置显示是明亮的，但随着离开光入射一侧，也就是说，接近另一光入射一侧，显示变得更暗。因此，在显示表面引起了显示照明中的非均匀性。在日本专利申请公开号2001-21883(第二现有技术)中公开了第二现有技术。在第二现有技术中，偏振器、延迟器、散光器、彩色滤光器和透明电极安排在具有凸凹面作为前部光源的光定向片的第一衬底(玻璃衬底)的下侧面上。但是与第一实施例相似，通常用作偏振器的主要成分的PVA(聚乙烯醇)的折射率是1.49-1.53，其与玻璃衬底的折射率在相同的量级或更大，因此进入到衬底的光不能实现完全光定向到与光入射一侧相反的侧面。电子纸已经以各种方法得到开发，但是，如具有外部光源的上述反射液晶显示器件的类型还没有广为所知，在如夜间的弱周围光的情况下，在电子纸上的显示不能容易地被看清或不能被看见。电子纸具有在第一现有技术中或第二现有技术中的前部光源，可以克服弱周围光线的情况夹在第一和第二衬底之间致的问题，但是由于前部光源夹在第一和第二衬底之间致的另一个问题不能被解决。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种能使与现有技术相关的问题和缺陷得以解决的光调制显示器件。本专利技术的另一个目的是提供一种光调制显示器件，其确保定向光量以使足够的入射光定向到与光入射一侧相反的侧面并实现减小光调制显示器件中显示照明的非均匀性，此光调制显示器件中将光定向功能赋予了夹着光调制层的衬底。本专利技术的另一个目的是提供一种光调制显示器件的制作方法，使与上述现有技术相关的问题和缺陷得以解决。本专利技术的另一个目的是提供一种光调制显示器件的制作方法，其保证定向光量使足够的入射光定向到与光入射一侧相反的侧面并实现减小光调制显示器件中显示照明的非均匀性，此光调制显示器件中将光定向功能赋予了夹着光调制层的衬底。本专利技术的另一个目的是提供一种能使与上述现有技术相关的问题和缺陷得以解决的液晶显示器件。本专利技术的另一个目的是提供一种液晶显示器件的制作方法，其保证定向光量使足够的入射光定向到与光入射一侧相反的侧面并实现减小光调制显示器件中显示照明的非均匀性，此光调制显示器件中将光定向功能赋予了夹着光调制层的衬底。本专利技术的第一实施例提供一种光调制显示器件，其包括包含光调制层的多层结构和夹着此多层结构的一对第一和第二衬底，其中至少第一衬底构造为光在其中传播，多层结构通过包括比第一衬底折射率低且与第一衬底直接接触的低折射率层而构造为在第一衬底和低折射率层之间的交界面引起以倾斜方向入射到交界面的光的全反射。优选地，低折射率层的折射率(nL)和第一衬底的折射率(nl)满足nL-nl＜-0.01的条件。光调制显示层可以由液晶层构成。光调制显示器件还包括反射结构，其将从第一衬底相对于第一衬底的低折射率层相反的侧面沿倾斜方向入射的光的至少一部分以直角或接近直角反射到交界面。反射结构包含分层结构，此分层结构具有与第一衬底的相反的侧面的多个凸起或多个沟槽中的至少任意一个。多个凸起或多个沟槽中的至少任意一个优选地存在于与光调制显示器件的显示区几乎相同的区域。低折射率层可以由透明材料构成。低折射率层可以由SiO2或MgF构成。光调制层包含液晶层并且多层结构可以构造为还包括在低折射率层和液晶层之间仅透射特定的偏振光的偏振层。光调制层包含液晶层，多层结构可以构造为还包括多个彩色偏振层，其仅透射不同特定波长波段的特定的偏振光并且在低折射率层和液晶层之间的每个像素区中空间地布置。光调制层包含液晶层并且多层结构可以构成为还包括仅透射特定的偏振光的偏振层和在低折射率层和液晶层之间的至少一个或多个相差层。光调制层包含液晶层，多层结构可以构造为包括仅透射不同特定波长波段的特定偏振光且在每个像素区中空间地布置的多个彩色偏振层和在低折射率层和液晶层之间地至少一个或多个相差层。光调制层包含液晶层并且多层结构可以构造为包括层叠体，此层叠体在低折射率层和液晶层之间以此顺序层叠了仅透射不同特定波长波段的光的彩色滤光层、仅透射特定偏振光的偏振层、以及至少一个或多个相差层。优选地，光源布置在第一衬底的第一侧端的附近并且第一侧端与第二衬底的侧端相比凸出到外面。光调制层包含液晶层并且多层结构可以构造为还包括用于贴合包括在多层结构中的液晶层的周边区域中的密封部件和被调整以使其从垂直于交界面的方向看重叠密封部件的光阻挡层以贴合一对第一和第二衬底。光调制层包含液晶层并且多层结构可以构造为还包括用于贴合在低折射率层和液晶层之间以此顺序层叠了透射不同特定波长波段的光的彩色滤光层、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光调制显示器件，其包括包含光调制层的多层结构和夹着此多层结构的一对第一和第二衬底：其中至少第一衬底构造为光在其中传播；以及多层结构通过包括比第一衬底折射率低且与第一衬底直接接触的低折射率层而构造为在第一衬底和低折射率层之 间的交界面引起以倾斜方向入射到交界面的光的全反射。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：三村广二，住吉研，斋藤悟郎，松岛仁，八木淑惠，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]