光量调整装置、背光源单元、液晶显示面板和液晶显示装置的制作方法
专利名称：光量调整装置、背光源单元、液晶显示面板和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光量调整装置、背光源单元、液晶显示面板和液晶显示装置。
背景技术：
近来，如图12A所示，正在开发一种覆盖液晶单元Ut的背光源单元(光量调整装 置)129，其中，该液晶单元ut在接收光源121的光并将该光转换为面状光的导光板151中 填充有高分子分散型液晶111 (参照图12B和图12C)(参照专利文献1)。如作为图12A的 放大图的图12B和图12C所示，在这样的背光源单元129的液晶单元ut中，高分子分散型 液晶111被透明电极tel和透明电极te2夹着。而且，由于向透明电极tel和透明电极te2施加的电压，高分子分散型液晶111也 被施加电压。如图12B和图12C所示，高分子分散型液晶111中的液晶112，详细而言，液 晶112内的液晶分子113根据被施加的电压表现出不同的举动(其中，图中的白色箭头是 指向液晶单元ut射入的光，涂色箭头是指从液晶单元ut射出的光)。具体而言，如图12B所示，如果施加电压比较低(也可能为零电压)，则线形状的液 晶分子113的朝向变得不规则(随机)，使来自导光板151的光扩散(散射)。另一方面， 如图12C所示，如果施加电压比较高，则线形状的液晶分子113规则地朝向一个方向(电场 方向)，不会使来自导光板151的光扩散。通过这样的光的举动，透过液晶单元Ut的出射光量发生变化。详细而言，在向高 分子分散型液晶111只施加比较低的电压的情况下，射入高分子分散型液晶111的光由于 液晶分子113而扩散(漫射)，朝向液晶显示面板139(参照图12A)射出的光的量变少。另 一方面，在向高分子分散型液晶111施加比较高的电压的情况下，射入高分子分散型液晶 111的光不因液晶分子113而扩散地行进，朝向液晶显示面板139射出的光的量变多。这样，背光源单元1 能够不改变光源121的亮度(光量)地改变出射光(背光 源光)的亮度。专利文献1 日本特开平7-311381号公报
发明内容
但是，在这样的背光源单元129中，光源121的光透过导光板151和液晶单元ut。 如过这样，则透过的部件越多，到达液晶显示面板139之前的光发生的损失越多。S卩，在背 光源单元129(或液晶显示装置149)中，光不能被有效地利用。本发明是为解决上述问题而完成的。因此，本发明的目的在于提供能够有效地利 用光的光量调整装置(例如背光源单元或液晶显示面板)和装载有这样的光量调整装置的 电子设备(例如液晶显示装置)。光量调整装置包括包含被施加电压的第一电极的第一基板；包含被施加电压的 第二电极的第二基板；被第一电极和第二电极夹着，根据所施加的电压的增加使液晶分子 的朝向与电极间的电场方向一致的高分子分散型液晶；和从第一电极与第二电极的间隔向高分子分散型液晶供给光的光源。如果采用上述方式，则光从第一电极与第二电极的间隔射入高分子分散型液晶。 因此，如果向高分子分散型液晶施加的电压比较高，则光大致垂直地射入到沿着电场方向 (第一电极与第二电极的并排方向)的液晶分子。于是，光的大部分透过液晶分子，难以从 例如第一基板向外部射出。另一方面，如果向高分子分散型液晶施加的电压比较低(例如 零电压)，则液晶分子的朝向变得不规则，光由于液晶分子而扩散。于是，扩散的光变得容易 从例如第一基板向外部射出。S卩，如果采用这样的光量调整装置，则能够根据向高分子分散型液晶施加的电压 调整向外部射出的光量。而且，如果该光量装置是例如装载在液晶显示装置上的背光源单 元，则光源的光在到达液晶显示面板之前透过的部件仅有高分子分散型液晶。因此，光源的 光受损失的主要原因仅为高分子分散型液晶。其结果是，这样的光量调整装置能够提高光 的有效利用率(总而言之，该光量调整装置能够抑制光的损失并且向外部供给光)。此外，第一电极和第二电极中的至少一方包括呈面状密集配置的多个电极片，这 多个电极片能够被独立地施加电压即可。如果采用上述结构，则对各个电极片施加的电压各不相同，因此，向与该电极片相 接的高分子分散型液晶施加的电压也不同。因此，液晶分子的朝向根据电极片的不同而不 同，与该电极片重叠的第一基板等的每个部分的出射光量也各不相同。即，能够按照面内的 每个部分控制对来自第一基板等的面状光的光量。此外，优选越接近光源，向高分子分散型液晶施加的电压越高。如果采用上述方式，则接近光源的高分子分散型液晶中的液晶分子沿着电场方 向，仅使少量光扩散。因此，从接近光源的高分子分散型液晶不会过剩地射出光。其结果是， 来自光量调整装置的光不包含亮度不均。此外，作为亮度不均对策的其它例子，也可以采用如下方式高分子分散型液晶中 液晶相对于高分子的密度越接近光源越低。如果采用上述方式，则在接近光源的高分子分散型液晶中仅包含少量的液晶，因 此，由液晶分子引起的扩散光为比较少的量。因此，从接近光源的高分子分散型液晶不会过 剩地射出光，在来自光量调整装置的光中不包含亮度不均。另外，作为光量调整装置的具体例，能够列举液晶显示装置中的背光源单元或液 晶显示面板。而且，包括这样的光量调整装置即背光源单元和接收来自该背光源单元的光 的液晶显示面板的液晶显示装置也能够认为是本发明。此外，装载有光量调整装置即液晶 显示面板的液晶显示装置也能够认为是本发明。发明的效果根据本发明，来自光源的光主要仅透过高分子分散型液晶，不透过其它的部件 (例如导光板)地向外部射出，因此，不易发生损失。因此，本发明的光量调整装置能够提高 光的有效利用率。
图1是液晶显示装置的截面图(其中，截面方向是图2中的A-A’线箭头方向)。图2是简单地表示液晶显示装置的分解立体图。
图3是包括被施加比较高的电压的高分子分散型液晶的液晶显示装置的截面图。图4是包括被施加比较低的电压的高分子分散型液晶的液晶显示装置的截面图。图5是包括被施加比较高的电压的高分子分散型液晶的一部分和被施加比较低 的电压的高分子分散型液晶的一部分的液晶显示装置的截面图。图6是不仅表示图5所示的背光源单元而且表示液晶显示面板的截面图。图7是包括单片状的第一透明电极的液晶显示装置的截面图。图8是对高分子分散型液晶施加的电压部分不同的液晶显示装置的截面图。图9是越接近LED的高分子分散型液晶的部分，越降低液晶的密度的液晶显示装 置的截面图。图10是使用液晶单元作为液晶显示面板的液晶显示装置的截面图。图11是使用液晶单元作为液晶显示面板的双面视认型液晶显示装置的截面图。图12A是现有的液晶显示装置的截面图。图12B是包括被施加比较低的电压的高分子分散型液晶的现有的液晶显示装置 的截面图。图12C是包括被施加比较高的电压的高分子分散型液晶的现有的液晶显示装置 的截面图。
具体实施例方式(实施方式1)以下参照附图对一个实施方式进行说明。另外，为了便于说明，存在省略阴影、部 件本身和部件附图标记等的情况，在这样的情况下，参照其它的附图。此外，图上的黑色圆 圈是垂直于纸面的方向的意思。图1是液晶显示装置49的截面图，图2是简单地表示液晶显示装置49的分解立 体图(其中，图1的截面方向是图2中的A-A’线箭头方向)。如这些图所示，液晶显示装置 49包括液晶显示面板39和向液晶显示面板39供给光的背光源单元四(其中，从调整光的 射出量这方面而言，液晶显示面板39和背光源单元四也能够称为光量调整装置。此外，装 载有液晶显示面板39和背光源单元四的液晶显示装置49也能够称为光量调整装置)。液晶显示面板39采用有源矩阵方式。因此，在该液晶显示面板39中，有源矩阵基 板32和与该有源矩阵基板32相对的对置基板33夹着液晶34，其中，该有源矩阵基板32能 够被安装TFTCThin Film Transistor 薄膜晶体管)31等有源元件(开关元件)。即，有源 矩阵基板32和对置基板33是用于夹着液晶34的基板，由透明的玻璃等形成。另外，在有源矩阵基板32和对置基板33的外缘，安装有密封部件SSl，该密封部件 SSl将液晶34密封。此外，以夹着有源矩阵基板32和对置基板33的方式安装有偏光膜PL 和 PL。在有源矩阵基板32，如图2所示，在朝向对置基板33的一面侧形成有栅极信号线 GL、源极信号线SL、TFT31和像素电极35。栅极信号线GL是传输对TFT31的导通/断开(0N/0FF)进行控制的栅极信号(扫 描信号)的线，源极信号线SL是传输图像显示中需要的源极信号(图像信号)的线。而 且，这两种线GL和SL各自排列成一列。详细而言，在有源矩阵基板32，排列成一列的栅极信号线GL与排列成一列的源极信号线SL交叉，这两种线GL和SL形成矩阵图案。此外，由 栅极信号线GL和源极信号线SL划分的区域，与液晶显示面板39的像素相对应。另外，栅极信号线GL中传输的栅极信号由栅极驱动器(未图示)生成，源极信号 线SL中传输的源极信号由源极驱动器(未图示)生成。TFT31位于栅极信号线GL与源极信号线SL的交点，对液晶显示面板39中的各像 素的导通/断开(其中，为了便于说明，仅图示TFT31的一部分)进行控制。S卩，该TFT31 通过在栅极信号线GL中传输的栅极信号控制各像素的导通/断开。像素电极35是与TFT31的漏极连接的电极，与各像素对应地配置(即，像素电极 35在有源矩阵基板32上呈矩阵状铺满设置)。而且，像素电极35与后述的共用电极36 — 起夹着液晶；34。在对置基板33，在朝向有源矩阵基板32的一面侧形成有共用电极36和彩色滤光 片37。共用电极36与像素电极35不同，与多个像素对应地配置(即，共用电极36在对 置基板33具有一并覆盖多个像素的面积)。而且共用电极36与像素电极35 —起夹着液晶 34。其结果是，如果在共用电极36与像素电极35之间产生电位差，则液晶34利用该电位 差控制自身的透过率。彩色滤光片37位于共用电极36与对置基板33之间，是使特定颜色的光透过的滤 光片。作为一个例子，能够列举光的三原色，即红色(R)、绿色(G)和蓝色⑶的彩色滤光片 37。此外，这些彩色滤光片37例如能够配置为条形状、三角形形状、正方形形状。而且，在以上那样的液晶显示面板39中，在使用经栅极信号线GL施加的栅极信号 电压使TFT31导通的情况下，经该TFT31的源极·漏极，源极信号线SL的源极信号电压被 施加于像素电极35。而且，与该源极信号电压相应地，向被像素电极35和共用电极36夹持 的液晶34的一部分，即与像素相当的液晶34的一部分写入源极信号的电压。另一方面，在 TFT31断开的情况下，源极信号电压处于被液晶和电容器(未图示)保持的状态不变。接着，说明对液晶显示面板39供给光的背光源单元四。背光源单元四以被液晶 显示面板39覆盖的方式设置，包括LED (Light Emitting Diode 发光二极管)21、液晶单元 UT、反射片22、扩散片23和透镜片对、25。LED21为光源，呈列状排列有多个。详细而言，LED21位于液晶单元UT的侧面，沿 该侧面的较长方向呈列状排列(其中，令该LED21的排列方向为X方向)。此外，LED21通 过使自身的发光端朝向液晶单元UT，能够使光射入该液晶单元UT。液晶单元UT是射入自身的光转换为面状的光，包括高分子分散型液晶11、透光性 基板PB、密封部件(密封材料)SS2和透明电极TE。高分子分散型液晶11是使滴状的液晶(液晶滴)12分散在高分子14中而得的混 合物质(其中，滴状的液晶12由于高分子14而互相分离)。而且，在该高分子分散型液晶 11中，通过被施加电压，液晶12中包含的线形状(棒形状)的多个液晶分子13—致地朝向 一个方向。因此，液晶分子13的取向矢量沿着一个方向。另一方面，在未被施加电压(电 场)的高分子分散型液晶11中，液晶分子13的取向矢量变得不规则(总而言之，高分子分 散型液晶11根据被施加的电压使液晶分子13的取向矢量发生变化)。另外，线形状的液晶分子13是透明的，使与自身的朝向(即取向矢量)大致垂直地射入的光不发生扩散地行进。另一方面，线形状的液晶分子13使与自身的朝向倾斜地射 入的光向各个方向扩散。作为透光性基板PB的第一透光性基板PBl和第二透光性基板PB2，例如是玻璃那 样透光性(即光透过性)的基板，夹着高分子分散型液晶11。密封部件SS2堵塞夹着高分子分散型液晶11的第一透光性基板PBl和第二透光 性基板PB2的外缘。即，密封部件SS2将高分子分散型液晶11密封在相对的第一透光性基 板PBl与第二透光性基板PB2的间隔中。其中，密封部件SS2的材料虽然没有特别限定，但 是优选由使光透过的透明材料形成。这是因为，密封部件SS2位于高分子分散型液晶11的 侧面，光朝向该密封部件SS2被射入。作为透明电极TE的第一透明电极TEl和第二透明电极TE2是由ITOQndium Tin Oxide 氧化铟锡)等形成的光透过性的电极，对高分子分散型液晶11施加电压。因此，第 一透明电极TEl被安装于与高分子分散型液晶11面对的第一透光性基板(第一基板)PBl 的一个面，第二透明电极TE2被安装于与高分子分散型液晶11面对的第二透光性基板(第 二基板)PB2的一个面，而且，透明电极TE1、TE2彼此相对。即，第一透明电极TEl和第二透明电极TE2，与高分子分散型液晶11相接，并夹着 该高分子分散型液晶11 (因此，高分子分散型液晶成为层形状，也能够称为高分子分散型 液晶层11)。另外，第一透明电极(第一电极)TEl包括多个片形状的第一透明电极片EP1，并 使它们密集地配置。同样，第二透明电极(第二电极)TE2也包括多个片形状的第二透明电 极片EP2，并使它们密集地配置。而且，第一透明电极片EPl和第二透明电极片EP2，与液晶 显示面板39的每个像素对应(总而言之，一个第一透明电极片EPl与一个第二透明电极片 EP2重叠，而且，一个像素与该第一透明电极片EPl重叠)。因此，如果像素为矩阵状，则密集的第一透明电极片EPl和第二透明电极片EP2的 配置也成为矩阵状(而且，也将由于相对而成为一组的第一透明电极片EPl和第二透明电 极片EP2称为电极片组ST)。而且，在以上的液晶单元UT中，从第一透明电极TEl与第二透明电极TE2之间向 高分子分散型液晶11供给LED21的光。另外，射入到高分子分散型液晶11的光从液晶单 元UT (特别是第一透光性基板PBl)作为面状光射出，关于该光的举动在后面详述。反射片22被液晶单元UT中的第二透光性基板PB2覆盖。而且，在该反射片22中， 与第二透光性基板PB2相对的一面成为反射面。因此，该反射面对因为透过第二透光性基 板PB2而要从液晶单元UT泄露的光进行反射，使该光返回该液晶单元UT。扩散片23覆盖液晶单元UT中的第一透光性基板PBl，使来自液晶单元UT的出射 光(面状光)扩散，从而使光遍布整个液晶显示面板49 (另外，也将该扩散片23和透镜片 M、25—并称为光学片组沈)。透镜片24、25例如在片材面内具有棱柱形状，是使光的指向性变窄的光学片，以 覆盖扩散片23的方式设置。因此，该光学片24、25使从扩散片23行进而来的光聚光，能够 提高每单位面积的发光亮度。不过，由光学片M和光学片25聚光的各光的发散方向是交 叉的关系。另外，在背光源单元四中，反射片22、液晶单元UT、扩散片23、透镜片对和透镜片
725依此顺序重叠。而且，令该重叠方向为Y方向。进一步，令与该Y方向和作为LED21的排 列方向的X方向交叉的方向为Z方向(XYZ方向也可以为正交关系)。在装载有以上那样的背光源单元四和液晶显示面板39的液晶显示装置69中，来 自LED21的光经液晶单元UT射出，该出射光通过光学片组沈，由此成为提高了发光亮度的 光(背光源光)而射出。进一步，该背光源光到达液晶显示面板39，液晶显示面板39利用 该背光源光显示图像。此处，关于液晶单元UT射出的光，使用图3 图9的截面图进行详细说明。具体 而言，对根据向高分子分散型液晶11施加的电压的高低，向该高分子分散型液晶11射入的 光怎样行进的情况进行说明。另外，在这些附图中也存在如下情况在向高分子分散型液晶11施加的电压比 较高的情况下标记“Hi”，另一方面，在电压比较低的情况下(也包括零电压的情况)标记 “Lo”。此外，在这些附图中，为了便于说明，根据情况，将最接近LED21的电极片组ST标记 为ST1，也存在随着远离LED21，标记ST2、ST3等部件号码的情况。进一步，在图6中，关于 液晶显示面板39中的液晶34，对于具有比较高的透过率的部分标记“Li”，对于具有比较低 的透过率的部分标记“Da”。例如，如图3所示，向相对的两个透明电极TEl和TE2施加比较高的电压，当第一 透明电极TEl与第二透明电极TE2之间产生大的电位差时，向夹在两个透明电极TE1、TE2 之间的高分子分散型液晶11施加比较高的电压Hi，液晶分子13的朝向与该施加电压的增 加相应地沿着一个方向。详细而言，向高分子分散型液晶11施加的电压越大(与施加电压成比例)，液晶分 子13的朝向越沿着高分子分散型液晶11中产生的电场方向。因此，液晶分子13沿着作为 电场方向的从第一透明电极TEl至第二透明电极TE2的方向(第一透明电极TEl与第二透 明电极TE2的并排方向(与Y方向为相同方向))。而且，LED21的光(参照白色箭头)从这样的高分子分散型液晶11的侧面，即第 一透明电极TEl与第二透明电极TE2的间隔射入。于是，该光的大部分相对于与电场方向 一致的液晶分子13大致垂直地射入，进一步透过，由此，不扩散地行进(参照实线箭头)。这样，如果LED21的光不扩散，光便不从第一透光性基板PBl向外部大量射出(当 然，光也不从第二透光性基板PB2向反射片22大量射出)。因此，仅少量的光从第一透光性 基板PBl向外部射出，到达扩散片23 (参照涂色箭头)。另一方面，如图4所示，不向相对的两个透明电极TE1、TE2施加电压，或仅施加几 乎为零电压的低电压，如果第一透明电极TEl与第二透明电极TE2的之间仅产生小的电位， 则仅向夹在两个透明电极TE1、TE2间的高分子分散型液晶11施加比较低的电压Lo，与该 施加电压(也可能为零电压)相应地，液晶分子13的朝向不一致，变得不规则(随机)。而且，如果LED21的光(参照白色箭头)从相对于这样的高分子分散型液晶11的 侧面射入，则该光的大部分相对于随机的液晶分子13倾斜地射入，并被扩散(参照实线箭 头)。于是，由于该光的扩散，使得光从第一透光性基板PBl向外部大量射出(参照涂色箭 头)。因此，比较大的量的光从第一透光性基板PBl到达扩散片23。另外，被液晶分子13扩散的光的一部分虽然从第二透光性基板PB2向反射片22 射出，但是在反射片22进行反射，由此，通过第二透光性基板PB2返回液晶单元UT，透过第一透光性基板PBl向扩散片23行进。根据以上的说明，可知以下内容。首先，背光源单元四根据施加电压的增加，向以 比较高的程度使液晶分子13的朝向与电场方向一致高分子分散型液晶11供给光。特别是 该背光源单元四使光大致垂直于电场方向地行进。而且，当向高分子分散型液晶11施加比较高的电压时，射入高分子分散型液晶11 的光不被规则地排列的液晶分子13扩散，难以向外部射出。另一方面，如果不向高分子分 散型液晶11施加电压，或仅施加比较低的电压，则射入高分子分散型液晶11的光被随机排 列的液晶分子13扩散，容易向外部射出。即，只要是这样的背光源单元四，就能够根据向高 分子分散型液晶11施加的电压的高低调整向液晶单元UT的外部行进的光量。而且，LED21的光在到达液晶显示面板39之前透过的部件为液晶单元UT和光学片 组沈，也可以不透过导光板那样的部件(主要是液晶单元UT成为光透过的部件)。因此， LED21的光在到达液晶显示面板39之前的期间内不易发生损失(总而言之，与所透过的部 件个数减少的量相应，光的损失降低)。因此，这样的背光源单元四进而液晶显示装置49， 能够提高光的有效利用率。此外，在这样的背光源单元四中，来自液晶单元UT的光在被调整为需要的光量后 透过光学片组沈。因此，能够恰当地进行光学片组沈中的光的扩散和亮度提高。例如，不会发生光被扩散片23过剩地扩散、或遮光没有被透镜片M和25充分地 聚光而变得亮度不足等情况。即，通过调整来自液晶单元UT的光，能够在背光源单元四中 恰当且有效地利用光。此外，在背光源单元四中，相向的第一透明电极片EPl和第二透明电极片EP2即 电极片组ST有多个，因此，如果对每个电极片组ST施加不同的电压，则来自液晶单元UT中 的第一透光性基板PB 1的面的出射光量也根据每个电极片组ST的不同而不同。因此，如 图3和图4所示，向被所有的电极片组ST夹着的高分子分散型液晶11施加的电压并不需 要固定。例如，在电极片组ST呈矩阵状配置的情况下，也可以在相邻的电极片组ST施加不 同的电压。即，在根据电极片组ST划分为矩阵状的高分子分散型液晶11中，被划分的高分 子分散型液晶11的一部分彼此也可以被施加相互不同的电压。例如，如图5所示，在相邻的电极片组ST中，对一方的电极片组ST施加比较高的 电压，对另一方的电极片组ST施加比较低的电压(例如几乎为零电压)。特别是对最接近 LED21的电极片组STl施加比较高的电压。于是，来自LED21的光首先到达由被施加比较高 的电压的电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11 (参照白色箭头)。在该高分子分散型液晶11中，液晶分子13朝向在第一透明电极TEl与第二透明 电极TE2之间产生的电场方向。因此，到达该高分子分散型液晶11的光的大部分相对于线 形状的液晶分子13大致垂直地射入，并进一步透过，由此，不大被扩散地向被电极片组ST2 夹着的高分子分散型液晶11行进(参照实线箭头)。因此，从被电极片组STl夹着的高分子 分散型液晶11经第一透光性基板PBl向外部射出的光的量变得比较少(参照涂色箭头)。另一方面，与电极片组STl相比，电极片组ST2仅被施加低电压。因此，在被该电 极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11中，线形状的液晶分子13的朝向是随机的。于是， 到达被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光的大部分倾斜地射入线形(状)的液晶分子13，并由于被反射而扩散(参照实线箭头)。其结果是，从被电极片组ST2夹着的 高分子分散型液晶11经第一透光性基板PBl向外部射出的光的量变得比较多(参照涂色
刖大“另外，当然也存在从被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11到达被电极片组 ST3夹着的高分子分散型液晶11的光。而且，这样的光也与夹着所到达的高分子分散型液 晶11的电极片组ST3的施加电压相应地经第一透光性基板PBl向外部射出。S卩，如果向电极片组ST3施加的电压是比较高的电压，就会如图5所示那样，仅少 量的光(参照涂色箭头)向外部射出，大部分的光(参照实线箭头)保持原来的状态向被 相邻的电极片组ST(以远离LED21的方式，与电极片组ST3并排的电极片组ST)夹着的高 分子分散型液晶11行进。根据以上的说明，在背光源单元四中，其中，该背光源单元四包括使多个电极片 组ST呈面状密集配置的液晶单元UT，如果向各个电极片组ST施加的电压各不相同，则与电 极片组ST重叠的第一透光性基板PBl的每个部分的出射光量也变得各不相同。即，来自背 光源单元四的面状光的光量能够按照面内的各个部分进行控制(完成所谓的区域控制型 背光源单元29)。因此，在装载有这样的背光源单元四的液晶显示装置49中，不仅能够按照液晶显 示面板39中的每个像素(每个区域)进行亮度调整，而且在背光源单元四中也能够进行 每个区域的亮度调整。例如，如图6所示，在液晶显示面板39的液晶34中，使比较少的量的背光源光到 达具有比较低的透过率的部分Da，或使比较大的量的背光源光到达具有比较高的透过率的 部分Li等即可。这样，能够抑制光的损失，并能够容易地进行亮度调整。因此，这样的液晶显示装置49与仅能够在液晶显示面板39进行亮度调整的液晶 显示装置49相比，能够进行高品质的亮度调整(例如，实现比较高的品质的对比度)，进而 提供视认性卓越的高品质的图像。另外，在以上的说明中，第一透明电极TEl由密集的第一透明电极片EPl构成，第 二透明电极TE2由密集的第二透明电极片EP2构成。即，两个透明电极TE1、TE2均通过集 中透明电极片EP1、EP2而构成。但是，并不仅限于此。例如，也可以为如下方式在第一透明电极TEl和第二透明电极TE2中，仅一个 (一方)由集中的透明电极片EP构成。例如，也可以如图7所示那样，通过集中多个第二透 明电极片EP2构成的第二透明电极TE2，由一个片形状的电极构成第一透明电极TE1，该第 一透明电极TEl和该第二透明电极TE2彼此相向。即使采用上述方式，第二透明电极片EP2和与其相对的第一透明电极TEl的一部 分成为电极片组ST，夹着高分子分散型液晶11，对该高分子分散型液晶11施加电压。而 且，与每个第二透明电极片EP2的施加电压相应地，对被各个电极片组ST夹着的高分子分 散型液晶11施加的电压也变得不同(总而言之，由于对各个第二透明电极片EP2施加的电 压各不相同，因此对与该第二透明电极片EP2相接触的高分子分散型液晶11施加的电压也 不同)。即，装载有包括这样的电极片组ST的液晶单元UT的背光源单元四也成为区域控 制型背光源单元四。总而言之，在液晶单元UT中，第一透明电极TEl与第二透明电极TE2中的至少一方使多个电极片EP呈平面状地密集，如果这多个电极片EP被独立地施加电压， 则装载有该液晶单元UT的背光源单元四成为区域控制型的背光源单元四。而且，在LED21从高分子分散型液晶11的侧面供给光的情况下，越是接近LED21 的高分子分散型液晶11的部分，所接收的光量就变得越大。因此，来自液晶单元UT的出射 光量越是在接近LED21的液晶单元UT的部分就变得越多。另一方面，在远离LED21的液晶 单元UT的部分，出射光量容易变少。即，如果是使光从液晶单元UT的侧面射入的方式(边 缘灯(edge light)方式)，则来自背光源单元四的光容易包含亮度不均(光量不均)。为了防止这样的亮度不均，如图8所示那样使对高分子分散型液晶11施加的电压 部分地不同即可。详细而言，在令通过电极片组STl ST3向高分子分散型液晶11施加 的电压的值为Hil Hi3的情况下，令这些电压值Hil Hi3的大小关系为Hil > Η 2 > Hi3。在这种情况下，对被最接近LED21的电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11施 加比较高的电压Hil。因此，在该高分子分散型液晶11中，线形状的液晶分子13的大部分 朝向电场方向。于是，相对于该液晶分子13大致垂直地射入，进一步透过该液晶分子13的光的量 变得比较大，并朝向被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11行进(参照实线箭头)。 因此，在被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11中，被扩散的光的量变少(参照实线 箭头)。于是，在与该电极片组STl对应的液晶单元UT的部分，光不被过剩地射出(参照涂 色箭头)。另一方面，在被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11中，未被扩散的光朝向 被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11行进。而且，向该高分子分散型液晶11施加 的电压Hi2比电压Hil低。因此，与被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11相比，在被电极片组ST2夹 着的高分子分散型液晶11中，液晶分子13的朝向难以均朝向电场方向。因此，与被电极片 组STl夹着的高分子分散型液晶11相比，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11 中，光容易被扩散(参照实线箭头)。不过，射入到被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光量比射入到被电极 片组STl夹着的高分子分散型液晶11的光量少。因此，即使被电极片组ST2夹着的高分子 分散型液晶11比被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11能够使光容易地扩散，从被 电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11射出的光量与从被电极片组STl夹着的高分子 分散型液晶11射出的光量也容易成为相同程度(参照涂色箭头)。此外，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11与被电极片组ST3夹着的高 分子分散型液晶11之间，也发生在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11与被电极 片组STl夹着的高分子分散型液晶11之间发生的现象。S卩，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11中，未被扩散的光朝向被电极 片组ST3夹着的高分子分散型液晶11行进。而且，光由于被施加比电压Hi2低的电压Hi3 的高分子分散型液晶11的液晶分子13而被扩散，向外部射出。不过，因为射入到被电极片组ST3夹着的高分子分散型液晶11的光量比射入到被 电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光量少，所以没有过剩的射出光量(参照涂色箭头)。因此，从被电极片组ST3夹着的高分子分散型液晶11射出的光量与从被电极片组 ST2夹着的高分子分散型液晶11射出的光量容易成为相同程度。根据以上的说明，如果向高分子分散型液晶11施加的电压越接近LED21就变得越 高，则被液晶分子13扩散的光的扩散量变得越少。另一方面，向高分子分散型液晶11施加 的电压越高，在高分子分散型液晶11中行进的LED21的光就越容易向背离LED21的方向行进。因此，在装载有包括这样的高分子分散型液晶11的液晶单元UT的背光源单元四 中，来自与LED21接近的液晶单元UT的一部分的光量并不会过剩地增加，其结果是，背光源 光中不包含亮度不均(当然，如果背光源光中比包含亮度不均，则液晶显示面板39的显示 图像中也不会发生亮度不均)。另外，防止这样的亮度不均的方法并不仅限于使向高分子分散型液晶11施加的 电压部分地不同的方法。例如，调整高分子14中的液晶12的密度也能够防止亮度不均。即，高分子分散型液晶11使液晶12的密度部分地不同(其中，液晶12的密度调 整能够通过初始的材料调整进行设定)。详细而言，如图9所示，越是接近LED21的高分子 分散型液晶11的一部分，液晶12的密度越低(换言之，越是远离(离开)LED21的高分子 分散型液晶11的一部分，液晶12的密度就越高)。而且，在被电极片组STl 3夹着的高分子分散型液晶11中，其中，该电极片组 STl 3被施加的电压比较低，被最接近LED21的电极片组STl夹着的高分子分散型液晶 11的液晶12的密度最低，因此，由于液晶分子13而扩散的光量也变得比较少(参照实线箭 头)。因此，从与电极片组STl对应的液晶单元UT的部分不会过剩地射出光(参照涂色箭 头)。另一方面，在被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11中，未被扩散的光向被 电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11行进。该高分子分散型液晶11的液晶12的密 度比被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11的液晶12的密度高。因此，与被电极片 组STl夹着的高分子分散型液晶11相比，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11 中，光容易被扩散(参照实线箭头)。不过，射入被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光量比射入被电极片组 STl夹着的高分子分散型液晶11的光量少。因此，即使被电极片组ST2夹着的高分子分散 型液晶11比被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11更容易使光扩散，从被电极片组 ST2夹着的高分子分散型液晶11射出的光量与从被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶 11射出的光量也容易成为相同程度(参照涂色箭头)。此外，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11与被电极片组ST3夹着的高 分子分散型液晶11之间，也发生在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11与被电极 片组STl夹着的高分子分散型液晶11之间发生的现象。即，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11中，未被扩散的光朝向被电极 片组ST3夹着的高分子分散型液晶11行进，被该高分子分散型液晶11中的高密度的液晶 12(比被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11中的液晶12的密度更高的液晶12)扩 散，向外部射出。不过，因为射入被电极片组ST3夹着的高分子分散型液晶11的光量比射入被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光量少，所以没有过剩的出射光量(参照涂色箭 头)。因此，从被电极片组ST3夹着的高分子分散型液晶11射出的光量与从被电极片组ST2 夹着的高分子分散型液晶11射出的光量容易成为相同程度。根据以上的说明，如果液晶12相对于高分子分散型液晶11中的高分子14的密 度越接近LED21就变得越低，则被液晶分子13扩散的光的扩散量变少。另一方面，液晶12 的密度越低，在高分子分散型液晶11中行进的LED21的光就越容易向背离(远离或离开) LED21的方向行进。因此，在装载有包括这样的高分子分散型液晶11的液晶单元UT的背光源单元四 中，与使对高分子分散型液晶11施加的电压部分地不同的情况一样，来自与LED21接近的 液晶单元UT的部分的光量并不会过剩地增加，其结果是，背光源光中不包含亮度不均。另外，将高分子14中的液晶12的密度调整和对施加到电极片组ST的电压进行的 调整一并使用的背光源单元四也能够使得在背光源光中不包含亮度不均。(实施方式2)对实施方式2进行说明。其中，对与在实施方式1中使用的部件具有相同作用的 部件标注相同的附图标记，省略其说明。在实施方式1中，在背光源单元四中，作为将LED21的光导光的部件，采用了液晶 单元UT。不过，该液晶单元UT也能够作为液晶显示装置49中的液晶显示面板39加以利用。例如，如图10的截面图所示，能够列举将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用 的液晶显示装置49。如该图10所示，该液晶显示装置49包括作为液晶显示面板39的液晶 单元UT、LED21、反射片22和光学片组沈。液晶单元UT与在实施方式1中说明的液晶显示面板39—样采用有源矩阵方式。 因此，在该液晶单元UT中，由安装有TFT等有源元件(在图10中未图示)的第二透光性基 板PB2和与该第二透光性基板PB2相对的第一透光性基板PBl夹着高分子分散型液晶11。在第二透光性基板PB2，在朝向第一透光性基板PBl的一面一侧形成有与TFT连接 的栅极信号线和源极信号线(在图10中两信号线均未图示)，进一步，还形成有第二透明 电极TE2。此外，与实施方式1 一样，被栅极信号线和源极信号线划分的区域与液晶显示面 板39的像素对应，位于栅极信号线和源极信号线的交点的TFT对液晶显示面板39的各像 素的导通/断开(0N/0FF)进行控制。第二透明电极TE2包括多个第二透明电极片EP2。而且，该第二透明电极片EP2 为与各TFT的漏极连接的电极，与各像素对应地配置(即，第二透明电极片EP2呈矩阵状铺 满配置在第二透光性基板PB^。而且，由密集的第二透明电极片EP2构成的第二透明电极 TE2与第一透光性基板PBl的第一透明电极TEl —起夹着高分子分散型液晶11。在第一透光性基板PB1，在朝向第二透光性基板PB2的一面侧形成有第一透明电 极TEl和彩色滤光片37。第一透明电极TEl与第二透明电极TE2同样地包括多个第一透明电极片EP1，并使 这些第一透明电极片EPl中的各个第一透明电极片EPl与各像素对应地配置。因此，第一 透明电极片EPl呈矩阵状铺满配置在第一透光性基板PBl上。而且，由密集的第一透明电极片EPl构成的第一透明电极TEl与第二透光性基板
13PB2的第二透明电极TE2 —起夹着高分子分散型液晶11 (总而言之，一个第一透明电极片 EPl与一个第二透明电极片EP2重叠，彼此相对的第二透明电极片EP2和第一透明电极片 EPl与像素对应)。其结果是，如果在第一透明电极TEl与第二透明电极TE2之间产生电位 差，则利用该电位差(通过施加电压)控制高分子分散型液晶11的液晶分子13的朝向。彩色滤光片37设置于第一透明电极TEl与第一透光性基板PBl之间，是使特定颜 色的光透过的滤光片。作为一个例子，与实施方式1 一样能够列举光的三原色即红色(R)、 绿色(G)和蓝色⑶的彩色滤光片37。而且，在以上那样的液晶单元UT中，在利用经栅极信号线施加的栅极信号电压使 TFT导通(ON)的情况下，通过该TFT的源极·漏极，源极信号线的源极信号电压被施加于 第二透明电极TE2。而且，与该源极信号电压相应地，在被第二透明电极TE2和第一透明电 极TEl夹持的高分子分散型液晶11的一部分、即与像素相当的高分子分散型液晶11的一 部分，写入源极信号的电压。另一方面，在TFT断开(OFF)的情况下，源极信号电压处于被 高分子分散型液晶11和电容器(未图示)保持的状态不变。LED21与以上那样的液晶单元UT的侧面相对，从第一透光性基板PBl与第二透光 性基板PB2之间向高分子分散型液晶11供给光。反射片22以被液晶单元UT中的第二透光性基板PB2覆盖的方式设置。而且，该 反射片22与实施方式1 一样，对透过第二透光性基板PB2而要从液晶单元UT泄露的光进 行反射，使该光返回该液晶单元UT。光学片组26 (扩散片23、透镜片对、2幻覆盖液晶单元UT中的第一透光性基板 PB1，使来自液晶单元UT的出射光(面状光)扩散，使光遍及整个液晶显示面板49，并能够
提高亮度。在装载有以上那样的液晶单元UT的液晶显示装置69中，首先，来自LED21的光射 入高分子分散型液晶11。然后，与通过第一透明电极TEl和第二透明电极TE2向高分子分 散型液晶11施加的电压相应地，从该高分子分散型液晶11射出的光量发生变化。即，与实施方式1 一样，如果通过第一透明电极TEl和第二透明电极TE2向高分子 分散型液晶11施加比较高的电压，则线形状的液晶分子13的朝向沿着电场方向，相对于该 液晶分子13，光的大部分大致垂直地射入并透过。因此，被液晶分子13扩散的光量变得比 较少，从高分子分散型液晶11向外部射出的光量也变少。相反，如果通过第一透明电极TEl和第二透明电极TE2向高分子分散型液晶11施 加比较低的电压(也可能为零电压)，则线形状的液晶分子13的朝向变得随机，相对于随机 的液晶分子13，光的大部分倾斜地射入并扩散。因此，被液晶分子13扩散的光量变得比较 多，从高分子分散型液晶11向外部射出的光量也变多。另外，就被液晶分子13扩散的光的一部分而言，虽然从第二透光性基板PB2向反 射片22射出，但是在反射片22进行反射，由此，通过第二透光性基板PB2返回液晶单元UT， 透过第一透光性基板PBl向扩散片23行进。根据以上说明，可知以下的内容。即，在使用液晶单元UT作为液晶显示面板39的 情况下，高分子分散型液晶11中的光的举动(动作)也与实施方式1 一样。S卩，如果将这样的液晶单元UT作为液晶显示面板39使用，则能够根据向高分子分 散型液晶11施加的电压对向液晶单元UT的外部行进的光的量进行调整。此外，来自液晶单元UT的面状光能够在面内的每一部分(按照每个像素)控制光量，因此，与实施方式1 一样，成为能够进行复杂的图像显示的区域控制(area control)型的液晶显示面板39。
此外，通过调整高分子分散型液晶11中的液晶12的密度或电极片组ST的施加电 压，与实施方式1 一样，能够防止亮度不均。总而言之，在实施方式1中说明的液晶显示装 置49的作用效果在实施方式2的液晶显示装置49中也能够得到。
而且，如果将这样的液晶单元UT作为液晶显示面板39使用，则作为液晶显示装置 49的光的有效利用率特别提高。例如，在采用装载有背光源单元四和液晶显示面板39的 液晶显示装置49的情况下，来自背光源单元四的光通过透过率为3% 10%左右的液晶 显示面板39。S卩，背光源单元四的光的利用效率仅有3% 10%左右。但是，在将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用的液晶显示装置49中，通过液 晶分子13的扩散而从高分子分散型液晶11射出的光虽然通过透过率比较高的光学片组 沈，但是不通过透过率极低的部件(例如现有的液晶显示面板)。因此光的有效利用率变 尚ο例如，将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用的液晶显示装置49的光的有效利 用率相对于装载有背光源单元四和液晶显示面板39的液晶显示装置49的光的有效利用 率为10倍 33倍左右以上。此外，在将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用的液晶显示装置49中，不需要 背光源单元四。因此，能够削减液晶显示装置49的部件个数，能够实现液晶显示装置49的 成本降低。另外，在以上的说明中，第一透明电极TEl由密集的第一透明电极片EPl构成，第 二透明电极TE2由密集的第二透明电极片EP2构成。即，透明电极TE1、TE2双方均通过集 中透明电极片EP1、EP2而构成。但是，与实施方式1 一样，并不限定于此。S卩，在液晶单元UT中，第一透明电极TEl和第二透明电极TE2中的至少一方使多 个电极片EP呈平面状地密集，如果这多个电极片EP被单独(独立)地施加电压，则该液晶 单元UT也成为区域控制型的液晶显示面板39。(其它实施方式)另外，本发明并不仅限于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够 进行各种变更。例如，如图10所示，在将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用的液晶显示装置 49中，光学片组沈覆盖液晶单元UT的第一透光性基板PBl。这是因为当存在这样的光学 片组沈时，能够提高从液晶单元UT射出的光的亮度。但是，在图10所示的液晶显示装置 49中，如果从液晶单元UT射出的光本身具有充分的亮度，则也可以省略光学片组沈(另外， 如果采用这样的液晶显示装置49，则能够削减部件个数)。此外，在图10所示的液晶显示装置49中，液晶单元UT中的第一透光性基板PBl 侧被用户视认(另外，这样的液晶显示装置49也能够称为单面视认型的液晶显示装置49)。 但是，也可以是如图11所示那样的液晶显示装置49。S卩，也可以是液晶单元UT中的第一透光性基板PBl侧和第二透光性基板PB2侧被 用户视认的双面视认型的液晶显示装置49 (其中，彩色滤光片37也可以设置于第二透明电 极TE2与第二透光性基板PB2之间)。
此外，在以上的液晶显示装置49中，如果是不需要彩色显示的液晶显示装置49， 则也可以省略彩色滤光片37。此外，作为光源，以上以LED21为例进行了说明，但是并 不仅限于此。例如，也可以是荧光管(冷阴极管或热阴极管)那样的光源，或者，由有机 EL(electroluminescence 电致发光)或无机EL那样的自发光材料形成的光源。附图标记的说明UT液晶单元11高分子分散型液晶12 液晶13液晶分子14高分子PB透光性基板PBl第一透光性基板(第一基板)PB2第二透光性基板(第二基板)ST电极组TE透明电极TEl第一透明电极(第一电极)TE2第二透明电极(第二电极)EP透明电极片(电极片)EPl第一透明电极片EP2第二透明电极片21 LED (光源)22反射片23扩散片24透镜片25透镜片29背光源单元(光量调整装置)31 TFT32有源矩阵基板33对置基板34 液晶GL栅极信号线SL源极信号线35像素电极36共用电极37彩色滤光片39液晶显示面板(光量调整装置)49液晶显示装置(光量调整装置，电子设备)
权利要求
1.一种光量调整装置，其特征在于，包括 包含被施加电压的第一电极的第一基板； 包含被施加电压的第二电极的第二基板；被所述第一电极和所述第二电极夹着，根据所施加的电压的增加使液晶分子的朝向与 电极间的电场方向一致的高分子分散型液晶；和从所述第一电极与所述第二电极的间隔向所述高分子分散型液晶供给光的光源。
2.如权利要求1所述的光量调整装置，其特征在于所述第一电极和所述第二电极中的至少一方包括呈面状地密集配置的多个电极片， 所述多个电极片被独立地施加电压。
3.如权利要求2所述的光量调整装置，其特征在于 越接近所述光源，向所述高分子分散型液晶施加的电压越高。
4.如权利要求1 3中任一项所述的光量调整装置，其特征在于在所述高分子分散型液晶中，液晶相对于高分子的密度越接近所述光源越低。
5.一种背光源单元，其为向液晶显示面板供给光的权利要求1 4中任一项所述的光 量调整装置。
6.一种液晶显示面板，其为权利要求1 4中任一项所述的光量调整装置。
7.一种液晶显示装置，其特征在于，包括 权利要求5所述的背光源单元；和接收来自所述背光源单元的光的液晶显示面板。
8.一种液晶显示装置，其特征在于装载有权利要求6所述的液晶显示面板。
全文摘要
本发明提供一种光量调整装置、背光源单元、液晶显示面板和液晶显示装置。在由第一透光性基板(PB1)的第一透明电极(TE1)和第二透光性基板(PB2)的第二透明电极(TE2)夹着高分子分散型液晶(11)的液晶单元(UT)中，LED(21)从第一透明电极(TE1)与第二透明电极(TE2)的间隔向高分子分散型液晶(11)供给光。
文档编号G09F9/00GK102150076SQ20098013559
公开日2011年8月10日 申请日期2009年7月1日 优先权日2008年9月25日
发明者石田壮史 申请人:夏普株式会社
技术领域：
本发明涉及光量调整装置、背光源单元、液晶显示面板和液晶显示装置。
背景技术：
近来，如图12A所示，正在开发一种覆盖液晶单元Ut的背光源单元(光量调整装 置)129，其中，该液晶单元ut在接收光源121的光并将该光转换为面状光的导光板151中 填充有高分子分散型液晶111 (参照图12B和图12C)(参照专利文献1)。如作为图12A的 放大图的图12B和图12C所示，在这样的背光源单元129的液晶单元ut中，高分子分散型 液晶111被透明电极tel和透明电极te2夹着。而且，由于向透明电极tel和透明电极te2施加的电压，高分子分散型液晶111也 被施加电压。如图12B和图12C所示，高分子分散型液晶111中的液晶112，详细而言，液 晶112内的液晶分子113根据被施加的电压表现出不同的举动(其中，图中的白色箭头是 指向液晶单元ut射入的光，涂色箭头是指从液晶单元ut射出的光)。具体而言，如图12B所示，如果施加电压比较低(也可能为零电压)，则线形状的液 晶分子113的朝向变得不规则(随机)，使来自导光板151的光扩散(散射)。另一方面， 如图12C所示，如果施加电压比较高，则线形状的液晶分子113规则地朝向一个方向(电场 方向)，不会使来自导光板151的光扩散。通过这样的光的举动，透过液晶单元Ut的出射光量发生变化。详细而言，在向高 分子分散型液晶111只施加比较低的电压的情况下，射入高分子分散型液晶111的光由于 液晶分子113而扩散(漫射)，朝向液晶显示面板139(参照图12A)射出的光的量变少。另 一方面，在向高分子分散型液晶111施加比较高的电压的情况下，射入高分子分散型液晶 111的光不因液晶分子113而扩散地行进，朝向液晶显示面板139射出的光的量变多。这样，背光源单元1 能够不改变光源121的亮度(光量)地改变出射光(背光 源光)的亮度。专利文献1 日本特开平7-311381号公报
发明内容
但是，在这样的背光源单元129中，光源121的光透过导光板151和液晶单元ut。 如过这样，则透过的部件越多，到达液晶显示面板139之前的光发生的损失越多。S卩，在背 光源单元129(或液晶显示装置149)中，光不能被有效地利用。本发明是为解决上述问题而完成的。因此，本发明的目的在于提供能够有效地利 用光的光量调整装置(例如背光源单元或液晶显示面板)和装载有这样的光量调整装置的 电子设备(例如液晶显示装置)。光量调整装置包括包含被施加电压的第一电极的第一基板；包含被施加电压的 第二电极的第二基板；被第一电极和第二电极夹着，根据所施加的电压的增加使液晶分子 的朝向与电极间的电场方向一致的高分子分散型液晶；和从第一电极与第二电极的间隔向高分子分散型液晶供给光的光源。如果采用上述方式，则光从第一电极与第二电极的间隔射入高分子分散型液晶。 因此，如果向高分子分散型液晶施加的电压比较高，则光大致垂直地射入到沿着电场方向 (第一电极与第二电极的并排方向)的液晶分子。于是，光的大部分透过液晶分子，难以从 例如第一基板向外部射出。另一方面，如果向高分子分散型液晶施加的电压比较低(例如 零电压)，则液晶分子的朝向变得不规则，光由于液晶分子而扩散。于是，扩散的光变得容易 从例如第一基板向外部射出。S卩，如果采用这样的光量调整装置，则能够根据向高分子分散型液晶施加的电压 调整向外部射出的光量。而且，如果该光量装置是例如装载在液晶显示装置上的背光源单 元，则光源的光在到达液晶显示面板之前透过的部件仅有高分子分散型液晶。因此，光源的 光受损失的主要原因仅为高分子分散型液晶。其结果是，这样的光量调整装置能够提高光 的有效利用率(总而言之，该光量调整装置能够抑制光的损失并且向外部供给光)。此外，第一电极和第二电极中的至少一方包括呈面状密集配置的多个电极片，这 多个电极片能够被独立地施加电压即可。如果采用上述结构，则对各个电极片施加的电压各不相同，因此，向与该电极片相 接的高分子分散型液晶施加的电压也不同。因此，液晶分子的朝向根据电极片的不同而不 同，与该电极片重叠的第一基板等的每个部分的出射光量也各不相同。即，能够按照面内的 每个部分控制对来自第一基板等的面状光的光量。此外，优选越接近光源，向高分子分散型液晶施加的电压越高。如果采用上述方式，则接近光源的高分子分散型液晶中的液晶分子沿着电场方 向，仅使少量光扩散。因此，从接近光源的高分子分散型液晶不会过剩地射出光。其结果是， 来自光量调整装置的光不包含亮度不均。此外，作为亮度不均对策的其它例子，也可以采用如下方式高分子分散型液晶中 液晶相对于高分子的密度越接近光源越低。如果采用上述方式，则在接近光源的高分子分散型液晶中仅包含少量的液晶，因 此，由液晶分子引起的扩散光为比较少的量。因此，从接近光源的高分子分散型液晶不会过 剩地射出光，在来自光量调整装置的光中不包含亮度不均。另外，作为光量调整装置的具体例，能够列举液晶显示装置中的背光源单元或液 晶显示面板。而且，包括这样的光量调整装置即背光源单元和接收来自该背光源单元的光 的液晶显示面板的液晶显示装置也能够认为是本发明。此外，装载有光量调整装置即液晶 显示面板的液晶显示装置也能够认为是本发明。发明的效果根据本发明，来自光源的光主要仅透过高分子分散型液晶，不透过其它的部件 (例如导光板)地向外部射出，因此，不易发生损失。因此，本发明的光量调整装置能够提高 光的有效利用率。
图1是液晶显示装置的截面图(其中，截面方向是图2中的A-A’线箭头方向)。图2是简单地表示液晶显示装置的分解立体图。
图3是包括被施加比较高的电压的高分子分散型液晶的液晶显示装置的截面图。图4是包括被施加比较低的电压的高分子分散型液晶的液晶显示装置的截面图。图5是包括被施加比较高的电压的高分子分散型液晶的一部分和被施加比较低 的电压的高分子分散型液晶的一部分的液晶显示装置的截面图。图6是不仅表示图5所示的背光源单元而且表示液晶显示面板的截面图。图7是包括单片状的第一透明电极的液晶显示装置的截面图。图8是对高分子分散型液晶施加的电压部分不同的液晶显示装置的截面图。图9是越接近LED的高分子分散型液晶的部分，越降低液晶的密度的液晶显示装 置的截面图。图10是使用液晶单元作为液晶显示面板的液晶显示装置的截面图。图11是使用液晶单元作为液晶显示面板的双面视认型液晶显示装置的截面图。图12A是现有的液晶显示装置的截面图。图12B是包括被施加比较低的电压的高分子分散型液晶的现有的液晶显示装置 的截面图。图12C是包括被施加比较高的电压的高分子分散型液晶的现有的液晶显示装置 的截面图。
具体实施例方式(实施方式1)以下参照附图对一个实施方式进行说明。另外，为了便于说明，存在省略阴影、部 件本身和部件附图标记等的情况，在这样的情况下，参照其它的附图。此外，图上的黑色圆 圈是垂直于纸面的方向的意思。图1是液晶显示装置49的截面图，图2是简单地表示液晶显示装置49的分解立 体图(其中，图1的截面方向是图2中的A-A’线箭头方向)。如这些图所示，液晶显示装置 49包括液晶显示面板39和向液晶显示面板39供给光的背光源单元四(其中，从调整光的 射出量这方面而言，液晶显示面板39和背光源单元四也能够称为光量调整装置。此外，装 载有液晶显示面板39和背光源单元四的液晶显示装置49也能够称为光量调整装置)。液晶显示面板39采用有源矩阵方式。因此，在该液晶显示面板39中，有源矩阵基 板32和与该有源矩阵基板32相对的对置基板33夹着液晶34，其中，该有源矩阵基板32能 够被安装TFTCThin Film Transistor 薄膜晶体管)31等有源元件(开关元件)。即，有源 矩阵基板32和对置基板33是用于夹着液晶34的基板，由透明的玻璃等形成。另外，在有源矩阵基板32和对置基板33的外缘，安装有密封部件SSl，该密封部件 SSl将液晶34密封。此外，以夹着有源矩阵基板32和对置基板33的方式安装有偏光膜PL 和 PL。在有源矩阵基板32，如图2所示，在朝向对置基板33的一面侧形成有栅极信号线 GL、源极信号线SL、TFT31和像素电极35。栅极信号线GL是传输对TFT31的导通/断开(0N/0FF)进行控制的栅极信号(扫 描信号)的线，源极信号线SL是传输图像显示中需要的源极信号(图像信号)的线。而 且，这两种线GL和SL各自排列成一列。详细而言，在有源矩阵基板32，排列成一列的栅极信号线GL与排列成一列的源极信号线SL交叉，这两种线GL和SL形成矩阵图案。此外，由 栅极信号线GL和源极信号线SL划分的区域，与液晶显示面板39的像素相对应。另外，栅极信号线GL中传输的栅极信号由栅极驱动器(未图示)生成，源极信号 线SL中传输的源极信号由源极驱动器(未图示)生成。TFT31位于栅极信号线GL与源极信号线SL的交点，对液晶显示面板39中的各像 素的导通/断开(其中，为了便于说明，仅图示TFT31的一部分)进行控制。S卩，该TFT31 通过在栅极信号线GL中传输的栅极信号控制各像素的导通/断开。像素电极35是与TFT31的漏极连接的电极，与各像素对应地配置(即，像素电极 35在有源矩阵基板32上呈矩阵状铺满设置)。而且，像素电极35与后述的共用电极36 — 起夹着液晶；34。在对置基板33，在朝向有源矩阵基板32的一面侧形成有共用电极36和彩色滤光 片37。共用电极36与像素电极35不同，与多个像素对应地配置(即，共用电极36在对 置基板33具有一并覆盖多个像素的面积)。而且共用电极36与像素电极35 —起夹着液晶 34。其结果是，如果在共用电极36与像素电极35之间产生电位差，则液晶34利用该电位 差控制自身的透过率。彩色滤光片37位于共用电极36与对置基板33之间，是使特定颜色的光透过的滤 光片。作为一个例子，能够列举光的三原色，即红色(R)、绿色(G)和蓝色⑶的彩色滤光片 37。此外，这些彩色滤光片37例如能够配置为条形状、三角形形状、正方形形状。而且，在以上那样的液晶显示面板39中，在使用经栅极信号线GL施加的栅极信号 电压使TFT31导通的情况下，经该TFT31的源极·漏极，源极信号线SL的源极信号电压被 施加于像素电极35。而且，与该源极信号电压相应地，向被像素电极35和共用电极36夹持 的液晶34的一部分，即与像素相当的液晶34的一部分写入源极信号的电压。另一方面，在 TFT31断开的情况下，源极信号电压处于被液晶和电容器(未图示)保持的状态不变。接着，说明对液晶显示面板39供给光的背光源单元四。背光源单元四以被液晶 显示面板39覆盖的方式设置，包括LED (Light Emitting Diode 发光二极管)21、液晶单元 UT、反射片22、扩散片23和透镜片对、25。LED21为光源，呈列状排列有多个。详细而言，LED21位于液晶单元UT的侧面，沿 该侧面的较长方向呈列状排列(其中，令该LED21的排列方向为X方向)。此外，LED21通 过使自身的发光端朝向液晶单元UT，能够使光射入该液晶单元UT。液晶单元UT是射入自身的光转换为面状的光，包括高分子分散型液晶11、透光性 基板PB、密封部件(密封材料)SS2和透明电极TE。高分子分散型液晶11是使滴状的液晶(液晶滴)12分散在高分子14中而得的混 合物质(其中，滴状的液晶12由于高分子14而互相分离)。而且，在该高分子分散型液晶 11中，通过被施加电压，液晶12中包含的线形状(棒形状)的多个液晶分子13—致地朝向 一个方向。因此，液晶分子13的取向矢量沿着一个方向。另一方面，在未被施加电压(电 场)的高分子分散型液晶11中，液晶分子13的取向矢量变得不规则(总而言之，高分子分 散型液晶11根据被施加的电压使液晶分子13的取向矢量发生变化)。另外，线形状的液晶分子13是透明的，使与自身的朝向(即取向矢量)大致垂直地射入的光不发生扩散地行进。另一方面，线形状的液晶分子13使与自身的朝向倾斜地射 入的光向各个方向扩散。作为透光性基板PB的第一透光性基板PBl和第二透光性基板PB2，例如是玻璃那 样透光性(即光透过性)的基板，夹着高分子分散型液晶11。密封部件SS2堵塞夹着高分子分散型液晶11的第一透光性基板PBl和第二透光 性基板PB2的外缘。即，密封部件SS2将高分子分散型液晶11密封在相对的第一透光性基 板PBl与第二透光性基板PB2的间隔中。其中，密封部件SS2的材料虽然没有特别限定，但 是优选由使光透过的透明材料形成。这是因为，密封部件SS2位于高分子分散型液晶11的 侧面，光朝向该密封部件SS2被射入。作为透明电极TE的第一透明电极TEl和第二透明电极TE2是由ITOQndium Tin Oxide 氧化铟锡)等形成的光透过性的电极，对高分子分散型液晶11施加电压。因此，第 一透明电极TEl被安装于与高分子分散型液晶11面对的第一透光性基板(第一基板)PBl 的一个面，第二透明电极TE2被安装于与高分子分散型液晶11面对的第二透光性基板(第 二基板)PB2的一个面，而且，透明电极TE1、TE2彼此相对。即，第一透明电极TEl和第二透明电极TE2，与高分子分散型液晶11相接，并夹着 该高分子分散型液晶11 (因此，高分子分散型液晶成为层形状，也能够称为高分子分散型 液晶层11)。另外，第一透明电极(第一电极)TEl包括多个片形状的第一透明电极片EP1，并 使它们密集地配置。同样，第二透明电极(第二电极)TE2也包括多个片形状的第二透明电 极片EP2，并使它们密集地配置。而且，第一透明电极片EPl和第二透明电极片EP2，与液晶 显示面板39的每个像素对应(总而言之，一个第一透明电极片EPl与一个第二透明电极片 EP2重叠，而且，一个像素与该第一透明电极片EPl重叠)。因此，如果像素为矩阵状，则密集的第一透明电极片EPl和第二透明电极片EP2的 配置也成为矩阵状(而且，也将由于相对而成为一组的第一透明电极片EPl和第二透明电 极片EP2称为电极片组ST)。而且，在以上的液晶单元UT中，从第一透明电极TEl与第二透明电极TE2之间向 高分子分散型液晶11供给LED21的光。另外，射入到高分子分散型液晶11的光从液晶单 元UT (特别是第一透光性基板PBl)作为面状光射出，关于该光的举动在后面详述。反射片22被液晶单元UT中的第二透光性基板PB2覆盖。而且，在该反射片22中， 与第二透光性基板PB2相对的一面成为反射面。因此，该反射面对因为透过第二透光性基 板PB2而要从液晶单元UT泄露的光进行反射，使该光返回该液晶单元UT。扩散片23覆盖液晶单元UT中的第一透光性基板PBl，使来自液晶单元UT的出射 光(面状光)扩散，从而使光遍布整个液晶显示面板49 (另外，也将该扩散片23和透镜片 M、25—并称为光学片组沈)。透镜片24、25例如在片材面内具有棱柱形状，是使光的指向性变窄的光学片，以 覆盖扩散片23的方式设置。因此，该光学片24、25使从扩散片23行进而来的光聚光，能够 提高每单位面积的发光亮度。不过，由光学片M和光学片25聚光的各光的发散方向是交 叉的关系。另外，在背光源单元四中，反射片22、液晶单元UT、扩散片23、透镜片对和透镜片
725依此顺序重叠。而且，令该重叠方向为Y方向。进一步，令与该Y方向和作为LED21的排 列方向的X方向交叉的方向为Z方向(XYZ方向也可以为正交关系)。在装载有以上那样的背光源单元四和液晶显示面板39的液晶显示装置69中，来 自LED21的光经液晶单元UT射出，该出射光通过光学片组沈，由此成为提高了发光亮度的 光(背光源光)而射出。进一步，该背光源光到达液晶显示面板39，液晶显示面板39利用 该背光源光显示图像。此处，关于液晶单元UT射出的光，使用图3 图9的截面图进行详细说明。具体 而言，对根据向高分子分散型液晶11施加的电压的高低，向该高分子分散型液晶11射入的 光怎样行进的情况进行说明。另外，在这些附图中也存在如下情况在向高分子分散型液晶11施加的电压比 较高的情况下标记“Hi”，另一方面，在电压比较低的情况下(也包括零电压的情况)标记 “Lo”。此外，在这些附图中，为了便于说明，根据情况，将最接近LED21的电极片组ST标记 为ST1，也存在随着远离LED21，标记ST2、ST3等部件号码的情况。进一步，在图6中，关于 液晶显示面板39中的液晶34，对于具有比较高的透过率的部分标记“Li”，对于具有比较低 的透过率的部分标记“Da”。例如，如图3所示，向相对的两个透明电极TEl和TE2施加比较高的电压，当第一 透明电极TEl与第二透明电极TE2之间产生大的电位差时，向夹在两个透明电极TE1、TE2 之间的高分子分散型液晶11施加比较高的电压Hi，液晶分子13的朝向与该施加电压的增 加相应地沿着一个方向。详细而言，向高分子分散型液晶11施加的电压越大(与施加电压成比例)，液晶分 子13的朝向越沿着高分子分散型液晶11中产生的电场方向。因此，液晶分子13沿着作为 电场方向的从第一透明电极TEl至第二透明电极TE2的方向(第一透明电极TEl与第二透 明电极TE2的并排方向(与Y方向为相同方向))。而且，LED21的光(参照白色箭头)从这样的高分子分散型液晶11的侧面，即第 一透明电极TEl与第二透明电极TE2的间隔射入。于是，该光的大部分相对于与电场方向 一致的液晶分子13大致垂直地射入，进一步透过，由此，不扩散地行进(参照实线箭头)。这样，如果LED21的光不扩散，光便不从第一透光性基板PBl向外部大量射出(当 然，光也不从第二透光性基板PB2向反射片22大量射出)。因此，仅少量的光从第一透光性 基板PBl向外部射出，到达扩散片23 (参照涂色箭头)。另一方面，如图4所示，不向相对的两个透明电极TE1、TE2施加电压，或仅施加几 乎为零电压的低电压，如果第一透明电极TEl与第二透明电极TE2的之间仅产生小的电位， 则仅向夹在两个透明电极TE1、TE2间的高分子分散型液晶11施加比较低的电压Lo，与该 施加电压(也可能为零电压)相应地，液晶分子13的朝向不一致，变得不规则(随机)。而且，如果LED21的光(参照白色箭头)从相对于这样的高分子分散型液晶11的 侧面射入，则该光的大部分相对于随机的液晶分子13倾斜地射入，并被扩散(参照实线箭 头)。于是，由于该光的扩散，使得光从第一透光性基板PBl向外部大量射出(参照涂色箭 头)。因此，比较大的量的光从第一透光性基板PBl到达扩散片23。另外，被液晶分子13扩散的光的一部分虽然从第二透光性基板PB2向反射片22 射出，但是在反射片22进行反射，由此，通过第二透光性基板PB2返回液晶单元UT，透过第一透光性基板PBl向扩散片23行进。根据以上的说明，可知以下内容。首先，背光源单元四根据施加电压的增加，向以 比较高的程度使液晶分子13的朝向与电场方向一致高分子分散型液晶11供给光。特别是 该背光源单元四使光大致垂直于电场方向地行进。而且，当向高分子分散型液晶11施加比较高的电压时，射入高分子分散型液晶11 的光不被规则地排列的液晶分子13扩散，难以向外部射出。另一方面，如果不向高分子分 散型液晶11施加电压，或仅施加比较低的电压，则射入高分子分散型液晶11的光被随机排 列的液晶分子13扩散，容易向外部射出。即，只要是这样的背光源单元四，就能够根据向高 分子分散型液晶11施加的电压的高低调整向液晶单元UT的外部行进的光量。而且，LED21的光在到达液晶显示面板39之前透过的部件为液晶单元UT和光学片 组沈，也可以不透过导光板那样的部件(主要是液晶单元UT成为光透过的部件)。因此， LED21的光在到达液晶显示面板39之前的期间内不易发生损失(总而言之，与所透过的部 件个数减少的量相应，光的损失降低)。因此，这样的背光源单元四进而液晶显示装置49， 能够提高光的有效利用率。此外，在这样的背光源单元四中，来自液晶单元UT的光在被调整为需要的光量后 透过光学片组沈。因此，能够恰当地进行光学片组沈中的光的扩散和亮度提高。例如，不会发生光被扩散片23过剩地扩散、或遮光没有被透镜片M和25充分地 聚光而变得亮度不足等情况。即，通过调整来自液晶单元UT的光，能够在背光源单元四中 恰当且有效地利用光。此外，在背光源单元四中，相向的第一透明电极片EPl和第二透明电极片EP2即 电极片组ST有多个，因此，如果对每个电极片组ST施加不同的电压，则来自液晶单元UT中 的第一透光性基板PB 1的面的出射光量也根据每个电极片组ST的不同而不同。因此，如 图3和图4所示，向被所有的电极片组ST夹着的高分子分散型液晶11施加的电压并不需 要固定。例如，在电极片组ST呈矩阵状配置的情况下，也可以在相邻的电极片组ST施加不 同的电压。即，在根据电极片组ST划分为矩阵状的高分子分散型液晶11中，被划分的高分 子分散型液晶11的一部分彼此也可以被施加相互不同的电压。例如，如图5所示，在相邻的电极片组ST中，对一方的电极片组ST施加比较高的 电压，对另一方的电极片组ST施加比较低的电压(例如几乎为零电压)。特别是对最接近 LED21的电极片组STl施加比较高的电压。于是，来自LED21的光首先到达由被施加比较高 的电压的电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11 (参照白色箭头)。在该高分子分散型液晶11中，液晶分子13朝向在第一透明电极TEl与第二透明 电极TE2之间产生的电场方向。因此，到达该高分子分散型液晶11的光的大部分相对于线 形状的液晶分子13大致垂直地射入，并进一步透过，由此，不大被扩散地向被电极片组ST2 夹着的高分子分散型液晶11行进(参照实线箭头)。因此，从被电极片组STl夹着的高分子 分散型液晶11经第一透光性基板PBl向外部射出的光的量变得比较少(参照涂色箭头)。另一方面，与电极片组STl相比，电极片组ST2仅被施加低电压。因此，在被该电 极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11中，线形状的液晶分子13的朝向是随机的。于是， 到达被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光的大部分倾斜地射入线形(状)的液晶分子13，并由于被反射而扩散(参照实线箭头)。其结果是，从被电极片组ST2夹着的 高分子分散型液晶11经第一透光性基板PBl向外部射出的光的量变得比较多(参照涂色
刖大“另外，当然也存在从被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11到达被电极片组 ST3夹着的高分子分散型液晶11的光。而且，这样的光也与夹着所到达的高分子分散型液 晶11的电极片组ST3的施加电压相应地经第一透光性基板PBl向外部射出。S卩，如果向电极片组ST3施加的电压是比较高的电压，就会如图5所示那样，仅少 量的光(参照涂色箭头)向外部射出，大部分的光(参照实线箭头)保持原来的状态向被 相邻的电极片组ST(以远离LED21的方式，与电极片组ST3并排的电极片组ST)夹着的高 分子分散型液晶11行进。根据以上的说明，在背光源单元四中，其中，该背光源单元四包括使多个电极片 组ST呈面状密集配置的液晶单元UT，如果向各个电极片组ST施加的电压各不相同，则与电 极片组ST重叠的第一透光性基板PBl的每个部分的出射光量也变得各不相同。即，来自背 光源单元四的面状光的光量能够按照面内的各个部分进行控制(完成所谓的区域控制型 背光源单元29)。因此，在装载有这样的背光源单元四的液晶显示装置49中，不仅能够按照液晶显 示面板39中的每个像素(每个区域)进行亮度调整，而且在背光源单元四中也能够进行 每个区域的亮度调整。例如，如图6所示，在液晶显示面板39的液晶34中，使比较少的量的背光源光到 达具有比较低的透过率的部分Da，或使比较大的量的背光源光到达具有比较高的透过率的 部分Li等即可。这样，能够抑制光的损失，并能够容易地进行亮度调整。因此，这样的液晶显示装置49与仅能够在液晶显示面板39进行亮度调整的液晶 显示装置49相比，能够进行高品质的亮度调整(例如，实现比较高的品质的对比度)，进而 提供视认性卓越的高品质的图像。另外，在以上的说明中，第一透明电极TEl由密集的第一透明电极片EPl构成，第 二透明电极TE2由密集的第二透明电极片EP2构成。即，两个透明电极TE1、TE2均通过集 中透明电极片EP1、EP2而构成。但是，并不仅限于此。例如，也可以为如下方式在第一透明电极TEl和第二透明电极TE2中，仅一个 (一方)由集中的透明电极片EP构成。例如，也可以如图7所示那样，通过集中多个第二透 明电极片EP2构成的第二透明电极TE2，由一个片形状的电极构成第一透明电极TE1，该第 一透明电极TEl和该第二透明电极TE2彼此相向。即使采用上述方式，第二透明电极片EP2和与其相对的第一透明电极TEl的一部 分成为电极片组ST，夹着高分子分散型液晶11，对该高分子分散型液晶11施加电压。而 且，与每个第二透明电极片EP2的施加电压相应地，对被各个电极片组ST夹着的高分子分 散型液晶11施加的电压也变得不同(总而言之，由于对各个第二透明电极片EP2施加的电 压各不相同，因此对与该第二透明电极片EP2相接触的高分子分散型液晶11施加的电压也 不同)。即，装载有包括这样的电极片组ST的液晶单元UT的背光源单元四也成为区域控 制型背光源单元四。总而言之，在液晶单元UT中，第一透明电极TEl与第二透明电极TE2中的至少一方使多个电极片EP呈平面状地密集，如果这多个电极片EP被独立地施加电压， 则装载有该液晶单元UT的背光源单元四成为区域控制型的背光源单元四。而且，在LED21从高分子分散型液晶11的侧面供给光的情况下，越是接近LED21 的高分子分散型液晶11的部分，所接收的光量就变得越大。因此，来自液晶单元UT的出射 光量越是在接近LED21的液晶单元UT的部分就变得越多。另一方面，在远离LED21的液晶 单元UT的部分，出射光量容易变少。即，如果是使光从液晶单元UT的侧面射入的方式(边 缘灯(edge light)方式)，则来自背光源单元四的光容易包含亮度不均(光量不均)。为了防止这样的亮度不均，如图8所示那样使对高分子分散型液晶11施加的电压 部分地不同即可。详细而言，在令通过电极片组STl ST3向高分子分散型液晶11施加 的电压的值为Hil Hi3的情况下，令这些电压值Hil Hi3的大小关系为Hil > Η 2 > Hi3。在这种情况下，对被最接近LED21的电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11施 加比较高的电压Hil。因此，在该高分子分散型液晶11中，线形状的液晶分子13的大部分 朝向电场方向。于是，相对于该液晶分子13大致垂直地射入，进一步透过该液晶分子13的光的量 变得比较大，并朝向被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11行进(参照实线箭头)。 因此，在被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11中，被扩散的光的量变少(参照实线 箭头)。于是，在与该电极片组STl对应的液晶单元UT的部分，光不被过剩地射出(参照涂 色箭头)。另一方面，在被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11中，未被扩散的光朝向 被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11行进。而且，向该高分子分散型液晶11施加 的电压Hi2比电压Hil低。因此，与被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11相比，在被电极片组ST2夹 着的高分子分散型液晶11中，液晶分子13的朝向难以均朝向电场方向。因此，与被电极片 组STl夹着的高分子分散型液晶11相比，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11 中，光容易被扩散(参照实线箭头)。不过，射入到被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光量比射入到被电极 片组STl夹着的高分子分散型液晶11的光量少。因此，即使被电极片组ST2夹着的高分子 分散型液晶11比被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11能够使光容易地扩散，从被 电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11射出的光量与从被电极片组STl夹着的高分子 分散型液晶11射出的光量也容易成为相同程度(参照涂色箭头)。此外，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11与被电极片组ST3夹着的高 分子分散型液晶11之间，也发生在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11与被电极 片组STl夹着的高分子分散型液晶11之间发生的现象。S卩，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11中，未被扩散的光朝向被电极 片组ST3夹着的高分子分散型液晶11行进。而且，光由于被施加比电压Hi2低的电压Hi3 的高分子分散型液晶11的液晶分子13而被扩散，向外部射出。不过，因为射入到被电极片组ST3夹着的高分子分散型液晶11的光量比射入到被 电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光量少，所以没有过剩的射出光量(参照涂色箭头)。因此，从被电极片组ST3夹着的高分子分散型液晶11射出的光量与从被电极片组 ST2夹着的高分子分散型液晶11射出的光量容易成为相同程度。根据以上的说明，如果向高分子分散型液晶11施加的电压越接近LED21就变得越 高，则被液晶分子13扩散的光的扩散量变得越少。另一方面，向高分子分散型液晶11施加 的电压越高，在高分子分散型液晶11中行进的LED21的光就越容易向背离LED21的方向行进。因此，在装载有包括这样的高分子分散型液晶11的液晶单元UT的背光源单元四 中，来自与LED21接近的液晶单元UT的一部分的光量并不会过剩地增加，其结果是，背光源 光中不包含亮度不均(当然，如果背光源光中比包含亮度不均，则液晶显示面板39的显示 图像中也不会发生亮度不均)。另外，防止这样的亮度不均的方法并不仅限于使向高分子分散型液晶11施加的 电压部分地不同的方法。例如，调整高分子14中的液晶12的密度也能够防止亮度不均。即，高分子分散型液晶11使液晶12的密度部分地不同(其中，液晶12的密度调 整能够通过初始的材料调整进行设定)。详细而言，如图9所示，越是接近LED21的高分子 分散型液晶11的一部分，液晶12的密度越低(换言之，越是远离(离开)LED21的高分子 分散型液晶11的一部分，液晶12的密度就越高)。而且，在被电极片组STl 3夹着的高分子分散型液晶11中，其中，该电极片组 STl 3被施加的电压比较低，被最接近LED21的电极片组STl夹着的高分子分散型液晶 11的液晶12的密度最低，因此，由于液晶分子13而扩散的光量也变得比较少(参照实线箭 头)。因此，从与电极片组STl对应的液晶单元UT的部分不会过剩地射出光(参照涂色箭 头)。另一方面，在被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11中，未被扩散的光向被 电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11行进。该高分子分散型液晶11的液晶12的密 度比被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11的液晶12的密度高。因此，与被电极片 组STl夹着的高分子分散型液晶11相比，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11 中，光容易被扩散(参照实线箭头)。不过，射入被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光量比射入被电极片组 STl夹着的高分子分散型液晶11的光量少。因此，即使被电极片组ST2夹着的高分子分散 型液晶11比被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶11更容易使光扩散，从被电极片组 ST2夹着的高分子分散型液晶11射出的光量与从被电极片组STl夹着的高分子分散型液晶 11射出的光量也容易成为相同程度(参照涂色箭头)。此外，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11与被电极片组ST3夹着的高 分子分散型液晶11之间，也发生在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11与被电极 片组STl夹着的高分子分散型液晶11之间发生的现象。即，在被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11中，未被扩散的光朝向被电极 片组ST3夹着的高分子分散型液晶11行进，被该高分子分散型液晶11中的高密度的液晶 12(比被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11中的液晶12的密度更高的液晶12)扩 散，向外部射出。不过，因为射入被电极片组ST3夹着的高分子分散型液晶11的光量比射入被电极片组ST2夹着的高分子分散型液晶11的光量少，所以没有过剩的出射光量(参照涂色箭 头)。因此，从被电极片组ST3夹着的高分子分散型液晶11射出的光量与从被电极片组ST2 夹着的高分子分散型液晶11射出的光量容易成为相同程度。根据以上的说明，如果液晶12相对于高分子分散型液晶11中的高分子14的密 度越接近LED21就变得越低，则被液晶分子13扩散的光的扩散量变少。另一方面，液晶12 的密度越低，在高分子分散型液晶11中行进的LED21的光就越容易向背离(远离或离开) LED21的方向行进。因此，在装载有包括这样的高分子分散型液晶11的液晶单元UT的背光源单元四 中，与使对高分子分散型液晶11施加的电压部分地不同的情况一样，来自与LED21接近的 液晶单元UT的部分的光量并不会过剩地增加，其结果是，背光源光中不包含亮度不均。另外，将高分子14中的液晶12的密度调整和对施加到电极片组ST的电压进行的 调整一并使用的背光源单元四也能够使得在背光源光中不包含亮度不均。(实施方式2)对实施方式2进行说明。其中，对与在实施方式1中使用的部件具有相同作用的 部件标注相同的附图标记，省略其说明。在实施方式1中，在背光源单元四中，作为将LED21的光导光的部件，采用了液晶 单元UT。不过，该液晶单元UT也能够作为液晶显示装置49中的液晶显示面板39加以利用。例如，如图10的截面图所示，能够列举将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用 的液晶显示装置49。如该图10所示，该液晶显示装置49包括作为液晶显示面板39的液晶 单元UT、LED21、反射片22和光学片组沈。液晶单元UT与在实施方式1中说明的液晶显示面板39—样采用有源矩阵方式。 因此，在该液晶单元UT中，由安装有TFT等有源元件(在图10中未图示)的第二透光性基 板PB2和与该第二透光性基板PB2相对的第一透光性基板PBl夹着高分子分散型液晶11。在第二透光性基板PB2，在朝向第一透光性基板PBl的一面一侧形成有与TFT连接 的栅极信号线和源极信号线(在图10中两信号线均未图示)，进一步，还形成有第二透明 电极TE2。此外，与实施方式1 一样，被栅极信号线和源极信号线划分的区域与液晶显示面 板39的像素对应，位于栅极信号线和源极信号线的交点的TFT对液晶显示面板39的各像 素的导通/断开(0N/0FF)进行控制。第二透明电极TE2包括多个第二透明电极片EP2。而且，该第二透明电极片EP2 为与各TFT的漏极连接的电极，与各像素对应地配置(即，第二透明电极片EP2呈矩阵状铺 满配置在第二透光性基板PB^。而且，由密集的第二透明电极片EP2构成的第二透明电极 TE2与第一透光性基板PBl的第一透明电极TEl —起夹着高分子分散型液晶11。在第一透光性基板PB1，在朝向第二透光性基板PB2的一面侧形成有第一透明电 极TEl和彩色滤光片37。第一透明电极TEl与第二透明电极TE2同样地包括多个第一透明电极片EP1，并使 这些第一透明电极片EPl中的各个第一透明电极片EPl与各像素对应地配置。因此，第一 透明电极片EPl呈矩阵状铺满配置在第一透光性基板PBl上。而且，由密集的第一透明电极片EPl构成的第一透明电极TEl与第二透光性基板
13PB2的第二透明电极TE2 —起夹着高分子分散型液晶11 (总而言之，一个第一透明电极片 EPl与一个第二透明电极片EP2重叠，彼此相对的第二透明电极片EP2和第一透明电极片 EPl与像素对应)。其结果是，如果在第一透明电极TEl与第二透明电极TE2之间产生电位 差，则利用该电位差(通过施加电压)控制高分子分散型液晶11的液晶分子13的朝向。彩色滤光片37设置于第一透明电极TEl与第一透光性基板PBl之间，是使特定颜 色的光透过的滤光片。作为一个例子，与实施方式1 一样能够列举光的三原色即红色(R)、 绿色(G)和蓝色⑶的彩色滤光片37。而且，在以上那样的液晶单元UT中，在利用经栅极信号线施加的栅极信号电压使 TFT导通(ON)的情况下，通过该TFT的源极·漏极，源极信号线的源极信号电压被施加于 第二透明电极TE2。而且，与该源极信号电压相应地，在被第二透明电极TE2和第一透明电 极TEl夹持的高分子分散型液晶11的一部分、即与像素相当的高分子分散型液晶11的一 部分，写入源极信号的电压。另一方面，在TFT断开(OFF)的情况下，源极信号电压处于被 高分子分散型液晶11和电容器(未图示)保持的状态不变。LED21与以上那样的液晶单元UT的侧面相对，从第一透光性基板PBl与第二透光 性基板PB2之间向高分子分散型液晶11供给光。反射片22以被液晶单元UT中的第二透光性基板PB2覆盖的方式设置。而且，该 反射片22与实施方式1 一样，对透过第二透光性基板PB2而要从液晶单元UT泄露的光进 行反射，使该光返回该液晶单元UT。光学片组26 (扩散片23、透镜片对、2幻覆盖液晶单元UT中的第一透光性基板 PB1，使来自液晶单元UT的出射光(面状光)扩散，使光遍及整个液晶显示面板49，并能够
提高亮度。在装载有以上那样的液晶单元UT的液晶显示装置69中，首先，来自LED21的光射 入高分子分散型液晶11。然后，与通过第一透明电极TEl和第二透明电极TE2向高分子分 散型液晶11施加的电压相应地，从该高分子分散型液晶11射出的光量发生变化。即，与实施方式1 一样，如果通过第一透明电极TEl和第二透明电极TE2向高分子 分散型液晶11施加比较高的电压，则线形状的液晶分子13的朝向沿着电场方向，相对于该 液晶分子13，光的大部分大致垂直地射入并透过。因此，被液晶分子13扩散的光量变得比 较少，从高分子分散型液晶11向外部射出的光量也变少。相反，如果通过第一透明电极TEl和第二透明电极TE2向高分子分散型液晶11施 加比较低的电压(也可能为零电压)，则线形状的液晶分子13的朝向变得随机，相对于随机 的液晶分子13，光的大部分倾斜地射入并扩散。因此，被液晶分子13扩散的光量变得比较 多，从高分子分散型液晶11向外部射出的光量也变多。另外，就被液晶分子13扩散的光的一部分而言，虽然从第二透光性基板PB2向反 射片22射出，但是在反射片22进行反射，由此，通过第二透光性基板PB2返回液晶单元UT， 透过第一透光性基板PBl向扩散片23行进。根据以上说明，可知以下的内容。即，在使用液晶单元UT作为液晶显示面板39的 情况下，高分子分散型液晶11中的光的举动(动作)也与实施方式1 一样。S卩，如果将这样的液晶单元UT作为液晶显示面板39使用，则能够根据向高分子分 散型液晶11施加的电压对向液晶单元UT的外部行进的光的量进行调整。此外，来自液晶单元UT的面状光能够在面内的每一部分(按照每个像素)控制光量，因此，与实施方式1 一样，成为能够进行复杂的图像显示的区域控制(area control)型的液晶显示面板39。
此外，通过调整高分子分散型液晶11中的液晶12的密度或电极片组ST的施加电 压，与实施方式1 一样，能够防止亮度不均。总而言之，在实施方式1中说明的液晶显示装 置49的作用效果在实施方式2的液晶显示装置49中也能够得到。
而且，如果将这样的液晶单元UT作为液晶显示面板39使用，则作为液晶显示装置 49的光的有效利用率特别提高。例如，在采用装载有背光源单元四和液晶显示面板39的 液晶显示装置49的情况下，来自背光源单元四的光通过透过率为3% 10%左右的液晶 显示面板39。S卩，背光源单元四的光的利用效率仅有3% 10%左右。但是，在将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用的液晶显示装置49中，通过液 晶分子13的扩散而从高分子分散型液晶11射出的光虽然通过透过率比较高的光学片组 沈，但是不通过透过率极低的部件(例如现有的液晶显示面板)。因此光的有效利用率变 尚ο例如，将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用的液晶显示装置49的光的有效利 用率相对于装载有背光源单元四和液晶显示面板39的液晶显示装置49的光的有效利用 率为10倍 33倍左右以上。此外，在将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用的液晶显示装置49中，不需要 背光源单元四。因此，能够削减液晶显示装置49的部件个数，能够实现液晶显示装置49的 成本降低。另外，在以上的说明中，第一透明电极TEl由密集的第一透明电极片EPl构成，第 二透明电极TE2由密集的第二透明电极片EP2构成。即，透明电极TE1、TE2双方均通过集 中透明电极片EP1、EP2而构成。但是，与实施方式1 一样，并不限定于此。S卩，在液晶单元UT中，第一透明电极TEl和第二透明电极TE2中的至少一方使多 个电极片EP呈平面状地密集，如果这多个电极片EP被单独(独立)地施加电压，则该液晶 单元UT也成为区域控制型的液晶显示面板39。(其它实施方式)另外，本发明并不仅限于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够 进行各种变更。例如，如图10所示，在将液晶单元UT作为液晶显示面板39使用的液晶显示装置 49中，光学片组沈覆盖液晶单元UT的第一透光性基板PBl。这是因为当存在这样的光学 片组沈时，能够提高从液晶单元UT射出的光的亮度。但是，在图10所示的液晶显示装置 49中，如果从液晶单元UT射出的光本身具有充分的亮度，则也可以省略光学片组沈(另外， 如果采用这样的液晶显示装置49，则能够削减部件个数)。此外，在图10所示的液晶显示装置49中，液晶单元UT中的第一透光性基板PBl 侧被用户视认(另外，这样的液晶显示装置49也能够称为单面视认型的液晶显示装置49)。 但是，也可以是如图11所示那样的液晶显示装置49。S卩，也可以是液晶单元UT中的第一透光性基板PBl侧和第二透光性基板PB2侧被 用户视认的双面视认型的液晶显示装置49 (其中，彩色滤光片37也可以设置于第二透明电 极TE2与第二透光性基板PB2之间)。
此外，在以上的液晶显示装置49中，如果是不需要彩色显示的液晶显示装置49， 则也可以省略彩色滤光片37。此外，作为光源，以上以LED21为例进行了说明，但是并 不仅限于此。例如，也可以是荧光管(冷阴极管或热阴极管)那样的光源，或者，由有机 EL(electroluminescence 电致发光)或无机EL那样的自发光材料形成的光源。附图标记的说明UT液晶单元11高分子分散型液晶12 液晶13液晶分子14高分子PB透光性基板PBl第一透光性基板(第一基板)PB2第二透光性基板(第二基板)ST电极组TE透明电极TEl第一透明电极(第一电极)TE2第二透明电极(第二电极)EP透明电极片(电极片)EPl第一透明电极片EP2第二透明电极片21 LED (光源)22反射片23扩散片24透镜片25透镜片29背光源单元(光量调整装置)31 TFT32有源矩阵基板33对置基板34 液晶GL栅极信号线SL源极信号线35像素电极36共用电极37彩色滤光片39液晶显示面板(光量调整装置)49液晶显示装置(光量调整装置，电子设备)
权利要求
1.一种光量调整装置，其特征在于，包括 包含被施加电压的第一电极的第一基板； 包含被施加电压的第二电极的第二基板；被所述第一电极和所述第二电极夹着，根据所施加的电压的增加使液晶分子的朝向与 电极间的电场方向一致的高分子分散型液晶；和从所述第一电极与所述第二电极的间隔向所述高分子分散型液晶供给光的光源。
2.如权利要求1所述的光量调整装置，其特征在于所述第一电极和所述第二电极中的至少一方包括呈面状地密集配置的多个电极片， 所述多个电极片被独立地施加电压。
3.如权利要求2所述的光量调整装置，其特征在于 越接近所述光源，向所述高分子分散型液晶施加的电压越高。
4.如权利要求1 3中任一项所述的光量调整装置，其特征在于在所述高分子分散型液晶中，液晶相对于高分子的密度越接近所述光源越低。
5.一种背光源单元，其为向液晶显示面板供给光的权利要求1 4中任一项所述的光 量调整装置。
6.一种液晶显示面板，其为权利要求1 4中任一项所述的光量调整装置。
7.一种液晶显示装置，其特征在于，包括 权利要求5所述的背光源单元；和接收来自所述背光源单元的光的液晶显示面板。
8.一种液晶显示装置，其特征在于装载有权利要求6所述的液晶显示面板。
全文摘要
本发明提供一种光量调整装置、背光源单元、液晶显示面板和液晶显示装置。在由第一透光性基板(PB1)的第一透明电极(TE1)和第二透光性基板(PB2)的第二透明电极(TE2)夹着高分子分散型液晶(11)的液晶单元(UT)中，LED(21)从第一透明电极(TE1)与第二透明电极(TE2)的间隔向高分子分散型液晶(11)供给光。
文档编号G09F9/00GK102150076SQ20098013559
公开日2011年8月10日 申请日期2009年7月1日 优先权日2008年9月25日
发明者石田壮史 申请人:夏普株式会社
最新回复(0)