顯示元件和顯示元件的製法以及具備顯示元件的電子設備的製作方法
2023-04-24 21:53:01 2
專利名稱：顯示元件和顯示元件的製法以及具備顯示元件的電子設備的製作方法
技術領域：
本發明所涉及具備液晶顯示面板(panel)與照明該液晶顯示面板的背光燈的顯示元件和顯示元件的製法以及具備顯示元件的電子設備。
背景技術：
以往，在液晶顯示元件的領域中，被強烈要求降低消耗功率，並被要求儘量增大像素的區域來提高顯示的明亮度。所以，在有源矩陣基板整個面上形成厚膜的絕緣膜，並在該絕緣膜上形成反射型像素電極的顯示元件被付諸實用。這樣，在具有將像素電極設置於絕緣膜上的結構的顯示元件中，由於能夠採用配置在絕緣膜下層的掃描線或信號線與配置在上層的像素電極之間不會發生電短路的結構，所以，能夠以重疊在這些布線上的方式在較廣的面積內形成像素電極。由此，可將包含形成有薄膜電晶體(ThinFilm transistor以下，簡略標記為TFT)等開關元件和掃描線、信號線的區域幾乎全部作為用於顯示的像素區域，從而，可提高開口率並獲得明亮的顯示。
而且，由於僅在使用了反射型像素電極的液晶顯示方式下，其不能在暗處使用，所以，也廣泛使用在液晶顯示元件中一併設置背光燈，構成能夠部分地透過顯示反射型液晶顯示元件的半透過反射型液晶顯示元件。
在半透過反射型液晶顯示元件中，由於在一個像素內分割成光透過顯示部與光反射顯示部，所以，例如若想增大光反射顯示部的面積，則需要減小光透過顯示部的面積等，在透過與反射雙方的顯示方式下成為相互制約的關係。因此，在將光透過顯示部的面積設定得較窄的情況下，存在會產生液晶顯示元件的亮度不均的危險。
為了消除在由背光燈進行透過顯示半透過反射型液晶顯示元件時的亮度不均，提出了一種在半透過型TFT液晶顯示面板與背光燈之間配置微透鏡陣列，並在背光燈的上面安裝稜鏡片的方法(例如，專利文獻1)。
專利文獻1的液晶顯示元件構成為，通過配置在液晶顯示面板與背光燈之間的微透鏡陣列，使具有強指向性的光照射到所述光透過顯示部。
但是，專利文獻1中記載的液晶顯示元件，僅是使構成微透鏡陣列的多個透鏡中的一個透鏡與液晶顯示面板的一個光透過顯示部對應進行聚光的結構，由此，通過微透鏡陣列聚光的背光燈的出射光，以狹小的角度擴散。所以，在液晶顯示面板顯示面的法線方向亮度高，可獲得良好的可見性，但是，存在著在液晶顯示面板顯示面中獲得高亮度的視野角狹窄的問題。
也可通過在液晶顯示面板顯示面設置擴散板來改善視野角，但存在如下問題外部光散射增加使對比度下降等；由於出射光會擴散到使用者的觀察角度範圍以外，所以，使用者觀察方向的亮度下降；由微透鏡陣列對背光燈出射光進行聚光的效果下降。
在使用液晶顯示元件的便攜電話等行動裝置中，由於使用者手持使用、觀察的情況較多，所以，從使用者的觀察角度主要被限定在液晶顯示面板顯示面法線的下方向。因此，即使僅在顯示面法線附近的角度範圍內使液晶顯示元件的亮度增高，實際上也存在著使用者不能獲得高可見性的問題。
而且，在用於行動裝置的直視型液晶顯示元件中，多數情況下會在液晶顯示面板上貼附使用偏振片，但是由於在將偏振片貼附於基板時而使用的粘接劑會產生光的折射，所以，存在來自使用者的可見性進一步降低的危險。
專利文獻1特開2003-107505號公報發明內容本發明鑑於上述事項，其目的在於提供一種顯示裝置，該顯示裝置在半透過反射型或透過型液晶顯示元件中，可使背光燈出射光透過液晶顯示面板時的角度最佳化，並可實現提高亮度與可見性及降低消耗功率。
為了解決上述課題，本發明提供一種顯示元件，其包括在對置配置的基板之間封入了液晶的液晶顯示面板；和照明該液晶顯示面板的背光燈，其特徵在於，在所述一方基板的液晶層側的面與所述另一方基板的液晶層側的面分別形成有電極與取向膜，所述另一方基板的電極的一部分成為光反射性像素電極，在所述像素電極的一部分上形成光透過部，在該光透過部的形成區域上形成透明電極作為光透過顯示部，所述光反射性像素電極的形成區域作為光反射顯示部，所述背光燈配置在所述另一方基板側，從所述背光燈射出並透過所述液晶顯示面板的透過光，相對於所述液晶顯示面板的光透過顯示部或顯示面的法線具有規定角度的指向性，從所述液晶顯示面板射出。
根據上述的構成，可將來自液晶顯示面板的出射光的角度設定成具有指向性，並可提高背光燈出射光的透過效率，提高亮度及顯示品質，並且可降低消耗功率。
在本發明的顯示元件中，優選所述指向性朝向顯示元件的觀察方向。
根據上述構成，可根據來自使用者的觀察角度，設定出射光的角度，在將顯示元件組裝到行動裝置等中而使用的情況下，可顯著提高使用者觀察顯示面的可見性。
在本發明的顯示元件中，從所述背光燈射出並透過所述液晶顯示面板的透過光相對於所述液晶顯示面板的光透過顯示部或顯示面的法線的角度，優選在-10°以上30°以下的範圍內。
通過使透過光的角度在上述的範圍內，可根據來自使用者的顯示元件的觀察角度，進行設定。
本發明的顯示元件，在所述液晶顯示面板與背光燈之間設置聚光機構，使得該聚光機構與所述像素電極對應配置；所述聚光機構配置成，該聚光機構的焦點軸相對於所述光透過顯示部中央部的法線平行偏移(offset)；將所述光透過顯示部的中央部作為聚光點，由所述聚光機構對來所述自背光燈的出射光進行聚光。
而且，本發明的顯示元件，在所述液晶顯示面板與背光燈之間設置聚光機構，使得該聚光機構與所述像素電極對應配置；所述聚光機構傾斜配置成，該聚光機構的焦點軸相對於所述光透過顯示部中央部的法線具有偏移角度；將所述光透過顯示部的中央部作為聚光點，由所述聚光機構對來自所述背光燈的出射光進行聚光。
根據上述的構成，可將背光燈出射光作為相對於光透過顯示部或液晶顯示面板顯示面的法線具有規定角度的光，使其透過液晶顯示面板，從而，可顯著提高觀察顯示元件的使用者觀察顯示面的可見性。
在本發明的顯示元件中，所述各像素電極中的所述光透過顯示部的面積相對於所述像素電極的面積比，優選在5～90％的範圍，更優選在10～80％的範圍。
通過使光透過顯示部相對於像素電極的面積比為上述的範圍，提高了顯示元件的亮度。
在本發明的顯示元件中，所述背光燈的出射光相對於該背光燈出射面的法線的角度，優選在±20°的範圍，更優選在±10°的範圍。
通過使出射光相對於背光燈出射面的法線的角度在上述的範圍，可得到進一步提高液晶顯示面板的光的透過率的作用。
在本發明的顯示元件中，也可以構成為所述聚光機構形成於所述液晶顯示面板的另一方基板的下面。
在本發明的顯示元件中，也可採用微透鏡陣列、雙凸透鏡、菲涅爾透鏡、折射率分布透鏡中的任一種作為所述聚光機構。
本發明提供一種具備上述顯示元件的電子設備。
在將本發明所涉及的顯示元件搭載於行動裝置等電子設備等中時，可顯著提高使用者觀察顯示面的可見性。
本發明提供一種顯示元件的製造方法，所述顯示元件包括在對置配置的基板之間封入了液晶的液晶顯示面板；和照明該液晶顯示面板的背光燈，在所述一方基板的液晶層側的面與所述另一方基板的液晶層側的面分別形成電極與取向膜，所述另一方基板的電極的一部分成為光反射性像素電極，在所述像素電極的一部分上形成光透過部，在該光透過部的形成區域上形成透明電極作為光透過顯示部，所述光反射性像素電極的形成區域作為光反射顯示部，所述背光燈配置在所述另一方基板側，在所述液晶顯示面板與背光燈之間，以各微透鏡與所述像素電極對應配置的方式設置微透鏡陣列；所述各微透鏡配置成，該微透鏡的透鏡軸相對於所述光透過顯示部中央部的法線平行偏移，或傾斜配置成具有偏移角度；將所述光透過顯示部的中央部作為聚光點，由所述微透鏡對來自所述背光燈的出射光進行聚光，所述顯示元件的製造方法，通過在所述另一方基板的所述背光燈側的面上塗敷感光性折射率變化材料之後，對該感光性折射率變化材料進行掩模曝光而形成所述微透鏡陣列。
本發明提供一種顯示元件的製造方法，所述顯示元件包括在對置配置的基板之間封入了液晶的液晶顯示面板；和照明該液晶顯示面板的背光燈，在所述一方基板的液晶層側的面與所述另一方基板的液晶層側的面分別形成電極與取向膜，所述另一方基板的電極的一部分成為光反射性像素電極，在所述像素電極的一部分上形成光透過部，在該光透過部的形成區域上形成透明電極作為光透過顯示部，所述光反射性像素電極的形成區域作為光反射顯示部，所述背光燈配置於所述另一方基板側，在所述液晶顯示面板與背光燈之間，以各微透鏡與所述像素電極對應配置的方式配置微透鏡陣列；所述各微透鏡設置成，該微透鏡的透鏡軸相對於所述光透過顯示部中央部的法線平行偏移，或傾斜配置成具有偏移角度；將所述光透過顯示部的中央部作為聚光點，由所述微透鏡對來自所述背光燈的出射光進行聚光，所述顯示元件的製造方法，其特徵在於，通過在所述另一方基板的所述背光燈側的面上噴墨塗敷透明樹脂而形成所述微透鏡陣列。
在本發明的顯示元件中，從所述背光燈射出並透過所述液晶顯示面板的透過光，相對於所述液晶顯示面板的光透過顯示部或顯示面的法線具有規定角度的指向性，並從所述液晶顯示面板射出。
由此，可根據使用者觀察顯示元件的觀察角度的範圍，設定來自液晶顯示面板的出射光的角度。
因此，可提高背光燈出射光的透過效率，提高亮度及顯示品質並可降低消耗功率，另外，在將顯示元件組裝到行動裝置等中而使用的情況下，可實現顯著提高使用者觀察顯示面的可見性的顯示元件。
而且，本發明的顯示元件，在液晶顯示面板與背光燈之間，以聚光機構與液晶顯示面板的像素電極對應配置的方式設置該聚光機構；所述聚光機構的焦點軸相對於所述光透過顯示部中央部的法線平行偏移配置，或傾斜配置成相對於所述光透過顯示部中央部的法線具有偏移角度；將設置於液晶顯示面板的像素內的光透過顯示部的中央部作為聚光點，由聚光機構對來自背光燈的出射光進行聚光。
由此，可將由聚光機構聚光後的背光燈的出射光作為相對於光透過顯示部或液晶顯示面板顯示面的法線具有規定角度的光，使其透過液晶顯示面板，並可實現觀察顯示元件的使用者觀察顯示面的可見性顯著提高的顯示元件。
圖1是表示本發明的顯示元件的一個例子的剖面圖；圖2是表示本發明的顯示元件的一個例子的概略圖；圖3是表示本發明的顯示元件的一個例子的概略圖，A是俯視圖，B是圖3A的IIIB-IIIB剖面圖，C～E是圖3A的IIIC-IIIC剖面圖；圖4是表示本發明的顯示元件的一個例子的圖，A是主要部分放大圖，B是說明透鏡特性的概略圖；圖5是表示本發明的顯示元件的一個例子的圖，A是主要部分放大圖，B是說明使用者觀察顯示元件時的角度的概略圖；圖6是表示本發明的顯示元件的一個例子的圖，是說明形成微透鏡陣列來製造顯示元件的過程的圖；圖7是表示本發明的顯示元件的一個例子的圖，是說明形成微透鏡陣列來製造顯示元件的過程的圖；圖8是表示本發明的顯示元件的一個例子的概略圖；圖9是表示本發明的顯示元件的一個例子的圖，是說明背光燈結構的概略圖；圖10是表示本發明的顯示元件的一個例子的圖，是說明背光燈亮度角度分布的曲線圖；圖11是說明本發明的顯示元件的實施例的圖，A是透過率的曲線圖，B是透過率數據的一覽表；圖12是說明本發明的顯示元件的實施例的圖，是具備稜鏡片的背光燈的數據；圖13是說明本發明的顯示元件的實施例的圖，是具備稜鏡片的背光燈的數據；圖14是說明本發明的顯示元件的實施例的圖，是具備稜鏡片的背光燈的數據；
圖15是說明本發明的顯示元件的實施例的圖，是具備稜鏡片的背光燈的數據；圖16是說明本發明的顯示元件的實施例的圖，是具備稜鏡片的背光燈的數據；圖17是表示本發明的顯示元件的一個例子的圖，表示背光燈反射板的角度與反射光的角度的關係。
圖中1-顯示元件，2-液晶顯示面板，5-有源矩陣基板(下基板另一方的基板)，52-像素電極，6-基板(上基板一方的基板)，62-對置電極(公共電極)，63-上基板側取向膜，3-背光燈，3a-出射面，31-導光板，31a-表面，32-光源，33-稜鏡片，34-反射板，4、4a、4b、41、42、43-微透鏡陣列，8-液晶層，9-行動裝置(電子設備)，23-透過部，24-透明電極，29a、29b-下基板側取向膜，30-光透過部，35-光反射顯示部，R-透鏡軸，S、T、U-法線。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發明所涉及的顯示元件的第1實施方式進行說明。
另外，在以下說明中所使用的所有附圖中，為說明上的方便，將各構成要素的厚度與尺寸比例等適當地以不同的方式表示。
圖1A、B及圖2A、B、C是說明本發明的顯示元件的一個例子的圖，該顯示元件1大致構成為包括液晶顯示面板2；從背面側對該液晶顯示面板2進行照射的背光燈3；和配置在液晶顯示面板2與背光燈3之間的微透鏡陣列(聚光機構)4，從背光燈3射出並透過液晶顯示面板2的透過光，相對於液晶顯示面板2的透明電極(光透過顯示部)24或顯示面2a的法線具有規定角度的指向性，從液晶顯示面板2射出。
本實施方式的顯示元件1構成為從背光燈3射出並透過液晶顯示面板2的透過光，相對液晶顯示面板2的透明電極24或顯示面2a的法線的角度E，在-10°以上30°以下的範圍內(參照圖4A)。
本實施方式的顯示元件1所具備的微透鏡陣列4，如圖1A所示，對於在液晶顯示面板2所具有的像素電極52內設置的透明電極(光透過顯示部)24，將該透明電極24的中央部作為聚光點，對背光燈3的出射光進行聚光。
如圖4A所示，在顯示元件1中，微透鏡陣列4的各微透鏡的透鏡軸(焦點軸)R，以相對透明電極24的中心部的法線S，僅平行地偏移偏移尺寸L的方式配置構成。
而且，優選顯示元件1所具備的透明電極24與像素電極52的面積比為5～90％，更優選構成為10～80％的面積。
並且，在本實施方式的顯示元件1中，使背光燈3的出射光相對於該背光燈3的出射面3a的法線T，平均出射光角度ψ在±20°的範圍，優選為在±10°的範圍射出。
如圖1A、B中表示的大致結構所示，液晶顯示面板2包括形成有開關元件的一側的有源矩陣基板(下基板另一方的基板)5；與之相對設置的對置側的基板(上基板一方的基板)6；和在該基板5、6之間被基板5、6與密封材料7包圍並夾持的作為光調製層的液晶層8。即，如上述那樣構成的基板5、6，通過墊片(省略圖示)保持為互相分離一定距離的狀態，並通過在基板周邊部塗敷熱固性的密封材料7而被粘接一體。
有源矩陣基板5如圖1A、B、圖3A所示，在由玻璃或塑料等構成的透明基板主體5a上，分別在俯視的行方向(圖3A的x方向)與列方向(圖3A的y方向)相互電絕緣地形成有多條掃描線5b與信號線5c，在各掃描線5b、信號線5c的交叉部附近形成有TFT(開關元件)51。可將在上述基板主體5a上形成像素電極52的區域、形成TFT51的區域及形成掃描線5b與信號線5c的區域分別稱作像素區域、元件區域、布線區域。
本實施方式的TFT51具有逆交錯型結構，從成為主體的基板主體5a的最下層部開始依次形成柵電極53、柵極絕緣膜54、i型半導體層55、源電極56及漏電極57，在i型半導體層55上、源電極56與漏電極57之間形成有蝕刻阻止(etching stopper)層58，進而，在i型半導體層55與漏電極57之間以及i型半導體層55與源電極56之間，形成有n型半導體層59。
基板主體5a除玻璃之外，由合成樹脂等絕緣性透明基板構成。柵電極53由導電性的金屬材料構成，如圖3所示，其與配置在行方向的掃描線5b形成一體。柵極絕緣膜54由氧化矽(SiOx)或氮化矽(SiNy)等矽系絕緣膜構成，以覆蓋掃描線5b及柵電極53的方式形成在基板上。
如以上說明那樣構成的TFT51的部分及覆蓋掃描線5b與信號線5c的源極絕緣膜20A形成在基板主體5a上。
另外，在本實施方式中，雖然設置了逆交錯型TFT51作為開關元件，但開關元件也可使用其它層疊結構的薄膜電晶體或薄膜二極體元件等開關元件。
並且，在上述的源極絕緣膜20A上層疊由有機材料構成的絕緣膜20B，在該絕緣膜20B上形成有由Al或Ag等高反射率的金屬材料構成的光反射性像素電極52。
光反射性像素電極52，以成為比上述的掃描線5b與信號線5c所包圍的矩形狀區域稍小的俯視為矩形狀的方式，形成在絕緣膜20B上，如圖3A所示，在俯視的情況下，排列在上下左右的像素電極52彼此之間空出規定的間隔而配置成矩陣狀，以便不發生短路。即，這些像素電極52，以它們的邊緣沿著位於它們之下的掃描線5b及信號線5c的方式配置，由此，將掃描線5b與信號線5c劃分的區域的幾乎整個區域形成為像素區域。另外，這些像素區域的集合相當於液晶顯示面板2中的顯示區域。
絕緣膜20B是由丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、苯環丁烯聚合物(BCB)等構成的有機系絕緣膜，用於強化TFT51的保護功能。該絕緣膜20B在基板主體5a上相對於其它層層疊得比較厚，從而可靠地進行像素電極52與TFT51及各種布線的絕緣，可防止與像素電極52之間產生大的寄生電容。
在上述的絕緣膜20A、B中，以到達上述各源電極56的一個端部56a的方式形成有接觸孔21，在該接觸孔21的內部形成有由電連接位於其上下的像素電極52與源電極56的一個端部56a的導電材料構成的連接部25，構成可通過TFT51的動作對像素電極52進行通電開閉的切換。
在絕緣膜20B中，以位於掃描線5b與信號線5c所包圍的矩形狀區域的中央部的方式形成俯視為長條形狀的凹部22，該凹部22形成為貫通絕緣膜20B併到達絕緣膜20A。優選凹部22的平面形狀為像素電極52的橫向寬度的幾分之一左右，像素電極52的縱向寬度的十分之5～6左右，綜合而言，優選與像素電極52的面積比在5～90％的範圍，更優選在10～80％的範圍。
接著，在相當於凹部22的位置的部分的像素電極52中，形成平面形狀與凹部22的底面一致的透過部(透孔)23，並以覆蓋位於該像素電極52的透過部23下側的凹部22底面的方式形成由透明電極材料構成的透明(像素)電極24，以覆蓋凹部22的內周面的方式延長形成的像素電極形成材料，到達凹部底面的透明電極24的邊緣部，透明電極24與光反射性像素電極52電連接。因此，光反射性像素電極52與透明電極24，能夠通過TFT51的開閉動作而被同時驅動，對液晶層施加電場來驅動液晶。
因此，在各像素區域中，凹部22的形成部分成為透過來自基板5的外側的入射光(從背光燈3射出的光)的光透過部30，其它區域，即像素電極52的非透過部(未形成透過部23的部分)成為反射來自基板6的外側的入射光的光反射顯示部35。
而且，由於三個上述的光反射性像素電極52，大致與後述的用於彩色顯示的一個像素區域對應，並且，透過部23的底面積與透過顯示時的光通過區域對應，所以，透過部23佔據上述像素電極52面積的面積比例優選為5～90％的範圍，更優選為10～80％的範圍。並且，雖然本實施方式在像素電極52中僅形成了一個透過部23，但也可在像素電極52中形成多個透過部。在該情況下，優選將多個透過部加在一起的總面積佔像素電極52的面積的5～90％的範圍，更優選為10～80％的範圍。在該情況下，根據多個透過部的形成位置，在各透過部的下面分別設置凹部。
在如上所述構成的基板主體5a上，進而以覆蓋像素電極52及絕緣層20B和凹部22的方式，形成由聚醯亞胺等構成的下基板側取向膜29a、29b。在這些下基板側取向膜29a、29b中，形成在光透過部30即凹部22底部側的是取向膜29a，形成在像素電極52上的是取向膜29b。
沿圖1A的箭頭R所示的方向(在圖1A的剖面圖中為向左)對這些取向膜29a、29b進行研磨處理，將液晶的容易取向軸的方向形成在箭頭R所示的方向，並優選傾斜角超過0°且在10°以下，例如在1～10°的範圍，更優選為在5～10°的範圍。
對置側的基板6，在由玻璃或塑料等構成的透光性基板主體6a的液晶層8側的面上，形成有彩色濾光層61、ITO等透明對置電極(公共電極)62和上基板側取向膜63。另外，圖1A表示的例子中，在基板主體6a的外面側根據需要設置有偏振片H1，相位差板H2、H3。所述彩色濾光層61在由黑矩陣劃分成棋盤格狀的矩形狀區域中，分別配置紅色、藍色與綠色三原色中的任一種彩色像素，這些矩形狀的區域與前面以圖3A為基礎進行說明的俯視為矩形狀的像素電極52的形狀對應，通過調節這些各像素電極52所對應的區域的液晶透過率，可以進行彩色顯示。
取向膜63、29b的膜厚，例如為500～600(0.05～0.06μm)左右。
背光燈3如圖1A所示，配置在液晶顯示面板2的背面側，即有源矩陣基板5側，包括由圖1B所示的LED等構成的光源32和平板狀透明的由丙烯酸系樹脂等構成的導光板31，通過光源32的出射光從導光板31的端面入射並傳播，從導光板31的表面射出，從而構成從背面側照射液晶顯示面板2的結構。
在圖8所示的例子中，導光板31構成為在由形成在背面側，即與液晶顯示面板2相反側面上的稜鏡形狀的凹凸部等構成的光反射部，改變光程，由反射板34反射後，從導光板31上面的表面31a射出到液晶顯示面板側。
而且，在導光板31的表面31a側，配置有由三角形狀的凹凸構成稜鏡的稜鏡片33。該稜鏡片33在入射面側即導光板31側，連續設置多個由折射面33a與反射面33b構成的突條狀光折射部，並且，入射面與相反側的出射面3a為平坦面，從出射面3a對液晶顯示面板2射出光。
進而，如圖9所示，即使在導光板31的背面31b側配置形成有三角形狀的凹凸並具有反射面34a、34b、將從導光板31的背面31b側射出的光向該導光板31反射的反射板34，也能射出平行光。
在背光燈3與液晶顯示面板2之間，根據需要配置有偏振片44(參照圖1A)與相位差板(省略圖示)。
在本實施方式的顯示元件1中，通過對背光燈3採用上述的構成而使來自背光燈3的出射面3a的出射光平行化。
根據背光燈3的從導光板31的表面31a射出的光相對於法線T的角度α，設定稜鏡片33的折射面33a相對於出射面3a的傾斜角度θ1及反射面33b相對於出射面3a的傾斜角度θ2這兩個稜鏡角度，由此，可將來自背光燈3的出射光的角度設為恆定。
以下說明圖8所示的背光燈3的稜鏡片33的稜鏡角度的設定條件。
在設稜鏡片33的折射率為n時，圖8B所示的各角度β(入射光相對於折射面33a的法線的角度)、γ(透過光相對於折射面33a的法線的角度)、ε(反射面33b的反射光相對於法線T的角度)、ψ(相對於法線T的來自出射面3a的平均出射光角度)可由以下的(2)～(5)式表示。
β＝α-θ1…(2)γ＝sin-1(sinβ/n)…(3)ε＝180-2θ2-θ1-γ…(4)ψ＝sin-1(n*sinε)…(5)上述各式所示的各角度中，在設ψ＝ε＝0的情況下，傾斜角度θ1、θ2可由以下所示的(1)式確定。
θ2＝1/2(180-θ1-sin-1(sin(α-θ1)/n))…(1)另外，上述各式中的傾斜角度θ1，優選在α＝70°時θ1＞30°，在α＝75°時θ1＞20°，在α＝80°時θ1＞10°，在α＝85°時θ1＞0°的範圍內(參照圖12至15)。而且，傾斜角度θ2的範圍，由α、θ1唯一確定。
通過將角度ψ、ε設為0°，將角度α的上述各角度時的傾斜角度θ1設定在上述的範圍內，並唯一確定傾斜角度θ2，將背光燈3的出射光相對於所述法線T的擴散角度形成在±20°的範圍，優選在±10°的範圍，能夠形成近似為平行光，而且，可提高出射光的利用效率。
對於傾斜角度θ1、θ2的優選角度範圍的詳細情況，將在後述的實施例中使用數據進行說明。
以下說明配置在背光燈3的背面31b側的反射板34的各傾斜角度的設定條件。
如圖9B所示，來自導光板31的出射光相對於法線T的角度α，與在來自導光板31的出射光由反射面34a反射時反射光相對於法線T的角度β的關係，通過反射面34a相對於底面34c的傾斜角度θ3，由下面的(6)式確定。而且，反射面34b相對於底面34c的傾斜角度θ4，優選滿足下面的(7)式。
θ3＝(α-β)/2…(6)
90-α＜θ4≤90° …(7)如圖9A所示，在導光板31的背面31b上，形成有相對於光源32的射出方向平滑地傾斜對置的斜面部31c。
本實施方式的顯示元件1構成為，從光源32射出的光，從導光板31的斜面部31c射出，由反射板34反射並相對於導光板31垂直地入射並透過，然後從該導光板31的表面31a射出。
θ3由角度α、β而唯一確定。而且，傾斜角度θ4優選在90°-α≤θ4≤90°的範圍內。
通過將傾斜角度θ3、θ4如上述設置，可將背光燈3的從背面側射出的光由反射板34有效地反射到背光燈3的方向，並可從背光燈3的出射面3a射出。
圖17中表示在角度β＝0°即相對於背光燈法線平行的情況下的角度α與傾斜角度θ3的關係，角度α越大傾斜角度θ3越大，使得，由所述(7)式表示的傾斜角度θ4的優選的角度範圍變廣。
而且，通過使用上述的(2)～(5)各式設定傾斜角度θ1、θ2，可適當設定背光燈3的從出射面3a射出的光相對於法線T的平均出射光角度ψ。
圖10所示的曲線圖表示圖8所示的背光燈的亮度角度分布的測定結果。
這裡所使用的背光燈，從導光板31射出的光相對於法線T的角度α為75°，稜鏡片33的折射率n為1.49。並且，該背光燈使用(1)式，將稜鏡片33的各稜鏡的傾斜角度設定為θ1＝50°、θ2＝56.8°，使得反射面33b相對於法線T的反射光角度ε及相對於法線T的來自出射面3a的平均出射光角度ψ為0°的光從出射面3a射出。
如圖10的曲線圖所示，在本例中所說明的背光燈，相對於法線T為0°角度的亮度約為1000(cd/m2)，達到峰值，而且，在以法線T為中心的-10°及10°角度內的亮度約為350cd/m2，在-20°及20°角度內的亮度約為100cd/m2，在該角度範圍內，顯示亮度為100cd/m2以上的高數值。
對此，在以法線T為中心的-25°及25°角度內的亮度約為30cd/m2，比±20°角度範圍內的亮度低。
從該亮度角度分布曲線圖可知，本實施方式中所使用的背光燈獲得最高亮度的角度範圍是以法線T為中心的大致為±20°的範圍，更優選為±10°的範圍，並構成可射出具有高平行度的光的結構。
另外，即使採用在如圖9所示的導光板31的背面側配置有稜鏡形狀的反射板34的背光燈，當然也可獲得如上所述的平行光。
在本實施方式的顯示元件1中，通過將背光燈設置成上述的結構，而且，將背光燈出射光的出射角度ψ設為±20°的範圍，更優選為±10°的範圍，使得出射光能夠通過後述的微透鏡陣列4的各微透鏡而有效地聚光，提高顯示元件1的亮度。
微透鏡陣列4配置在液晶顯示面板2與背光燈3之間，對背光燈3的出射光進行聚光，使其入射到液晶顯示面板2的透明電極(光透過顯示部)24。
如圖4A所示，在本實施方式中，微透鏡陣列4的各微透鏡配置成，以透鏡軸R相對於透明電極24中央部的法線S平行地偏移的方式，僅錯移了偏移尺寸L。
微透鏡陣列4如圖2A、C所示，形成在安裝有TFT51的基板主體5a的背面側(偏振片44)或背光燈3的導光板31的表面，或者如圖2C所示，也可插入在基板主體5a與導光板31之間，能夠適當選擇形成位置而配置。
微透鏡陣列的透鏡形狀並非限定於圖2所示的形狀。
圖3B～E的剖面圖，表示圖3A所示的像素電極52與各透鏡之間的對應關係。
微透鏡陣列的形狀除了如圖3E的剖面B-B所示的凸透鏡狀的微透鏡陣列4之外，例如，也可以是同時具有圖3B的剖面及圖3C的剖面所示的形狀的凹透鏡狀微透鏡陣列4a。
而且，微透鏡陣列的形狀可以是具有與圖3A所示的各像素電極52對應的多個透鏡的陣列，或者也可以是同時具有圖3B的剖面A-A及圖3D的剖面B-B所示的形狀，由僅在像素電極52的長度方向進行聚光的透鏡排列形成的雙凸透鏡構成的微透鏡陣列4b。
而且，也可以是使用了以聚光於各像素的方式設置的菲涅爾透鏡或折射率分布玻璃的微透鏡陣列。
作為微透鏡陣列4的材質，優選選擇採用在基板主體5a上形成TFT51之前，在基板主體5a的背面側形成微透鏡陣列4時，不會在TFT51的成膜及加工時發生形狀變化的材質。
在基板主體5a上形成微透鏡陣列4之際，將偏振片貼附於基板主體5a的背面側(背光燈3側)時，儘量選擇折射率接近1的粘接劑。由此，透鏡折射變小，焦距變長。
另外，也可在基板主體5a的背面側製作與像素電極52對應的折射率分布玻璃之後，在相反側的面上設置TFT51。
在基板主體5a形成了TFT51之後，當在基板主體5a的背面側形成透鏡時，需要注意不要由旋塗或溼顯影等加工而引起取向膜劣化。
如圖2A所示，在將微透鏡陣列4形成於液晶顯示面板2的背面側，即基板主體5a的背面側時，優選避開與透明電極24之間成為近距離的正下方而配置。由此，微透鏡陣列4的聚光成為長焦點，可使用振幅小的透鏡，並且不需要進行使微透鏡陣列4平坦化的工序。
在將微透鏡陣列4配置於透明電極24的近距離正下方時，為了形成短焦點的聚光，需要振幅增大形成困難的微透鏡陣列、需要微透鏡陣列的平坦化工序(平坦膜需要10μm以上的厚膜)、需要平坦樹脂膜具有200℃以上的高耐熱與1.3以下的低折射率而使得材料被限定，這是由於若在平坦膜上形成金屬布線或TFT51，則存在可靠性及成品率低下的危險。
在本實施方式的顯示元件1中，通過使微透鏡陣列4採用上述的構成，即使在使背光燈3的出射光傾斜入射到微透鏡陣列4的各微透鏡時，也可高效地聚光到透明電極24的中央部。
如圖4A所示，例如，即使從背光燈射出併入射到微透鏡陣列4的各微透鏡的光的角度不平行而是以擴散後的角度入射時，也可通過如圖4B所示的微透鏡陣列4的折射、聚光作用，使光無損失地聚光到透明電極24的中央部。
而且，在本實施方式的顯示元件1中，若通過將背光燈3設置成所述的構成，將背光燈的出射光形成為具有指向性的光，並相對於背光燈出射面的法線，光的擴散角度在±20°的範圍，優選在±10°的範圍(參照圖10)而射出，則可使由微透鏡陣列4聚光的背光燈的出射光更有效地透過透明電極24的中央部。
如圖4A所示的例子，若相對於背光燈3的出射面3a的法線T，出射光的角度ψ在±10°的範圍，則被偏移配置的微透鏡陣列4的各微透鏡可相對透明電極24的中央部有效地進行聚光。
在背光燈的出射光相對於背光燈出射面的法線的角度ψ成為超過±10°的大角度時，向透明電極24中央部的聚光效率降低，存在顯示元件的亮度降低的危險。而且，為了使出射光有效地照射到透明電極24，需要增大微透鏡陣列的各微透鏡的偏移量，由此，存在著顯示元件的製造成本上升之虞。
另外，在本實施方式的顯示元件1中，若通過適當設定上述的偏移尺寸L而構成為，通過微透鏡陣列4進行聚光的背光燈的出射光，透過透明電極24並從液晶顯示面板2的顯示面2a射出時的出射光，相對於透明電極24的法線S或顯示面2a的法線U的角度E為-10°以上30°以下的範圍內，則根據以下說明的理由，在將顯示元件1作為行動電話等行動裝置(電子設備)9的顯示部而使用的情況下，可顯著提高使用者觀察行動裝置9的顯示面(即，顯示元件的顯示面)的可見性。
如圖5B所示的例子那樣，在使用者手持使用將本實施方式的顯示元件用作顯示部的行動裝置9時，使用者觀察行動裝置9的顯示部(顯示元件)的角度，主要是比顯示部(顯示元件)表面的法線U靠近下方(圖5B的箭頭A方向)，詳細而言，由經驗可知限定在相對法線U為-10°以上30°以下的範圍內(觀察角度F)。
在本實施方式的顯示元件1中，使出射光相對於透明電極24或液晶顯示面板2的顯示面2a的法線U的角度E的範圍，與上述使用者的觀察角度F的範圍一致，為-10°以上30°以下的範圍(即，40°的範圍)。由此，在將顯示元件1用作行動裝置9的顯示部的情況下，使用者的觀察角度F與從顯示面2a射出的光的角度一致，使用者可在亮度最高的角度及方向觀察行動裝置9的顯示部(顯示元件)。
另外，在圖4A所示的例子中，為說明上的方便而採用了使液晶顯示面板2具有厚度、透明電極24與顯示面2a之間具有距離的圖，但實際上顯示元件所使用的液晶顯示面板的厚度尺寸為1～2.2mm左右，為超薄型。因此，在圖示例中，將由微透鏡陣列4聚光的光相對於透明電極24的法線S的角度作為上述的角度E而進行了說明，但在本實施方式的顯示元件1中，即使光相對於顯示面2a的法線U的角度為角度E，來自使用者側的觀察角度的變化也很微小，實際上幾乎為相等的角度。因此，上述的角度E可以將透明電極24及顯示面2a的任一個作為基準。
以下，利用圖6、圖7，對將本實施方式的顯示元件1中所使用的微透鏡陣列設置到在液晶顯示面板2的背面側(背光燈3側)設置的下偏振片的表面的方法的一個例子進行說明。
在將微透鏡薄膜直接形成於貼附在液晶顯示面板2的偏振片44上時，如圖6A所示，首先，在偏振片44上塗敷透鏡樹脂材料40，並進行預烘焙。接著，如圖6B所示，使用轉印模具45將透鏡樹脂材料40一邊對準於液晶顯示面板2的像素電極52(參照圖1A)，一邊轉印成形為透鏡形狀，然後，實施掩模曝光及烘焙(bake)處理。由此，形成了微透鏡陣列42，如圖6C所示，將微透鏡陣列42朝向背光燈3側進行模塊組合。
在偏振片上形成微透鏡薄膜後，將該偏振片貼附到液晶顯示面板2時，如圖7A所示，在偏振片44上塗敷透鏡樹脂材料40，並進行預烘焙。接著，如圖7B所示，使用轉印模具45將透鏡樹脂材料40轉印成形為透鏡形狀後，實施掩模曝光及烘焙處理。如圖7B、D所示，在將表面形成有微透鏡陣列42的偏振片44切割成必要的尺寸後，使其對準像素電極52(參照圖1A、圖3A)，貼附到液晶顯示面板2。
另外，作為透鏡樹脂材料，優選使用聚矽烷樹脂等感光性折射率變化材料。
而且，上述製作過程中的烘焙溫度，優選在偏振片44的劣化溫度以下。
並且，在設置微透鏡陣列時，也可以採用通過對偏振片等透鏡形成區域噴墨塗敷透明樹脂而形成微透鏡薄膜的方法。
如圖2B所示的例子那樣，當將微透鏡陣列插入配置在液晶顯示面板2與背光燈3之間時，在樹脂等透明的耐熱板(省略圖示)上塗敷透鏡樹脂材料，轉印成形為透鏡形狀後，實施掩模曝光及烘焙。然後，在液晶顯示面板2(偏振片44)與背光燈3之間，校準透鏡與像素電極52(參照圖1A、圖3A)，並由底盤或殼體等對形成有微透鏡陣列的耐熱板進行固定。作為這種情況下的微透鏡陣列的製成方法，可採用圖7所說明的方法，但將微透鏡陣列插入配置在液晶顯示面板2與背光燈3之間的方法並不限定於上述方法，可適當確定。
如圖2C所示的例子那樣，當將微透鏡陣列設置在背光燈3的上面時，只要在設置於背光燈3上面側的稜鏡片33(參照圖8)上，設置由透鏡薄膜或透鏡板構成的微透鏡陣列，並相對液晶顯示面板2的像素電極52(參照圖1A)與背光燈3一起校準，進行模塊組裝即可。
如以上所說明那樣，根據本實施方式的顯示裝置1，在液晶顯示面板2與背光燈3之間，微透鏡陣列4以各微透鏡與液晶顯示面板2的像素電極52對應配置的方式設置，所述微透鏡的各透鏡軸R配置成相對於透明電極24中央部的法線S僅平行地偏移了偏移尺寸L，將設置於液晶顯示面板2的像素內的透明電極24的中央部作為聚光點，由微透鏡對來自背光燈3的出射光進行聚光。
由此，可使由微透鏡聚光後的背光燈3的出射光，作為相對於透明電極24或液晶顯示面板2的顯示面2a的法線具有規定角度且具有指向性的光而透過液晶顯示面板2。
因此，可提高背光燈出射光的透過效率，並可提高亮度及顯示品質，同時還可降低消耗功率，而且，在組裝到行動裝置中使用的情況下，可實現顯著地提高使用者觀察顯示面的可見性的顯示元件。
以下，參照附圖對本發明所涉及的顯示元件的第2實施方式進行說明。
在以下的說明中，對與第1實施方式的顯示元件1的公共部分標註相同符號，並省略說明。
如圖5A所示，本實施方式的顯示元件11，將微透鏡陣列41的各微透鏡配置成，使該微透鏡的透鏡軸R相對於透明電極24的中心部的法線S僅傾斜偏移角度D。
如圖示的例子所示，即使在背光燈的出射光相對於液晶顯示面板不平行(0°)，而是以例如10°的角度傾斜射出的情況下，如圖4B所示，也可通過由傾斜配置的微透鏡陣列41的折射、聚光作用而朝向透明電極24的中央部有效地對光進行聚光。
而且，通過適當設定微透鏡陣列41的各微透鏡的透鏡軸R相對於所述法線S的偏移角度D，可設定透過透明電極24並從液晶顯示面板2的顯示面2a射出的光相對於顯示面2a的法線U的出射角度，從而，可提高顯示元件11，和使用該顯示元件11的行動裝置9等的顯示部的亮度及可見性。
下面，對本發明所涉及的顯示裝置的實施例進行說明。
在半透過型TFT液晶顯示元件的TFT基板主體背面側，使用厚度為0.1mm的微透鏡陣列作為聚光機構，將該微透鏡陣列與像素電極校準並由粘接劑貼合，由此製作出如圖1A所示的液晶顯示面板2，進而，如圖8所示，在背光燈的導光板的上面側(液晶顯示面板側)配置稜鏡片，製作了顯示元件。
使來自背光燈的出射光與圖8所示的例子同樣，向與光源的位置相反的方向(圖8A、B的右側)傾斜，並設定稜鏡片的傾斜角度θ1、θ2，使得平均出射光角度ψ從法線T以30°角度傾斜。
作為半透過型TFT液晶顯示元件，採用了透明電極相對於像素電極的開口率即面積比為30％，像素電極的尺寸為縱180μm×橫60μm，透明電極的尺寸為縱36μm×橫40μm的元件。
作為背光燈，採用了如圖8所示的在導光板的表面側配置有稜鏡片的背光燈。而且，來自背光燈的導光板表面的光相對於法線的出射角度α為75°，所述稜鏡片的折射率n為1.49。並且，通過利用前述(1)式，將圖8B所示的稜鏡片的各稜鏡的傾斜角度構成為θ1＝50°、θ2＝56.8°，設定來自背光燈出射面的擴散角度為0°。
進而，將微透鏡陣列的各微透鏡偏移配置成，使透鏡軸相對於透明電極中央部的法線，在顯示元件的顯示面的上方向(圖4A的左方向，在圖8A的背光燈的圖中為左方向)偏移550×tanψμm，從而，得到本發明所涉及的顯示元件(實施例)。
另外，由微透鏡陣列聚光到液晶顯示面板的透明電極並透過的光的傾斜方向，也與上述的背光燈出射光的射出方向同樣，為與光源的位置相反的方向(圖8A、B的右側、圖4A的右側)。
而且，除了在半透過型TFT液晶顯示元件的TFT基板主體背面，將微透鏡陣列的各微透鏡配置成使其透鏡軸與透明電極中央部的法線一致而不偏移，並且，在背光燈的導光板上未配置稜鏡片這一點以外，其餘與上述同樣，獲得以往的顯示元件(比較例)。
使用上述的各樣本(實施例、比較例)，測定了相對於顯示元件的顯示面法線的各角度中的光透過率(％)。
在圖11中表示相對於顯示元件的顯示面法線(視角0°)的視角(使用者的觀察角度F)與背光燈出射光相對於液晶顯示面板的透過率的關係。
如圖11A的曲線圖及圖11B的數據一覽表所示，在本發明所涉及的顯示元件中，在視角相對於顯示元件的顯示面法線(視角0°)為下側10°附近，透過率約為100％達到峰值，在上側10°～下側30°的範圍內表示為可觀察的高透過率。
對此，以往的顯示元件中，在視角為顯示元件的顯示面法線(0°)處，透過率約為50％成為峰值，並在以法線為中心大致±20％的範圍，可觀察的透過率形成為山形的曲線圖。
根據上述的數據可知，在本發明所涉及的顯示裝置中，由稜鏡片將從背光燈的導光板射出的光平行化，並通過如上述那樣，使用偏移配置後的微透鏡陣列聚光到透明電極中央部並透過液晶顯示面板，能夠以與使用者觀察行動裝置等中所使用的顯示元件時的觀察角度一致的角度，使光從顯示元件的顯示面射出。
由此，證實了使用者能夠以最高的亮度及可見性觀察本發明所涉及的顯示元件。
圖12至15中表示測定了稜鏡片的傾斜角度θ1、θ2與背光燈出射光角度之間的關係數據。而且，圖16B是表示將圖12至15的數據繪圖後的曲線圖。
圖16A所示的光的到達高度H與稜鏡高度h的關係，若為H＜h的關係則光的利用效率變好。因此，θ1、θ2的角度優選為滿足所述H＜h的條件的範圍。
圖8B及圖16A所示的各角度及尺寸的關係可由下式表示。
d＝p*tanθ1/(tanθ1+tanθ2)H≈(p+d)/tanαh＝d*tanθ2如圖12至15、及圖16所示，傾斜角度θ1優選在α＝70°時θ1＞30°，在α＝75°時θ1＞20°，在α＝80°時θ1＞10°，在α＝85°時θ1＞0°的範圍內。傾斜角度θ2的範圍由α、θ1唯一確定。
通過使角度α為上述各角度時的傾斜角度θ1在上述的範圍內，並唯一確定傾斜角度θ2，可使光的到達高度H與稜鏡高度h的關係滿足H＜h的條件，從而，可提高光的利用效率。而且，能夠明了可使背光燈的出射光相對於所述法線T的角度為最小角度，能夠使該角度在±20°的範圍，優選為±10°的範圍。
另外，在H＞h的情況下，入射到稜鏡片的光的一部分不會照射到θ2側的面上，光的利用效率下降。因此，優選H＜h。
除了將液晶顯示元件作為透過型TFT液晶顯示元件這一點以外，與實施例同樣，偏移配置微透鏡陣列，並在背光燈導光板上配置稜鏡片，從而得到本發明所涉及的顯示元件。
進行了與實施例同樣的測定，獲得了如圖11所示的與實施例同樣的光透過特性。
除了將液晶顯示元件作為半透過型STN液晶顯示元件這一點以外，與實施例同樣，偏移配置微透鏡陣列，並在背光燈導光板表面配置稜鏡片，從而得到本發明所涉及的顯示元件。
進行了與實施例同樣的測定，得到了如圖11所示的與實施例同樣的光透過特性。
除了將微透鏡陣列貼附於半透過型TFT液晶顯示元件的背光燈上，並將液晶顯示單元與背光燈校準、由底盤固定這一點以外，與實施例同樣，偏移配置微透鏡陣列，從而得到本發明所涉及的顯示元件。
進行了與實施例同樣的測定，得到了如圖11所示的與實施例同樣的光透過特性。
除了在背光燈導光板背面側配置了稜鏡反射鏡這一點以外，與實施例同樣，偏移配置微透鏡陣列，從而得到本發明所涉及的顯示元件。
進行了與實施例同樣的測定，得到了如圖11所示的與實施例同樣的光透過特性。
除了在半透過型TFT液晶顯示元件的TFT基板主體背面，採用了雙凸透鏡及折射率分布玻璃作為聚光機構這一點以外，與實施例同樣，偏移配置各聚光機構，從而分別得到本發明所涉及的顯示元件。
進行了與實施例同樣的測定，各樣本均得到了如圖11所示的與實施例的樣本同樣的聚光效果。
在半透過型TFT液晶顯示元件的另一方基板的背光燈側的基板面上以膜厚20μm塗敷聚矽烷樹脂，通過一邊對準到液晶層面標記，一邊以6J/cm2照射紫外線進行掩模曝光，在相對於透明電極於偏移位置形成了微細凹凸透鏡之後，在200℃的溫度下進行烘焙、切割處理，之後注入液晶，從而得到本發明所涉及的顯示元件。
而且，液晶顯示元件採用半透過型STN液晶顯示元件及透過型TFT液晶顯示元件，與上述同樣，製作了本發明所涉及的顯示元件。
進行了與實施例同樣的測定，各樣本均得到了如圖11所示的與實施例的樣本同樣的聚光效果。
在半透過型TFT液晶顯示元件的另一方基板的背光燈側的基板面，以膜厚20μm塗敷聚矽烷樹脂，通過一邊對準到液晶層面標記，一邊以6J/cm2照射紫外線進行灰色標度掩模曝光，在相對於透明電極於偏移位置形成了微細凹凸透鏡之後，在200℃的溫度下進行烘焙、切割處理，之後注入液晶，從而得到本發明所涉及的顯示元件。
而且，作為液晶顯示元件採用半透過型STN液晶顯示元件及透過型TFT液晶顯示元件，與上述同樣，製作了本發明所涉及的顯示元件。
進行了與實施例同樣的測定，各樣本均得到了如圖11所示的與實施例的樣本同樣的聚光效果。
在半透過型TFT液晶顯示元件的另一方基板的背光燈側的基板面上，通過一邊對準到液晶層面標記，一邊噴墨塗敷透明樹脂，在相對於透明電極於偏移位置形成微細凹凸透鏡之後，在200℃的溫度下進行烘焙、切割處理，之後注入液晶，從而得到本發明所涉及的顯示元件。
而且，作為液晶顯示元件採用半透過型STN液晶顯示元件及透過型TFT液晶顯示元件，與上述同樣，製作了本發明所涉及的顯示元件。
進行了與實施例同樣的測定，各樣本均得到了如圖11所示的與實施例的樣本同樣的聚光效果。
權利要求
1.一種顯示元件，其包括在對置配置的基板之間封入了液晶的液晶顯示面板；和照明該液晶顯示面板的背光燈，在所述一方基板的液晶層側的面與所述另一方基板的液晶層側的面分別形成有電極與取向膜，所述另一方基板的電極的一部分成為光反射性像素電極，在所述像素電極的一部分上形成光透過部，在該光透過部的形成區域上形成透明電極作為光透過顯示部，所述光反射性像素電極的形成區域作為光反射顯示部，所述背光燈配置於所述另一方基板側，從所述背光燈射出並透過所述液晶顯示面板的透過光，相對於所述液晶顯示面板的光透過顯示部或顯示面的法線具有規定角度的指向性，從所述液晶顯示面板射出。
2.根據權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於，所述指向性朝向顯示元件的觀察方向。
3.根據權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於，從所述背光燈射出並透過所述液晶顯示面板的透過光，相對於所述液晶顯示面板的光透過顯示部或顯示面的法線的角度，在-10°以上30°以下的範圍內。
4.根據權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於，在所述液晶顯示面板與背光燈之間，聚光機構設置成與所述像素電極對應配置，所述聚光機構配置成，該聚光機構的焦點軸相對於所述光透過顯示部中央部的法線平行偏移，將所述光透過顯示部的中央部作為聚光點，由所述聚光機構對來自所述背光燈的出射光進行聚光。
5.根據權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於，在所述液晶顯示面板與背光燈之間，聚光機構設置成與所述像素電極對應配置，所述聚光機構傾斜配置成，該聚光機構的焦點軸相對於所述光透過顯示部中央部的法線具有偏移角度，將所述光透過顯示部的中央部作為聚光點，由所述聚光機構對來自所述背光燈的出射光進行聚光。
6.根據權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於，所述各像素電極中的所述光透過顯示部的面積相對於所述像素電極的面積比在5～90％的範圍。
7.根據權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於，所述各像素電極中的所述光透過顯示部的面積相對於所述像素電極的面積比在10～80％的範圍。
8.根據權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於，所述背光燈的出射光，相對於該背光燈出射面的法線的角度在±20°的範圍。
9.根據權利要求1所述的顯示元件，其特徵在於，所述背光燈的出射光，相對於該背光燈出射面的法線的角度在±10°的範圍。
10.根據權利要求4所述的顯示元件，其特徵在於，所述聚光機構形成在所述液晶顯示面板的另一方基板的下面。
11.根據權利要求4所述的顯示元件，其特徵在於，所述聚光機構是微透鏡陣列、雙凸透鏡、菲涅爾透鏡、折射率分布透鏡中的任一種。
12.一種電子設備，具備權利要求1所述的顯示元件。
13.一種顯示元件的製造方法，所述顯示元件包括在對置配置的基板之間封入了液晶的液晶顯示面板；和照明該液晶顯示面板的背光燈，在所述一方基板的液晶層側的面與所述另一方基板的液晶層側的面分別形成電極與取向膜，所述另一方基板的電極的一部分成為光反射性像素電極，在所述像素電極的一部分上形成光透過部，在該光透過部的形成區域上形成透明電極作為光透過顯示部，所述光反射性像素電極的形成區域作為光反射顯示部，所述背光燈配置在所述另一方基板側，在所述液晶顯示面板與背光燈之間，以各微透鏡與所述像素電極對應配置的方式設置微透鏡陣列；所述各微透鏡配置成，該微透鏡的透鏡軸相對於所述光透過顯示部中央部的法線平行偏移，或傾斜配置為具有偏移角度；將所述光透過顯示部的中央部作為聚光點，由所述微透鏡對來自所述背光燈的出射光進行聚光，所述顯示裝置的製造方法，通過在所述另一方基板的所述背光燈側的面上塗敷感光性折射率變化材料之後，對該感光性折射率變化材料進行掩模曝光而形成所述微透鏡陣列。
14.一種顯示元件的製造方法，所述顯示元件包括在對置配置的基板之間封入了液晶的液晶顯示面板；和照明該液晶顯示面板的背光燈，在所述一方基板的液晶層側的面與所述另一方基板的液晶層側的面分別形成電極與取向膜，所述另一方基板的電極的一部分成為光反射性像素電極，在所述像素電極的一部分上形成光透過部，在該光透過部的形成區域上形成透明電極作為光透過顯示部，所述光反射性像素電極的形成區域作為光反射顯示部，所述背光燈配置在所述另一方基板側，在所述液晶顯示面板與背光燈之間，以各微透鏡與所述像素電極對應配置的方式設置微透鏡陣列；所述各微透鏡配置成，該微透鏡的透鏡軸相對於所述光透過顯示部中央部的法線平行偏移，或傾斜配置為具有偏移角度；將所述光透過顯示部的中央部作為聚光點，由所述微透鏡對來自所述背光燈的出射光進行聚光，所述顯示元件的製造方法，通過在所述另一方基板的所述背光燈側的面上噴墨塗敷透明樹脂而形成所述微透鏡陣列。
全文摘要
本發明提供一種可提高亮度或可見性及降低消耗功率的顯示裝置和顯示裝置的製造方法以及具備顯示元件的電子設備。所述顯示元件採用如下構成從背光燈(3)射出並透過液晶顯示面板的透過光，相對於液晶顯示面板的透明電極(24)或顯示面(2a)的法線具有規定角度的指向性，並從液晶顯示面板射出。由此，可根據使用者觀察顯示元件的觀察角度範圍，設定來自液晶顯示面板的出射光的角度。因此，可提高背光燈(3)的出射光的透過效率，提高亮度及顯示品質並可降低消耗功率，並且，在將顯示元件組裝到行動裝置等中而使用的情況下，可實現使用者觀察顯示面的可見性顯著提高的顯示元件。
文檔編號G02F1/1333GK1896834SQ200610100740
公開日2007年1月17日 申請日期2006年7月4日 優先權日2005年7月14日
發明者山口雅彥, 杉浦琢郎 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社