CN108780252A - 显示装置 - Google Patents

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平山隆
平山隆一
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Abstract

本发明提供一种能够抑制显示特性恶化的显示装置。实施方式所涉及的显示装置(50)具有：第1显示面板(12)；第2显示面板(14)，其隔着空气层(13a)而配置在第1显示面板(12)的上方；以及照明部(11)，其配置在第1显示面板(12)的下方，第2显示面板(14)具有在靠空气层(13a)一侧的面设置的防反射膜(48)。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置。
背景技术
通过将与图像显示有关的作用不同的2种显示面板(例如液晶显示面板)重叠而构成显示装置，能够实现更复杂的图像显示(参照日本特许第5640178号公报)。此外，能够通过在2个液晶显示面板之间空出间隙，而提高对比度。
在具有如上所述结构的显示装置中，从观察者看去配置于进深处的显示面板经由从观察者看去配置于近前处的显示面板而被目视识别，因此在配置于近前处的液晶显示面板的下侧对光进行反射时，在配置于进深处的液晶显示面板上显示的图像的目视识别有时较为困难。
发明内容
本发明提供一种能够抑制显示特性恶化的显示装置。
本发明的一个方式所涉及的显示装置具有第1显示面板；第2显示面板，其隔着空气层而配置在所述第1显示面板的上方；以及光源部，其配置在所述第1显示面板的下方，所述第2显示面板具有在靠所述空气层一侧的面设置的防反射膜。
根据本发明，能够提供一种可以抑制显示特性恶化的显示装置。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的液晶显示部的斜视图。
图2A是第2液晶显示面板、第1液晶显示面板、以及背光的斜视图。
图2B是第2液晶显示面板、第1液晶显示面板、以及背光的斜视图。
图2C是第2液晶显示面板、第1液晶显示面板、以及背光的斜视图。
图3是第1实施方式所涉及的液晶显示装置的剖视图。
图4是第2实施方式的液晶显示装置的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。但是，应该注意的是，附图是示意性的或者概念性的，各附图的尺寸和比例等不一定和实际相同。另外，即使在附图彼此之间表示相同部分的情况下，也存在彼此尺寸的关系、比例被不同地表示的情况。特别地，以下示出的几个实施方式例示了用于具体化本发明的技术思想的装置以及方法，本发明的技术思想不由构成结构部件的形状、构造、配置等特别指定。另外，在以下的说明中，对于具有相同功能和结构的要素标注相同的标号，仅在必要的情况下进行重复说明。
【1】第1实施方式
图1是第1实施方式的液晶显示装置50的斜视图。
图2A至图2C是第2液晶显示面板、第1液晶显示面板、以及背光的斜视图。
本实施方式的液晶显示装置具有第1液晶显示面板12、第2液晶显示面板14、下侧壳体51、上侧壳体52和背光11。
(下侧壳体51以及上侧壳体52)
下侧壳体51按顺序收容并支撑背光11、第1液晶显示面板12、以及第2液晶显示面板14。上侧壳体52罩在下侧壳体51上，并且固定在下侧壳体51上。上侧壳体52具有使用于显示图像的光穿过的开口部52A。
上侧壳体52具有略大于下侧壳体51的外形。即，上侧壳体52内侧的尺寸与下侧壳体51外侧的尺寸大致相同。在上侧壳体52的上部具有用于使来自第2液晶显示面板14的光通过的开口部52A。开口部52A的尺寸设定为与第2液晶显示面板14的显示区域相同或略大于第2液晶显示面板14的显示区域。在上侧壳体52的1个侧面上设有用于使与第1液晶显示面板12连接的配线部、以及与第2液晶显示面板14连接的配线部引出到外部的开口部。下侧壳体51例如能够由金属构成。
下侧壳体51的从上部看到(俯视)的外形例如是近似方形，具有能够收容背光11、第1液晶显示面板12、以及第2液晶显示面板14的尺寸以及深度。在下侧壳体51的1个侧面上设有用于使与第1液晶显示面板12连接的配线部53、以及与第2液晶显示面板14连接的配线部54引出到外部的开口部。下侧壳体51例如由金属构成。
(背光11、第1液晶显示面板12、以及第2液晶显示面板14)
图2A是第2液晶显示面板14的斜视图，图2B是第1液晶显示面板12的斜视图，图2C是背光11的斜视图。
配线部54与第2液晶显示面板14连接。配线部54例如由柔性印刷基板(FPC：flexible printed circuit)构成。
配线部53与第1液晶显示面板12连接。配线部53例如由FPC构成。在第1液晶显示面板12上设有驱动器12A。驱动器12A使用从外部发送来的各种控制信号以及各种电压而驱动像素24(具体而言，TFT 25、像素电极26、以及共用电极29)。配线部53、54与电源电路以及控制电路等连接。
背光11在图2C中以简化的方式示出，但它由面光源构成。背光11具有例如按顺序层叠的反射片、导光板和扩散片、以及作为光源设置在这些层叠体的侧面的LED。背光11配置在第1液晶显示面板12的下侧。
以下，对上述液晶显示装置50的液晶显示部10进行说明。液晶显示部10例如是使用于电子手表的液晶显示面板。
图3是第1实施方式所涉及的液晶显示装置50的液晶显示部10的剖视图。液晶显示部10具有第1液晶显示面板12和第2液晶显示面板14。第1液晶显示面板12和第2液晶显示面板14隔着透明部件(例如空气层)13a而层叠。
第1液晶显示面板12进行信息量较大的文字显示、图像显示(以下称为信息显示)，而且能够进行彩色显示。第1液晶显示面板12由带彩色滤光片、且透过型的液晶显示面板构成。即，第1液晶显示面板12对来自背光11的光进行调制而进行图像显示。
第2液晶显示面板14是进行信息量较小的文字显示、图形显示(以下称为字符显示)的图案显示型，能够进行透明状态以及散射状态的显示，即能够进行黑白显示。在字符显示中包含信息量较小的文字、图形的显示、以及时钟显示(片段显示)等。第2液晶显示面板14例如由从高分子分散型液晶(PDLC：Polymer Dispersed Liquid Crystal)、或者高分子网络型液晶(PNLC：Polymer Network Liquid Crystal)中选择的液晶显示面板构成。由于第2液晶显示面板14不使用偏振板，因而能够大幅度降低液晶显示面板本身的光量的吸收，得到明亮的画面。此外，第2液晶显示面板14能够具有面板下部的可视性，并且能够以较小的功率进行驱动。
如上所述，在本实施方式的液晶显示部10中，第2液晶显示面板14进行字符显示(包含时钟显示以及待机显示)，第1液晶显示面板12进行信息量多于字符显示的信息显示。
第1液晶显示面板12和第2液晶显示面板14隔着透明部件13而层叠。透明部件13与设置在第2液晶显示面板14的下侧的防反射膜48接触，透明部件13的折射率设定为与防反射膜48的折射率不同。透明部件13是满足上述条件的透明的材料即可，并且可以是气体或液体。在本实施方式中，透明部件13例如由空气层13a构成。空气层13a通过隔离垫(或者密封材料)18而封入于第1液晶显示面板12以及第2液晶显示面板14之间。另外，空气层13a可以密封在第1液晶显示面板12以及第2液晶显示面板14之间，也可以不密封。
光源部(背光)11与液晶显示部10的同显示面相反的面相对配置。背光11例如是面光源。作为背光11，例如能够使用直下型或侧光型(边光型)的LED背光、或者EL(Electroluminescence)背光。
(第1液晶显示面板12的结构)
下面，对第1液晶显示面板12的构造进行说明。第1液晶显示面板12例如使用对每个像素配置了有源元件的有源矩阵方式。
第1液晶显示面板12具有：TFT基板20，其上形成有作为有源元件(开关元件)的TFT(Thin Film Transistor)、以及像素电极等；彩色滤光片基板(CF基板)21，其形成有彩色滤光片以及共用电极，并且与TFT基板20相对配置；以及液晶层22，其夹持在TFT基板20以及CF基板21之间。TFT基板20以及CF基板21分别由透明基板(例如玻璃基板)构成。
液晶层22由利用密封材料23封入的液晶材料构成，其中，该密封材料23用于使TFT基板20以及CF基板21之间贴合。对于液晶材料，随着在TFT基板20以及CF基板21之间施加的电场，液晶分子的取向被操作，而光学特性发生变化。本实施方式的第1液晶显示面板12例如能够使用采用了垂直取向(VA：Vertical Alignment)型液晶的VA模式。即，作为液晶层22，使用负型(N型)的向列相液晶，液晶分子在无电压(无电场)时大致垂直于基板面地取向。对于VA模式的液晶分子排列，在无电压时液晶分子的长轴(指向矢)垂直地取向，在施加电压(施加电场)时液晶分子的长轴朝向水平方向倾斜。在除了VA模式以外的液晶模式中，也能够使用均匀模式或者TN(Twisted Nematic)模式。另外，考虑提高对比度的方面，VA模式较为合适。
在TFT基板20上，对每个像素24设置TFT 25、以及像素电极26。此外，在TFT基板20上，设置取向膜27以覆盖TFT 25以及像素电极26。另外，1个显示像素(像元)利用具有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的彩色滤光片的3个子像素构成。在以下的说明中，除了特别需要区分开显示像素和子像素的情况外，将子像素称为像素。TFT 25形成在TFT基板20的靠液晶层22一侧，是用于切换像素24的导通/截止的开关元件。
像素电极26针对每个像素24设置，并形成在与之对应的像素24的大致整个区域。像素电极26用于向液晶层22施加电压，与TFT 25的电流路径的一端电连接。像素电极26由ITO(氧化铟锡)等的透明导电膜构成。取向膜27控制液晶分子的取向。
在CF基板21上设置彩色滤光片28、共用电极29、以及取向膜30。彩色滤光片28设置在CF基板21的靠液晶层22一侧，具有红色滤光片R、绿色滤光片G、以及蓝色滤光片B这三种颜色的着色部件。红色滤光片R、绿色滤光片G、以及蓝色滤光片B各自配置在与像素电极26相对的位置处，构成子像素。也可以在红色滤光片R、绿色滤光片G、以及蓝色滤光片B之间形成用于防止颜色混合的遮光膜(黑矩阵)BK。
共用电极29设置在彩色滤光片28的靠液晶层22一侧，在整个显示区域上形成为平面状。共用电极29由ITO等的透明导电膜构成。取向膜30与取向膜27成对设置，控制液晶分子的取向。在本实施方式中，取向膜27、30在像素电极26和共用电极29之间大致没有电位差的状态下，即在像素电极26和共用电极29之间不施加电场的状态下，使液晶分子大致垂直于基板面而取向。
在TFT基板20的靠背光11一侧设置相位差板31、以及偏振板32。在CF基板21的靠显示面一侧设置相位差板33、以及偏振板34。偏振板32、34从具有随机方向的震动平面的光，提取出具有平行于透过轴的一个方向的震动平面的光、即提取出具有直线偏振光的偏振状态的光。偏振板32、34配置为使吸收轴以及透过轴分别在平面内正交。
相位差板31、33具有折射率各向异性，配置为使相位延迟轴以及相位提前轴分别在平面内正交。相位差板31、33具有对分别透过相位延迟轴和相位提前轴的规定波长的光之间赋予规定的延迟(在将透过的光的波长设为λ时，λ/4的相位差)的功能。即，相位差板31、33由λ/4板构成。相位差板31、33的相位延迟轴设定为相对于偏振板32、34的透过轴分别为大致45°。
另外，对前述的偏振板以及相位差板进行规定的角度包含能够实现期望的动作的误差、以及由制造工序引起的误差。例如，前述的大致45°包含45°±5°的范围。例如，前述的正交包含90°±5°的范围。
(第2液晶显示面板14的结构)
下面，对第2液晶显示面板14的构造进行说明。第2液晶显示面板14具有：形成有共用电极的下侧基板40；上侧基板41，其形成有显示电极，并且与下侧基板40相对配置；以及液晶层42，其夹持在下侧基板40以及上侧基板41之间。上侧基板41的与液晶层42相反侧的面与液晶显示部10的显示面相对应。下侧基板40以及上侧基板41分别由透明基板(例如玻璃基板)构成。
在下侧基板40上设置共用电极43。共用电极43在整个显示区域上形成为平面状。在下侧基板40的靠空气层13a一侧设置防反射膜48。在上侧基板41上设置多个显示电极44。将多个显示电极44加工为与第2液晶显示面板14能够显示的字符对应的形状。共用电极43以及显示电极44分别由ITO(氧化铟锡)等的透明导电膜构成。
由使下侧基板40以及上侧基板41之间贴合的密封材料46将液晶层42封入。液晶层42如上述所述，利用高分子分散型液晶(PDLC：Polymer Dispersed Liquid Crystal)、或者高分子网络型液晶(PNLC：Polymer Network Liquid Crystal)构成。PNLC具有将液晶材料分散在高分子网络45中而成的构造，高分子网络45中的液晶材料具有连续相。PDLC具有利用高分子使液晶分散，即，使液晶在高分子内相分离而得到的构造。作为高分子层(聚合物层)能够使用光固化树脂。例如，PNLC是对将液晶材料混合在光聚合型的高分子前体(单体)中而得到的溶液照射紫外线，使单体聚合而形成聚合物，将液晶材料分散在该聚合物的网络中。作为液晶层42的液晶材料，使用正型(P型)的向列相液晶。即，在无电压(无电场)时，液晶分子的长轴(指向矢)随机地取向，在施加电压(施加电场)时，液晶分子的指向矢相对于基板面大致垂直地取向。
(第1实施方式的效果)
如以上详述所述，在第1实施方式中，液晶显示装置50具有显示功能不同的第1液晶显示面板12以及第2液晶显示面板14，第1液晶显示面板12和第2液晶显示面板14隔着空气层(空间)13a而层叠。第1液晶显示面板12和第2液晶显示面板14隔着空气层(空间)13a而层叠。第1液晶显示面板12和第2液晶显示面板14收容在外壳(由下侧壳体51以及上侧壳体52构成)内。在外壳上设置用于使与第1液晶显示面板12连接的配线部53、以及与第2液晶显示面板14连接的配线部54引出到外部的开口部。
在上述液晶显示装置50中，例如，当从第2液晶显示面板14侧入射的光在第2液晶显示面板14的下侧基板40和空气层13a的边界进行反射时，利用第1液晶显示面板12显示的文字、图像的美观性有时会变差。因此，在本实施方式中，在第2液晶显示面板14的下侧基板40的靠空气层13a一侧设置防反射膜48。
在没有设置防反射膜48的情况下，即在第2液晶显示面板14的下侧基板40和空气层13a接触的情况下，从第1液晶显示面板12侧透过第2液晶显示面板14的光的透过率为82％。与之相对，在设置有防反射膜48的情况下，从第1液晶显示面板12侧透过第2液晶显示面板14的光的透过率为92％。
如上述所述，根据本实施方式的液晶显示装置50，能够提高第1液晶显示面板12显示的美观性，能够提供一种可以抑制显示特性恶化的显示装置。
【2】第2实施方式
图4是第2实施方式所涉及的液晶显示装置50的液晶显示部10的剖视图。
本实施方式的液晶显示装置50中，第1液晶显示面板12以及第2液晶显示面板14的结构与上述的第1实施方式不同。在以下的说明中，对于与上述第1实施方式相同的结构，标注相同的标号并省略说明。
在本实施方式中，在第1液晶显示面板12的CF基板21的靠显示面一侧设置相位差板33、偏振板34、以及防反射层(AR(Anti-Reflection)层)35。在本实施方式中，偏振板34的靠空气层13a一侧的表面被平坦化。例如可以使用平坦化的偏振板34以使得靠空气层13a一侧的表面的表面粗糙度小于或等于规定值，也可以在偏振板34的靠空气层13a一侧的表面形成例如平坦化膜(未图示)，从而偏振板34的靠空气层13a一侧的表面的表面粗糙度小于或等于规定值。防反射层35配置在第1液晶显示面板12的靠空气层13a一侧的平坦化的表面和空气层13a之间。
防反射层35粘贴固定在偏振板34的靠空气层13a一侧的平坦化的面上，可以是与偏振板34独立的膜，也可以是通过向偏振板34的靠空气层13a一侧的平坦化的面上蒸镀材料等而形成的薄膜。防反射层35例如是折射率低于偏振板34的层。
在没有设置防反射层35的情况下，由于第1液晶显示面板12和空气层13a的边界中的光的反射，有时目视识别性会降低。与之相对，能够通过将第1液晶显示面板12的靠空气层13a一侧的表面(偏振板34的靠空气层13a一侧的表面)平坦化，在平坦化的表面上设置防反射层35，从而抑制第1液晶显示面板12和空气层13a的边界中的反射光。因此，能够避免以下情况的发生，即，由于从第2显示面板14侧入射的光在空气层13a和第1液晶显示面板12的边界处发生反射，从而导致第1液晶显示面板12的美观性变差。
此外，在第2液晶显示面板14的上侧基板41的靠显示面一侧还设置UV(紫外线)隔断膜47。例如，在液晶显示装置50搭载在电子手表上的情况下，当液晶显示装置50在户外使用时，外部光从第2液晶显示面板14的上侧基板41的靠显示面一侧入射。当紫外线入射到液晶显示装置50的液晶层42上时，成为液晶材料恶化、显示特性恶化的原因。因此，在本实施方式中，在第2液晶显示面板14的上侧基板41的靠显示面一侧设置UV隔断膜47，抑制液晶层42恶化。
即，在第2实施方式中，液晶显示装置50能够获得与上述的第1实施方式同样的效果，并且，还能够通过抑制由紫外线引起的液晶层42的恶化，从而抑制液晶显示装置50的显示特性的恶化。
如上述所述，根据本实施方式的液晶显示装置50，能够提供一种可以抑制显示特性恶化的显示装置。
另外，在第2实施方式中，尽管具有在第2液晶显示面板14的下侧基板40和靠空气层13a一侧设有的防反射膜48、以及在第1液晶显示面板12的靠空气层13a一侧被平坦化的表面上设有的防反射层35这两者，但对于液晶显示装置50而言，通过具有防反射膜48和防反射层35中的至少一者，从而能够得到与上述的第1实施方式以及第2实施方式相同的效果。因此，在本实施方式的液晶显示装置50中，可以省略防反射膜48和防反射层35的一者。
本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内，对结构要素进行变形而具体化。此外，上述实施方式包含各种阶段的发明，能够通过适当地组合在1个实施方式中公开的多个结构要素，或者通过适当地组合在不同实施方式中公开的结构要素而构建出各种发明。例如，在即使从实施方式公开的所有结构要素中删除几个结构要素，也能够解决发明想要解决的课题并实现发明的效果的情况下，删除了这些结构要素的实施方式也可以被提取为发明。

Claims (5)

1.一种显示装置，其具有：
第1显示面板；
第2显示面板，其隔着空气层而配置在所述第1显示面板的上方；以及
光源部，其配置在所述第1显示面板的下方；
所述第2显示面板具有在靠所述空气层一侧的面设置的防反射膜。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
具有防反射层，该防反射层配置在所述第1显示面板的靠所述空气层一侧的平坦化的表面和所述空气层之间。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第2显示面板还具有设置在显示面侧的UV隔断膜。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第2显示面板具有利用高分子分散型液晶或者高分子网络型液晶构成的液晶层。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第1显示面板是透过型的液晶显示面板。
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