TWI398698B

TWI398698B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI398698B
Application number: TW096106174A
Authority: TW
Inventors: Tetsuji Ishitani; Takeshi Nishi; Yuji Egi
Original assignee: Semiconductor Energy Lab
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2013-06-11
Also published as: KR101334043B1; CN101025508A; US7956957B2; EP1826606B1; EP1826606A1; KR20070088364A; CN101025508B; US20070200978A1; TW200745676A

Description

顯示裝置

本發明係關於一種使用偏光板的顯示裝置的結構。

近年來，對於比傳統的顯像管薄得多且輕的顯示裝置，即所謂的平面顯示器的研究開發不斷發展。作為平面顯示器，以液晶元件作為顯示元件的液晶顯示裝置、具有自發光元件的發光裝置、以及利用電子射線的FED(場致發射顯示器)等在平板顯示器市場上競相出現。為了提高附加價值且與其他產品拉開距離，要求平面顯示器實現低耗電量化、高對比度。

一般而言，在液晶顯示裝置中，在一對基板上分別設置有一個偏光板，以維持對比度。可以透過使黑色顯示變得更暗來提高對比度，因此當在如家庭影院那樣的暗室裏觀賞影像時，可以提供高顯示品質。

例如，為了改善由於偏光板的偏振度不足以及偏振度分佈所引起的顯示的不均勻性以及對比度，提出了如下結構：在液晶單元的觀看側的基板的外側設置第一偏光板，在與觀看側相反的基板的外側設置第二偏光板，當使來自設置在與觀看側相反的基板側的輔助光源的光穿過第二偏光板偏振並經過液晶單元時，為了提高該偏振度而設置第三偏光板(參見專利文件1)。

專利文件1：PCT國際公開案第00/34821號公報

然而，對提高對比度的要求仍然有，而且為了進一步提高液晶顯示裝置的對比度，正在進行研究。此外，還有高偏振度的偏光板價格昂貴的問題。

鑒於上述問題，本發明的目的是提供具有高對比度的顯示裝置。此外，本發明的另一目的是以低成本製作這樣高性能的顯示裝置。

本發明的特徵在於：在一對透光基板之間具有顯示元件的顯示裝置中，在其外側分別設置包含層疊為平行尼科耳狀態的多個偏光板的層，並且將一側的包含多個偏光板的層的偏光板的透射軸和另一側的包含多個偏光板的層的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，並其中間夾持顯示元件。另外，在包含多個偏光板的層和透光基板之間可以具有相位差膜。

在本發明中，為了實現極暗的黑色顯示(即，為了降低背光的黑色透射率)，透過將分別配置在一對透光基板外側的一對包含多個偏光板的層配置為使彼此的偏光板的透射軸處於具有偏離的正交尼科耳狀態，獲取高對比度。在黑色顯示最暗的狀態為消光狀態。這時的方位也稱作消光位準。

如上所述，在本發明中，首先需要在顯示裝置的兩個透光基板外側以平行尼科耳形態分別層疊多個偏光板來形成偏光板的層。而且，本發明進一步需要將形成在一側的透光基板上的層的偏光板的透射軸和形成在另一側的透光基板上的層的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。其中，本發明的最大特徵在於，後者的配置為具有偏離的正交尼科耳狀態的特徵。

偏光板具有透射軸。在層疊偏光板的情況下，該偏光板的透射軸彼此為平行的情況稱作平行尼科耳，而偏光板的透射軸彼此為正交的情況稱作正交尼科耳。此外，由於偏光板的特性是在與透射軸正交的方向具有吸收軸，因此，當吸收軸彼此為平行時可以稱為平行尼科耳狀態，而當吸收軸彼此為正交時也可以稱為正交尼科耳狀態。

此外，偏光板對光波長具有特定消光係數。這是因為，偏光板的吸收特性的波長依賴性不恆定，而在某一特定波長區域中，吸收特性比其他波長區域的吸收特性低，亦即，具有只在該波長區域中不容易吸收的特性。在本發明中，層疊的偏光板的消光係數相同。

本發明的顯示裝置具有上述特徵，但是該顯示裝置可以採用多個形態。本發明的顯示裝置的一個形態包括：互相相對地配置的第一透光基板以及第二透光基板；在所述第一透光基板以及所述第二透光基板之間的顯示元件；在所述第一透光基板外側的包含第一層疊的偏光板的第一層；以及在所述第二透光基板外側的包含第二層疊的偏光板的第二層，其中，所述第一層以及所述第二層分別配置為使層疊的偏光板彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態，並且，所述第一層的第一層疊的偏光板以及所述第二層的第二層疊的偏光板配置為使彼此的透射軸處於具有偏離的正交尼科耳狀態。

本發明的顯示裝置的另一個形態包括：互相相對地配置的第一透光基板以及第二透光基板；在所述第一透光基板以及所述第二透光基板之間的顯示元件；在所述第一透光基板外側的包含第一層疊的偏光板的第一層；在所述第二透光基板外側的包含第二層疊的偏光板的第二層；在所述第一透光基板和所述第一層之間的第一相位差膜；以及，在所述第二透光基板和所述第二層之間的第二相位差膜，其中，所述第一層以及所述第二層分別配置為使層疊的偏光板彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態，並且，所述第一層的第一層疊的偏光板以及所述第二層的第二層疊的偏光板配置為使彼此的透射軸處於具有偏離的正交尼科耳狀態。

本發明的顯示裝置的另一個形態包括：互相相對地配置的第一透光基板以及第二透光基板；在所述第一透光基板以及所述第二透光基板之間的顯示元件；在所述第一透光基板外側的包含第一層疊的偏光板的第一層；以及，在所述第二透光基板外側的包含第二層疊的偏光板的第二層，其中，所述第一層從所述第一透光基板側，按第一A偏光板、第一B偏光板、第一C偏光板的順序層疊，並且，所述第一層以及所述第二層分別配置為使層疊的偏光板彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態，並且，所述第一層的偏光板以及所述第二層的偏光板配置為使彼此的透射軸處於具有偏離的正交尼科耳狀態。

本發明的顯示裝置的另一個形態包括：互相相對地配置的第一透光基板以及第二透光基板；在所述第一透光基板以及所述第二透光基板之間的顯示元件；在所述第一透光基板外側的包含第一層疊的偏光板的第一層；在所述第二透光基板外側的包含第二層疊的偏光板的第二層；在所述第一透光基板和所述包含第一層疊的偏光板的第一層之間的第一相位差膜；以及，在所述第二透光基板和所述包含第二層疊的偏光板的層之間的第二相位差膜，其中，所述包含第一層疊的偏光板的第一層從所述第一透光基板側，按第一偏光板、第二偏光板、第三偏光板的順序層疊，並且，所述第一層及所述第二層分別配置為使層疊的偏光板彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態，所述第一層的第一層疊的偏光板以及所述第二層的第二層疊的偏光板分別配置為使彼此的透射軸處於具有偏離的正交尼科耳狀態。

在本發明的顯示裝置中，在使用作為背光的光源來使光從與觀看側相反側的包含層疊的偏光板的層經過顯示元件，並從觀看側的包含層疊的偏光板的層取出光的情況下，較佳的與觀看側相反側(背光側)的層疊的偏光板的彼此的透射軸被配置為平行尼科耳狀態。這是因為從背光側的光的透射率上升。

此外，在本發明的顯示裝置中，可以採用在一對保護層之間配置有偏光板的結構，在此情況下，可以採用在一對保護層之間設置有整個層疊的包含偏光板的層的結構。此外，也可採用使用一對保護層來夾持各個偏光板的結構。而且，可以採用在層疊的包含偏光板的層中的觀看側提供反射防止膜或防眩膜等的結構。在本發明中，可以將層疊為平行尼科耳狀態的一對偏光板成為在偏離角－3至＋3度的範圍偏離正交尼科耳狀態，較佳的成為在偏離角－0.5至＋0.5度的範圍偏離正交尼科耳狀態，以配置為黑色顯示最暗的消光狀態。

透過將一對層疊多個不同的偏光板配置為與正交尼科耳狀態偏離這樣的簡便的結構，可以提高顯示裝置的對比度。另外，可以以低成本製造這種高性能的顯示裝置。

下面，基於附圖而說明本發明的實施例模式。但是，所屬領域的普通人員可以很容易地理解一個事實，就是本發明能夠以多個不同方式而實施，其方式和詳細內容可以被變換為各種各樣的形式，而不脫離本發明的宗旨及其範圍。因此，本發明不應該被解釋為僅限定在本實施例模式所記載的內容中。注意，在為說明實施例模式的所有附圖中，對共同部分和具有相同的功能的部分使用相同的符號，而省略反復說明。

實施例模式1

在本實施例模式中，將說明提供有使用本發明的一對層疊的多個包含偏光板的層的顯示裝置的概念。

在圖1A中示出一種顯示裝置的截面圖，所述顯示裝置具有如下結構：具有一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，且各個層的偏光板的透射軸，即夾持顯示元件而層疊的多個包含偏光板的層中的一側的偏光板的透射軸和層疊的多個包含偏光板的另一側層的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。在圖1B中示出該顯示裝置的透視圖。在本實施例模式中，以液晶顯示裝置為例子而說明。該液晶顯示裝置具有液晶元件作為顯示元件。

在本實施例模式中，在一對基板的外側，即在與包括液晶元件的層不接觸的一側設置有分別層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層。具體而言，如圖1A所示，在第一基板101一側，第一A包含偏光板的層103的透射軸(在下文中，有時將包含偏光板的層的偏光板的透射軸略稱為“包含偏光板的層的透射軸”)以及第一B包含偏光板的層104的透射軸設置為平行尼科耳狀態。

此外，在第二基板102一側，第二A包含偏光板的層105和第二B包含偏光板的層106的彼此的透射軸設置為平行尼科耳狀態。而且，在本實施例模式中，夾持包括液晶元件的層100而配置的一對多個包含偏光板的層中的一側的層疊的偏光板的透射軸和另一側的層疊的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

具體而言，如圖1B所示，將第一A包含偏光板的層103的透射軸A和第一B包含偏光板的層104的透射軸B層疊為平行狀態，即平行尼科耳狀態。同樣地，將第二A包含偏光板的層105的透射軸C和第二B包含偏光板的層106的透射軸D層疊為平行尼科耳狀態。而且，第一A包含偏光板的層103的透射軸及第一B包含偏光板的層104的透射軸和第二A包含偏光板的層105的透射軸及第二B包含偏光板的層106的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

在本實施例模式中，第一A包含偏光板的層103的吸收軸和第一B包含偏光板的層104的吸收軸具有相同的消光係數。並且，第二A包含偏光板的層105的吸收軸和第二B包含偏光板的層106的吸收軸具有相同的消光係數。此外，雖然在圖1中沒有圖示，但是背光等的照射機構配置在第二B包含偏光板的層106的下方。

在本實施例模式中，為了實現極暗的黑色顯示(即，為了降低背光的黑色透射率)，透過將一對層疊的多個包含偏光板的層配置為使彼此的偏光板的透射軸處於具有偏離的正交尼科耳狀態，獲取高對比度。

上述基板為具有透光性的絕緣基板(以下，也記為透光基板)。該基板特別在可見光的波長區域中具有透光性。例如，可以使用鋇硼矽酸鹽玻璃或鋁硼矽酸鹽玻璃等的玻璃基板、石英基板等。此外，可以適用由具有撓性的合成樹脂如以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)、聚碳酸酯(PC)為代表的塑膠或丙烯等而構成的基板。此外，也可以使用薄膜(由聚丙烯、聚酯、乙烯基、聚氟乙烯、氯乙烯等構成)、無機氣相沈積薄膜等。

此外，雖然在圖1中沒有圖示，但是背光等的照射機構配置在第二B包含偏光板的層106的下方。

在圖5中示出俯視第一A包含偏光板的層103的透射軸A、第一B包含偏光板的層104的透射軸B、第二A包含偏光板的層105的透射軸C、以及第二B包含偏光板的層106的透射軸D形成的角度的附圖。層疊為平行尼科耳狀態的第一A包含偏光板的層103的透射軸A及第一B包含偏光板的層104的透射軸B和層疊為平行尼科耳狀態的第二A包含偏光板的層105的透射軸C及第二B包含偏光板的層106的透射軸D被配置為具有如圖5所示的偏離角θ的正交尼科耳狀態。

注意，在圖1中，包含偏光板的層中的偏光板採用兩層結構，但本發明不局限於此，也可以採用更多層的結構。圖3示出了在第一A包含偏光板的層103以及第一B包含偏光板的層104上進一步層疊第一C包含偏光板的層121的例子。在圖3中，第一C包含偏光板的層121的偏光板具有透射軸G，該透射軸G平行於第一A包含偏光板的層103的透射軸A及第一B包含偏光板的層104的透射軸B。

換言之，如圖6所示，將第一C包含偏光板的層121與第一A包含偏光板的層103及第一B包含偏光板的層104層疊為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態。因此，第一C包含偏光板的層121和第二A包含偏光板的層105的透射軸及第二B包含偏光板的層106的透射軸被層疊為具有偏離角θ的正交尼科耳狀態。

在使用如本實施例模式所示的一對層疊的多個包含偏光板的層的情況下，可以適用於透過使用前燈等而能夠從基板的兩側取出光的顯示裝置。

像這樣，在一對層疊為平行尼科耳狀態的多個包含偏光板的層中，透過將各個層中層疊的偏光板的透射軸配置為夾著顯示元件而處於具有偏離的正交尼科耳狀態，可以減少透射軸方向的漏光。其結果，可以提高顯示裝置的對比度。

實施例模式2

在本實施例模式中，對於與上述實施例模式不同的除了一對層疊的多個包含偏光板的層外，還設置有相位差膜的顯示裝置的概念進行說明。

在圖2A中示出一種顯示裝置的截面圖，所述顯示裝置具有如下結構：具有一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，並夾持顯示元件的一側的層疊的偏光板的透射軸和另一側的層疊的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。在圖2B中示出該顯示裝置的透視圖。在本實施例模式中，以液晶顯示裝置為例子而說明。該液晶顯示裝置具有液晶元件作為顯示元件。

如圖2A所示，在第一基板101一側，第一A包含偏光板的層103的透射軸和第一B包含偏光板的層104的透射軸設置為平行尼科耳狀態。此外，在第二基板102一側，第二A包含偏光板的層105的透射軸和第二B包含偏光板的層106的透射軸設置為平行尼科耳狀態。

作為特徵，在本實施例模式中，夾持顯示元件的一側層的層疊的偏光板的透射軸和另一側層的層疊的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。在本實施例模式中，第一A包含偏光板的層103的吸收軸和第一B包含偏光板的層104的吸收軸具有相同的消光係數。並且，第二A包含偏光板的層105的吸收軸和第二B包含偏光板的層106的吸收軸具有相同的消光係數。

如圖2B所示，第一A包含偏光板的層103和第一B包含偏光板的層104層疊為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態。進一步，在這些層疊的包含偏光板的層和第一基板101之間設置有相位差膜113。

此外，如圖2B所示，在第二基板102一側設置有第二A包含偏光板的層105和第二B包含偏光板的層106。將第二A包含偏光板的層105和第二B包含偏光板的層106配置為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態。進一步，在這些層疊的包含偏光板的層和第二基板102之間提供有相位差膜114。

而且，第一A包含偏光板的層103的透射軸及第一B包含偏光板的層104的透射軸和第二A包含偏光板的層105的透射軸及第二B包含偏光板的層106的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

此外，雖然在圖2中沒有圖示，但是背光等照射機構配置在第二B包含偏光板的層106的下方。

作為相位差膜，可以舉出將液晶混合排列的薄膜、將液晶扭歪定向的薄膜、單軸性相位差膜、或者雙軸性相位差膜。這種相位差膜可以實現顯示裝置的廣視角化。將液晶混合排列的薄膜是使用三醋酸纖維素(TAC)薄膜作為支撐架且將具有負單軸性質的盤型液晶或具有正單軸性質的向列型液晶混合排列而提供光學各向異性的複合薄膜。

透過將樹脂沿一個方向伸長，形成單軸性相位差膜。此外，雙軸性相位差膜在將樹脂沿橫方向伸長一個軸後，沿縱方向稍微伸長一個軸而形成。作為在此使用的樹脂，可以舉出環烯烴聚合物(COE)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚醚碸(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚苯醚(PPO)、聚芳酯(PAR)、聚醯亞胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)等。

相位差膜可以在與包含偏光板的層貼在一起的狀態下貼附在透光基板。

透過組合相位差膜和層疊的偏光板，可以提高顯示元件的視角特性。有時使用多個相位差膜。當採用1/4λ波片作為相位差膜時，可以使其用作圓偏光板。透過使用一對圓偏光板，可以降低來自外部的光反射，從而進一步提高對比度。此外，相位差膜的特性是在與慢軸正交的方向具有快軸。因此，可以代替慢軸，以快軸為標準決定其配置。

注意，在圖2中，作為包含偏光板的層的疊層方式採用雙層結構，但本發明不局限於此，也可以採用更多層的結構。可以與第一A包含偏光板的層103及第一B包含偏光板的層104成為平行尼科耳狀態地層疊提供第一C包含偏光板的層121。圖4示出了在第一A包含偏光板的層103以及第一B包含偏光板的層104上進一步層疊第一C包含偏光板的層121的例子。在圖4中，第一C包含偏振器的層121的偏光板具有透射軸G，該透射軸G平行於第一A包含偏光板的層103的透射軸A及第一B包含偏光板的層104的透射軸B。由此，第一C包含偏光板的層121配置為使第一C包含偏光板的層121的透射軸與第二A包含偏光板的層105的透射軸及第二B包含偏光板的層106的透射軸處於具有偏離角θ的正交尼科耳狀態。

如本實施例模式所示的一對層疊的多個包含偏光板的層可以適用於透過使用前燈等而能夠從基板的兩側取出光的顯示裝置。

像這樣，在具有一對層疊的包含偏光板的層和相位差膜的結構中，透過將一對層疊的包含偏光板的層的彼此的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，可以減少透射軸方向的漏光。因此，可以提高顯示裝置的對比度。

實施例模式3

本實施例模式中，將用圖13說明本發明可使用的層疊的偏光板的結構。

在本發明中，包含偏光板的層只要包含具有特定透射軸的偏光板就可以，既可採用偏光板單層，也可採用設置有夾著偏光板的保護層的結構。圖13表示本發明的包含偏光板的層的疊層結構的例子。在圖13A中，層疊有由保護層50a、第一A偏光板51、保護層50b構成的包含偏光板的層和由保護層50c、第一B偏光板52、保護層50d構成的包含偏光板的層，這是層疊的包含偏光板的層。如上所述，在本發明中，層疊的偏光板包括透過保護層層疊而不直接接觸層疊的偏光板。因此，層疊的包含偏光板的層也意味著包括由保護層50a、第一A偏光板51、保護層50b構成的包含偏光板的層和由保護層50c、第一B偏光板52、保護層50d構成的包含偏光板的層的整個疊層。此外，在本說明書中，由保護層50a、第一A偏光板51、保護層50b構成的包含偏光板的層也稱為偏光板。因此，圖13A也可稱作偏光板的疊層。圖13A中，第一A偏光板51以及第一B偏光板52的透射軸處於平行狀態，即被層疊為平行尼科耳狀態。另外，第一A偏光板51和第一B偏光板52的消光係數相同。

圖13B是由保護層56a、第一A偏光板57、第一B偏光板58、以及保護層56b的疊層構成的層疊的包含偏光板的層。圖13B所示的情況可以稱作設置有一對保護層56a及保護層56b，其間夾有第一A偏光板57及第一B偏光板58的偏光板的疊層。該情況也可稱作包括由保護層56a及偏光板57構成的包含偏光板的層和由偏光板58及保護層56b構成的包含偏光板的層的疊層。圖13B表示在圖13A中的層疊的偏光板相互直接接觸地形成而不透過保護層的例子，具有能夠使偏振方式的層疊的包含偏光板的層減薄的優點，並且由於保護層的疊層數量較少，所以能夠以低成本實現處理過程的簡便化。圖13B中，第一A偏光板57以及第一B偏光板58的透射軸處於平行狀態，即層疊為平行尼科耳狀態。另外，第一A偏光板57和第一B偏光板58的消光係數相同。

圖13C表示偏光板透過一個保護層相互層疊的例子，其具有處於圖13A和圖13B的中間的結構。圖13C表示由包括保護層6oa、第一A偏光板61、保護層60b、第一B偏光板62、以及保護層60c的疊層構成的層疊的含有偏光板的層。如此，可以採用交替層疊保護層和偏光板的結構。本發明的偏光板為薄膜狀，因此，也可被稱作偏振膜或偏振層等。圖13C中，第一A偏光板61以及第一B偏光板62的透射軸處於平行狀態，即被層疊為平行尼科耳狀態。另外，第一A偏光板61和第一B偏光板62的消光係數相同。

雖然在圖13中示出層疊兩層偏光板的例子，但是可以層疊三層或更多層的偏光板。並且，保護層的設置方式也不局限於圖13。另外，可以採用層疊圖13A的層疊的包含偏光板的層和圖13B的層疊的包含偏光板的層的結構。在由於偏光板的材料因水分或溫度變化在偏光板中容易發生退化的情況下，如圖13A所示那樣，透過用保護層覆蓋偏光板就能夠進一步保護偏光板，從而可以提高可靠性。如圖1所示，在設置偏光板並在其間插入包含顯示元件的層的情形中，觀看側的偏光板的層疊結構和夾著顯示元件的與此相反側的偏光板的層疊結構既可相同也可不同。像這樣，可以根據偏光板的特性和所要求的顯示裝置的功能，適當地設定層疊的偏光板的層疊結構。例如，雖然在實施例模式1中，以第一A包含偏光板的層103和第一B包含偏光板的層104、第二A包含偏光板的層105和第二B包含偏光板的層106分別構成層疊的包含偏光板的層，但是該結構可以採用圖13A至13C中的任何結構，而且，也可以使用彼此不同的疊層結構，例如，一者採用圖13A的結構，另一者採用圖13B的結構。

另外，作為層疊的包含偏光板的層，也可以採用提供附著層(黏合層)且透過該附著層實現層疊結構，其中該附著層被用於將相互的保護層、相互的偏光板、以及保護層和偏光板之間黏貼在一起。在此情況下，附著層需要與保護層具有同樣透光性。可以和偏光板層疊提供相位差膜。這時，對於相位差膜也可以採用如下結構：將相位差膜設置在一對保護層之間，並透過多個或單個保護層與偏光板層疊；或者，與偏光板接觸層疊，按保護層、相位差膜、偏光板、以及保護層的順序層疊。例如，當將圖13B的透光基板一側提供保護層56a時，可以使用在保護層56a和偏光板57之間提供相位差膜且在透光基板和偏光板之間提供相位差膜的結構。而且，可以在保護層50d上提供例如更結實的保護薄膜等作為表面保護層，也可以設置防止在螢幕表面的外光反射的反射防止膜或防止螢幕的眩光的防眩膜。另外，在將包含偏光板的層(偏光板)貼附到基板時，可以使用丙烯酸樹脂等的附著層。

偏光板具有只透過沿一定方向振盪的光且吸收其餘的光的功能。可以將二色性色素吸著排列在單軸伸長的樹脂膜上來使用。可以使用PVA(聚乙烯醇)作為樹脂。該PVA具有高透明性和高強度，並且容易與用作保護層(有時因其形狀被稱為保護膜)的TAC(三醋酸纖維素)黏合在一起。作為色素可以使用碘系色素和染料系色素。例如，當將二色性強的碘作為高次離子吸著到PVA樹脂膜上並在硼酸水溶液中伸長它時，由於碘排列成鎖狀的聚合物，所以用碘系色素的偏光板具有高偏振特性。另一方面，染料系色素使用二色性強的染料而代替碘，因而具有優良的耐熱性和耐久性。此外，也可以混合使用碘系色素和染料系色素作為色素。

保護層在強度方面改善偏光板，而防止因溫度和濕度導致的退化。作為保護層，可以使用TAC(三醋酸纖維素)、COP(環狀聚烯烴)、PC(聚碳酸酯)等的薄膜。TAC具有透明性和低雙折射率，並且具有優越的與用於偏光板的PVA的黏合性。COP是具有優越的耐熱性、防潮性、耐久性的樹脂薄膜。

例如，作為包含偏光板的層，可以採用從基板一側將附著面、保護層的TAC(三醋酸纖維素)、偏光板的PVA(聚乙烯醇)和碘的混合層、保護層的TAC的順序層疊而構成的結構。透過用PVA(聚乙烯醇)和碘的混合層可以控制偏振度。此外，包含偏光板的層(偏光板)因其形狀有時被稱為偏振薄膜。

本實施方式可以與上述實施例模式1和2中的每一個組合起來實現。

實施例模式4

在本實施例模式中，對液晶顯示裝置的結構進行說明。該液晶顯示裝置具有如下結構：包括一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，並且夾持顯示元件的一側的層疊的偏光板的透射軸和另一側的層疊的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

圖16A是顯示了根據本發明的顯示面板的結構的俯視圖，其中形成有在具有絕緣表面的基板2700上以矩陣狀排列像素2702的像素部分2701、掃描線側輸入端子2703、信號線側輸入端子2704。像素的數量可以根據各種標準來設定，例如，對於為XGA且用RGB的全色顯示，設定為1024×768×3(RGB)，對於為UXGA且用RGB的全色顯示，設定為1600×1200×3(RGB)，對於適應於完全規格高視覺且用RGB的全色顯示，設定為1920×1080×3(RGB)。

像素2702是透過從掃描線側輸入端子2703伸長的掃描線和從信號線側輸入端子2704伸長的信號線交叉，按矩陣來排列的。像素部分2701中的每一個像素具有開關元件和連接於該開關元件的像素電極層。開關元件的典型實例是TFT。透過TFT的閘極層側連接到掃描線，且TFT的源極側或汲極側連接到信號線，可以利用從外部輸入的信號獨立地控制每一個像素。

圖16A顯示了用外部驅動電路控制輸入到掃描線及信號線的信號的一種顯示面板的結構。然而，如圖17A所示，也可以透過COG(玻璃上晶片安裝)方式將驅動IC2751安裝在基板2700上。此外，作為其他安裝方式，也可以使用如圖17B所示的TAB(帶式自動接合)方式。驅動IC既可以為形成在單晶半導體基板上的，又可以為在玻璃基板上由TFT形成電路的。在圖17中，驅動IC2751連接到FPC(撓性印刷電路)2750。

此外，當由具有結晶性的半導體形成設置在像素中的TFT時，如圖16B所示，也可以在基板3700上形成掃描線側驅動電路3702。在圖16B中，與圖16A同樣，將像素部分3701連接到信號線側輸入端子3704，並使用外部驅動電路來控制像素部分3701。在設置在像素中的TFT由遷移度高的多晶(包括微晶)半導體或單晶半導體等形成的情況下，如圖16C所示，可以在基板4700上整合地形成像素部分4701、掃描線驅動電路4702、信號線驅動電路4704。

圖14A是具有層疊的包含偏光板的層的液晶顯示裝置的俯視圖，且圖14B是圖14A中的線C－D的截面圖。

如圖14A所示，使用密封劑692將像素區域606、驅動電路區域608a、驅動電路區域608b密封在基板600和相對基板695之間，並且在基板600上設置有由IC驅動器形成的信號線驅動電路607。在像素區域606中設置有電晶體622以及電容元件623，並且在驅動電路區域608b中設置有具有電晶體620以及電晶體621的驅動電路。作為基板600，可以適用與上述實施例模式相同的絕緣基板。此外，一般而言，擔心由合成樹脂形成的基板與其他基板相比其耐熱溫度低，但是透過在使用耐熱性高的基板的製造步驟之後進行轉置，也可以採用由合成樹脂形成的基板。

在像素區域606中，中間夾底膜604a、底膜604b地設置有成為開關元件的電晶體622。在本實施方式中，作為該電晶體622使用多閘型薄膜電晶體(TFT)，該電晶體622包括具有用作源區和汲區的雜質區的半導體層、閘極絕緣層、具有兩層的疊層結構的閘極層、源極層以及汲極層，並且其中源極層或汲極層與半導體層的雜質區和像素電極層630接觸而電連接。薄膜電晶體可以以多個方法來製作。例如作為啟動層，適用結晶性半導體膜。

在結晶性半導體膜上中間夾閘極絕緣膜地設置閘極。可以使用該閘極對該啟動層附加雜質元素。像這樣，透過使用閘極進行雜質元素的添加，就沒必要形成用於雜質元素的添加的掩模。閘極可以為單層結構或疊層結構。雜質區透過控制其濃度，可以成為高濃度雜質區和低濃度雜質區。將如此具有低濃度雜質區的薄膜電晶體稱為LDD(輕摻雜汲區)結構。此外，低濃度雜質區可以與閘極重疊地形成，將這種薄膜電晶體稱為GOLD(閘極重疊輕摻雜汲區)結構。此外，透過對於雜質區使用磷(P)等，使薄膜電晶體的極性成為n型。當使薄膜電晶體的極性成為p型時，可以附加硼(B)等。然後，形成覆蓋閘極等的絕緣膜611以及絕緣膜612。透過混入於絕緣膜611(以及絕緣膜612)中的氫元素，可以使結晶性半導體膜的懸空鍵終結。

為了進一步提高平坦性，也可以形成絕緣膜615、絕緣膜616作為層間絕緣膜。作為絕緣膜615、絕緣膜616，可以使用有機材料、無機材料或它們的疊層結構。絕緣膜615、絕緣膜616例如可以由選自氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化鋁、氧含量比氮含量更多的氧氮化鋁、氮含量比氧含量更多的氮氧化鋁、氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、聚矽氮烷、含氮的碳(CN)、PSG(磷玻璃)、BPSG(硼磷玻璃)、氧化鋁、其他含有無機絕緣材料的物質中的材料而形成。另外，可以使用有機絕緣材料，並且作為有機材料，感光性、非感光性都可以使用。例如，可以使用聚醯亞胺、丙烯、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、抗蝕劑、苯並環丁烯、矽氧烷樹脂等。注意，矽氧烷樹脂相當於含有Si－O－Si鍵的樹脂。矽氧烷的骨架結構由矽(Si)和氧(O)的鍵構成。作為取代基，使用至少含氫的有機基(例如，烷基、芳香烴)。作為取代基，也可以使用氟基團。此外，作為取代基，也可以使用至少含氫的有機基、氟基團。

另外，透過使用結晶性半導體膜，可以在相同基板上整合地形成像素區域和驅動電路區域。在此情況下，將像素區域中的電晶體和驅動電路區域608b中的電晶體同時形成。用於驅動電路區域608b的電晶體構成CMOS電路。構成CMOS電路的薄膜電晶體為GOLD結構，然而也可以使用如電晶體622的LDD結構。

在像素區域中的薄膜電晶體的結構不局限於本實施例模式，並且可以使用形成有一個通道形成區的單閘結構，形成有兩個通道形成區的雙閘結構，或形成有三個通道形成區的三閘結構。另外，在週邊驅動電路區域中的薄膜電晶體也可以使用單閘結構，雙閘結構，或三閘結構。

注意，不局限於本實施例模式所示的薄膜電晶體的製造方法，也可以對頂閘型(例如，正交錯型)、底閘型(例如，反交錯型)、具有在通道區的上下透過閘極絕緣膜配置的兩個閘極層的雙閘型、或者其他結構適用本發明。

下面，透過印刷法或液滴噴射法，覆蓋像素電極層630以及絕緣膜616地形成稱為定向膜的絕緣層631。注意，如果使用絲網印刷法或膠印刷法，則可以選擇性地形成絕緣層631。然後，進行研磨處理。如果液晶形態為垂直定向(VA)形態，則有時不進行這種研磨。用作定向膜的絕緣層633也是與絕緣層631同樣的。接著，透過液滴噴射法，將密封劑692形成在像素被形成了的區域的周邊區域以及密封區域603。

然後，將相對基板695和TFT基板的基板600，中間夾間隔器637而貼在一起，並且在其空隙中設置液晶層632。該相對基板695設置有將用作定向膜的絕緣層633、用作相對電極的導電層634、用作濾色器的彩色層635。然後，在相對基板695的外面設置由第一A包含偏光板的層641以及第一B包含偏光板的層642構成的疊層，並且也在基板600的與具有元件的面相反的面上設置第二A包含偏光板的層643以及第二B包含偏光板的層644。可以透過使用附著層將包含偏光板的層設在基板上。在密封劑中也可以混入填料，並且還在相對基板695上可以形成遮罩膜(黑矩陣)等。注意，在液晶顯示裝置為全彩色顯示的情況下，可以由呈現紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的材料形成濾色器等，並且在液晶顯示裝置為單色顯示的情況下，可以取消彩色層或者可以由呈現至少一種顏色的材料形成濾色器等。

注意，當在背光中配置RGB的發光二極體(LED)等，並且採用透過時間分割進行彩色顯示的逐次加色混合法(場循序方法)時，有時不設置濾色器。因為黑矩陣減少電晶體或CMOS電路的佈線引起的外光的反射，所以較佳的與電晶體或CMOS電路重疊地設置。注意，也可以與電容元件重疊地形成黑矩陣。這是因為可以防止構成電容元件的金屬膜引起的反射的緣故。

作為形成液晶層的方法，可以使用分配器方式(滴落方式)或者注入法。該注入法為將具有元件的基板600和相對基板695貼在一起後，使用毛細管現象注入液晶的方法。當處理難適用注入法的大型基板時，可以適用滴落法。

間隔器也可以透過散佈幾μm的粒子來設置，但在本實施例模式中，在整個基板上形成樹脂膜後，將其蝕刻處理來形成隔離物。在透過旋塗器塗敷用於隔離物的這種材料後，透過曝光和顯影處理將此形成為預定圖形。進一步，透過用潔淨烘箱等以150至200℃加熱它並使它固化。這樣形成的間隔器可以根據曝光和顯影處理的條件而具有不同形狀，但是，間隔器的形狀較佳的為頂部平坦的柱狀。這是因為當與相對側的基板貼在一起時，可以確保作為液晶顯示裝置的機械強度的緣故。間隔器的形狀可以為圓錐、角錐等而沒有特別的限制。

接著，在與像素區域電連接的端子電極層678上，夾著各向異性導電體層696地提供用於連接的佈線基板FPC 694。FPC 694具有傳達來自外部的信號或電位的作用。透過上述步驟，可以製造具有顯示功能的液晶顯示裝置。

注意，作為電晶體具有的佈線、閘極層、像素電極層630、相對電極的導電層634，可以使用氧化銦錫(ITO)、在氧化銦中混合了氧化鋅(ZnO)的IZO(氧化銦鋅)、在氧化銦中混合了氧化矽(SiO₂ )的導電材料、有機銦、有機錫、含有氧化鎢的氧化銦、含有氧化鎢的氧化銦鋅、含有氧化鈦的氧化銦、含有氧化鈦的氧化銦錫等。此外，也可以從鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、白金(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等的金屬、其合金或其金屬氮化物中選擇。

此外，在基板600上設置有層疊的第二A包含偏光板的層643以及第二B包含偏光板的層644，並且在相對基板695上也設置有層疊的第一A包含偏光板的層641以及第一B包含偏光板的層642。設置在背光側的第二A包含偏光板的層643以及第二B包含偏光板的層644配置為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態，並且設置在觀看側的第一A包含偏光板的層641以及第一B包含偏光板的層642也配置為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態。另一方面，第二A包含偏光板的層643的透射軸及第二B包含偏光板的層644的透射軸和設置在觀看側的第一A包含偏光板的層641的透射軸及第一B包含偏光板的層642的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。作為特徵，在本發明中，一對層疊的偏光板的層中的各個層的偏光板的透射軸被配置為夾者顯示元件而具有偏離的正交尼科耳狀態。結果，可以提高對比度。注意，在本實施例模式中，第一A包含偏光板的層641以及第一B包含偏光板的層642的吸收軸的消光係數相同。同樣地，第二A包含偏光板的層643以及第二B包含偏光板的層644的吸收軸的消光係數相同。

層疊的第二A包含偏光板的層643以及第二B包含偏光板的層644、或者層疊的第一A包含偏光板的層641以及第一B包含偏光板的層642分別被黏結到基板600、相對基板695。此外，也可以在層疊的包含偏光板的層和基板之間具有相位差膜的狀態下進行層疊。

透過對這種液晶顯示裝置設置一對其透射軸層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，並將彼此的層的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，可以提高對比度。

本實施例模式可以與上述實施例模式1至3自由組合。

實施例模式5

在本實施例模式中，對包括具有疊層結構的包含偏光板的層，並且與上述實施例模式不同地使用具有非晶半導體膜的薄膜電晶體的液晶顯示裝置進行說明。

在圖15所示的顯示裝置中，在基板200上設置有像素區域中的反交錯型薄膜電晶體的電晶體220、像素電極層201、絕緣層202、絕緣層203、液晶層204、間隔器281、絕緣層205、相對電極層206、濾色器208、黑矩陣207、相對基板210、第一A包含偏光板的層231、第一B包含偏光板的層232，而在基板200的與具有電晶體202的表面相反側設置有第二A包含偏光板的層233、第二B包含偏光板的層234、密封區域中的密封劑282、端子電極層287、各向異性導電層285、和FPC286。

在本實施例模式中製造的反交錯型薄膜電晶體的電晶體220的閘極層、源極層、汲極層透過液滴噴射法形成。液滴噴射法是噴射具有液狀導電材料的組成物，然後透過乾燥或焙燒使它固化，而形成導電層或電極層的方法。當噴射包括絕緣材料的組成物，然後透過乾燥或焙燒使它固化時，也可以形成絕緣層。因為可以選擇性地形成導電層或絕緣層等顯示裝置的構成物，所以步驟簡單，並且可以防止材料的損失。因此，可以以低成本且生產率好地製造顯示裝置。

在本實施例模式中，使用非晶半導體作為半導體層，並且根據需要，可以形成具有一種導電類型的半導體層。在本實施例模式中，作為半導體層和具有一種導電類型的半導體層，層疊非晶n型半導體層。本發明如此可以製造形成有n型半導體層的n通道型薄膜電晶體的NMOS結構、形成有p型半導體層的p通道型薄膜電晶體的PMOS結構、n通道型薄膜電晶體和p通道型薄膜電晶體的CMOS結構。

另外，透過使用摻雜法附加賦予導電性的元素，以便賦予導電性，並且在半導體層中形成雜質區，也可以形成n通道型薄膜電晶體、p通道型薄膜電晶體。還可以代替形成n型半導體層，透過進行用PH₃ 氣體的電漿處理，對半導體層賦予導電性。

在本實施例模式中，電晶體220為n通道型反交錯型薄膜電晶體。此外，也可以使用在半導體層的通道區上設置有保護層的通道保護型反交錯型薄膜電晶體。

另外，可以使用有機半導體材料，並且透過蒸發沉積法、印刷法、噴射法、旋塗法、液滴噴射法、分配器方法等來形成半導體。在這種情況下，不一定需要蝕刻步驟，因此可以減少步驟的數量。作為有機半導體，可以使用並五苯等的低分子材料、高分子材料等，並且還可以使用有機色素、導電性高分子材料等的材料。作為用於本發明的有機半導體材料，較佳的使用其骨架由共軛雙鍵構成的π電子共軛系的高分子材料。典型地，可以使用可溶性高分子材料諸如聚噻吩、聚芴、聚(3－烷基噻吩)、聚噻吩衍生物等。

接著，對於背光單元352的結構給予說明。背光單元352包括作為發出光的光源331的冷陰極管、熱陰極管、發光二極體、無機EL、有機EL、將光高效率地導入到導光板335的燈光反射器332、在全反射光的同時將光引導到整個表面的導光板335、減少明亮度的不均勻的擴散板336、將洩漏到導光板335的下面的光再利用的反射板334。

用於調整光源331的亮度的控制電路連接到背光單元352。透過來自控制電路的信號供給，可以控制光源331的亮度。

在基板200和背光單元352之間設置有層疊的第二A包含偏光板的層233以及第二B包含偏光板的層234，並且在相對基板210上也設置有層疊的第一A包含偏光板的層231以及第一B包含偏光板的層232。設置在背光側的第二A包含偏光板的層233以及第二B包含偏光板的層234配置為使彼此的透過軸成為平行尼科耳狀態，並且設置在觀看側的第一A包含偏光板的層231以及第一B包含偏光板的層232也配置為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態。另一方面，第二A包含偏光板的層233的透射軸及第二B包含偏光板的層234的透射軸和設置在觀看側的第一A包含偏光板的層231的透射軸及第一B包含偏光板的層232的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

作為特徵，在本發明中，在一對層疊的包含偏光板的層的各個層中的偏光板的透射軸被配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，且其中間夾著顯示元件。結果，可以提高對比度。注意，在本實施方式中，第一A包含偏光板的層231以及第一B包含偏光板的層232的吸收軸的消光係數相同。同樣地，第二A包含偏光板的層233以及第二B包含偏光板的層234的吸收軸的消光係數相同。

層疊的第二A包含偏光板的層233以及第二B包含偏光板的層234、層疊的第一A包含偏光板的層231以及第一B包含偏光板的層232分別黏結到基板200、相對基板210。此外，也可以在層疊的包含偏光板的層和基板之間具有相位差膜的狀態下進行層疊。

透過對於這種液晶顯示裝置設置一對層，其中包括其透射軸層疊為平行尼科耳狀態的偏光板，並將各個層的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，可以提高對比度。

本實施例模式可以與上述實施例模式自由組合。

實施例模式6

在本實施例模式中，對於顯示裝置所具有的各個電路等的工作進行說明。

在圖24中示出顯示裝置的像素部分505以及驅動電路部分508的系統方塊圖。

像素部分505具有多個像素，並且在成為各像素的信號線512和掃描線510的交叉區域中設置有開關元件。透過開關元件可以控制用於控制液晶分子的傾斜的電壓的施加。如此，將在各交叉區域中設置有開關元件的結構稱為主動型。本發明的像素部分並不局限於這種主動型，也可以具有被動型的結構。因為被動型在各像素中沒有開關元件，所以製作步驟簡便。

驅動電路部分508具有控制電路502、信號線驅動電路503、掃描線驅動電路504。接收視頻信號501的控制電路502具有按照像素部分505的顯示內容進行灰度控制的功能。因此，控制電路502將產生的信號輸入到信號線驅動電路503、掃描線驅動電路504中。然後，當依據掃描線驅動電路504，透過掃描線510選擇開關元件時，就對於選擇了的交叉區域的像素電極施加電壓。該電壓值取決於從信號線驅動電路503透過信號線輸入的信號。

再者，在控制電路502中產生控制供給於照明機構506的電力的信號，而且該信號被輸入到照明機構506的電源507。可以使用上述實施例模式中所示的背光單元作為照明機構。注意，作為照明機構，除了背光以外，還有前燈。前燈是指板狀的燈單位，它被安裝在像素部分的前側，而且由照射整個像素部分的光發射體以及導光體構成。透過使用這種照明機構，可以以低耗電量且均勻地照射像素部分。

如圖24B所示，掃描線驅動電路504具有作用當成移位暫存器541、位準移位器542、緩衝器543的電路。選通啟始脈衝(GSP)、選通時鐘信號(GCR)等的信號被輸入到移位暫存器541中。注意，本發明的掃描線驅動電路並不局限於圖24B所示的結構。

此外，如圖24C所示，信號線驅動電路503具有作用當成移位暫存器531、第一鎖存器532、第二鎖存器533、位準移位器534、緩衝器535的電路。作用當成緩衝器535的電路是指具有放大弱信號的功能的電路，而且它具有運算放大器等。對移位暫存器531輸入啟始脈衝(SSP)、時鐘信號(SCR)等信號，並且對第一鎖存器532輸入視頻信號等資料(DATA)。在第二鎖存器533中可以暫時保持鎖存(LAT)信號，並且將該信號一起輸入到像素部分505中。將這稱為線循序驅動。因此，如果是進行點循序驅動而不進行線循序驅動的像素，就不需要第二鎖存器。如此，本發明的信號線驅動電路並不局限於圖24C所示的結構。

這種信號線驅動電路503、掃描線驅動電路504、像素部分505可以由設置在相同基板上的半導體元件而形成。可以使用設置在玻璃基板上的薄膜電晶體形成半導體元件。在此情況下，較佳的將結晶性半導體膜適用於半導體元件(參照上述實施例模式4)。因為結晶性半導體膜的電特性，特別是其遷移度高，所以它可以構成驅動電路部分所具有的電路。此外，也可以透過使用IC(積體電路)晶片將信號線驅動電路503、掃描線驅動電路504安裝在基板上。在此情況下，可以將非晶半導體膜適用於像素部分的半導體元件(參照上述實施例模式5)。

在這種液晶顯示裝置中，透過設置一對其透射軸層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，並且將各個層的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，可以提高對比度。換言之，可以提高由控制電路控制的來自照明機構的光的對比度。

實施例模式7

在本實施例模式中將說明背光的結構。背光作為具有光源的背光單元而被設置在顯示裝置中。為了高效率地散射光，背光單元的光源由反射板圍繞。

如圖19A所示，背光單元352可以使用冷陰極管401作為光源。另外，為了高效率地反射來自冷陰極管401的光，可以設置燈光反射器332。冷陰極管401在很多情況下使用於大型顯示裝置。這是因為來自冷陰極管的亮度的強度的緣故。因此，具有冷陰極管的背光單元可以使用於個人電腦的顯示器。

如圖19B所示，背光單元352可以使用發光二極體(LED)402作為光源。例如，以規定間隔配置發白色光的發光二極體(W)402。另外，為了高效率地反射來自發光二極體(W)402的光，可以設置燈光反射器332。

此外，如圖19C所示，背光單元352可以使用RGB各色的發光二極體(LED)403、404、405作為光源。透過使用RGB各色的發光二極體(LED)403、404、405，與只使用發白色光的二極體(W)402的情況相比，可以提高顏色再現性。另外，為了高效率地反射來自發光二極體的光，可以設置燈光反射器332。

再者，如圖19D所示，當使用RGB各色的發光二極體(LED)403、404、405作為光源時，沒必要使它們的數量和配置相同。例如，也可以配置多個發光強度低的顏色(例如綠色)。

再者，也可以組合發白色光的發光二極體(W)402、RGB各色的發光二極體(LED)403、404、405而使用。

注意，在具有RGB各色的發光二極體的情況下，當適用場循序方法時，可以透過按照時間將RGB各色的發光二極體順序點燈而進行彩色顯示。

當使用發光二極體時，因為其亮度高，所以適合於大型顯示裝置。此外，由於RGB各色的彩色純度好，因此與冷陰極管相比其顏色再現性更良好。而且由於可以減少配置面積，因此當將發光二極體適用於小型顯示裝置時，可以謀求實現窄邊框化。

此外，不需要配置光源作為在圖19所示的背光單元。例如，當將具有發光二極體的背光安裝在大型顯示裝置時，發光二極體可以配置在其基板的背面。此時，發光二極體維持預定的間隔，並且可以順序配置各色的發光二極體。因為發光二極體的配置，可以提高顏色再現性。

透過對於這種使用背光的顯示裝置設置一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，並將夾持顯示裝置的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，可以提供對比度高的影像。特別是具有發光二極體的背光適合於大型顯示裝置，透過提高大型顯示裝置的對比度，即使在暗處也可以提供高品質的影像。

實施例模式8

作為液晶顯示裝置的液晶的驅動方法，有與基板垂直地施加電壓的垂直電場方式、與基板平行地施加電壓的水平電場方式。將一對層疊的包含偏光板的層配置為使彼此的層的偏光板的透射軸成為具有偏離的正交尼科耳狀態的結構，既可以適用於垂直電場方式，又可以適用於水平電場方式。於是，在本實施例模式中，對於能夠適用於顯示裝置中的各種液晶形態進行說明，其中，該顯示裝置為將一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層配置為使彼此的層的偏光板成為具有偏離的正交尼科耳狀態。

首先，在圖10A和10B示出TN(扭轉向列)形態的液晶顯示裝置的模式圖。

與上述實施例模式相同，在互相相對地配置的第一基板101以及第二基板102之間夾持具有顯示元件的層100。而且，在第一基板101一側，第一A包含偏光板的層103和第一B包含偏光板的層104層疊為平行尼科耳狀態。此外，在第二基板102一側，第二A包含偏光板的層105和第二B包含偏光板的層106層疊為平行尼科耳狀態。注意，第一A包含偏光板的層103及第一B包含偏光板的層104的透射軸和第二A包含偏光板的層105及第二B包含偏光板的層106的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

注意，雖然未圖示，但是背光等被配置在第二B包含偏光板的層的外側。在第一基板101以及第二基板102上分別設置有第一電極108、第二電極109。而且，將在與背光相反側，即觀看側的第一電極108形成為至少具有透光性。

在具有這種結構的液晶顯示裝置中，在常時亮態模式的情況下，當對第一電極108以及第二電極109施加電壓(稱為垂直電場方式)時，就如圖10A所示，進行黑色顯示。這時液晶分子成為沿縱方向排列的狀態。於是，來自背光的光不能穿過基板而成為黑色顯示。

而且如圖10B所示，當對在第一電極108和第二電極109之間不施加電壓時，成為白色顯示。此時，液晶分子沿橫方向排列，而成為在平面內旋轉的狀態。結果，來自背光的光可以穿過配置為與正交尼科耳狀態偏離的一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，而進行預定的影像顯示。

此時，透過設置彩色濾光片，可以進行全彩色顯示。彩色濾光片可以設置在第一基板101一側和第二基板102一側中的任何一側。

作為用於TN(扭轉向列)形態的液晶材料，可以使用已知的材料。

在圖10C中示出VA(垂直定向)形態的液晶顯示裝置的模式圖。VA(垂直定向)形態為當沒有電場時，液晶分子與基板垂直地被定向的形態。

與圖10A和10B同樣，在第一基板101以及第二基板102上分別設置有第一電極108、第二電極109。而且，將為在與背光的相反側，即觀看側的電極的第一電極108形成為至少具有透光性。在互相相對地配置的第一基板101以及第二基板102之間夾持具有顯示元件的層100。在第一基板101一側，第一A包含偏光板的層103和第一B包含偏光板的層104層疊為平行尼科耳狀態。在第二基板102一側，第二A包含偏光板的層105和第二B包含偏光板的層106層疊為平行尼科耳狀態。注意，第一A包含偏光板的層103及第一B包含偏光板的層104的透過軸和第二A包含偏光板的層105及第二B包含偏光板的層106的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

在具有這種結構的液晶顯示裝置中，當對第一電極108以及第二電極109施加電壓(垂直電場方式)時，就如圖10C所示，成為進行白色顯示的導通(ON)狀態。此時，液晶分子成為沿橫方向排列的狀態。於是，來自背光的光可以穿過配置為具有偏離的正交尼科耳狀態的一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，而進行預定的影像顯示。此時，透過設置彩色濾光片，可以進行全彩色顯示。彩色濾光片可以設置在第一基板101一側和第二基板102一側中的任何一側。

而且，如圖10D所示，當在第一電極108以及第二電極109之間不施加電壓時，成為黑色顯示，即截止(OFF)狀態。此時，液晶分子成為沿縱方向排列的狀態。結果，來自背光的光不能穿過基板，而成為黑色顯示。

像這樣，在截止狀態時，液晶分子在與基板垂直的方向立起，而成為黑色顯示。在導通狀態時，液晶分子在與基板水平的方向臥倒，而成為白色顯示。因為在截止狀態時液晶分子立起，所以被偏振的來自背光的光可以不受液晶分子的雙折射的影響而穿過單元，並被相對基板一側的包含偏光板的層完全遮斷。因此，透過具有一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，並且夾持顯示元件的一側的層疊的偏光板和另一側的層疊的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，可以期待進一步的對比度的提高。

另外，圖10E、10F示出了將本發明的層疊的包含偏光板的層適用於液晶定向被分割的多象限垂直配向(MVA)形態的例子。MVA形態是一個像素被分割為多個部分，且該部分的每一個相互補償視角依賴性的方法。如圖10E所示，在MVA形態中，在第一電極108以及第二電極109上提供有用於控制定向的突起物158及159，該突起物的截面為三角形。當對第一電極108及第二電極109施加電壓時(垂直電場方式)，如圖10E所示，成為進行白色顯示的導通狀態。此時，液晶分子成為對突起物158及159傾斜而排列的狀態。結果，來自背光的光可以穿過配置為具有偏離的正交尼科耳狀態的一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，而進行預定的影像顯示。此時，透過設置彩色濾光片，可以進行全彩色顯示。彩色濾光片可以設置在第一基板101一側和第二基板102一側中的任一側。

而且如圖10F所示，當對第一電極108以及第二電極109之間不施加電壓時，成為黑色顯示，即截止狀態。此時，液晶分子就成為縱排的狀態。結果，來自背光的光不能穿過基板，而成為黑色顯示。

圖7是表示MVA形態的另一例子的俯視圖以及截面圖。圖7A中，第二電極被形成為如“<”(回飛棒)型那樣彎曲的圖案，形成有第二電極109a、109b、109c。在第二電極109a、109b、109c上形成有定向膜的絕緣層162。如圖7B所示，在第一電極108上形成有具有對應於第二電極109a、109b、109c的形狀的突起物158，並且，在第一電極及突起物158上形成有定向膜的絕緣膜163。第二電極109a、109b、109c的開口部分作用當成突起物，而可以移動液晶分子。

在圖11A和11B中，示出OCB(光學補償雙折射)形態的液晶顯示裝置的模式圖。在OCB形態中，液晶層中的液晶分子的排列形成光學性補償狀態，這被稱為彎曲定向。

與圖10相同，在第一基板101以及第二基板102上分別設置有第一電極108、第二電極109。另外，雖然未圖示，但是將背光等配置在第二B包含偏光板的層106的外側。而且，將在與背光相反側，即觀看側的電極的第一電極108形成為至少具有透光性。在互相相對地配置的第一基板101以及第二基板102之間夾持具有顯示元件的層100。在第一基板101一側，第一A包含偏光板的層103和第一B包含偏光板的層104層疊為平行尼科耳狀態。在第二基板102一側，第二A包含偏光板的層105和第二B包含偏光板的層106層疊為平行尼科耳狀態。注意，第一A包含偏光板的層103及第一B包含偏光板的層104的透射軸和第二A包含偏光板的層105及第二B包含偏光板的層106的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

在具有這種結構的液晶顯示裝置中，當對第一電極108以及第二電極109施加恆定的導通電壓(垂直電場方式)時，如圖11A所示，進行黑色顯示。此時，液晶分子就成為沿縱方向排列的狀態。結果，來自背光的光不能穿過基板，而成為黑色顯示。

而且，如圖11B所示，當對第一電極108以及第二電極109之間施加恆定的截止電壓時，成為白色顯示。此時，液晶分子成為彎曲定向的狀態。結果，來自背光的光可以穿過配置為具有偏離的正交尼科耳狀態的一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，而進行預定的影像顯示。此時，透過設置彩色濾光片，可以進行全彩色顯示。彩色濾光片可以設置在第一基板101一側和第二基板102一側中的任何一側。

在這種OCB形態中，由於可以在液晶層中光學性地補償液晶分子的排列，所以視角依賴性較小。而且，透過使用一對層疊的包含多個偏光板的層，可以提高對比度。

在圖11C和11D中，示出FLC(鐵電性液晶)形態以及AFLC(反鐵電性液晶)形態的液晶的模式圖。

與圖10同樣，在第一基板101以及第二基板102上分別設置有第一電極108、第二電極109。而且，將為在與背光相反側，即觀看側的電極的第一電極108形成為至少具有透光性。在互相相對地配置的第一基板101以及第二基板102之間夾持具有顯示元件的層100。在第一基板101一側，第一A包含偏光板的層103和第一B包含偏光板的層104層疊為平行尼科耳狀態。在第二基板102一側，第二A包含偏光板的層105和第二B包含偏光板的層106層疊為平行尼科耳狀態。注意，第一A包含偏光板的層103及第一B包含偏光板的層104的透射軸和第二A包含偏光板的層105及第二B包含偏光板的層106的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

在具有這種結構的液晶顯示裝置中，當對於第一電極108以及第二電極109施加電壓(稱為垂直電場方式)時，如圖11C所示，成為白色顯示。此時，液晶分子從研磨方向移動，而成為沿與研磨方向偏離的方向排列的狀態。結果，來自背光的光可以穿過配置為具有偏離的正交尼科耳狀態的一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，而進行預定的影像顯示。

而且，如圖11D所示，當對第一電極108以及第二電極109之間不施加電壓時，進行黑色顯示。此時，液晶分子成為沿研磨方向的橫方向排列的狀態。結果，來自背光的光不能穿過基板，而成為黑色顯示。

作為使用於FLC形態以及AFLC形態的液晶材料，可以使用已知的材料。

圖12A和12B中，示出IPS(平面內切換)形態的液晶顯示裝置的模式圖。IPS形態為將液晶分子在平行於(相對於)基板的平面中固定的旋轉的形態，而且使用電極提供在一個基板側上的水平電場方式。

IPS形態的特徵在於透過設置在一個基板上的一對電極控制液晶。因此，在第二基板102上設置有一對電極150、151。一對電極150、151較佳的分別具有透光性。在互相相對地配置的第一基板101以及第二基板102之間夾持具有顯示元件的層100。在第一基板101一側，第一A包含偏光板的層103和第一B包含偏光板的層104層疊為平行尼科耳狀態。在第二基板102一側，第二A包含偏光板的層105和第二B包含偏光板的層106層疊為平行尼科耳狀態。注意，第一A包含偏光板的層103及第一B包含偏光板的層104的透射軸和第二A包含偏光板的層105及第二B包含偏光板的層106的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

在具有這種結構的液晶顯示裝置中，當對一對電極150、151施加電壓時，如圖12A所示，液晶分子成為沿與研磨方向偏離的電力線排列而進行白色顯示的導通狀態。於是，來自背光的光可以穿過配置為具有偏離的正交尼科耳狀態的一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，而進行預定的影像顯示。

然後，如圖12B所示，當對一對電極150、151之間不施加電壓時，成為黑色顯示，即截止狀態。此時，液晶分子成為沿研磨方向的橫方向排列的狀態。結果，來自背光的光不能穿過基板，而成為黑色顯示。

在圖8A至8D中，示出在IPS形態下可以使用的一對電極150和151的例子。如圖8A至8D的俯視圖所示，交替形成一對電極150和151。在圖8A中，電極150a以及電極151a為具有蜿蜒的波狀形態。在圖8B中，電極150b以及電極151b為具有同心圓狀的開口部分的形態。在圖8C中，電極150c以及電極151c為具有梳子狀且部分重疊的形態。在圖8D中，電極150d以及電極151d為具有梳子狀且相互的電極咬合的形態。

除了IPS形態之外，也可以採用FFS形態。在IPS形態中，將一對電極形成在同一表面上。另一方面，FFS形態是如下結構：如圖12C、12D所示，在電極152上中間夾絕緣膜形成電極153，而不在同一表面上形成一對電極。

在具有這種結構的液晶顯示裝置中，當對一對電極152、153施加電壓時，如圖12C所示，就成為進行白色顯示的導通狀態。於是，來自背光的光可以穿過配置為具有偏離的正交尼科耳狀態的一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，而進行預定的影像顯示。

然後，如圖12D所示，當對一對電極152、153之間不施加電壓時，成為黑色顯示，即截止狀態。此時，液晶分子成為沿橫方向排列且在平面內旋轉的狀態。結果，來自背光的光不能穿過基板，而成為黑色顯示。

在圖9A至9D中，示出在FFS形態下可以使用的一對電極152和153的例子。如圖9A至9D的俯視圖所示，將被形成為各種各樣的圖案的電極153形成在電極152上。在圖9A中，在電極152a上的電極153a為具有彎曲的“<”型形態。在圖9B中，在電極152b上的電極153b為具有同心圓狀的形態。在圖9C中，在電極152c上的電極153c為具有梳子狀且電極彼此咬合的形態。在圖9D中，電極152d上的電極153d為具有梳子狀的形態。

作為使用於IPS形態以及FFS形態的液晶材料，可以使用已知的材料。

當將本發明的結構，即設有一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層，並夾著顯示元件的一個層的層疊的偏光板和另一個層的層疊的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態的結構，適用於垂直電場方式的液晶顯示裝置時，可以進行對比度更高的顯示。這種垂直電場方式較佳的適用於在室內使用的電腦用顯示裝置或大型電視。

另外，當將本發明適用於水平電場方式的液晶顯示裝置時，不但可以實現廣視角化，而且可以進行對比度高的顯示。這種水平電場方式較佳的適用於攜帶型顯示裝置或電視裝置。

此外，本發明可以適用於旋光方式、散射方式、雙折射方式的液晶顯示裝置或將包含偏光板的層配置在基板的兩側的顯示裝置。

本實施例模式可以與實施例模式1至7自由地組合。

實施例模式9

以下參照圖18A和18B而說明本實施例模式。在圖18A、圖18B中，顯示出使用適用本發明而製造的TFT基板2600構成顯示裝置(液晶顯示模組)的一個例子。

圖18A顯示出液晶顯示模組的一個例子，其中使用密封劑2602將TFT基板2600和相對基板2601相互固定，並在這兩個基板之間提供包括TFT等的像素部分2603和液晶層2604以形成顯示區域。為了實現彩色顯示，需要彩色層2605，並且在RGB方式的情況下，對應於各像素而提供對應於紅、綠、藍各種顏色的彩色層。在TFT基板2600和相對基板2601的外側配置有第一A包含偏光板的層2606、第一B包含偏光板的層2626、驅動電路2608、第二A包含偏光板的層2607、第二B包含偏光板的層2627、擴散板2613。光源由冷陰極管2610和反射板2611構成。透過撓性線路板2609將電路基板2612連接到TFT基板2600。控制電路、電源電路等外部電路被包含在電路基板2612內。

在TFT基板2600和光源的背光之間層疊有第二A包含偏光板的層2607以及第二B包含偏光板的層2627，並且在相對基板2601上也層疊有第一A包含偏光板的層2606以及第一B包含偏光板的層2626。設置在背光側的第二A包含偏光板的層2607以及第二B包含偏光板的層2627層疊為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態，並且設置在觀看側的第一A包含偏光板的層2606以及第一B包含偏光板的層2626配置為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態。另一方面，第二A包含偏光板的層2607及第二B包含偏光板的層2627的透射軸和設置在觀看側的第一A包含偏光板的層2606及第一B包含偏光板的層2626的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

作為特徵，在本發明中，在一對層疊的包含偏光板的層中每一個層的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，且其中間夾著顯示元件。其結果，可以提高對比度。注意，在本實施例模式中，第一A包含偏光板的層2606和第一B包含偏光板的層2626的吸收軸的消光係數相同。同樣，第二A包含偏光板的層2607和第二B包含偏光板的層2627的吸收軸的消光係數相同。

層疊的第二A包含偏光板的層2607以及第二B包含偏光板的層2627、層疊的第一A包含偏光板的層2606以及第一B包含偏光板的層2626分別黏結於TFT基板2600、相對基板2601。另外，也可以在層疊的包含偏光板的層和基板之間有相位差膜的狀態下進行層疊。此外，根據必要，可以對觀看側的第一B包含偏光板的層2626進行反射防止處理。

對於液晶顯示模組，可以使用TN(扭轉向列)形態、IPS(平面內切換)形態、FFS(邊緣場切換)形態、MVA(多象限垂直配向)形態、PVA(垂直取向構型)形態、ASM(軸線對稱對準微單元)形態、OCB(光學補償雙折射)形態、FLC(鐵電性液晶)形態、AFLC(反鐵電性液晶)形態等。

圖18B顯示了將OCB形態適用於圖18A的液晶顯示模組的一個例子，該液晶顯示模組成為FS－LCD(場循序－LCD)。該FS－LCD在一個框周期內分別進行紅色發光、綠色發光、藍色發光，並且可以使用時間分割將影像合成而進行彩色顯示。此外，因為透過使用發光二極體或冷陰極管等進行各發光，所以不需要彩色濾光片。因此，不需要將三基色的濾色器排列，而限定各顏色的顯示區域，並且可以在任何區域中進行三種顏色的所有顯示。另一方面，因為在一個框周期內進行三種顏色的發光，所以要求液晶的高速回應。透過將採用FS方式的FLC形態、OCB形態適用於本發明的顯示裝置，可以完成高性能且高影像品質的顯示裝置、或液晶電視裝置。

OCB形態的液晶層具有所謂的π單元結構。π單元結構是指，液晶分子的預傾角對於在主動矩陣基板和相對基板之間的中心面成為對稱地定向液晶分子的結構。當對基板之間不施加電壓時，π單元結構的定向為斜面定向，並且當對基板之間施加電壓時，π單元結構的定向轉變為彎曲定向。在該彎曲定向時成為白色顯示。當進一步施加電壓時，彎曲定向的液晶分子與兩個基板垂直地定向，而成為光線不穿過的狀態。注意，當採用OCB形態時，可以獲得與現有的TN形態相比大約十倍迅速的高速回應。

另外，作為可應用於FS方式的形態，也可以使用HV(Half V)－FLC、SS(表面穩定)－FLC等，其中這些形態使用能夠高速工作的鐵電性液晶(FLC)。在OCB形態中，使用黏度比較低的向列型液晶。並且在HV－FLC、SS－FLC中，可以使用具有鐵電相的層列型液晶。

透過使液晶顯示模組的單元間隙變窄，可以提高液晶顯示模組的光學回應速度。此外，也可以透過降低液晶材料的黏度而提高液晶顯示模組的光學回應速度。對於TN形態中的液晶顯示模組的像素區域的像素距為30 μm或更小的情況，上述光學回應速度的提高更加有效。另外，透過使用過驅動法即瞬間提高(或降低)施加電壓的方式，可以實現高速化。

圖18B的液晶顯示模組為透過型的液晶顯示模組，其中提供紅色光源2910a、綠色光源2910b、藍色光源2910c作為光源。在液晶顯示模組中提供控制部分2912，以控制紅色光源2910a、綠色光源2910b、藍色光源2910c的導通/截止。由控制部分2912控制各種顏色的發光，且光線進入液晶中，並利用時間分割合成影像，而進行彩色顯示。

透過將包含偏光板的層配置為使層疊為平行尼科耳狀態的偏光板成為具有偏離的正交尼科耳狀態，可以減少透射軸方向的漏光。因此，可以提高顯示裝置的對比度。因此，可以製造高性能且高影像品質的顯示裝置。

本實施例模式可以與上述實施例模式分別組合而使用。

實施例模式10

使用圖23說明本實施例模式。圖23表示使用基板813構成顯示裝置的一個例子，該基板813是應用本發明而製作的TFT基板。

圖23顯示了顯示裝置部分801和背光單元803，其中，顯示裝置部分801包括基板813、包含TFT等的像素部分814、液晶層815、相對基板816、第一A包含偏光板的層817、第一B包含偏光板的層818、第二A包含偏光板的層811、第二B包含偏光板的層812、狹縫850、驅動電路819、以及FPC837，並且，背光單元803包括光源831、燈光反射器832、反射板834、導光板835、擴散板836。

圖23所示的本發明的顯示裝置能夠進行三維顯示而不使用眼鏡等的特別器具。配置在背光單元一側的具有開口部分的狹縫850使從光源入射的光變為條狀而透過，並將其入射到顯示裝置部分801。透過該狹縫850可以在處於觀看側的觀察者的兩眼之間產生視差。該觀察者的右眼和左眼同時分別只看見右眼用的像素和左眼用的像素。因此，觀察者可以看到三維的顯示。也就是說，在顯示裝置部分801中，被狹縫850賦予特定視角的光透過對應於右眼用影像和左眼用影像的每一像素，且右眼用影像和左眼用影像分離成不同的視角，從而進行三維顯示。

在基板813和光源的背光之間層疊有第二A包含偏光板的層811以及第二B包含偏光板的層812，而在相對基板816上也層疊有第一A包含偏光板的層817以及第一B包含偏光板的層818。設置在背光側的第二A包含偏光板的層811以及第二B包含偏光板的層812層疊為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態，並且設置在觀看側的第一A包含偏光板的層817以及第一B包含偏光板的層818配置為使彼此的透射軸成為平行尼科耳狀態。而且，第二A包含偏光板的層811及第二B包含偏光板的層812的透射軸和設在觀看側的第一A包含偏光板的層817及第一B包含偏光板的層818的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態。

作為特徵，在本發明中，在一對層疊的包含偏光板的層中每一個層的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，且其中間夾著顯示元件。其結果，可以提高對比度。注意，在本實施例模式中，第一A包含偏光板的層817和第一B包含偏光板的層818的吸收軸的消光係數相同。同樣，第二A包含偏光板的層811和第二B包含偏光板的層812的吸收軸的消光係數相同。

透過使用本發明的顯示裝置製造電視裝置、手機等的電子設備，可以提供能夠進行三維顯示並具有高功能和高影像品質的電子設備。

實施例模式11

透過使用根據本發明製造的顯示裝置，可以製造電視裝置(簡單地稱為電視機、或電視接收機)。圖20為顯示了電視裝置的主要結構的方塊圖。顯示面板具有如下結構：只形成像素部分701(如圖16A所示)並且使用TAB方式安裝掃描線驅動電路703和信號線驅動電路702(如圖17B所示)；使用COG方式安裝掃描線驅動電路703和信號線驅動電路702(如圖17A所示)；如圖16B所示，形成TFT，並在基板上整合形成像素部分701和掃描線驅動電路703，且另外安裝信號線驅動電路702作為驅動器IC；將像素部分701、信號線驅動電路702、掃描線驅動電路703在基板上形成為一體(如圖16C所示)等。但是，任何結構都可以採用。

作為其他外部電路的結構，在視頻信號輸入側提供：將調諧器704所接收的視頻信號放大的視頻信號放大電路705；將從視頻信號放大電路705輸出的信號轉換成對應於紅、綠、藍各種顏色的色度信號的視頻信號處理電路706；將視頻信號轉換成驅動器IC的輸入規格的控制電路707等。控制電路707將信號分別輸出到掃描線側和信號線側。在進行數位驅動的情況下，可以在信號線側提供信號分割電路708，並且將輸入數位信號劃分成m個而供應該信號。

將調諧器704所接收的信號中的音頻信號發送到音頻信號放大電路709，並透過音頻信號處理電路710將從音頻信號放大電路709輸出的信號提供給揚聲器713。控制電路711從輸入部分712接收接收站(接收頻率)或音量的控制資訊，並將信號傳送到調諧器704、音頻信號處理電路710。

如圖21A至21C所示，可以將這些液晶顯示模組編入到框體，而完成電視裝置。當使用如圖18A、18B所示的液晶顯示模組時，可以完成液晶電視裝置。另外，當使用如實施例模式10所示的具有三維顯示功能的顯示裝置時，可以製造能夠進行三維顯示的電視裝置。在圖21A中，由顯示模組形成主螢幕2003，並且提供揚聲器部分2009、操作開關等作為其他附屬設備。如此，根據本發明可以完成電視裝置。

透過顯示面板2002被編入到框體2001，且接收器2005接收普通電視廣播，並透過數據機2004將電視裝置連接到利用有線或無線的通信網路，而可以實現單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間、或者接收者之間)資訊通信。可以透過使用在框體2001內被編入的開關或在框體2001內不被編入的遙控裝置2006，而操作電視裝置。並且也可以在該遙控裝置2006中提供用於顯示輸出資訊的顯示部分2007。

另外，除了主螢幕2003之外，該電視裝置還可以包含由第二顯示面板形成的子螢幕2008以顯示頻道、音量等。在本結構中，可以使用本發明的液晶顯示面板而形成主螢幕2003和子螢幕2008，並且還可以使用廣視角的EL顯示面板而形成主螢幕2003，使用能夠以低耗電量顯示影像的液晶顯示面板而形成子螢幕2008。另外，為了優先地減小耗電量，可以使用液晶顯示面板而形成主螢幕2003，使用EL顯示面板而形成子螢幕2008，並且也可以使子螢幕2008具有能夠一亮一滅的結構。當使用本發明時，即使使用如此大型基板且使用多個TFT或電子部件，也可以製造可靠性高的顯示裝置。

圖21B顯示例如具有20英寸至80英寸的大型顯示部分的電視裝置。該電視裝置包括框體2010、作為操作部分的鍵盤部分2012、顯示部分2011、揚聲器部分2013等。本發明適用於顯示部分2011的製造。由於圖21B所示的顯示部分由能夠彎曲的物質構成，因此成為顯示部分被彎曲的電視裝置。如此，因為可以自由設計顯示部分的形狀，所以可以製造具有所希望的形狀的電視裝置。

圖21C顯示例如具有20英寸至80英寸的大型顯示部分的電視裝置。該電視裝置包括框體2030、顯示部分2031、作為操作部分的遙控裝置2032、揚聲器部分2033等。本發明適用於顯示部分2031的製造。由於圖21C所示的電視裝置為壁掛式，因此並不需要廣大安裝空間。

另外，因為液晶的雙折射根據溫度而變化，所以穿過液晶的光的偏振狀態變化，並且從可見側偏光板的漏光程度變化。結果，依據液晶的溫度，而對比度就變動。由此，較佳的保持恆定的對比度地控制驅動電壓。為了控制驅動電壓，可以在顯示裝置中配置檢驗透射率的元件，並且根據檢驗的結果而控制驅動電壓。作為檢驗透射率的元件，可以使用由IC晶片構成的光感測器。另外，可以在顯示裝置中配置檢驗溫度的元件，並且根據檢驗的結果以及由液晶元件的溫度導致的對比度的變動，而控制驅動電壓。作為檢驗溫度的元件，可以使用由IC晶片構成的溫度感測器。此時，較佳的檢驗透射率的元件、檢驗溫度的元件被配置為藏在顯示裝置中的框體部分。

例如，較佳的在安裝於圖21A至21C所示的電視裝置的本發明的顯示裝置的液晶顯示元件附近配置檢驗溫度的元件，並且將液晶的溫度變化的資訊反饋於控制驅動電壓的電路。因為檢驗透射率的元件最好更接近於可見側，所以較佳的將它配置在顯示幕的表面上，並由框體覆蓋它。然後，與溫度變化的資訊相同，較佳的將檢驗出來的透射率的變化的資訊反饋於控制驅動電壓的電路。

因為透過將一對層疊的包含偏光板的層的每一個層的偏光板的透射軸配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，本發明可以進行細微的對比度的調整，所以可以應付由液晶的溫度導致的微小的對比度變動，而且使對比度成為最合適的。因此，透過根據本發明的顯示裝置被使用的情況(室內、室外、氣候等)，預先使對比度成為最合適地將一對層疊為平行尼科耳狀態的包含偏光板的層製作為使夾著顯示元件且彼此的層的偏光板的透射軸成為具有預定偏離的正交尼科耳狀態，可以提供進行高性能且高影像品質的顯示的電視裝置或電子設備。

當然，本發明不局限於電視裝置，並且可以適用於各種各樣的用途，如個人電腦的監視器、尤其是大面積的顯示媒體如火車站或機場等中的資訊顯示板或者街頭上的廣告顯示板等。

實施例模式12

作為根據本發明的電子設備，可以舉出如電視裝置(簡單地稱為電視，或者電視接收機)、攝像設備如數位相機、數位視頻相機、行動電話(簡單地稱為行動電話、手機)、PDA等的攜帶型資訊終端、攜帶型遊戲機、用於電腦的監視器、電腦、汽車音響等的聲音再現裝置、家用遊戲機等的具備記錄媒體的影像再現裝置等。對於其具體例子將參照圖22而說明。

圖22A所示的攜帶型資訊終端設備包括主體9201、顯示部分9202等。對於顯示部分9202可以適用本發明的顯示裝置。結果，可以提供對比度高的攜帶型資訊終端設備。

圖22B所示的數位視頻相機包括顯示部分9701、顯示部分9702等。對於顯示部分9701可以適用本發明的顯示裝置。結果，可以提供對比度高的數位視頻相機。

圖22C所示的行動電話包括主體9101、顯示部分9102等。對於顯示部分9102可以適用本發明的顯示裝置。結果，可以提供對比度高的行動電話。

圖22D所示的攜帶型電視裝置包括主體9301、顯示部分9302等。對於顯示部分9302可以適用本發明的顯示裝置。結果，可以提供對比度高的攜帶型電視裝置。此外，可以將本發明的顯示裝置廣泛地適用於如下的電視裝置：安裝到行動電話等的攜帶型終端的小型電視裝置；能夠搬運的中型電視裝置；以及大型電視裝置(例如40英寸或更大)。

圖22E所示的攜帶型電腦包括主體9401、顯示部分9402等。對於顯示部分9402可以適用本發明的顯示裝置。結果，可以提供對比度高的攜帶型電腦。

如此，透過採用本發明的顯示裝置，可以提供對比度高的電子設備。

實施例1

在本實施例中將說明，在如下情況下的光學計算的結果：當採用TN形態的透過型液晶顯示裝置時，層疊偏光板，並將背光側的偏光板和觀看側的偏光板配置為與正交尼科耳狀態偏離。此外，為了比較，對不層疊偏光板的情況進行光學計算。注意，以對比度為全面白色顯示時的透射率(也稱作白色透射率)和全面黑色顯示時的透射率(也稱作黑色透射率)之間的比率(白色透射率/黑色透射率)，並分別計算黑色透射率和白色透射率來算出對比度。

在本實施例中，透過使用液晶用光學計算類比軟體的LCD MASTER(日本Shintech公司製造)來進行計算。在利用LCD MASTER進行光學計算以算出透射率的情形中，用不考慮各要件之間的多重干擾的2×2矩陣的光學計算演算法來進行計算。這時的波長設定為550nm。

作為光學計算物件的光學佈置，具有如圖25所示的結構，即從背光側按偏光板2、相位差膜D、相位差膜B、玻璃基板、TN液晶、玻璃基板、相位差膜A、相位差膜C、偏光板1的順序層疊。在本實施例中，配置有以TN形態的廣視角化為目的的上下各兩片的相位差膜(相位差膜A以及相位差膜C、相位差膜B以及相位差膜D)。首先，為了獲取對比度最高的觀看側的偏光板1的透射軸角度，算出0V(白色)透射率和5V(黑色)透射率的對比度(0V透射率/5V透射率)。這時的條件如下：觀看側的偏光板1為單層；觀看側的偏光板1的透射軸的角度對於背光側的偏光板2的透射軸在從正交尼科耳狀態為正負一度的範圍內旋轉；施加到液晶的電壓為0V、5V。注意，透射率是指當背光為1時的在顯示元件正面上的對於背光的透射率。

表1示出在波長為550nm時的偏光板1和偏光板2的物性值。表2示出在波長為550nm時的液晶的物性值以及配置方式，表3示出在波長為550nm時的相位差膜A以及相位差膜B的物性值以及配置方式，表4示出在波長為550nm時的相位差膜C以及相位差膜D的物性值以及配置方式。相位差膜A、B、C、D都是具有負單軸性質的相位差膜。

圖26、27、28分別示出在使觀看側的偏光板旋轉時的對比度、黑色透射率、白色透射率的結果。

參照圖26可以知道，當觀看側的偏光板的透射軸的角度為134.9度時，對比度為最大，這是與正交尼科耳狀態的135度偏離0.1度。由圖27可知，白色透射率在上述旋轉角度的情況下沒達到最大值，並由圖28可知，黑色透射率最低的角度是134.9度。由此，對比度最大時的觀看側的偏光板1的透射軸的角度是黑色透射率最低時的角度。也就是說，透過使偏光板1的透射軸偏離到黑色透射率最低時的角度，可以實現高對比度。

接下來，對偏光板的不同個數下的對比度進行比較。圖29A的結構A具有兩個偏光板，並從背光側按偏光板2、相位差膜D、相位差膜B、玻璃基板、TN液晶、玻璃基板、相位差膜A、相位差膜C、偏光板1的順序層疊，其中，觀看側的偏光板1的透射軸和背光側的偏光板2的透射軸配置為與正交尼科耳狀態偏離的134.9度。圖29B的結構B具有三個偏光板，並從背光側按偏光板3、偏光板2、相位差膜D、相位差膜B、玻璃基板、TN液晶、玻璃基板、相位差膜A、相位差膜C、偏光板1的順序層疊，其中，觀看側的偏光板1的透射軸和背光側的偏光板2的透射軸配置為與正交尼科耳狀態偏離的134.9度。圖29C的結構C具有四個偏光板，並從背光側按偏光板3、偏光板2、相位差膜D、相位差膜B、玻璃基板、TN液晶、玻璃基板、相位差膜A、相位差膜C、偏光板1、偏光板4的順序層疊，其中，觀看側的偏光板1的透射軸和背光側的偏光板2的透射軸配置為與正交尼科耳狀態偏離的134.9度。偏光板3以及偏光板4和偏光板1以及偏光板2具有相同的物性值。偏光板1至偏光板4的物性值、以及液晶和相位差膜A、B、C、D的物性值及配置方式與表1、表2、表3、表4相同。

表5示出在波長為550nm時的結構A、B、C的在顯示元件正面上的0V透射率和5V透射率之間的對比度的結果。可知，與使單層偏光板配置為偏離正交尼科耳狀態的結構A相比，層疊偏光板並將它們配置為與正交尼科耳狀態偏離的結構C具有四倍或更高對比度。

根據上述結果，透過層疊偏光板，並使背光側的偏光板和觀看側的偏光板配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，可以獲取高對比度。

實施例2

在本實施例中將說明，在如下情況下的光學計算的結果：當採用VA形態的透過型液晶顯示裝置時，層疊偏光板，並將背光側的偏光板和觀看側的偏光板配置為與正交尼科耳狀態偏離。此外，為了比較，對不層疊偏光板的情況進行光學計算。注意，以對比度為白色透射率和黑色透射率之間的比率(白色透射率/黑色透射率)，並分別計算黑色透射率和白色透射率來算出對比度。

作為光學計算物件的光學佈置，具有如圖30所示的結構，即從背光側按偏光板2、相位差膜F、玻璃基板、VA液晶、玻璃基板、相位差膜E、偏光板1的順序層疊。在本實施例中，配置有以VA形態的廣視角化為目的的上下各一片的相位差膜(相位差膜E以及相位差膜F)。首先，為了獲取對比度最高的觀看側的偏光板1的透射軸角度，算出7V(白色)透射率和0V(黑色)透射率的對比度(7V透射率/0V透射率)。這時的條件如下：觀看側的偏光板1為單層；觀看側的偏光板1的透射軸的角度對於背光側的偏光板2的透射軸在從正交尼科耳狀態為正負一度的範圍內旋轉；施加到液晶的電壓為0V、7V。注意，透射率是指當背光為1時的在顯示元件正面上的對於背光的透射率。注意，一對基板的研磨方向為反向平行(anti－parallel)。

表6示出在波長為550nm時的偏光板1和偏光板2的物性值。表7示出在波長為550nm時的液晶的物性值以及配置方式，表8示出在波長為550nm時的相位差膜E以及相位差膜F的物性值以及配置方式。相位差膜E、F都是具有負單軸性質的相位差膜。

圖31、32、33分別示出在使觀看側的偏光板旋轉時的對比度、白色透射率、黑色透射率的結果。

參照圖31可知，當觀看側的偏光板的透射軸的角度為45.1度時，對比度為最大，這是與正交尼科耳狀態的45度偏離0.1度。由圖32可知，白色透射率在上述旋轉角度的情況下沒達到最大值，並由圖33可知，黑色透射率最低的角度是45.1度。由此，對比度最大時的觀看側的偏光板1的透射軸的角度是黑色透射率最低時的角度。也就是說，透過使偏光板1的透射軸偏離到黑色透射率最低時的角度，可以實現高對比度。

接下來，對偏光板的不同個數下的對比度進行比較。圖34A的結構D具有兩個偏光板，並從背光側按偏光板2、相位差膜F、玻璃基板、VA液晶、玻璃基板、相位差膜E、偏光板1的順序層疊，其中，觀看側的偏光板1的透射軸和背光側的偏光板2的透射軸配置為與正交尼科耳狀態偏離的45.1度。圖34B的結構E具有三個偏光板，並從背光側按偏光板3、偏光板2、相位差膜F、玻璃基板、VA液晶、玻璃基板、相位差膜E、偏光板1的順序層疊，其中，觀看側的偏光板1的透射軸和背光側的偏光板2的透射軸配置為與正交尼科耳狀態偏離的45.1度。圖34C的結構F具有四個偏光板，並從背光側按偏光板3、偏光板2、相位差膜F、玻璃基板、VA液晶、玻璃基板、相位差膜E、偏光板1、偏光板4的順序層疊，其中，觀看側的偏光板1的透射軸和背光側的偏光板2的透射軸配置為與正交尼科耳狀態偏離的45.1度。偏光板3以及偏光板4和偏光板1以及偏光板2具有相同的物性值。偏光板1至偏光板4的物性值、以及液晶和相位差膜E、F的物性值及配置方式與表6、表7、表8相同。

表9示出在波長為550nm時的結構D、E、F的在顯示元件正面上的7V透射率的對比度和5V透射率的對比度的結果。可知，與使單層偏光板配置為偏離正交尼科耳狀態的結構D相比，層疊偏光板並將它們配置為與正交尼科耳狀態偏離的結構F具有50倍或更高對比度。

根據上述結果，透過層疊偏光板，並使背光側的偏振器和觀看側的偏光板配置為具有偏離的正交尼科耳狀態，可以獲取高對比度。

100．．．包括液晶元件的層

101．．．第一基板

102．．．第二基板

103．．．第一A包含偏光板的層

104．．．第一B包含偏光板的層

105．．．第二A包含偏光板的層

106．．．第二B包含偏光板的層

121．．．第一C包含偏光板的層

113．．．相位差板

114．．．相位差板

50a、50b、50c、50d．．．保護層

51．．．第一A偏光板

52．．．第一B偏光板

56a、56b．．．保護層

57．．．第一A偏光板

58．．．第一B偏光板

60a、60b．．．保護層

61．．．第一A偏光板

62．．．第一B偏光板

2700．．．基板

2701．．．像素部份

2702．．．像素

2703．．．掃描線側輸入端子

2704．．．信號線側輸入端子

2751．．．驅動IC

2750．．．FPC

3702．．．掃描線側驅動電路

3700．．．基板

3704．．．信號線側驅動電路

4700．．．基板

4701．．．像素部份

4702．．．掃描線側驅動電路

4704．．．信號線側驅動電路

600．．．基板

606．．．像素區域

608a、608b．．．驅動電路區域

692．．．密封劑

695．．．相對基板

607．．．信號線驅動電路

622．．．電晶體

623．．．電容器元件

620．．．電晶體

621．．．電晶體

604a、604b．．．底絕緣膜

630．．．像素電極層

611．．．絕緣膜

612．．．絕緣膜

615．．．絕緣膜

616．．．絕緣膜

631．．．絕緣膜

633．．．絕緣層

634．．．導電層

635．．．彩色層

637．．．間隔器

632．．．液晶層

641．．．第一A包含偏光板的層

642．．．第一B包含偏光板的層

643．．．第二A包含偏光板的層

644．．．第二B包含偏光板的層

678．．．端子電極層

694．．．FPC

696．．．各向異性導電層

200．．．基板

201．．．像素電極層

202．．．絕緣層

203．．．絕緣層

204．．．液晶層

205．．．絕緣層

206．．．相對電極層

207．．．黑矩陣

208．．．濾色器

210．．．相對基板

220．．．電晶體

281．．．間隔器

282．．．密封劑

231．．．第一A包含偏光板的層

232．．．第一B包含偏光板的層

233．．．第二A包含偏光板的層

234．．．第二B包含偏光板的層

287．．．端子電極層

285．．．各向異性導電層

286．．．FPC

352．．．背光單元

331．．．光源

332．．．燈光反射器

334．．．反射板

335．．．導光板

336．．．擴散板

505．．．像素部份

508．．．驅動電路部份

510．．．掃描線

512．．．信號線

501．．．影像信號

502．．．控制信號

503．．．信號線驅動電路

504．．．掃描線驅動電路

506．．．照明單元

507．．．電源

541．．．移位暫存器

542．．．位準移位器

543．．．緩衝器

531．．．移位暫存器

532．．．第一鎖存器

533．．．第二鎖存器

534．．．位準移位器

535．．．緩衝器

401．．．冷陰極管

402．．．LED

403．．．LED

404．．．LED

405．．．LED

108．．．第一電極

109、109a、109b、109c．．．第二電極

158．．．突起物

159．．．突起物

162．．．絕緣層

150、150a、150b、150c．．．電極

151、151a、151b、151c．．．電極

152、152a、152b、152c、152d．．．電極

153、153a、153b、153c、153d．．．電極

2600．．．TFT基板

2601．．．相對基板

2602．．．密封劑

2603．．．像素部份

2604．．．液晶層

2605．．．彩色層

2606．．．第一A包含偏光板的層

2626．．．第一B包含偏光板的層

2607．．．第二A包含偏光板的層

2627．．．第二B包含偏光板的層

2613．．．擴散板

2610．．．冷陰極管

2611．．．反射板

2612．．．電路板

2609．．．撓性線路板

2910a．．．紅色光源

2910b．．．綠色光源

2910c．．．藍色光源

2912．．．控制部份

813．．．基板

801．．．顯示裝置部份

802．．．背光單元

814．．．像素部份

815．．．液晶層

816．．．相對基板

817．．．第一A包含偏光板的層

818．．．第一B包含偏光板的層

811．．．第二A包含偏光板的層

812．．．第二B包含偏光板的層

850．．．狹縫

819．．．驅動電路

837．．．FPC

832．．．燈光反射器

831．．．光源

834．．．反射板

835．．．導光板

836．．．光擴散板

701．．．像素部份

702．．．信號線側驅動電路

703．．．掃描線側驅動電路

704．．．調諧器

705．．．視頻信號放大電路

706．．．視頻信號處理電路

707．．．控制電路

708．．．信號分割電路

709．．．音頻信號放大電路

710．．．音頻信號處理電路

711．．．控制電路

712．．．輸入部份

2001．．．框體

2002．．．顯示面板

2003．．．主螢幕

2004．．．數據機

2005．．．接收器

2006．．．遙控單元

2007．．．顯示部份

2008．．．子螢幕

2009．．．揚聲器部份

2010．．．框體

2011．．．顯示部份

2012．．．鍵盤部份

2013．．．揚聲器部份

2030．．．框體

2031．．．顯示部份

2032．．．遙控單元

9201．．．主體

9202．．．顯示部份

9701．．．顯示部份

9702．．．顯示部份

9101．．．主體

9102．．．顯示部份

9301．．．主體

9302．．．顯示部份

9401．．．主體

1．．．偏光板

2．．．偏光板

3．．．偏光板

4．．．偏光板

圖1A和1B是表示本發明的顯示裝置的截面圖以及透視圖；圖2A和2B是表示本發明的顯示裝置的截面圖以及透視圖；圖3A和3B是表示本發明的顯示裝置的截面圖以及透視圖；圖4A和4B是表示本發明的顯示裝置的截面圖以及透視圖；圖5是表示本發明的顯示裝置的圖；圖6是表示本發明的顯示裝置的圖；圖7A和7B是表示本發明的顯示裝置的俯視圖以及截面圖；圖8A至8D是表示本發明的顯示裝置的俯視圖；圖9A至9D是表示本發明的顯示裝置的俯視圖；圖10A至10F是表示本發明的液晶形態的截面圖；圖11A至11D是表示本發明的液晶形態的截面圖；圖12A至12D是表示本發明的液晶形態的截面圖；圖13A至13C是表示本發明的包含偏光板的層的結構的截面圖；圖14A和14B是表示本發明的顯示裝置的俯視圖以及截面圖；圖15是表示本發明的顯示裝置的截面圖；圖16A至16C是表示本發明的顯示裝置的俯視圖；圖17A和17B是表示本發明的顯示裝置的截面圖；圖18A和18B是表示本發明的顯示裝置的截面圖；圖19A至19D是表示本發明的顯示裝置具有的照射機構的截面圖；圖20是表示適用本發明的電子設備的主要結構的方塊圖；圖21A至21C是表示本發明的電子設備的附圖；圖22A至22E是表示本發明的電子設備的附圖；圖23是表示本發明的顯示裝置的截面圖；圖24A至24C是表示本發明的顯示裝置的方塊圖；圖25是表示本發明的實驗條件的附圖；圖26是表示本發明的實驗結果的圖表；圖27是表示本發明的實驗結果的圖表；圖28是表示本發明的實驗結果的圖表；圖29A至29C是表示本發明的實驗條件的附圖；圖30是表示本發明的實驗條件的附圖；圖31是表示本發明的實驗結果的圖表；圖32是表示本發明的實驗結果的圖表；圖33是表示本發明的實驗結果的圖表；和圖34A至34C是表示本發明的實驗條件的附圖。