[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置及其制造方法，特别是涉及具备聚光透镜的液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

近年来，IPS(平面转换，In Plane Switching)方式和VA(垂直取向，Vertical Alignment)方式等广视角的透射型液晶显示装置作为各种设备的监视器或电视得到普及。另外，液晶显示装置由于优良的轻量性，在以手机、数码相机为代表的便携式信息设备中也得到普及。然而，随着便携式信息设备的轻量化，要求便携式信息设备用的显示装置更为薄型化、轻量化，当前的便携式信息设备用的液晶显示装置大多数是通过在制造工序中研磨液晶面板的玻璃基板来使其薄型化。玻璃基板的研磨方法一般有使用氢氟酸等的化学研磨以及使用研磨剂的属于物理研磨的机械研磨。

另外，便携式信息设备用的显示装置要求能在晴天时的户外等的周围明亮的环境到室内黑暗的环境这样宽幅的亮度范围下使用。因此，正在开发一种在1个像素内具有反射显示部和透过显示部的半透射型液晶显示装置。该半透射型液晶显示装置，其在透过显示部与以往的液晶面板同样，利用背照光进行显示，在反射显示部则通过反射外部光来显示。然而，在反射显示部中，为了遮蔽背照光，开口率要比全透射型液晶显示装置的低，这是存在的问题。

另一方面，对于便携式信息设备来说，面向地面波数字电视播送的手机、移动体终端的1段(セグメント)部分接收信息服务(受信サ一ビス)和利用高精细的照片的机会日益增加，因此，液晶显示装置正朝着高精细化方向发展。由于用来驱动液晶的薄膜晶体管的尺寸和配线宽度的微细化有限度，因此，随着高精细化的进展，在形成薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)的基板(TFT基板)上的配线所占的区域就相应地增大。由于配线由金属等不透光的物质形成，因此将背照光遮蔽。因此，随着高精细化的进展，透光的开口部就减少。

这样，在便携式信息设备用的显示装置中，存在着向显示装置前方透过的背照光的比例减少的倾向。作为避免该问题的方法，目前有如下技术：在TFT基板的外表面形成聚光透镜，使背照光会聚到光开口部，这样就能够有效地利用原本应被TFT基板的配线、反射部遮住的背照光。

作为与本申请发明有关的文献，有特开2003-337327号公报、特开2008-304523号公报、特开2007-25458号公报、以及特开2007-133037号公报。特开2003-337327号公报公开了将聚光板贴合到液晶面板的背照光一侧的液晶显示装置，该聚光板具有用于将背照光源发出的光会聚到像素电极开口处的线形聚光透镜。然而，聚光板不仅具有聚光透镜的厚度，而且具有聚光板的基材的厚度，因此，从薄型化的观点考虑，以那种只在液晶面板上形成透镜的方法为好。特开2008-304523号公报公开了采用胶版印刷，在偏振膜上直接形成聚光透镜的结构。特开2007-25458号公报公开了采用一种利用液晶面板的像素矩阵图案的光刻技术，为不介入偏振膜而直接将聚光透镜形成到液晶面板外表面的技术。另外，已知有一些直接形成透镜的技术，包括金属模转印方式和喷墨方式、凹版胶印等印刷方式、采用光刻技术的方式等。特开2007-133037号公报公开了将聚光透镜直接形成到液晶面板外表面之后，以设置在透镜顶点的许多凸部作为支持体，安装偏振膜的方法。

发明内容

当在粘贴在液晶面板的偏振膜上形成聚光透镜时，偏振膜会由于受到加热或湿度发生变化而引起伸缩，因此会使透镜形状、透镜间距等发生变化，从而对显示性能产生影响。另外，从聚光透镜到光开口部的距离在光学设计中受到限制，因此，偏振膜的厚度有时会成为问题。

另一方面，当不介入偏振膜而在液晶面板的外表面直接形成聚光透镜时，安装偏振膜的位置会出现问题。即，当在液晶面板上安装偏振膜时，将带有粘合剂的偏振膜粘贴到液晶面板的外表面。然而，当要在液晶面板的外表面形成聚光透镜时，就必须从聚光透镜的上方粘贴偏振膜，因此聚光透镜的间隙就会被偏振膜的粘合剂填满。该场合下会发生如下问题：聚光透镜本来是借助于作为光介质的空气与聚光透镜之间的折射率差而产生聚光功能的，但由于粘合剂将空间填满，因此导致折射率差减少，从而使聚光功能显著降低。如果采用增加聚光透镜与粘接剂的折射率差的方法，或者采用以折射率大于聚光透镜的材料来填满透镜的间隙、并从其上方粘贴偏振膜的方法，虽然可以在一定程度上保持聚光功能，但不可避免导致聚光能力降低。