[发明专利]液晶显示装置

说明书

本申请以下列日本专利申请为基础，并以下列申请为基础要求优先权：1999年9月30日提交的JP11-279209；1999年10月29日提交的JP11-309062；2000年7月14提交的JP2000-214589；2000年7月14日提交的JP2000-214590；2000年7月25日提交的JP2000-224316；和2000年8月2日提交的JP2000-234378，这些申请的全部内容在此引为参考。

本发明涉及一种通过利用外部光进行反射显示的液晶显示装置。

液晶显示装置包括一个液晶元件和一对布置成把液晶元件夹置其中的偏振片。液晶元件包括一个位于显示器观察一侧上的前透明基底，一个位于面对前透明基底的后透明基底，两个分别设置在前、后透明基底内表面的电极，和一个穿插在两电极之间的液晶层。透射光的偏振状态根据施加在两电极之间的电场通过液晶层控制。

TN(扭曲向列相)型液晶广泛地用于这种液晶显示器。TN型液晶显示装置的构造使得包含在液晶元件中的液晶层的液晶分子在没有电场的状态下以大约90°扭曲角的扭曲形式取向。另外，成对的偏振片布置成其透射轴基本上彼此平行或基本上彼此垂直。

液晶显示装置包括透射型和反射型，透射型显示装置利用从背光发射的照明光进行透射显示，反射型显示装置利用在适用液晶显示装置的环境中的外部光进行透射显示。透射型液晶显示装置为发射背光消耗大量的电功率，所以，利用外部光进行反射显示的反射型液晶显示装置就节省功率而言比较优越。

传统的反射型液晶显示装置构造成其反射片布置在位于液晶元件后面的后偏振片的后面。

在传统的反射型液晶显示装置中，入射到位于显示器观察方前透明基底上的外部光能够通过布置在液晶元件前面的前偏振片的偏振作用以线性偏振光入射到液晶元件上。入射到液晶元件的光的偏振状态受液晶层的控制并再照射到液晶元件的后侧。在照射到液晶元件后侧的光束中，穿过后偏振片的光束成份被反射片反射，并且反射的光能够透过后偏振片、液晶元件和前偏振片，从而照射到显示装置的前侧上。

在传统的反射型液晶显示装置中，包含在前侧入射光中的沿前偏振片透射轴的偏振光分量穿过前偏振片入射到液晶元件上，沿前偏振片吸收轴的偏振光分量被前偏振片吸收。然后，前侧入射光的一半被前偏振片吸收，成为无用光。结果是，传统的反射型液晶显示装置在其入射光利用率上较低，被反射片反射、从而入射到前侧的光有很高的密度，致使得不到明亮的显示屏。

本发明的目的在于提供一种液晶显示装置，该装置能够通过有效利用从前侧入射的外部光增大显示屏的亮度，并还可获得很好的对比度。

根据本发明的一个实现上述目的的方面，提供了一种液晶显示装置，包括：

一个液晶元件，包括一个位于观察者一方并有第一电极设置一表面上的前基底，一个具有面对第一电极分布的第二电极的后基底，和一个插在两基底之间的液晶层，液晶层根据施加到第一和第二电极之间的电场控制透射光的偏振态；

一个第一反射偏振片，设置在液晶元件的前侧，反射入射光中两种彼此垂直的偏振光分量中的一种偏振光并透射另一种偏振光；和

一个后侧元件，设置在液晶元件的后面并至少反射透过液晶元件的光的一部分，以致于入射到后侧。

液晶显示装置还包括一个设置在反射偏振片前侧的散射装置和一个设置在反射偏振片和液晶元件之间以及/或液晶元件和后侧元件之间的散射层。散射层最好由具有设置在一个表面上的微透镜的透镜膜形成。

在本发明的液晶显示装置中，把另一个反射偏振片用作后侧元件，该元件透射入射光中两种彼此垂直的偏振光分量中的一种偏振光并反射另一种偏振光。当液晶元件是液晶分子以90°扭曲角扭曲的TN型液晶元件时，设置在液晶元件前侧的第一反射偏振片布置成其透射轴基本上平行或垂直于液晶元件前基底附近的液晶分子取向。另一方面，构成后侧元件的第二反射偏振片布置成其透射轴平行或垂直于第一反射偏振片的透射轴。另外，还可以在后侧元件的前侧上分布背光。

后侧元件由一个反射偏振片和一个光吸收装置构成。光吸收装置由一个光吸收膜或一个吸收偏振片形成，这些光吸收膜或偏振片吸收入射光中彼此垂直的两种偏振光分量中的一种偏振光并透射另一种偏振光。另外，后偏振片通过吸收偏振片和设置在吸收偏振片后侧上的反射片构成。