專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置。具體而言，本發(fā)明涉及在強周圍光下可見性也良好的透射型液晶顯示裝置。
背景技術：
近年來，即使在應運而生的顯示媒體中，使用液晶的液晶顯示裝置(LCDLiquid Crystal Display)，由于能以低耗電進行顯示，也最快地付諸實用。作為該液晶顯示裝置的顯示模式和驅(qū)動方法，提出單純矩陣方式和有源矩陣方式兩種。另一方面，隨著信息多媒體化向前進展，要求顯示器高析像度化、高對比度化、多色調(diào)(多彩色、標準彩色)化和大視場角化。對這樣的要求，可認為單純矩陣方式難適應。因此，提出各個像素設置開關元件(有源元件)從而使可驅(qū)動的掃描線電極數(shù)量增多的有源矩陣方式。
利用這種有源矩陣方式的技術，正在完成顯示器的高析像度、高對比度化、多色調(diào)化以及大視場角化。有源矩陣方式的液晶顯示裝置，其組成為通過開關元件電連接設置成矩陣狀的像素電極和在該像素電極附近通過的掃描線。作為這種開關元件，有2端子非線性元件和3端子非線性元件，當前采用的開關元件的代表是3端子元件的薄膜晶體管(TFTThin Film Transistor)。
近年來，這種有源矩陣方式的液晶顯示裝置，在以便攜電話等為代表的移動設備中快速普及。
已有的透射型液晶顯示裝置在液晶顯示面板的背面配置背后照明單元進行透射顯示。這種方法在室內(nèi)等周圍光較弱的環(huán)境下，能獲得良好的畫面顯示。然而，在室外和窗口等直射陽光照射的周圍光強的環(huán)境下，液晶顯示面板的表面和內(nèi)部布線上反射周圍光。該反射光的光量從背后照明單元出射，并且大于液晶屏透射光的光量，因而周圍光強的環(huán)境下，實際上不可能確認畫面顯示(不可能取得良好的可見性)。
因此，作為在周圍光強的環(huán)境下也能獲得良好可見性的技術，開發(fā)了反射型和半透射型液晶顯示裝置。這種反射型和半透射型液晶顯示裝置，具有在液晶顯示面板內(nèi)部反射周圍光，并進行畫面顯示用的反射部(反射板)。這種結(jié)構(gòu)中能確保亮度，但色純度降低。而且，提高與反射板對應的濾色片濃度時，亮度不足。這樣用反射部的顯示，實質(zhì)上不可能實現(xiàn)美麗的圖像顯示。
針對這點，例如專利文獻1日本國專利公開平11-52374號公報(1999年2月26日公開)，下文當作已有技術例1，或?qū)＠墨I2日本國專利公開平11-95199號公報(1999年4月9日公開，下文當作已有技術例2)，揭示一種在設在透射型液晶顯示裝置背面的導光板上具有匯聚外部光(周圍光)的部件的帶聚光機構(gòu)的液晶顯示裝置。這些專利文獻揭示的液晶顯示裝置在導光板的端部形成透鏡形狀的聚光部(采光部)。
已有技術例1的液晶顯示裝置形成的結(jié)構(gòu)為以楔形的作為聚光部的第1照光部和楔形的作為光源部的第2照光部厚度相互補足的形式，與LCD屏重疊在一起。另一方面，已有技術例2的液晶顯示裝置在LCD的背后設置導光部，并且設置連接該導光部和光路的聚光部。導光部除往LCD的光出射面和來自聚光部的光導入口外，在周圍形成鏡面。這些已有技術例1和已有技術例2的任一液晶顯示裝置，都將所述聚光部匯聚的外部光引導到導光部(照射部)進行漫反射，并作為平面光源照射到LCD。
作為利用周圍光進行顯示的液晶顯示裝置，有取消透射型液晶顯示裝置利用的導光板的配置在液晶屏相反側(cè)(背面?zhèn)?的反射片，并使背面?zhèn)韧该鞯囊壕э@示裝置(下文當作已有技術例3)。此結(jié)構(gòu)中，由于周圍光從液晶顯示面板的背面入射，能確保充分的光取入口，可在強周圍光的環(huán)境下進行良好的顯示。
作為利用周圍光進行顯示的另一液晶顯示裝置，例如專利文獻3日本國專利公開平9-265069號公報(1997年10月7日公開，下文當作已有技術例4)，揭示了在導光體背面設置半透射板的裝置。專利文獻3揭示的液晶顯示裝置是采用背后照明進行畫面顯示的透射型液晶顯示裝置。此透射型液晶顯示裝置構(gòu)成在導光體的后方配置半透射板(半透射構(gòu)件)和遮光用液晶元件(TN型液晶元件)。即，此液晶顯示裝置中，將遮光用液晶元件設在半透射板的與導光體方相反的一側(cè)，可切換使外部光透射的透射狀態(tài)和遮蔽外部光的遮光狀態(tài)。通過將該遮光用液晶元件取為透射狀態(tài)，能利用來自背面?zhèn)鹊耐獠抗猓滞ㄟ^取為遮光狀態(tài)，可防止從背面?zhèn)瓤吹斤@示畫面，保護隱私。還可借助半透射板，利用從導光體背面?zhèn)瘸錾涞墓狻?br> 然而，上述已有液晶顯示裝置中，分別具有下面所示的課題。
首先，已有技術例1和已有技術例2的液晶顯示裝置中，在導光部(照光部)的端部形成透鏡形狀。因此，能由該透鏡取入的周圍光的光量與透鏡部的面積成正比，為了取入較多的周圍光，必須加大所述透鏡部的面積。由此，必須加大形成透鏡部的導光部的厚度。然而，實際的導光部只能加大幾毫米的厚度，所以不可能利用光量充分的周圍光。因此，上述液晶顯示裝置不能有效利用周圍光進行良好的畫面顯示。
又，已有技術例3的液晶顯示裝置中，由于液晶顯示面板的背面?zhèn)仁峭该鞯?，從背面?zhèn)纫材芸吹揭壕э@示面板的顯示畫面，在隱私方面產(chǎn)生問題。
另一方面，已有技術例4的液晶顯示裝置具有遮光用液晶元件，所以又能保守隱私又能利用周圍光。然而，在周圍光強的環(huán)境下將遮光用液晶元件切換到透射狀態(tài)時，不能解決隱私的問題。即，已有技術例4的液晶顯示裝置不能兼顧保護隱私和提高周圍光強的環(huán)境下的可見性。已有技術例4的液晶顯示裝置中，使所述遮光用液晶元件為遮光狀態(tài)時，為了提高從導光體出射到背面?zhèn)鹊墓獾睦眯?，還在導光體與遮光用液晶元件之間配置半透射板。然而，該半透射板的光透射率低，在將遮光用液晶元件切換到透射狀態(tài)時，存在周圍光的光利用效率降低的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種又能在周圍光強的環(huán)境下作良好的畫面顯示，又能保護隱私的液晶顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有將液晶層設置在形成一對的第1偏振板與第2偏振板之間的液晶顯示媒體；以及與所述液晶顯示媒體對置地設在第1偏振板方的位置，并使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光中，使具有第1偏振狀態(tài)的分量的光進行透射，而使具有與第1偏振狀態(tài)不同的第2偏振狀態(tài)的分量的光進行反射的偏振光選擇反射部件。
根據(jù)上述組成，例如液晶顯示媒體的第1偏振板使具有第1偏振狀態(tài)的分量的光進行透射，第2偏振板使具有第2偏振狀態(tài)的分量的光進行透射。
對偏振光選擇反射部件從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光(周圍光)中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光、穿透偏振光選擇反射部件，而具有第2偏振狀態(tài)的分量的光、在偏振光選擇反射部件上反射。
穿透偏振光選擇反射部件的具有第1偏振狀態(tài)的分量的光，穿透液晶顯示媒體的第1偏振板，入射到液晶層，經(jīng)過該液晶層后，成為具有第2偏振狀態(tài)的分量的光，穿透第2偏振板，到達觀察者處。由此，能有效利用從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光(周圍光)。
又，如上所述，周圍光中具有第2偏振狀態(tài)的分量的光在偏振光選擇反射部件受到反射，所以從液晶顯示裝置的背面?zhèn)炔荒芸吹斤@示畫面。由此，能保護使用者的隱私。
為了解決上述課題，本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有將液晶層設置在形成一對的第1偏振板與第2偏振板之間的液晶顯示媒體；與所述液晶顯示媒體對置地設置在第1偏振板方的位置，并使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光反射的光中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光進行透射，而具有與第1偏振狀態(tài)不同的第2偏振狀態(tài)的分量的光進行反射的偏振光選擇反射部件；以及設在所述偏振光選擇反射部件與所述液晶顯示媒體之間、并將來自光源的光照射到液晶顯示媒體的光照射部件。
根據(jù)上述組成，例如液晶顯示媒體的第1偏振板使具有第1偏振狀態(tài)的分量的光進行透射，第2偏振板使具有第2偏振狀態(tài)的分量的光進行透射。
因此，從光照射部件出射到液晶顯示媒體側(cè)的來自的光中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光穿透第1偏振板，入射到液晶層。這時，如果液晶層運作，使穿通第1偏振板的具有第1偏振狀態(tài)的分量的光變成具有第2偏振狀態(tài)的分量的光，該光就到達觀察者處。由此，能用從光照射部件出射到液晶顯示媒體側(cè)的來自光源的光進行良好的畫面顯示。
另一方面，從光照射部件出射到液晶顯示媒體側(cè)的來自光源的光中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光穿透偏振光選擇反射部件。又，具有第2偏振狀態(tài)的分量的光受偏振光選擇反射部件反射，雖然照射到液晶顯示媒體，但被第1偏振板吸收。因此，畫面顯示中不能利用從光照射部件出射到偏振光選擇反射部件的來自光源的光。
又，對偏振光選擇反射部件從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光(周圍光)中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光穿透偏振光選擇反射部件，而具有第2偏振狀態(tài)的分量的光在偏振光選擇反射部件上進行反射。
穿透偏振光選擇反射部件的具有第1偏振狀態(tài)的分量的光，穿透液晶顯示媒體的第1偏振板，入射到液晶層，經(jīng)過該液晶層后變成具有第2偏振狀態(tài)的分量的光，穿透第2偏振板，到達觀察者處。由此，能有效利用從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光(周圍光)。
如上所述，周圍光中具有第2偏振狀態(tài)的分量的光在偏振光選擇反射部件上反射，所以從液晶顯示裝置的背面?zhèn)炔荒芸吹斤@示畫面。因此，能保護使用者的隱私。
其結(jié)果，可提供又能在周圍光強的環(huán)境下作畫面顯示，又能在周圍光弱的環(huán)境下獲得明亮的畫面顯示的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的液晶顯示裝置，具有將液晶層設置在形成一對的第1偏振板與第2偏振板之間的液晶顯示媒體；與所述液晶顯示媒體對置地設在第1偏振板方的位置，并使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光反射的光中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光進行透射，而具有與第1偏振狀態(tài)不同的第2偏振狀態(tài)的分量的光進行反射的偏振光選擇反射部件；設置在所述偏振光選擇反射部件與所述液晶顯示媒體之間，并將來自光源的光照射到液晶顯示媒體的光照射部件；以及設置在所述偏振光選擇反射部件與所述光照射部件之間，并控制從偏振光選擇反射部件往液晶顯示媒體的光的偏振狀態(tài)的偏振控制部件。
根據(jù)上述組成，例如液晶顯示媒體的第1偏振板使具有第1偏振狀態(tài)的分量的光進行透射，第2偏振板使具有第2偏振狀態(tài)的分量的光進行透射。
因此，從光照射部件出射到液晶顯示媒體側(cè)的來自光源的光中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光穿透第1偏振板，入射到液晶層。這時，如果液晶層運作，使穿通第1偏振板的具有第1偏振狀態(tài)的分量的光變成具有第2偏振狀態(tài)的分量的光，該光就到達觀察者處。
另一方面，從光照射部件出射到液晶顯示媒體側(cè)的來自光源的光中具有第2偏振狀態(tài)分量的光受偏振光選擇反射部件反射后，朝向液晶顯示媒體。這種情況下，偏振控制部件控制朝向液晶顯示媒體的光的偏振狀態(tài)。這時，偏振控制部件例如根據(jù)液晶層的液晶分子取向狀態(tài)，使受偏振光選擇反射部件反射的具有第2偏振狀態(tài)的分量的光變成具有第1偏振狀態(tài)的分量的光。由此，經(jīng)過偏振控制部件的光穿透液晶顯示媒體的第1偏振板，經(jīng)第2偏振板達到觀察者。因此，能有效利用光折射部件出射的光。由此，在周圍光弱的環(huán)境下也能得到明亮的畫面顯示。
又，偏振光選擇反射部件的從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光(周圍光)中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光穿透偏振光選擇反射部件，具有第2偏振狀態(tài)分量的光在偏振光選擇反射部件上進行反射。
這時，偏振控制部件例如根據(jù)液晶層的液晶分子取向狀態(tài)，使具有第1偏振狀態(tài)的分量的光的偏振狀態(tài)不變，則穿透偏振光選擇反射部件的光以第1偏振狀態(tài)穿透偏振控制部件，進而穿透液晶顯示媒體的第1偏振板，經(jīng)第2偏振板到達觀察者處。
即，可實現(xiàn)即使在偏振光選擇反射部件的從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光強的環(huán)境下，也利用所述偏振控制液晶媒體的偏振控制進行良好的畫面顯示的液晶顯示裝置。
如上所述，周圍光中具有第2偏振狀態(tài)分量的光受偏振光選擇反射部件反射，所以從液晶顯示裝置的背面?zhèn)炔荒芸吹斤@示畫面。因此，能保護使用者的隱私。
其結(jié)果，又能在周圍光強的環(huán)境下作良好地畫面顯示，又能在周圍光弱的環(huán)境下獲得明亮的畫面顯示，同時還能在周圍光弱的環(huán)境下得到畫面明亮的顯示。
可構(gòu)成上述液晶顯示裝置具有覆蓋外表面的殼體，在該殼體的所述液晶顯示媒體側(cè)的面上形成顯示窗，并且在所述偏振光選擇反射部件側(cè)的面上形成采光窗。
根據(jù)上述組成，所述液晶顯示媒體、所述光照射部件以及所述偏振光選擇反射部件由殼體覆蓋外表面。而且，該殼體的所述液晶顯示媒體側(cè)的面上形成顯示窗，在所述偏振光選擇反射部件側(cè)的面上形成采光窗。
由此，該液晶顯示裝置能用于便攜電話等，并可實現(xiàn)能有效利用來自采光窗的光同時又不能從背面?zhèn)瓤达@示畫面的液晶顯示裝置。
可構(gòu)成上述液晶顯示裝置中，所述偏振控制部件是根據(jù)液晶層的液晶分子取向狀態(tài)，控制光的偏振狀態(tài)的偏振控制液晶媒體。
根據(jù)上述組成，通過將偏振控制液晶媒體用作所述偏振控制部件，能在畫面顯示中有效利用從所述光照射部件出射到偏振光選擇反射部件的光。
可構(gòu)成上述液晶顯示裝置中，所述偏振光選擇反射部件使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光中的第1線偏振光進行透射，并將垂直于第1線偏振光的第2線偏振光進行反射。
例如，設第1偏振板使第1線偏振光進行透射，第2偏振板使第2線偏振光進行透射。根據(jù)上述組成，從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光(周圍光)中的第1線偏振光穿透偏振光選擇反射部件。該線偏振光原樣穿透第1偏振板后，在液晶層變成第2線偏振光，穿透第2偏振板，到達觀察者處。由此，可實現(xiàn)能有效利用周圍光的液晶顯示裝置。
而且，根據(jù)上述組成，從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光(周圍光)中的第2線偏振光受偏振光選擇反射部件進行反射，由于該反射光，從背面?zhèn)炔荒芸达@示畫面。
可構(gòu)成上述液晶顯示裝置中，所述偏振光選擇反射部件使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光中的第1圓偏振光進行透射，并將旋轉(zhuǎn)方向與第1圓偏振光相反的第2圓偏振光進行反射，而且還具有使所述偏振光選擇反射部件進行透射的第1圓偏振光變成線偏振光的相位差板。
根據(jù)上述組成，從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光中的第1圓偏振光穿透偏振光選擇反射部件。由相位差板將該第1圓偏振光改變成線偏振光。該線偏振光穿通偏振控制液晶媒體。這時，如果偏振控制液晶媒體使該線偏振光的方向變成與第1偏振板的透射軸方向平行的方向，則該線偏振光不改變偏振狀態(tài)，而穿透第1偏振板。然后，經(jīng)液晶顯示媒體和第2偏振板達到觀察者。由此，可實現(xiàn)能有效利用周圍光的液晶顯示裝置。
而且，根據(jù)上述組成，不導致產(chǎn)生以往那樣在周圍光強的環(huán)境下從背面?zhèn)饶芸达@示畫面的問題。即，根據(jù)上述組成，偏振光選擇反射部件反射從與液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光中的第2圓偏振光。由于該反射光，從第1側(cè)不能看顯示畫面。
于是，根據(jù)上述組成可實現(xiàn)能有效利用周圍光，而且從背面?zhèn)炔荒芸达@示畫面的液晶顯示裝置。
可構(gòu)成上述液晶顯示裝置中，所述偏振控制液晶媒體的液晶層是雙扭式向列型液晶層。
根據(jù)上述組成，作為雙扭式向列型液晶層的偏振控制液晶媒體，能根據(jù)該液晶層的液晶分子取向狀態(tài)，改變線偏振光的方向。由此，可實現(xiàn)能有效利用周圍光而且從背面?zhèn)炔荒芸达@示畫面的液晶顯示裝置。
可構(gòu)成上述液晶顯示裝置中，所述偏振控制液晶媒體的液晶層是平行取向的向列型液晶層。
根據(jù)上述組成，設定作為平行取向的向列型液晶層的偏振控制液晶媒體，使所述線偏振光的方向偏轉(zhuǎn)90度，從而與上述向列型液晶層時相同，也可控制線偏振光的方向。
由以下所示的記述會充分理解本發(fā)明的另一些目的、特征和優(yōu)點。在下面參照附圖的說明中會明白本發(fā)明的利益。


圖1是說明本發(fā)明實施方式1的液晶顯示裝置的顯示方法的運作圖。
圖2(a)是示出本發(fā)明實施方式1的液晶顯示裝置的剖視圖。
圖2(b)是示出用殼體保護并固定上述液晶顯示裝置時的組成的概略剖視圖。
圖3是圖2的液晶顯示裝置中開關元件的放大剖視圖。
圖4是圖2的液晶顯示裝置的俯視圖。
圖5是說明圖2的液晶顯示裝置中各軸的設定的軸設計圖。
圖6是示出本發(fā)明實施方式2的液晶顯示裝置的剖視圖。
圖7是說明圖6的液晶顯示裝置中各軸的設定的軸設計圖。
圖8是說明周圍光不強的環(huán)境下的本發(fā)明實施方式2的液晶顯示裝置的顯示方法的運作圖。
圖9是說明周圍光強的環(huán)境下的本發(fā)明實施方式2的液晶顯示裝置的顯示方法的運作圖。
圖10是示出本發(fā)明實施方式3的液晶顯示裝置的剖視圖。
圖11是說明圖10的液晶顯示裝置中各軸的設定的軸設計圖。
圖12是說明周圍光不強的環(huán)境下的本發(fā)明實施方式3的液晶顯示裝置的顯示方法的運作圖。
圖13是說明周圍光強的環(huán)境下的本發(fā)明實施方式3的液晶顯示裝置的顯示方法的運作圖。
圖14是示出本發(fā)明實施方式4的液晶顯示裝置的剖視圖。
具體實施例方式
實施方式1根據(jù)圖1～圖5說明一本發(fā)明實施方式如下。
圖2(a)示出本實施例的液晶顯示裝置100的組成的截面。如圖2(a)所示，液晶顯示裝置100由光源1、導光板2、液晶顯示面板(液晶顯示媒體)13以及偏振光選擇反射板(偏振光選擇反射部件)12組成。由光源1和導光板2構(gòu)成背后照明(光照射部件)14，并設置液晶顯示面板13和偏振光選擇反射板12，將該背后照明14夾在中間。本說明書中，將相對于背后照明14設置液晶顯示面板13的一方取為表面?zhèn)?第2側(cè))，將其反面的設置偏振光選擇反射板12的一方取為背面?zhèn)?第1側(cè))。將導光板2至液晶顯示面板13的方向取為上方向，其相反的方向取為下方向。各種構(gòu)件中，將表面?zhèn)鹊拿婧喎Q為表面，背面?zhèn)鹊拿娣Q為背面。
所述導光板2具有散射加工面。由導光板2的散射加工面3使光源1發(fā)出的光進行散射，分成從該導光板2往正面方照射的光和往背面?zhèn)日丈涞墓狻１澈笳彰?4只要具有光源1和導光板2，不專門限于圖中所示的。
配置在液晶顯示裝置100的背面?zhèn)鹊钠窆膺x擇反射板12，在入射到本身的線偏振光的偏振方向與反射軸平行時，反射該光，而在偏振方向與透射軸平行時，使該光透射。由此，無偏振的光從背后照明14入射到偏振光選擇反射板12時，使規(guī)定偏振方向的光(一線偏振光)反射，并且與其不同的偏振方向的光(另一線偏振光)透射。即，偏振光選擇反射板12具有利用設定透射軸和反射軸有選擇地使不同偏振方向的光透射或反射的功能。本實施方式中，使用通過層疊高分子膜制成的已知偏振光選擇反射板，但只要是透射一線偏振光并反射另一線偏振光的偏振光選擇反射板即可。
圖2(b)示出在便攜電話等中采用所述液晶顯示裝置100時的組成的概略剖視圖。在殼體613的表面?zhèn)仍O置空開液晶顯示面板13的畫面顯示區(qū)的顯示窗615，在背面?zhèn)仍O置大小與顯示窗615大致相同的采光窗616。
所述液晶顯示面板13，具有第1偏振板4、第1透明襯底5、開關元件605、液晶層6、透明電極607、濾色片608、第2透明襯底7以及第2偏振板8。構(gòu)成將液晶層6夾在作為一對透明襯底的第1透明襯底5與第2透明襯底7之間，在背面?zhèn)仍O置第1透明襯底5，表面?zhèn)仍O置第2透明襯底7。將第1偏振板4設在第1透明襯底5的背面，第2偏振板8設在第2透明襯底7的表面。在第1透明襯底5設置開關元件605，在第2透明襯底7設置濾色片608和透明電極607。
液晶層6例如由TN(Twist Nematic雙扭式向列型)液晶組成。本實施方式中，液晶層6進行對入射到其本身且穿通的線偏振光未施加電壓時使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度的控制，并進行施加電壓時不使偏振方向旋轉(zhuǎn)的控制。液晶層6不限于TN液晶，只要是能控制通過的光的偏振狀態(tài)的液晶即可。
第1偏振板4和第2偏振板8具有設定規(guī)定朝向的透射軸，僅使透射軸方向的線偏振分量的光進行透射。來自背后照明14的無偏振的光入射到第1偏振板4時，第1偏振板4僅透射與其透射軸平行的線偏振光。穿透所述液晶層6的線偏振光入射到第2偏振板8時，第2偏振板8僅透射與其透射軸平行的線偏振光。
作為第1偏振板4和第2偏振板8的材料，最好通過高分子樹脂膜中混入碘、雙色性染料并加以延展，使其取向，但不限于此，只要是能使規(guī)定的線偏振光透射的材料即可。
濾色片608在第2透明襯底7的背面分別設置RGB三種色。
將透明電極607設置在第2透明襯底7上且為濾色片608的液晶層6方的面上。作為透明電極材料，ITO(氧化銦和氧化錫組成的合金)為佳，但不限于此，也可用其它具有透明性的導電金屬膜。本實施例中記載使用金屬組成的透明電極材料的例子，但可以是金屬以外的樹脂、半導體等具有透明性的導電材料。
將開關元件605TFT等有源元件，設置在第1透明襯底5的表面，進行切換，以驅(qū)動各像素。
這里用圖3和圖4說明使用例如TFT元件時的開關元件605的組成。
如圖3所示，由柵極(柵極線)701、柵極絕緣膜702、i型非晶硅層703、n+型非晶硅層704、源極(源極線)705、像素電極706，組成開關元件605。
如圖4所示，在第1透明襯底5上，將柵極(柵極線)701和源極(源極線)705設置成網(wǎng)格狀。在相鄰的柵極(柵極線)701之間與該柵極(柵極線)701平行地配置輔助電容布線802。
如圖3所示，開關元件605在第1透明襯底5上具有柵極701，并且在該柵極上具有柵極絕緣層702。
在柵極701上以所述柵極絕緣層702為中介，形成i型非晶硅層703。進而，在該層上以n+型非晶硅層704為中介形成源極705和像素電極706。源極705和像素電極706位于i型非晶硅層703上。源極705的另一端部位于柵極絕緣層702上。像素電極706的另一端部位于柵極絕緣層702上。
這里，用圖5說明液晶顯示裝置100中控制偏振的構(gòu)件的軸的組成(這里軸的組成是指透射軸、反射軸和液晶層取向方向的組成)。作為所述構(gòu)件，可列舉偏振光選擇反射板12、第1偏振板4、液晶層6以及第2偏振板8。圖5的空心箭頭號表示偏振板的透射軸，參考號6a和6b分別表示液晶層6的表面?zhèn)纫壕Х肿訉雍捅趁鎮(zhèn)纫壕Х肿訉?，實心箭頭號表示液晶分子的取向方向。
如圖5所示，液晶顯示面板13的結(jié)構(gòu)為由第1偏振板4和第2偏振板8將液晶層6夾在中間。液晶層6具有往厚度方向扭90度的TN取向。
將第1偏振板4和第2偏振板8的透射軸設定成相互正交。將偏振光選擇反射板12的透射軸設定成與第1偏振板4同方向。反射軸則設定成與該透射軸正交。
通過利用這種結(jié)構(gòu)，從偏振光選擇反射板12的背面入射的周圍光可幾乎無損耗地通過第1偏振板4，因而即使在強周圍光的環(huán)境下也能獲得充分的可見性。
例如，直射陽光下(60000勒)，普通透射型液晶顯示裝置的背后照明光亮度相對于液晶顯示面板表面反射不充分，因而對比度降低到10以下。與此相反，本實施方式的液晶顯示裝置100通過利用來自背面的光能確保對比度為20以上，可確認能顯示非常美麗的圖像。又由于在液晶顯示裝置100的最深背面?zhèn)扰渲闷窆膺x擇反射板12，不能從背面確認顯示，可確認能充分保護隱私。
接著，用圖1說明所述液晶層6為TN層時的顯示方法。圖1是示出本實施方式的液晶顯示裝置100的概略組成和畫面顯示原理的剖視圖。這里，說明將第1偏振板4、第2偏振板8和偏振光選擇反射板12的軸組成如下文所述那樣設定成對紙面平行的方向(下文當作x方向(圖5所示的x方向))或垂直的方向(下文當作y方向(圖5所述的y))的情況。
圖1中，將第1偏振板4的透射軸設定成x方向(第1偏振狀態(tài))，第2偏振板8的透射軸設定成y方向(第2偏振方向)。將偏振光選擇反射板12的反射軸設定成y方向，透射軸設定成x方向。
液晶顯示裝置100能利用背后照明14發(fā)出的光和照射到背面的周圍光來顯示畫面。
首先，利用圖1說明照射到液晶顯示裝置100的背面的周圍光(無偏振的光)的運作。圖1、圖8、圖9、圖12和圖13中，雙向箭頭號、兩方向箭頭號和帶圈的×號分別表示光的偏振狀態(tài)。即，雙向箭頭號表示x方向，兩方向箭頭號表示無偏振狀態(tài)，帶圈的×號表示y方向。如圖1所示，照射到液晶顯示裝置100的背面的周圍光中，偏振光選擇反射板12反射y方向的線偏振光，并透射x方向的線偏振光。穿透偏振光選擇反射板12的x方向的線偏振光(第1線偏振光)到達液晶顯示面板13。然后，不改變偏振方向地穿透第1偏振板4后，由液晶層6將偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，變成y方向線偏振光(第2線偏振光)。進而，該光不改變偏振方向地穿透第2偏振板8，到達觀察者處。
這樣，照射到液晶顯示裝置100的背面的周圍光(無偏振的光)中，y方向的線偏振光在偏振光選擇反射板12上反射。因此，觀察者從液晶顯示裝置100的背面?zhèn)扔^察時，就象看到鏡子那樣。所以，觀察者從液晶顯示裝置100的背面?zhèn)炔荒艽_認顯示畫面，可保護隱私。
偏振光選擇反射板12透射周圍光中的x方向線偏振光。于是，該光用于液晶顯示裝置100的畫面顯示。由此，能在畫面顯示中有效利用照射到液晶顯示裝置100的背面的周圍光。即，能實現(xiàn)在周圍光強的環(huán)境下也可作良好畫面顯示的液晶顯示裝置。
接著，說明背后照明14發(fā)出的光的運作。如上文所述，該光受導光板2上形成的散射加工面3散射，分成上方向的光和下方向的光。上方向的光到達液晶顯示面板13，下方向的光到達偏振光選擇反射板12。
所述上方向的光(無偏振的光)通過第1偏振板4后，變成x方向線偏振光。進而，在液晶層6使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，形成y方向線偏振光。該光不改變偏振方向地通過第2偏振板8后，到達觀察者處。
另一方面，所述下方向的光(無偏振的光)中，由偏振光選擇反射板12反射y方向偏振分量，使其到達液晶顯示面板13。x方向線偏振光則穿透偏振光選擇反射板12，往背面?zhèn)瘸錾?。所述到達液晶顯示面板13的y方向線偏振分量的反射光由于其偏振方向與第1偏振板4的透射軸方向不同，被第1偏振板4吸收。因此，該下方向的光不用于畫面顯示。
這里，將偏振光選擇反射板12的反射軸和透射軸設定成反射y方向線偏振光且透射x方向線偏振光，但不限于此，也可將偏振光選擇反射板12的透射軸取為往y方向扭轉(zhuǎn)0度至90度中的任意角度的配置。由此，能控制從背后照明14反射到偏振光選擇反射板12的光和入射到液晶顯示裝置100的背面的周圍光的利用程度。
這里，說明了使用反射規(guī)定的線偏振光并使與其垂直的線偏振光透射的偏振光選擇反射板12的情況，但不限于此，使用反射規(guī)定的圓偏振光并使與其相反地旋轉(zhuǎn)的圓偏振光透射的圓偏振光選擇反射板，也能得到同樣的效果。這時，通過在圓偏振光選擇反射板與導光板之間配置相位差板，選擇任意相位差，能獲得與上述改變偏振光選擇反射板12的透射軸方向同樣的效果。
實施方式2根據(jù)圖6～圖9說明本發(fā)明另一實施方式如下。為了說明方便，對具有與上述實施方式1說明的構(gòu)件相同的功能的構(gòu)件標注相同的標號，并省略其說明。能對本實施方式組合并應用上述實施方式1所述的各種特征。
圖6是示出本實施方式的液晶顯示裝置101的概略組成的剖視圖。
上述實施方式1的液晶顯示裝置構(gòu)成背后照明14中，在液晶顯示面板13的相反側(cè)設置偏振光選擇反射板12。與此相反，本實施方式的液晶顯示裝置101通過在背后照明14的背面?zhèn)瘸O置偏振光選擇反射板212外，還設置偏振控制液晶板15，能更有效地利用背后照明14發(fā)的光。
液晶顯示裝置101具有光源1和導光板2組成的背后照明14、液晶顯示面板(液晶顯示媒體)13、偏振控制液晶板(偏振控制液晶媒體)15以及偏振光選擇反射板(偏振光選擇反射部件)212。相對于背后照明14，將液晶顯示面板13設在表面?zhèn)?，將偏振光選擇反射板212設在背面?zhèn)?。在背后照?4與偏振光選擇反射板212之間，配置偏振控制液晶板15。
該組成中，偏振控制液晶板15能根據(jù)有沒有施加驅(qū)動電壓控制通過其本身的光的偏振方向。由此，能在畫面顯示中有效利用從背后照明14往下方向照射的光。
所述偏振控制液晶板15具有第1透明襯底9、第1透明電極1002、偏振控制用液晶層10、第2透明電極1004、第2透明襯底11以及驅(qū)動電路1006。構(gòu)成將偏振控制用液晶層10夾在第1透明襯底9與第2透明襯底11之間，并且在表面?zhèn)仍O置第1透明襯底9，在背面?zhèn)仍O置第2透明襯底11。
第1透明襯底9和第2透明襯底11分別通過第1透明電極1002和第2透明電極1004，接觸偏振控制用液晶層10。這里，將第1透明電極1002和第2透明電極1004配置在一個面，使其至少包含液晶顯示面板13的畫面顯示區(qū)，并且由驅(qū)動電路1006同時驅(qū)動整個偏振控制用液晶層10。
偏振控制用液晶層10由例如TN液晶組成。本實施方式中，偏振控制用液晶層10對入射到其本身且通過的線偏振光進行未施加電壓時使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度的控制，并進行施加電壓時使偏振方向不旋轉(zhuǎn)的控制。液晶層10不限于TN液晶，只要是能控制通過的光的偏振狀態(tài)的液晶即可。
作為這種液晶，可例如舉出平行取向液晶。此情況下，通過將其相位差設定成λ/2，與TN液晶時相同，也能將線偏振光扭轉(zhuǎn)90度。而且，通過施加電壓，使液晶分子對襯底垂直取向時，相位差消失，通過的光的偏振軸無變化。這樣，使用平行取向液晶，也能進行與TN液晶完全相同的運作。
接著，圖7示出液晶顯示裝置101軸控制偏振方向的構(gòu)件的軸組成。圖7中，作為控制偏振方向的構(gòu)件，舉出液晶顯示面板13、偏振控制用液晶層10以及偏振光選擇反射板212。液晶顯示面板13的軸組成與實施方式1的相同。因此，這里說明偏振控制用液晶層10和偏振光選擇反射板212的軸組成。
這里，10a和10b分別表示偏振控制用液晶層10的表面?zhèn)纫壕Х肿訉雍捅趁鎮(zhèn)纫壕Х肿訉?。如圖7所示，偏振控制用液晶層10具有往厚度方向扭轉(zhuǎn)90度的TN取向。
將偏振光選擇反射板212的透射軸設定成與第1偏振板4的透射軸正交。而且，將反射軸設定成與該透射軸正交。這里，將住友3M公司制造的D-BEF膜用作液晶顯示裝置101的偏振光選擇反射板212。然而，作為偏振光選擇反射板212，不限于此，也可使用將Al薄膜按小于或等于1/λ波長形成縫隙狀的線柵偏振板等。偏振光選擇反射板212的軸組成也不限于此，可將透射軸設定成對第1偏振板4的透射軸平行。
上述那樣設定軸組成時，不對偏振控制用角10施加電壓的狀態(tài)下，穿透偏振光選擇反射板212的周圍光的線偏振光被偏振控制用液晶層10扭轉(zhuǎn)90度，變成與第1偏振板4的透射軸相同。于是，能幾乎無損耗地通過第1偏振板4，所以即使強周圍光下，也能獲得充分的可見性。
例如，直射陽光下(60000勒)，普通透射型液晶顯示裝置的背后照明光亮度相對于液晶顯示面板表面反射不充分，因而對比度降低到10以下。與此相反，液晶顯示裝置101通過利用來自背面的光，能確保對比度為20以上。因此，可提供在周圍光強的環(huán)境下，也能顯示非常美麗的圖像的液晶顯示裝置。
但是，此情況下不能有效使用后面闡述的從背后照明14往下方向產(chǎn)生的光，所以在室內(nèi)等周圍光較弱的環(huán)境中，比普通透射型液晶顯示裝置暗。
因此，對偏振控制用液晶層10施加足夠大的電壓時，偏振控制用液晶層10的液晶分子以對襯底垂直的方式取向。由此，通過偏振控制用液晶層10的光的偏振狀態(tài)不變。
這種狀態(tài)下，在偏振光選擇反射板212反射的來自導光板2的光不改變偏振狀態(tài)地穿透偏振控制用液晶層10，到達第1偏振板4，因而可最有效地利用來自導光板2的光?？纱_認這時的畫面顯示為與普通透射型液晶顯示裝置完全相同的亮度。
這里，記載對偏振控制液晶板15施加足夠大的電壓的情況和不施加電壓的情況，但也可通過施加其中間的電壓，連續(xù)切換利用周圍光的狀態(tài)和利用導光板背面出射光的狀態(tài)。
又，由于將偏振光選擇反射板212配置在液晶顯示裝置101的最深背面?zhèn)?，從背面不能確認顯示，可充分保護隱私。
接著，用圖8和圖9詳細說明上述液晶層6和偏振控制用液晶層10是TN層時的顯示方法。這里，偏振光選擇反射板212將軸組成設定成反射x方向的線偏振光，y方向的偏振光則透射。
首先，說明在室內(nèi)等周圍光比較不強的環(huán)境中最有效利用光源1發(fā)出的光的情況。
如上文所述，從光源1出射的光受導光板2上形成的散射加工面3散射，分成上方向出射光(無偏振的光)和下方向出射光(無偏振的光)。上方向出射光到達液晶顯示面板13，在通過第1偏振板4時，有選擇地僅透射x方向偏振光，并且在液晶層6扭轉(zhuǎn)90度，變成Y方向偏振光，穿透第2偏振板6后，到達觀察者處。
另一方面，下方向出射光穿通偏振控制液晶板15，到達偏振光選擇反射板212。然后，偏振光選擇反射板212僅反射x方向線偏振光。對偏振控制液晶板15施加電壓，使偏振控制用液晶層10為垂直取向狀態(tài)時，被反射的x方向線偏振光不改變偏振方向地穿透偏振控制液晶板15，到達液晶顯示面板13。于是，該光無損耗地穿透第1偏振板4，經(jīng)液晶層6和第2偏振板8到達觀察者處。這樣，通過對偏振控制液晶板15施加電壓，能在畫面顯示中有效利用下方向出射光。
接著，用圖9說明在周圍光強的環(huán)境中有效利用來自背面的周圍光的方法。這種環(huán)境下，通過不對偏振控制液晶板15施加電壓，能在畫面顯示中有效利用來自背面的周圍光。
從光源1出射的光入射到導光板2，在導光板2上形成的散射加工面3進行散射，往上下方向出射。上方向出射光到達圖像顯示用的第1液晶顯示面板13，并通過第1偏振板4時，有選擇地僅透射x方向線偏振光，在液晶層6將其扭轉(zhuǎn)90度，變成y方向線偏振光，穿透第2偏振板8后，到達觀察者處。
下方向出射光穿通偏振控制液晶板15，到達偏振光選擇反射板212。不對偏振控制液晶板15施加電壓時，偏振控制用液晶層10為TN液晶。因而，偏振光選擇反射板212上反射的x方向線偏振光通過偏振控制用液晶層10，則扭轉(zhuǎn)90度，變成y方向線偏振光，被第1偏振板4吸收。因此，該下方向出射光不用于畫面顯示。
另一方面，從偏振光選擇反射板212的背面?zhèn)热肷涞闹車馔ㄟ^偏振光選擇反射板212時，變成y方向線偏振光。進而，通過偏振控制液晶板15，則扭轉(zhuǎn)90度，變成x方向線偏振光。然后，該光無損耗地穿透液晶顯示面板13的第1偏振板4，經(jīng)液晶層6和第2偏振板到達觀察者處。這樣，通過形成不對偏振控制液晶板15施加電壓的狀態(tài)，能實現(xiàn)周圍光強的環(huán)境下畫面顯示也良好的液晶顯示裝置101。
根據(jù)以上所述，通過設置利用加不加電壓控制光偏振方向的偏振控制液晶板15，可實現(xiàn)即使周圍光比較不強的環(huán)境下也能在畫面顯示中有效利用來自光源1的光的液晶顯示裝置。
又，將偏振光選擇反射板212的軸組成設定成x方向線偏振光反射，且y方向偏振光透射，但不限于此，也可設定成y方向線偏振光反射，且x方向偏振光透射。
此情況下，通過周圍光強的環(huán)境下施加偏振控制用液晶層10的驅(qū)動電壓，周圍光比較不強的環(huán)境下不施加該驅(qū)動電壓，可實現(xiàn)能有效利用來自所述光源1的光的液晶顯示裝置。
實施方式3根據(jù)圖10～圖13說明本發(fā)明又一實施方式如下。為了說明方便，對具有與上述實施方式1和實施方式2說明的構(gòu)件相同的功能的構(gòu)件標注相同的標號，并省略其說明。也能對本實施方式組合并使用上述實施方式1和實施方式2所述的各種特征。
實施方式1或?qū)嵤┓绞?中，將透射或反射線偏振光的構(gòu)件用作偏振光選擇反射板，但可以說使用其它偏振光選擇反射板也相同。本實施方式說明將透射或反射圓偏振光的構(gòu)件用作偏振光選擇反射板的情況。
圖10示出液晶顯示裝置102的截面組成。液晶顯示裝置102具有液晶顯示面板13、光源1、導光板2、偏振控制液晶板315、相位差板16以及偏振光選擇反射板312。由光源1和導光板14形成背后照明14。相對于背后照明14，在最深背面?zhèn)仍O置偏振光選擇反射板12。從偏振光選擇反射板312往背后照明14，依次設置相位差板16和偏振控制液晶板315。
所述偏振光選擇反射板315具有第1透明襯底39、第1透明電極3002、偏振控制用液晶層310、第2透明電極3004、第2透明襯底311以及驅(qū)動電路3006。構(gòu)成將偏振控制用液晶層310夾在第1透明襯底39與第2透明襯底311之間，并且在表面?zhèn)仍O置第1透明襯底39，在背面?zhèn)仍O置第2透明襯底311。
第1透明襯底39和第2透明襯底311分別通過第1透明電極3002和第2透明電極3004，接觸偏振控制用液晶層310。這里，將第1透明電極3002和第2透明電極3004配置在一個面，使其至少包含液晶顯示面板13的畫面顯示區(qū)，并且由驅(qū)動電路3006同時驅(qū)動整個偏振控制用液晶層310。
所述偏振控制用液晶層310是遲滯約λ/2(Δn·d＝220nm，其中Δn是液晶的雙折射，d是液晶單元厚度)的平行取向的向列型液晶層。
所述相位差板16使從背面?zhèn)热肷涞膱A偏振光成為線偏振光。
偏振光選擇反射板312使入射的右旋圓偏振光反射，并使左旋圓偏振光透射。液晶顯示裝置103中，將日東電工制造的PCF膜用作偏振光選擇反射板103，但不限于此，也可用使膽甾醇型液晶分散成高分子的膽甾醇型液晶聚合物等。還可以是使左旋圓偏振光反射，并使右旋圓偏振光透射的偏振光選擇反射板。
接著，圖11示出液晶顯示裝置102中控制偏振方向的構(gòu)件的軸組成。作為控制偏振方向的構(gòu)件，舉出液晶顯示面板13、偏振控制用液晶層310和偏振光選擇反射板312。液晶顯示面板13的軸組成與實施方式1的相同。因此，這里說明偏振控制用液晶層310和偏振光選擇反射板312的軸組成。
這里，310a和310b分別表示偏振控制用液晶層310的表面?zhèn)纫壕Х肿訉雍捅趁鎮(zhèn)纫壕Х肿訉?。如圖11所示，偏振控制用液晶層310具有不往厚度方向扭轉(zhuǎn)的平行取向，將其取向方向設定成對第1偏振板4的透射軸右扭45度的方向。
將相位差板16的滯后軸設定成取與偏振控制液晶層310的取向方向扭轉(zhuǎn)90度的方向并且其遲滯為λ/4。
配置偏振光選擇反射板312的透射旋轉(zhuǎn)方向為左旋的這種反射板。
使用上述結(jié)構(gòu)，則不對偏振控制用液晶層310施加電壓的狀態(tài)下，從偏振光選擇反射板312背面?zhèn)热肷涞淖笮€偏振光因相位差板16而變成垂直于第1偏振板4的透射軸的方向的線偏振光，進而因偏振控制用液晶層310而成為平行于第1偏振板4的透射軸的方向的線偏振光。因此，能幾乎無損耗地通過第1偏振板4，所以即使強周圍光下也能獲充分的可見性。
例如，直射陽光下(60000勒)，普通透射型液晶顯示裝置的背后照明光亮度相對于液晶顯示面板表面反射不充分，因而對比度降低到10以下。與此相反，液晶顯示裝置103通過利用來自背面的光，能確保對比度為20以上，可確認能顯示非常美麗的圖像的液晶顯示裝置。但是，此情況下不能有效使用導光板2往下方向產(chǎn)生的光，所以在室內(nèi)等周圍光較弱的環(huán)境中，比普通透射型液晶顯示裝置暗。
因此，對偏振控制用液晶層310施加足夠大的電壓時，偏振控制用液晶層310的液晶分子上升，通過其本身的光的偏振狀態(tài)不變。此狀態(tài)下，從導光板2往下方向出射的光中，右旋圓偏振光在偏振光選擇反射板312上反射后，通過相位差板16，從而成為與第1偏振板4的透射軸平行的線偏振光。這里，偏振控制用液晶層310被施加充分的電壓，作垂直取向，因而偏振狀態(tài)不變，能最有效利用來自導光板的光。此狀態(tài)下，可確認是與普通透射型液晶顯示裝置完全相同的亮度。
這里，記載對偏振控制用液晶層310施加足夠大的電壓的情況和不施加電壓的情況，但也可通過施加其中間的電壓，連續(xù)切換利用周圍光的狀態(tài)和利用從導光板2往下方向出射光的狀態(tài)。
又，由于將偏振光選擇反射板312配置在液晶顯示裝置301的最深背面?zhèn)?，從背面不能確認顯示，可充分保護隱私。
接著，用圖12和圖13詳細說明液晶顯示裝置103的顯示方法。這里，將偏振光選擇反射板312設定成使右旋圓偏振光反射，并使左旋圓偏振光透射。
首先，用圖12說明室內(nèi)等周圍光不強的環(huán)境中最有效利用來自背后照明14的光的情況。
如上文所述，從背后照明14往上方向出射的光通過偏振板4時，有選擇地僅透射x方向線偏振光，在液晶層6將其扭轉(zhuǎn)90度，變成y方向線偏振光后，穿通偏振板5，到達觀察者處。
另一方面，往下方向出射的光，經(jīng)偏振控制用液晶層310、相位差板16，到達偏振光反射板12。下方向出射光到達偏振光選擇反射板312時，尚為雜亂偏振光未變。然而，偏振光選擇反射板312使右旋圓偏振光反射、左旋圓偏振光透射。被反射的右旋圓偏振光通過相位差板16時，偏振狀態(tài)變化，如果將相位差板16設定為λ/4的狀況，就變成對滯后軸右偏45度方向的線偏振光。這里，為了簡便，定為變成x方向的線偏振光。
進而，偏振控制用液晶層310上施加電壓而形成垂直取向狀態(tài)時，該x方向線偏振光不改變偏振狀態(tài)地到達液晶顯示面板13。于是，該光無損耗地穿透第1偏振板4，經(jīng)液晶層6和第2偏振板8，到達觀察者處。
接著，用圖13說明周圍光強的環(huán)境中有效利用來自液晶顯示裝置103的背面?zhèn)鹊娜肷涔獾姆椒ā?br> 與圖12相同，光源1發(fā)出的光中，因?qū)Ч獍?的散射加工面3而往上方向出射的光也經(jīng)液晶顯示面板13，到達觀察者處。
另一方面，往下方向出射的光穿通偏振控制液晶層310和相位差板16，到達偏振光選擇反射板312。偏振選擇反射板312上反射的右旋圓偏振光因相位差板16而變成x方向線偏振光。
進而，偏振控制用液晶層310上不施加電壓，形成平行取向狀態(tài)。這里，偏振控制用液晶層310在平行取向狀態(tài)下，與相位差板16的滯后軸垂直的方向上具有滯后軸，并將其相位差設定為λ/2。利用此組成，x方向線偏振光穿通偏振控制用液晶層310，從而扭轉(zhuǎn)90度，變成y方向線偏振光。因此，上述x方向線偏振光一到達第1偏振板4就被吸收，所以不能有效利用。
然而，從背面入射的周圍光穿透偏振光選擇反射板312時，變成左旋圓偏振光，進而通過相位差板16、偏振控制用液晶層310，則變成x方向線偏振光，到達液晶顯示面板13，可無損耗地利用。
這樣在液晶顯示面板13配置第1偏振板4，并且這時由于僅利用x方向線偏振光，配置在背面?zhèn)鹊钠窆夥瓷浒?2即使僅透射左旋圓偏振光也不發(fā)生損耗，可全然有效利用光。
這時，圖12中，配置TN液晶，代替偏振控制用液晶層310的平行取向液晶，也能與平行取向液晶相同地將偏振軸扭轉(zhuǎn)90度。而且，通過在偏振控制用液晶層310上施加電壓，使液晶分子垂直取向，則通過的光的偏振方向不變。這樣使用TN液晶，也可進行與平行取向液晶完全相同的運作。
實施方式4根據(jù)圖14說明本發(fā)明又一實施方式如下。為了說明方便，對具有與上述實施方式說明的構(gòu)件相同的功能的構(gòu)件標注相同的標號，并省略其說明。也能對本實施方式組合并使用上述實施方式所述的各種特征。
圖14是示出本實施方式的液晶顯示裝置104的組成的剖視圖。如該圖所示，液晶顯示裝置104從正面方往背面?zhèn)龋哂幸壕э@示面板(液晶顯示媒體)13、背后照明14、圖中未示出的所述偏振光選擇反射板(偏振光選擇反射部件)12和棱鏡陣(光折射組件)17。將棱鏡陣17設在液晶顯示裝置104的最深背面?zhèn)鹊奈恢谩?br> 液晶顯示裝置104由圖2(b)所示的殼體613覆蓋外表面。該殼體613背面?zhèn)鹊牟晒獯?16形成可從液晶顯示面板13的整個背面采光的尺寸?？蓪⑺隼忡R陣17例如嵌入殼體613的采光窗616。
液晶顯示裝置104除設置棱鏡陣17及其作用外，還具有與實施方式1中所示的液晶顯示裝置100相同的組成和作用。
這里，將液晶顯示裝置104用于室外那樣周圍明亮的環(huán)境時，從液晶顯示裝置104背面的采光窗616采光，則液晶顯示裝置104的亮度提高，可見性改善。然而，通常以傾斜成顯示面朝上的狀態(tài)使用液晶顯示面板13。因此，該情況下，采光方位變成背面下方(對液晶顯示裝置104的背面垂直的入射方向變成傾斜向上)，得不到大采光效果。因此，如上所述，液晶顯示裝置104設置上述棱鏡陣17，以從光量較多的液晶顯示裝置104的背面上方采光。即，棱鏡陣17具有將從斜上方對液晶顯示裝置104的背面入射的光折射到液晶顯示裝置104的正面方向的功能。
所述棱鏡陣17由例如光折射膜組成，是具有并行設置多個棱鏡17a的結(jié)構(gòu)的透明基材。各棱鏡17a具有對液晶顯示面板13傾斜的傾斜面17a1，該面邊界前后折射率不同。
本實施方式中，棱鏡陣17用折射率為1.57的透明基材形成，各棱鏡17a具有對空氣界面傾斜22度的傾斜面17a1。此棱鏡陣17的作為棱鏡17a形成面的凹凸面朝向液晶顯示面板13方，而且以朝向液晶顯示裝置104的上方的狀態(tài)配置傾斜面17a1。
上述組成中，從液晶顯示裝置104的背面斜上方入射到液晶顯示裝置104的背面的光不是直線行進，而是由棱鏡陣17折射到觀察者觀看液晶顯示裝置104的方向(液晶顯示裝置104的正面方向)。
表1示出在各種環(huán)境中測量照度的結(jié)果。測量環(huán)境為室外(直射陽光下)、室外(陰天)、室內(nèi)、室內(nèi)(走廊)、室內(nèi)(窗口)，在各環(huán)境中分別將測量儀朝向上方、橫方、下方進行測量。結(jié)果，各處的照度在任一場所均為將測量儀朝向上方測量時與朝向下方測量時相比，具有后者的3～6倍的照度。根據(jù)此結(jié)果，能容易理解與從下方采光相比，從上方采光時獲得采光效果大。
各處的照度測量結(jié)果(照度勒)

配置棱鏡陣17的組成(液晶顯示裝置104)和非那樣的組成(從液晶顯示裝置104去除棱鏡陣17的組成)中，測量顯示裝置的正面亮度時，尤其在室外和窗口處顯著呈現(xiàn)采光效果不同，配置棱鏡陣17時得到亮度高、可見性高的顯示。
本實施方式中，將傾斜角22度、折射率1.57的棱鏡陣運作光折射部件。然而，只要是具有將來自顯示裝置背面光量大的方位的光折射到觀察者方位的作用的構(gòu)件，就實質(zhì)上沒有問題，可用于本發(fā)明。可適當選擇基材的質(zhì)量和形狀。例如，可用3M公司制造的稱為BEF的形狀與圖14所示構(gòu)件不同的棱鏡陣和透射全息漫射件等。
實施發(fā)明用的最佳方式(具體實施方式
)的說明書部分中完成的具體實施方式
或?qū)嵤├吘故钦f明本發(fā)明技術內(nèi)容的，不應僅限于這種具體實例狹義地解釋，可在本發(fā)明的精神和接著記述的權利要求書的范圍內(nèi)作各種變換并付諸實施。
工業(yè)上的實用性本發(fā)明適合用于周圍光強的環(huán)境下也要求畫面顯示良好的、例如有源矩陣式的透射型液晶顯示裝置。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具有將液晶層設置在形成一對的第1偏振板與第2偏振板之間的液晶顯示媒體；以及與所述液晶顯示媒體對置地設置在第1偏振板方的位置，并使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光中，使具有第1偏振狀態(tài)的分量的光進行透射、而使具有與第1偏振狀態(tài)不同的第2偏振狀態(tài)的分量的光進行反射的偏振光選擇反射部件。
2.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具有將液晶層設置在形成一對的第1偏振板與第2偏振板之間的液晶顯示媒體；與所述液晶顯示媒體對置地設置在第1偏振板方的位置，并使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光反射的光中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光進行透射、而具有與第1偏振狀態(tài)不同的第2偏振狀態(tài)的分量的光進行反射的偏振光選擇反射部件；以及設置在所述偏振光選擇反射部件與所述液晶顯示媒體之間、并將來自光源的光照射到液晶顯示媒體的光照射部件。
3.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具有將液晶層設置在形成一對的第1偏振板與第2偏振板之間的液晶顯示媒體；與所述液晶顯示媒體對置地設置在第1偏振板方的位置，并使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光反射的光中具有第1偏振狀態(tài)的分量的光進行透射、而具有與第1偏振狀態(tài)不同的第2偏振狀態(tài)的分量的光進行反射的偏振光選擇反射部件；設置在所述偏振光選擇反射部件與所述液晶顯示媒體之間、并將來自光源的光照射到液晶顯示媒體的光照射部件；以及設置在所述偏振光選擇反射部件與所述光照射部件之間，并控制從偏振光選擇反射部件往液晶顯示媒體的光的偏振狀態(tài)的偏振控制部件。
4.如權利要求2或3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，具有覆蓋外表面的殼體，在該殼體的所述液晶顯示媒體側(cè)的面上形成顯示窗，并且在所述偏振光選擇反射部件側(cè)的面上形成采光窗。
5.如權利要求3中所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振控制部件是根據(jù)液晶層的液晶分子取向狀態(tài)來控制光的偏振狀態(tài)的偏振控制液晶媒體。
6.如權利要求1至3中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振光選擇反射部件使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光中的第1線偏振光進行透射，并將垂直于第1線偏振光的第2線偏振光進行反射。
7.如權利要求1至3中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振光選擇反射部件使從與所述液晶顯示媒體側(cè)的面相反側(cè)的面入射的光中的第1圓偏振光進行透射，并將旋轉(zhuǎn)方向與第1圓偏振光相反的第2圓偏振光進行反射；還具有使所述偏振光選擇反射部件透射的第1圓偏振光變成線偏振光的相位差板。
8.如權利要求5中所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振控制液晶媒體的液晶層是雙扭式向列型液晶層。
9.如權利要求5中所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述偏振控制液晶媒體的液晶層是平行取向的向列型液晶層。
10.如權利要求4中所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述殼體的采光窗中還具有使對所述液晶顯示媒體的背面垂直方向傾斜的入射光折射到液晶顯示媒體的正面方向的光折射部件。
全文摘要
液晶顯示裝置配置從背面?zhèn)韧砻鎮(zhèn)确瓷鋢方向的線偏振光并使y方向的線偏振光透射的偏振光選擇反射板(12)、使x方向的線偏振光透射的第1偏振板(4)、液晶顯示面板(13)和使y方向的線偏振光透射的第2偏振板(8)。僅對液晶顯示面板(13)背面?zhèn)扰渲闷窆膺x擇反射板(13)。而且，可通過在偏振光選擇反射板(12)反射從背面?zhèn)热肷涞墓獾膟方向線偏振光，保護隱私。使透射的x方向線偏振光經(jīng)第1偏振板(4)、液晶顯示面板(13)和第2偏振板(8)逸出到表面?zhèn)取Ｓ纱丝蓪崿F(xiàn)即使在周圍光強的環(huán)境下也能進行良好的畫面顯示的液晶顯示裝置。
文檔編號F21V8/00GK1826553SQ20048002123
公開日2006年8月30日 申請日期2004年7月21日 優(yōu)先權日2003年7月23日
發(fā)明者津田和彥, 植木俊, 中村浩三, 田口登喜生 申請人:夏普株式會社