CN100451762C - 液晶显示单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示单元，在第二基板上设置部分偏振元件，所述部分偏振元件对应于反射膜的孔口部设置，且不设置在与反射膜的反射部重叠的其它区域中，因此，从背光源入射的光被反射膜反射，并返回到背光源，没有产生由于吸收等造成的损耗。返回到背光源的光被背光源的背光反射膜反射，并出射到反射膜的孔口部。

Description

液晶显示单元

技术领域

本发明涉及一种用作反射型液晶显示单元和透射型液晶显示单元的液晶显示单元。

背景技术

一般地，便携式信息器件包括没有发光功能且利用来自装在该器件中的光源的光进行显示的透射型液晶显示单元。除了透射型液晶显示单元以外，该器件还包括利用来自外部的光进行显示的反射型液晶显示单元，或者具有透射型和反射型功能的半透反射型液晶显示单元，等等。

在半透反射型液晶显示单元中，在夹持液晶层的一对基板中的一个上、在面对液晶层的基板的表面上形成有反射膜，该反射膜具有多个反射部和多个孔口部，所述反射部具有小的透射系数，所述孔口部具有大的透射系数。该显示单元通过使用从外部入射到液晶显示元件上并被具有反射特性的反射膜反射的光来用作反射型显示单元。该显示单元还通过使用从器件内的光源发射的、并穿过反射膜孔口部的光来用作透射型显示单元。图22是常规半透反射型液晶显示单元的横截面。

液晶层18填充在第一基板1和第二基板5之间的空间内，并且所述空间被密封。在第一基板1面对液晶层18的表面上设置有由透明导电膜制成的定向膜27和第一电极2。在第二基板5面对液晶层18的表面上设置有具有由铝膜制成的反射部的反射膜21。在反射膜21上设置孔口部22。孔口部22的光透射系数大于反射膜21的反射部(即，铝膜部分)的光透射系数。反射膜21用由丙烯酸树脂制成的绝缘膜23覆盖。在绝缘膜23表面上设置有由透明导电膜制成的定向膜28和第二电极6。第一电极2和第二电极6彼此重叠的每个区域对应于一个像素。每个像素设置有反射膜的反射部和孔口部。

第一基板1和第二基板5用密封元件16彼此粘接且它们之间具有预定间隙。被第一基板1，第二基板5和密封元件16包围的空间用密封器(未示出)密封，且其内包括液晶层18。在观察者侧的第一基板1的表面上，即与液晶层18相对的表面上设置上偏振膜31。在与液晶层18相对的第二基板5的表面上设置延迟膜34。在延迟膜34的表面上设置下偏振膜45。延迟膜34和下偏振膜45用透明粘接材料(未示出)彼此粘接。

在下偏振膜45的下侧设置具有背光反射膜42的背光源41作为辅助光源。从背光源41发射的光直接入射到反射膜21的孔口部22，并穿过液晶层18，从而变为出射到观察者侧的第一透射光通量55。来自背光源41的光还重复从反射膜21的反射部的反射，且来自背光源41或背光反射膜42的反射光到达孔口部22，然后穿过孔口部22和液晶层18，从而变为出射到观察者侧的第二透射光通量56。

每次当变为第二透射光通量56的光在反射膜21的反射部与背光反射膜42之间重复反射时，光穿过下偏振膜45，并被下偏振膜45轻微吸收。因此，变为第二透射光通量56的光在反射膜21的反射部与背光反射膜42之间反射时逐渐损失了强度。结果，当作为第二透射光通量56的光出射到观察者侧时，光变得较弱。另一方面，来自外部的入射光51穿过液晶层18，从反射膜21的反射部反射，再次穿过液晶层18，并作为反射光52出射到观察者侧。

在该半透反射型液晶显示单元中，通过在下偏振膜和背光源之间设置反射偏振膜，并通过将反射偏振膜的透射偏振轴和下偏振膜的透射偏振轴设置为平行，提高了光利用效率，并由此提高了从背光源到观察者侧的发射的光的出射效率(例如，见日本专利申请国家公开No.H09-506984)。从背光源发射的光中，入射到反射偏振膜的反射偏振轴的光从反射偏振轴反射，并返回到背光源。随后，在所述背光源上发生偏振取消和反射，且背光源再次发射光到反射偏振膜。

与反射膜的透射偏振轴平行的一部分光直接从反射膜的孔口部出射。入射到反射膜的反射部的光从反射膜的反射部反射到反射偏振膜侧，然后被反射偏振膜反射。如上所述，被反射偏振膜反射的光和被背光源反射的光混合，该混合光出射到观察者侧，由此提高了出射到观察者侧的光量，实现了明亮的显示。

此外，透射型液晶显示单元已经被建议提高来自半透反射型液晶显示单元的反射光的亮度和透射光通量。该透射型液晶显示单元在对液晶层的第二基板面表面上具有偏振膜(就是说，嵌入偏振膜)(例如，见日本专利申请未审查公开No.2003-302628的第3页和图7)。还提出了另一种液晶显示单元，其具有反射偏振层，该反射偏振层具有设置在金属反射膜上的多个微小的狭缝孔口部(例如，见日本专利申请未审查公开No.2003-228059的第2和3页)。

然而，在日本专利申请国家公开No.H09-506984中公开的结构对于变薄和节省重量不是优选的，变薄和节省重量对于紧凑的便携式器件是很重要的，由此提高了成本。此外，因为反射偏振膜和吸收偏振轴的透射偏振轴在层叠对准，所以由于两个偏振膜之间的尘土和外来物质，减小了产率。此外，由于反射偏振膜的偏振度在平面内变化，尤其是由于在可见光区域中偏振度的变化，所以颜色发生改变，其导致了显示颜色的变化。

即使使用具有孔口部的反射膜，在设置在背光源侧的第二基板上，按这个顺序层叠吸收型偏振膜和反射型偏振膜，也将增加成本。这里还有一个问题，即在层叠时产生灰尘和由于吸收型偏振膜的光吸收导致了损耗的产生。此外，因为所述背光源必须具有偏振取消功能和反射功能，所以背光源构造没有自由度，且由于该附加的功能产生了成本提高和性能下降。另一方面，关于嵌入偏振膜的设定位置和与其它组件组合，在日本专利申请未审查公开No.2003-302628中公开的结构仍具有一些需要解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是至少解决常规技术中的问题。

根据本发明一个方面的液晶显示单元包括：第一基板；第二基板；夹在第一基板和第二基板之间的液晶层；设置在第一基板上的第一电极；设置在第二基板上、与显示器上的像素对应的第二电极；反射膜，该反射膜设置在第二基板上并包括多个反射部，所述反射部与像素对应设置且它们之间具有空间；相对于第一基板设置在第二基板相对侧的辅助光源；以及设置在所述反射膜和所述辅助光源之间且与所述空间对应的部分偏振元件。

结合附图阅读以下本发明的详细描述，本发明其它的目的、特征和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是根据第一实施例的液晶显示单元的俯视图；

图2是液晶显示单元的横截面；

图3是栅格偏振元件的俯视图；

图4是根据第二实施例的液晶显示单元的横截面；

图5是根据第三实施例的液晶显示单元的横截面；

图6是根据第四实施例的液晶显示单元的横截面；

图7是根据第五实施例的液晶显示单元的横截面；

图8是根据第六实施例的液晶显示单元的横截面；

图9是根据第七实施例的液晶显示单元的横截面；

图10是根据第八实施例的液晶显示单元的横截面；

图11是根据第九实施例的液晶显示单元的横截面；

图12是根据第十实施例的液晶显示单元的横截面；

图13是根据第十一实施例的液晶显示单元的横截面；

图14是根据第十二实施例的液晶显示单元的横截面；

图15是根据第十三实施例的液晶显示单元的横截面；

图16是根据第十四实施例的液晶显示单元的横截面；

图17是根据第十五实施例的液晶显示单元的横截面；

图18是根据第十六实施例的液晶显示单元的横截面；

图19是根据第十七实施例的液晶显示单元的横截面；

图20是根据第十八实施例的液晶显示单元的横截面；

图21是根据第十九实施例的液晶显示单元的横截面；

图22是常规液晶显示单元的横截面。

具体实施方式

将参照附图详细解释根据本发明的液晶显示单元的示例性实施例。在所有附图中相同的参考标记表示相同的构造，将省略过多的解释。

根据本发明，在具有孔口部的反射膜与辅助光源之间设置偏振元件。该偏振元件设置在与反射膜孔口部空间上重叠的部分处。偏振元件不设置在与反射膜的反射部空间上重叠的部分处。“空间上重叠”是指被液晶显示单元的观察者(使用者)观察时的重叠。

部分(partial)偏振元件可以设置在第二基板面对液晶层的表面上，或设置在第二基板与液晶层相对的表面上。从辅助光源发射的一部分光在反射膜和辅助光源的反射膜之间重复反射，并在反射后通过所述部分偏振元件从反射膜的孔口部出射。因此，当液晶显示单元用作透射型液晶显示单元时可以实现更明亮的显示。

图1是根据第一实施例的液晶显示单元的俯视图。图2是沿图1中的切割线A-A的液晶显示单元的横截面。如图1和2中所示，第一基板1和第二基板5由密封元件16彼此粘接，且它们之间形成预定间隙。被第一基板1，第二基板5和密封元件16包围的空间用密封器17密封，该空间包括插入其中的液晶层18。

第一电极2形成在第一基板1面对液晶层的表面上。第一电极2的表面用定向膜27覆盖。上偏振膜31设置在第一基板1的与液晶层18相反的表面上。反射膜21设置在第二基板5面对液晶层的表面上。反射膜21设置有反射部和孔口部22，孔口部具有比反射部大的光透射系数。反射膜21(包括孔口部22)用绝缘膜23覆盖。第二电极6形成在绝缘膜23上。绝缘膜23和第二电极6的表面用定向膜28覆盖。

延迟膜34设置在第二基板5的与液晶层18相反的表面上的显示区域的整个表面上。部分偏振元件35部分地设置在延迟膜34的表面上，即设置在与液晶层18相反的表面上。部分偏振元件35设置在与反射膜21的孔口部22空间上重叠的区域中。空间偏振元件35不设置在与反射膜21的反射部空间上重叠的区域(由图2中示出的双箭头线表示的区域R)中。

具有作为辅助光源的背光源41和作为反射元件的背光反射膜42的背光单元设置在部分偏振元件35的下侧。背光源41从第二基板5侧包括一个或多个具有棱镜表面、散射片、和光波导的层叠片。从反射膜21的反射部反射到背光源41的光通过散射片以预定的角度散射，由此将来自背光源41的光出射到预定区域。

在背光源41和背光反射膜42之间可以设置散射元件。可选择地，散射反射元件、例如具有其上形成反射膜的不均匀表面的功能元件可以用于背光反射膜42。在这种情况下，背光源41与液晶显示元件间的光散射不是很重要。因此，背光源41可具体设计成与透射显示的亮度相匹配。背光单元具有使用光波导和光源的构造，或者有机电致发光(EL)光源可用于背光单元。有机EL光源具有一个优点，即薄且平坦，并且可以通过形成电极的图案仅仅显示一部分。

接下来解释部分偏振元件35的详细构造和制造方法。例如，作为制造部分偏振元件35的方法，可以使用Optiva，Inc.的TCF(薄晶体膜)产品。在延迟膜34的整个表面上形成偏振层。除与反射膜21的孔口部22对应的部分以外，通过蚀刻去除偏振层。另外，TCF产品可以是印刷在延迟膜34表面上的图案。

部分偏振元件35可以用偏振聚合物膜来构造。偏振聚合物膜是通过使用水溶性溶致液晶染料材料或用热致聚合物液晶作为主要组分的液晶材料生成分子膜所获得的膜。可选择地，在聚合物膜中包含碘，该聚合物膜在一个方向上延伸，之后，被转移到延迟膜34的表面上。

图3中所示的栅格偏振元件可以用于部分偏振元件35。在这种情况下，在延迟膜34的整个表面上形成铝或银，或这些金属与其它金属的合金的电导体薄膜。蚀刻该薄膜，以在对应于反射膜21的孔口部22的区域中形成该薄导体的狭缝95。延迟膜34暴露在导电膜被移除的部分处(除狭缝95以外的部分)。因此，获得了具有重复设置的导体和绝缘体的栅格偏振元件。尽管没有特别限定，但150到250纳米适于狭缝宽度96。狭缝间的间隙97适宜的尺寸为50到100纳米。

来自辅助光源的光是圆偏振光或椭圆偏振光。为了便于解释，在图3中，与狭缝95正交的偏振分量的光用光线A表示。与狭缝95平行的偏振分量的光用光线B表示。光线A穿过狭缝95之间的间隙，成为直线偏振光。光线B从狭缝95反射。因此，与狭缝95正交的正交偏振分量的光从辅助光源出射的光中提取出来。从而从辅助光源出射的大约一半的光被反射到背光源，其使得能够更有效地利用光。

仅在对应于反射膜21的孔口部22的一部分延迟膜34上印刷粘接材料。在该粘接材料上安装商业上可得到的膜偏振膜，并将该偏振膜模切(die-cut)，由此设置部分偏振元件35。在这种情况下，反射偏振膜可用于所述偏振膜。当使用反射偏振膜时，一个偏振轴是透射偏振轴，像由微小狭缝95制成的栅格偏振元件一样。大体上与该透射偏振轴垂直的偏振轴是反射偏振轴。因此，来自反射偏振轴的光有效出射到背光单元。

接下来解释根据第一实施例的液晶显示单元的操作。当外部环境明亮时，使用反射膜21的反射部。就是说，入射光51穿过上偏振膜31和液晶层18，并到达反射膜21的反射部。所述光从该反射部反射，并再次穿过液晶层18和上偏振膜31。由于上偏振膜31和液晶层18的光学特性，所述光作为反射光52出射到观察者侧。通过利用在反射膜21的反射部处较大和较小的反射强度进行显示。

当外部环境暗时，部分偏振元件35，液晶层18和上偏振膜31光学调制从背光源41发射的光，由此进行显示。部分偏振元件35使来自背光源41的第一透射光通量55偏振。延迟膜34相位调制所述偏振光。该调制光直接入射到反射膜21的孔口部22，并被液晶层18光学调制。然后所述光穿过上偏振膜31，并出射到观者侧。

从背光源41发射的第二透射光通量56穿过延迟膜34，并到达反射膜21的反射部，且不穿过部分偏振元件35。从反射膜21的反射部反射的光返回背光源41且大体上不被吸收。该反射光穿过没有部分偏振元件35的区域，因此入射到背光源41且大体上不被吸收。入射到背光源41的光从背光反射膜42反射，并再次从背光源41出射。

再次从背光源41发射的光入射到部分偏振元件35。所述光穿过反射膜21的孔口部22，并作为第二透射光通量56出射到观察者侧。因此，在反射膜21的反射部与背光反射膜42之间重复反射的同时，入射到部分偏振元件35的光出射到观察者侧，由此有效地输出光。因此，根据第一实施例，从背光源41发射的光以提高的效率出射到观察者侧，由此实现了明亮的透射显示。

因为实现了明亮的透射显示，所以透射光通量55和56穿过的反射膜21的孔口部22可以做的很小，由此实现明亮的反射显示。因为反射显示明亮，所以可以减小背光源41点亮的时间。因此，可以减小由背光源41消耗的电力。甚至当减小背光源41的光量时，透射显示的可见度也是满意的。因此，可减小背光源41消耗的电力。

因为部分偏振元件35设置在第二基板5的外侧，所以不必在部分偏振元件35上制备电极和滤色器。因此，部分偏振元件35的材料没有特别限制，这便于制造部分偏振元件35。例如，当膜状材料用于部分偏振元件35时，可以如上所述容易地形成部分偏振元件35。然而，因为部分偏振元件35与液晶层18稍微分离，所以光容易泄漏。因此，制成的部分偏振元件35最好稍大于反射膜21的孔口部22。

图4是沿图1中所示的切割线A-A的本发明第二实施例的液晶显示单元的横截面。根据第二实施例，取代第一实施例的部分偏振元件35，在第二基板5面对液晶层的表面上设置嵌入的部分偏振元件36。部分偏振元件36设置在部分偏振元件36与反射膜21的孔口部22空间上重叠的区域中。部分偏振元件36不设置在与反射膜21的反射部空间上重叠的区域中(图4中示出的用双箭头线表示的区域R)。

设置第一滤色器61，62和63以及第二滤色器65。第二滤色器65层叠在部分偏振元件36的表面上。就是说，第二滤色器65仅设置在与反射膜21的孔口部22空间上重叠的区域中。优选地，第二滤色器65的外部形状与部分偏振元件36的外部形状相同。这是因为在制造工序中，通过使用相同的掩模蚀刻第二滤色器65和部分偏振元件36同时形成第二滤色器65和部分偏振元件36。因此，可简化制造工序，并可以减小制造成本。

第一滤色器61，62和63层叠在反射膜21的反射部的表面和第二滤色器65的表面上。就是说，第一滤色器61，62和63设置在反射膜21的反射部上的一个层中。另一方面，第一滤色器61，62和63以及第二滤色器65层叠在反射膜21的孔口部22上的两个层中。

对于反射显示，入射光51两次穿过第一滤色器61，62和63，直到所述光从反射膜21的反射部反射后出射到观察者侧。因此，能够实现明亮的且易观察的显示。另一方面，对于透射显示，如果不存在第二滤色器65，来自辅助光源的透射光通量55和56仅穿过第一滤色器61，62和63一次。因此，不能实现充分的色度。为了避免该麻烦，设置第二滤色器65。

换句话说，当来自辅助光源的透射光通量55和56穿过第二滤色器65和第一滤色器61，62和63时，能够实现充分色度的透射显示。第二滤色器65的色纯度从其它部分处的滤色器的色纯度提高。反射膜21，第一滤色器61，62和63，以及第二滤色器65用绝缘膜23覆盖。反射膜21的反射部上的绝缘膜23的厚度不同于在孔口部22上的绝缘膜23的厚度。

尽管没有特别限定，但对于具有530纳米波长λ的光，在对应于反射膜21的反射部的区域内，液晶层18的厚度设为2.2微米，从而Δnd变为λ/4(132.5纳米)。在对应于反射膜21的孔口部22的区域内，液晶层18的厚度设为4.4微米，从而Δnd变为λ/2(265纳米)。利用该布置，即使在液晶层18与部分偏振元件36之间不设置延迟膜，透射显示的对比度也是满意的。此外，白色显示的颜色也变得满意。反射显示的对比度也变得满意。因此，根据第二实施例，在与液晶层18相反的第二基板5的表面上没有设置延迟膜。其它构造与第一实施例相同。

接下来解释根据第二实施例的液晶显示单元的操作。当外部环境明亮时，如同第一实施例，使用反射膜21的反射部。由于上偏振膜31和液晶层18的光学特性，入射光51作为反射光52出射到观察者侧。当外部环境暗时，部分偏振元件36，液晶层18和上偏振膜31光学调制从背光源41发射的光，由此进行显示。从背光源41发射的第一透射光通量55直接入射到部分偏振元件36，并通过液晶层18光学调制。然后所述光穿过上偏振膜31，并出射到观察者侧。

从背光源41发射的第二光通量56中，穿过不存在部分偏振元件36的区域R的光到达反射膜21的反射部。从反射膜21的反射部反射的光返回到背光源41且大体上不被吸收。该反射光大体上不被吸收地入射到背光源41，因为所述光没有穿过部分偏振元件36。入射到背光源41的光从背光反射膜42反射，并再次从背光源41出射。

再次从背光源41发射的光中，入射到部分偏振元件36的光穿过反射膜21的孔口部22，并作为第二透射光通量56出射到观察者侧。这样，在反射膜21的反射部与背光反射膜42之间重复反射的同时，入射到部分偏振元件36的光出射到观察者侧，由此有效地出射光。因此，根据第二实施例，从背光源41发射的光以提高的效率出射到观察者侧。

因为从部分偏振元件36到液晶层18的距离小于根据第一实施例的距离，所以更少的光泄漏到部分偏振元件36。因此，部分偏振元件36可以做的很小。然而，必须在部分偏振元件36上制备反射膜21，和滤色器61，62，63和65。因此，在选择部分偏振元件36的材料时，在制备反射膜21和滤色器61，62，63和65的工序时需要考虑热阻抗性和化学阻抗性。

因为可以阻止不穿过部分偏振元件36的光出射到观察者侧，所以可提高透射显示的对比度。此外，因为透射光通量55和56穿过第一滤色器61，62和63以及第二滤色器65，所以可提高透射显示的色纯度。因为在反射膜21的反射部上仅设置第一滤色器61，62和63，所以可阻止在反射显示时亮度的减小。此外，第二滤色器65阻止了部分偏振元件36退化。

图5是沿图1中所示的切割线A-A的第三实施例的液晶显示单元的横截面。根据第三实施例，代替第一实施例的绝缘膜23、反射膜21和第二电极6，设置绝缘膜24、反射膜25和透射下电极26，其中每个都具有不平的表面和孔口部。反射膜25具有设置在绝缘膜24上的反射部，该反射部具有不均匀表面。透射下电极26包括例如作为第二电极的氧化铟锡(ITO)。

在与反射膜25的孔口部22相同的位置处设置绝缘膜24的孔口部。形成透射下电极26以覆盖反射膜25的孔口部22，且透射下电极与反射膜25电连接。其它的构造与根据第一实施例的构造相同。在图5中，省略了覆盖绝缘膜24，反射膜25和透射下电极26的定向膜(在图6到图13中也省略了定向膜)。

根据第三实施例，因为反射膜25的反射部具有不平的表面，所以从背光源41发射的光容易被反射到反射膜25的孔口部22的位置。从背光源41发射的光能以各种角度的反射光从反射膜25的反射部反射，并出射到背光源41侧。因此，能够实现较亮的反射显示，并显著提高了透射显示的亮度。

图6是沿图1中所示的切割线A-A的第四实施例的液晶显示单元的横截面。根据第四实施例，代替第三实施例的部分偏振元件35，在面对液晶层的第二基板5的表面上设置与第二实施例中的部分偏振元件相同的嵌入部分偏振元件36。部分偏振元件36设置在与反射膜25的孔口部22空间上重叠的区域中。

部分偏振元件36不设置在与反射膜25的反射部空间上重叠的区域中(由图6中示出的双箭头线表示的区域R)。根据第四实施例，在与液晶层18相反的第二基板5的表面上不设置延迟膜。其它的构造与根据第三实施例的构造相同。

根据第四实施例，如同第三实施例，能够实现较明亮的反射显示，并可显著提高透射显示的亮度。部分偏振元件36与液晶层18之间的距离变小，因为部分偏振元件36设置在液晶层侧。因此，更少的光泄漏到部分偏振元件36，部分偏振元件36可以做的很小。因为可防止不穿过部分偏振元件36的光出射到观察者侧，所以可提高透射显示的对比度。

图7是沿图1中所示的切割线A-A的第五实施例的液晶显示单元的横截面。根据第五实施例，在第二基板5和背光源41之间设置具有半球形凹部48的光学元件37，在第四实施例中，凹部48开向观察者侧，即第二基板5侧。光学元件37如此设置，即凹部48与反射膜25的孔口部22空间上重叠。其它的构造与根据第四实施例的构造相同。

第二基板5和光学元件37可以如图7中所示地分离，或可以彼此粘接。特别地，当光学元件37的除凹部48以外的平坦部分粘接到第二基板5时，从背光源41发射的且从反射膜25的反射部反射的光可有效返回到背光源41，这是优选的。尽管在图示出的例子中光学元件37与背光源41分离，但它们可以彼此粘接。

根据第五实施例，从背光源41发射的且穿过光学元件37的凹部48的第一透射光通量55被凹部48会聚到反射膜25的孔口部22。然后所述光穿过孔口部22并出射到观察者侧。从背光源41发射的、没有穿过光学元件37的凹部48、并因此没有会聚的光58和59被从反射膜25的反射部反射。从反射膜25的反射部反射的光返回到背光源41，从背光源41或背光反射膜42反射，并再次从背光源41出射。

再次从背光源41发射的光中穿过光学元件37的凹部48的光被会聚，穿过反射膜25的孔口部22，并作为第二透射光通量56出射到观察者侧。这样，在反射膜25的反射部与背光反射膜42之间重复反射的同时，入射到光学元件37的凹部48的光被会聚，并出射到观察者侧，由此有效地输出光。因此，根据第五实施例，可以极有效地利用背光源41发射的光，由此实现了明亮的透射显示。

图8是沿图1中所示的切割线A-A的第六实施例的液晶显示单元的横截面。根据第六实施例，代替第五实施例的包含背光源41和背光反射膜42的背光单元，设置包含由发光二极管(LED)元件制成的光源43、光波导44和背光反射膜42的背光单元。光波导44设置的大体上面对第二基板5的整个表面。沿光波导44外围的一部分设置光源43。

除凹部48以外的光学元件37的平坦部分用由透明丙烯酸树脂制成的粘接材料38粘接到第二基板5。利用该布置，从背光单元发射的，并从反射膜25的反射部反射的光可有效返回到背光单元。在上偏振膜31和第一基板1之间设置延迟膜32。

尽管没有特别示出，但在光波导44和光学元件37之间，从光学元件37一侧、棱镜凹槽正交地叠加两个棱镜片，每个棱镜片都具有棱镜不平表面。棱镜表面面对第二基板5。利用该布置，限制了从背光单元入射到光学元件37的光的角度，由此提高了通过光学元件37将光聚集到反射膜25的孔口部22的效率。

根据第六实施例，棱镜片和光学元件37的凹部48保持光的角相关性(angular dependence)。因此，特别大的散射没有必要。然而第一基板1和延迟膜32用变为散射层的散射粘接剂彼此粘接。可选择地，上偏振膜31和延迟膜32用散射粘接剂彼此粘接。其它的构造与根据第五实施例的构造相同。

图9是沿图1中所示的切割线A-A的第七实施例的液晶显示单元的横截面。根据第七实施例，光学元件37用由透明树脂，如第五实施例中的透明丙烯酸树脂，制成的粘接材料38粘接到第二基板5。与光学元件37的凹部48重叠的粘接材料38的区域与散射元件40混合，以便形成散射层。该散射层40设置的轻微散射穿过光学元件37的凹部48、并出射到嵌入部分偏振元件36的光。

光学元件37通过如下所述具有部分散射的粘接材料38粘接到第二基板5。例如，透明丙烯酸树脂与塑料球混合，所述塑料球由折射率不同于透明丙烯酸树脂的折射率的苯乙烯等制成。将该混合物印刷到与部分偏振元件36空间上重叠的第二基板5的粘接表面的区域，就是说，面对光学元件37的凹部48的区域。然后，没有与混合塑料球混合的透明丙烯酸树脂以点的形式印刷在除打印了透明丙烯酸树脂和塑料球的混合物的区域以外的区域中。光学元件37压力粘接到被印刷的表面。

红色，绿色和蓝色的滤色器62，63和64分别设置在面对液晶层的第一基板1的表面上。这些滤色器62，63和64用绝缘膜29覆盖，由此用绝缘膜29嵌入相邻滤色器62，63和64之间的间隙。结果，消除了由于存在或不存在滤色器62，63和64而产生的台阶。因此，绝缘膜29具有一个平坦的表面。还可以阻止滤色器62，63和64退化。

第一电极2由作为透明导电膜的氧化铟锡(ITO)制成，并以条形形成在平坦绝缘膜29的表面上。反射膜25和透明下电极26中的至少一个是其条与第一电极2正交的条形电极。反射膜25或透明下电极26的条形电极与第一电极2的条形电极之间的交点形成像素。这些像素形成了矩阵液晶显示元件。其它构造与根据第五实施例的构造相同。在图9中，省略了覆盖第一电极2的定向膜(图10到图13中也省略了定向膜)。

根据第七实施例，光学元件37的平坦部分和第二基板5用粘接材料38彼此粘接。因此，从背光源41发射的并从反射膜25的反射部反射的光可有效返回到背光源41。第二基板5薄，在粘接材料38中，透明丙烯酸树脂在散射元件40中的混合比率设定得比使用丙烯酸树脂高。因此，透明显示变得明亮，且对视角的相关性也不是问题。因此，能够实现满意的显示。

对于光学元件37的平坦区域和凹部48的区域的两个部分，代替在不同阶段形成粘接材料38，可以使用具有散射区域和非散射区域的透明膜。在这种情况下，该透明膜的一个表面使用薄膜粘接材料粘接到第二基板5，该透明膜的另一表面使用薄膜粘接材料粘接到光学元件37。

图10是沿图1中所示的切割线A-A的第八实施例的液晶显示单元的横截面。根据第八实施例，对于第七实施例的每个像素，在面对液晶层的第二基板5的表面上设置包括三终端薄膜晶体管(TFT)77的开关元件。就是说，根据第八实施例的液晶显示单元是有源矩阵型单元。光学元件37和第二基板5用由透明树脂制成的粘接材料38彼此在整个表面上粘接，由此形成一体单元。粘接材料38没有与散射元件40混合。

TFT77设置在与反射膜25的反射部空间上重叠的区域中，即从观察者侧看时反射膜25的反射部的正下方。因此从观察者侧看不到TFT77。TFT77包括形成在面对液晶层的第二基板5的表面上的栅电极(未示出)、形成在栅电极表面上的栅绝缘膜(未示出)、由非晶态硅(a-Si)膜制成的半导体层71、源电极75和漏电极76。

漏电极76用设置在第二基板5和反射膜25之间的绝缘膜24覆盖。漏电极76通过穿过绝缘膜24的接触孔74与透射下电极26电连接。在驱动液晶时，预定信号被施加到TFT77的栅电极和源电极75。当信号施加到反射膜25、透射下电极26和第一电极2之间时，电压就被施加到液晶层18。因此，光学变化被控制，并进行期望的显示。其它构造与根据第七实施例的构造相同。两终端薄膜二极管(TFT)可以用于开关元件。

图11是沿图1中所示的切割线A-A的第九实施例的液晶显示单元的横截面。根据第九实施例，设置具有开关元件的有源矩阵型第一液晶显示元件101和无源矩阵型第二液晶显示元件102，以夹持用于每个像素的信号背光单元。就是说，第一液晶显示元件101和第二液晶显示元件102共享该背光单元。第一液晶显示元件101和第二液晶显示元件102中的每一个都具有嵌入的部分偏振元件36。

除背光单元以外，例如第一液晶显示元件101具有与根据第八实施例的液晶显示单元大体上相同的构造。然而，第一液晶显示元件101在第二基板5和背光单元之间没有设置光学元件37。第一液晶显示元件101的其它构造与根据第八实施例的液晶显示单元的构造相同。

除背光单元以外，例如第二液晶显示元件102具有与根据第二实施例的液晶显示单元大体上相同的构造。然而，第二液晶显示元件102没有设置第一滤色器61、62和63、以及第二滤色器65。根据第二液晶显示元件102，绝缘膜23具有覆盖反射膜21的反射部和孔口部22的平坦表面。第二液晶显示元件102的其它构造与根据第二实施例的液晶显示单元的构造相同。

为了简化解释，对于第二液晶显示元件102，根据第二实施例液晶显示单元的第一基板1、第二基板5、第一电极2和第二电极6分别称作第三基板81，第四基板85，第三电极(图9中省略掉了)，和第四电极86。包括与根据第六实施例相同的光源43和光波导44的单元用于背光单元。

第二液晶显示元件102具有设置在背光单元侧的第四基板85。第一液晶显示元件101具有设置在背光单元侧的第二基板5。就是说，第一液晶显示元件101和第二液晶显示元件102如此设置，即第二基板5面对背光单元的光波导44的表面，第四基板85面对背光单元的光波导44的背面。为了使从光波导44发射的光入射到第一液晶显示元件101和第二液晶显示元件102的两个方向上，在光波导44的前表面和后表面都不设置背光反射膜。

根据第九实施例，第一液晶显示元件101的反射膜25的反射部用作使反射到第二液晶显示元件102的背光反射膜。类似地，第二液晶显示元件102的反射膜21的反射部用作使反射到第一液晶显示元件101的背光反射膜。尽管没有特别限定，但在图11示出的例子中，第二液晶显示元件102的反射膜21作为背光反射膜仅对于第一液晶显示元件101的一部分显示区域是有效的，因为第二液晶显示元件102的显示区域小于第一液晶显示元件101的显示区域。

为了补偿反射的不足，在光波导44的一部分背面(面对第二液晶显示元件102的表面)上设置反射膜94。在不设置第二液晶显示元件102的反射膜21的区域内，即对应于第一液晶显示元件101显示区域的外围的区域内，设置反射膜94。在反射膜94上设置印刷层(未示出)，该印刷层使用第二液晶显示元件102的反射膜21的反射部与孔口部22的面积比率限制反射系数。第二液晶显示元件102的显示区域内的反射系数与反射膜94上的反射系数相同。利用该布置，均匀的光从第二液晶显示元件102入射到第一液晶显示元件101。

在反射膜94和第二液晶显示元件102的反射膜21之间存在对应于第二液晶显示元件102的第四基板85厚度的差别。因此，反射膜94延伸到第二液晶显示元件102的反射膜21的设置位置，反射膜94的边与反射膜21的边空间上重叠。因此，第四基板85优选薄。例如，具有0.3毫米厚度的玻璃用于第四基板85。为了避免复杂，在图11中未示出覆盖第二液晶显示元件102的绝缘膜23和第四电极86的定向膜。

根据第九实施例，从光波导44的前表面发射的一部分光穿过第一液晶显示元件101的反射膜25的孔口部，并作为第一透射光通量55出射到观察第一液晶显示元件101的观察者侧。从光波导44的前表面发射的其余光从第一液晶显示元件101的反射膜25的反射部反射，并返回到光波导44。返回到光波导44的光的一部分从反射膜94反射，穿过光波导44，并入射到第一液晶显示元件101。返回到光波导44的其余光穿过光波导44，并入射到第二液晶显示元件102。

入射到第二液晶显示元件102的一部分光穿过第二液晶显示元件102的反射膜21的孔口部22，并出射到观察第二液晶显示元件102的观察者侧。入射到第二液晶显示元件102的其余光从第二液晶显示元件102的反射膜21的反射部反射，并再次返回到光波导44。所述光穿过光波导44，并入射到第一液晶显示元件101。

从反射膜94或第二液晶显示元件102的反射膜反射的且入射到第一液晶显示元件101的光中，入射到反射膜25的孔口部的光作为第二透射光通量56出射到观察第一液晶显示元件101的观察者侧。另一方面，没有入射到反射膜25孔口部的光从反射膜25的反射部反射。光在反射膜25和反射膜94或第二液晶显示元件102的反射膜21之间重复反射，穿过第一液晶显示元件101的反射膜25的孔口部或第二液晶显示元件102的反射膜21的孔口部22，并出射到相应的观察者侧。

从光波导44的背面发射的一部分光穿过第二液晶显示元件102的反射膜21的孔口部22，并作为透射光通量54出射到观察第二液晶显示元件102的观察者侧。从光波导44的背面发射的其余光从第二液晶显示元件102的反射膜21的反射部反射，返回到光波导44，穿过光波导44，并入射到第一液晶显示元件101。

入射到第一液晶显示元件101的一部分光穿过第一液晶显示元件101的反射膜25的孔口部，并出射到观察第一液晶显示元件101的观察者侧。入射到第一液晶显示元件101的其余光从第一液晶显示元件101的反射膜25的反射部反射，并再次返回到光波导44。返回到光波导44的一部分光从反射膜94反射，穿过光波导44，并入射到第一液晶显示元件101。返回到光波导44的其余光穿过光波导44，并入射到第二液晶显示元件102。

入射到第二液晶显示元件102光中，入射到反射膜21的孔口部22的光出射到观察第二液晶显示元件102的观察者侧。没有入射到反射膜21的孔口部22的光从反射膜21的反射部反射，并在反射膜21与第一液晶显示元件101的反射膜25和反射膜94之间重复反射。反射光穿过第一液晶显示元件101的反射膜25的孔口部或第二液晶显示元件102的反射膜21的孔口部22，并出射到相应的观察者侧。如上所述，从光波导44发射的光重复反射和扩散几次，并分别有效出射到观察第一液晶显示元件101和第二液晶显示元件102的观察者侧。因此，可在第一液晶显示元件101和第二液晶显示元件102中分别实现明亮的显示。

第一液晶显示元件101具有比第二液晶显示元件102大的显示面积。通过使用有源矩阵型，第一液晶显示元件101的显示信息量大于第二液晶显示元件102的显示信息量。因此，第二液晶显示元件102的显示可以做的比第一液晶显示元件101的显示暗，由此可以使第一液晶显示元件101显示更亮。

在这种情况下，代替光波导44背面上的反射膜94，可使用反射偏振膜，该反射偏振膜的一个偏振轴是透射偏振轴，与透射偏振轴正交的偏振轴是反射偏振轴。利用该布置，可阻止第一液晶显示元件101的观察者看到第二液晶显示元件102的轮廓和状态。此外，可以使第一液晶显示元件101亮。如上所述，在设置反射偏振膜时，反射偏振膜的透明偏振轴优选大体上与设置在反射膜21的孔口部22处的部分偏振元件36的透射偏振轴平行。

如同第八实施例，可以在第一液晶显示元件101与背光单元之间，或第二液晶显示元件102与背光之间设置光学元件37。利用该布置，基于光的聚集，能够实现更明亮的透射显示。当有源矩阵型液晶显示元件用于第二液晶显示元件时可以获得类似的效果。当无源矩阵型液晶显示元件用于第一液晶显示元件101时可以获得类似的效果。

图12是沿图1中所示的切割线A-A的第十实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十实施例，在第四实施例中面对液晶层的第一基板1的表面上设置嵌入的部分偏振元件136。该部分偏振元件136设置在与反射膜25的孔口部22空间上重叠的区域中。该部分偏振元件136不设置在与反射膜25的反射部空间上重叠的区域中。因此，在第一基板1侧的部分偏振元件136与第二基板5侧的部分偏振元件36空间上重叠

部分偏振元件136用防止部分偏振元件136退化的保护绝缘膜129覆盖。绝缘膜129嵌入在相邻部分偏振元件136之间的间隙中，由此消除了由于存在或不存在部分偏振元件136而产生的台阶。因此，绝缘膜129的表面是平坦的。在绝缘膜129的表面上设置第一电极2。第一电极2用定向膜(未示出)覆盖。其它构造与根据第四实施例的构造相同。

根据第十实施例，穿过反射膜25的孔口部22的透射光通量55和56穿过设置在孔口部22处的部分偏振元件36。透射光通量55和56进一步穿过部分偏振元件136和上偏振膜31，并出射到观察者侧。部分偏振元件136的偏振轴方向与上偏振膜31的偏振轴方向一致。因此，输出光的偏振度提高了。从而，能够实现比根据第四实施例更高的对比度的透射显示。当来自外部的入射光51从反射膜25的反射部反射，并作为反射光52出射到观察者侧，该光没有穿过第一基板1侧的部分偏振元件136。因此，能够实现明亮的反射显示。

图13是沿图1中所示的切割线A-A的第十一实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十一实施例，在第十实施例中面对液晶层的第一基板1的表面上设置作为嵌入的偏振膜的上偏振膜31。第一基板1侧的部分偏振元件136设置在上偏振膜31的表面上。其它构造与根据第十实施例的构造相同。

根据第十一实施例，如同第十实施例，能够实现高对比度的透射显示和明亮的反射显示。因为嵌入了上偏振膜31，所以提高了可靠性。

图14是沿图1中所示的切割线A-A的第十二实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十二实施例，在面对液晶层的第二基板5的表面上，在与反射膜21的孔口部22空间上重叠的区域中设置嵌入的部分偏振元件36。部分偏振元件36用保护绝缘膜123覆盖。

绝缘膜123嵌入相邻部分偏振元件36之间的间隙，消除了由于存在或不存在部分偏振元件36而产生的台阶。因此，绝缘膜123的表面是平坦的，在该平坦表面上设置平坦的反射膜21。在反射膜21的孔口部22处设置透射下电极26。透射下电极26与反射膜21电连接。在图14中未示出覆盖绝缘膜123、反射膜21和透射下电极26的定向膜。

在面对液晶层的第一基板1的表面上设置滤色器161。在滤色器161中设置孔口部166。滤色器161的除孔口部166之外的着色部分设置在与反射膜21的孔口部22空间上重叠的区域中。滤色器161的孔口部166和着色部分设置在与反射膜21的反射部空间上重叠的部分。就是说，部分偏振元件36与滤色器161的着色部分空间上彼此重叠。另一方面，滤色器161的孔口部166不与部分偏振元件36空间上重叠。

滤色器161用防止滤色器161退化的保护绝缘膜29覆盖。在绝缘膜29的平坦表面上设置第一电极2。第一电极2用定向膜(未示出)覆盖。在与液晶层18相对的第一基板1的表面上设置延迟膜32。延迟膜32用变为散射层133的散射粘接剂粘接，以提供散射光。在延迟膜32的表面上设置上偏振膜31。

有机EL背光源141用于背光单元。利用该布置，由于有机EL背光源141的散射，从而阻止了光的损耗。因此，提高了从有机EL背光源141发射的并出射到观察者侧的光的效率。

根据第十二实施例，对于透射显示，透射光通量55和56穿过滤色器161的着色部分、并出射到观察者侧。因此，通过给着色部分设置深的颜色，能够实现深颜色的显示。另一方面，对于反射显示，一部分入射光51穿过滤色器161的着色部分，并出射到观察者侧。入射光51的其余部分穿过孔口部166，不穿过滤色器161的着色部分而出射到观察者侧，由此实现了明亮显示。液晶显示单元可以具有结合在第一基板1与第二基板5之间设置嵌入的延迟膜的结构。

图15是沿图1中所示的切割线A-A的第十三实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十三实施例，第四实施例中的绝缘膜24、反射膜25和透射下电极26用绝缘膜124覆盖。在绝缘膜124的平坦表面上设置嵌入的部分延迟膜134。在部分延迟膜134上设置孔口部139。

部分延迟膜134如此设置，即孔口部139和反射膜25的孔口部22空间上彼此重叠，除孔口部139以外的其它部分和反射膜25的反射部空间上彼此重叠。其它构造与根据第四实施例的构造相同。在图15中未示出在第一基板1侧和第二基板5侧的各自的定向膜(图16到图21中也省略了定向膜)。

部分延迟膜134如下形成。例如，将作为液晶单体的紫外线固化液晶UCL-008-K1(产品名，由Dainippon Ink And Chemicals，Incorporated制造)的溶液涂覆到绝缘膜124的表面上。之后，干燥所述涂层，并慢慢冷却，由此定向所述液晶单体。然后，使用碱性显影剂将所述液晶单体显影未期望形状的图案，由此形成了由液晶聚合物制成的部分延迟膜134。

可选择地，部分延迟膜134可以以下面的工序形成。例如将PLC-7023(产品名，由Asahi Denka Co.，Ltd.)的8％的溶液借助喷墨系统印刷到绝缘膜124上。将产物在80℃时烧结，再加热到170℃或更高，并慢慢冷却，由此定向液晶聚合物。该液晶聚合物用作部分延迟膜134。通过使用喷墨系统，可以直接形成部分延迟膜134的图案。

根据第十三实施例，对于透射显示，透射光通量55和56按下面的顺序穿过部分偏振元件36、液晶层18和上偏振膜31、并出射到观察者侧。另一方面，对于反射显示，来自外部的入射光51按下面的顺序穿过上偏振膜31、液晶层18和部分延迟膜134，并从反射膜25的反射部反射。然后所述光按下面的顺序穿过部分延迟膜134、液晶层18和上偏振膜31，并出射到观察者侧。同时，在液晶层18和部分延迟膜134中分别产生例如λ/4的相位差。因此，可产生λ/2的总相位差。利用该布置，与通过仅使用液晶层18而产生λ/2相位差的构造相比，不设置部分延迟膜134能够实现较亮的显示和较暗的显示。结果，实现了高对比度的反射显示。

图16是沿图1中所示的切割线A-A的第十四实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十四实施例，在第一电极2的表面上设置第十三实施例中的部分延迟膜134。其它构造与根据第十三实施例的构造相同。

根据第十四实施例，对于透射显示，透射光通量55和56的光路与根据第十三实施例的光路相同。对于反射显示，来自外部的入射光51按下面的顺序穿过上偏振膜31、部分延迟膜134和液晶层18，并从反射膜25的反射部反射。然后所述光按下面的顺序穿过液晶层18、部分延迟膜134和上偏振膜31，并出射到观察者侧。使用该构造，能够实现的反射显示的对比度比由不具有部分延迟膜134的构造实现的反射显示的对比度要高。

图17是沿图1中所示的切割线A-A的第十五实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十五实施例，在第十三实施例中的第一电极2和上偏振膜31间设置部分延迟膜134。部分延迟膜134的孔口部139和部分延迟膜134的外围用绝缘膜130镶嵌。其它构造与根据第十三实施例的构造相同。

根据第十五实施例，对于透射显示，透射光通量55和56的光路与根据第十三实施例的透射光通量的光路相同。对于反射显示，来自外部的入射光51按下面的顺序穿过上偏振膜31、部分延迟膜134和液晶层18，并从反射膜25的反射部反射。然后所述光按下面的顺序穿过液晶层18、部分延迟膜134和上偏振膜31，并出射到观察者侧。使用该构造，能够实现的反射显示的对比度比由不具有部分延迟膜134的构造实现的反射显示的对比度要高。

图18是沿图1中所示的切割线A-A的第十六实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十六实施例，在第十三实施例中的反射膜25的表面上设置部分延迟膜134。不设置覆盖反射膜25的绝缘膜124。其它构造与根据第十三实施例的构造相同。

根据第十六实施例，对于透射显示，透射光通量55和56的光路与根据第十三实施例的构造的光路相同。对于反射显示，入射光51和反射光52的光路与根据第十三实施例的构造相同。使用该构造，能够实现的反射显示的对比度比由不具有部分延迟膜134的构造实现的反射显示的对比度要高。

图19是沿图1中所示的切割线A-A的第十七实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十七实施例，在第十三实施例中的第一基板1和第一电极2之间设置部分延迟膜134。部分延迟膜134的孔口部139和部分延迟膜134的外围用保护绝缘膜129镶嵌。没有设置覆盖反射膜25的绝缘膜124。其它构造与根据第十三实施例的构造相同。

根据第十七实施例，对于透射显示，透射光通量55和56的光路与根据第十三实施例的光路相同。对于反射显示，来自外部的入射光51按下面的顺序穿过上偏振膜31、部分延迟膜134和液晶层18，并从反射膜25的反射部反射。然后所述光按下面的顺序穿过液晶层18，部分延迟膜134和上偏振膜31，并出射到观察者侧。使用该构造，能够实现的反射显示的对比度比由不具有部分延迟膜134的构造实现的反射显示的对比度要高。

图20是沿图1中所示的切割线A-A的第十八实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十八实施例，液晶显示单元具有有源矩阵，该有源矩阵具有开关元件，所述开关元件通过用于第十三实施例中的每个像素的TFT构造。在反射膜25的表面上设置部分延迟膜134。TFT用绝缘膜131覆盖，在绝缘膜131上设置部分偏振元件36。

在制造液晶显示元件的工序中，制备TFT，在该TFT上层叠绝缘膜131。之后，形成部分偏振元件36。利用该布置，在制备TFT时的高温处理中可以阻止部分偏振元件36退化。部分偏振元件36用绝缘膜24覆盖，在该绝缘膜表面上层叠有反射膜25。因此，通过绝缘膜131和绝缘膜24保护部分偏振元件36。

根据第十八实施例，在反射膜25的表面上设置部分延迟膜134。在第一基板1和第一电极2之间设置由绝缘膜29保护的滤色器161。其它构造与根据第十三实施例的构造相同。在第十八实施例中解释了TFT的构造，以及在第二基板5侧液晶显示元件和电极间连接的构造。

根据第十八实施例，对于透射显示，透射光通量55和56按下面的顺序穿过部分偏振元件36、液晶层18，滤色器161和上偏振膜31，并出射到观察者侧。另一方面，对于反射显示，来自外部的入射光51按下面的顺序穿过上偏振膜31、滤色器161、液晶层18和部分延迟膜134，并从反射膜25的反射部反射。然后所述光按下面的顺序穿过部分延迟膜134、液晶层18、滤色器161和上偏振膜31，并出射到观察者侧。使用该构造，能够实现的反射显示的对比度比由不具有部分延迟膜134的构造实现的反射显示的对比度要高。

图21是沿图1中所示的切割线A-A的第十九实施例的液晶显示单元的横截面。根据第十九实施例，代替在第十八实施例中设置在绝缘膜24表面上的具有不平表面的绝缘膜24和反射膜25，使用具有平坦表面的反射膜21。因此，在反射膜21的表面上设置部分延迟膜134。部分偏振元件36被覆盖TFT和反射膜21的绝缘膜131保护。上偏振膜31用变为散射层133的散射粘接剂粘接到第一基板1。其它构造与根据第十八实施例的构造相同。

根据第十九实施例，对于透射显示，透射光通量55和56的光路与根据第十八实施例的光路相同。对于反射显示，来自外部的入射光51按照下面的顺序穿过上偏振膜31、滤色器161、液晶层18和部分延迟膜134，并从反射膜21的反射部反射。然后所述光按下面的顺序穿过部分延迟膜134、液晶层18、滤色器161和上偏振膜31，并出射到观察者侧。使用该构造，能够实现的反射显示的对比度比由不具有部分延迟膜134的构造实现的反射显示的对比度要高。

本发明并不限于上面的实施例，可以以不同方式修改。例如，在每实施例中，本发明可以应用于无源矩阵型液晶显示元件，也可以应用于有源矩阵型液晶显示元件。

根据本发明，在透射显示时，从辅助光源发射的一部分光穿过部分偏振元件，并出射到观察者侧。从辅助光源发射的其余光不穿过部分偏振元件，从反射膜的反射部反射，并返回到辅助光源。所述光从辅助光源的反射元件反射，并再次出射到液晶显示元件。在从反射膜的反射和从辅助光源的反射元件的反射中，光损耗(吸收)很小。因此，光有效从反射膜的孔口部出射到观察者侧，能够实现明亮的透射显示。

根据本发明，光学元件会聚光，由此使更多的光穿过反射膜的孔口部。因此，可极为有效地利用辅助光源的出射光。从而，能够实现较明亮的透射显示。

根据本发明，可以提高从反射膜的反射部反射的，从辅助光源或辅助光源的反射元件反射的、并返回到反射膜孔口部的光的比例。可以散射穿过反射膜孔口部的光。此外，可以散射从反射膜的反射部反射的，并返回到辅助光源的光。因此，可以提高从反射膜的反射部返回到辅助光源、从辅助光源或辅助光源反射元件反射、并从反射膜孔口部出射的光的比例。

根据本发明，可以阻止第二基板与空气间界面的反射以及光学元件与空气间界面的反射。因此，光可有效出射到第二基板，由此产生明亮的显示。此外，根据本发明，从反射膜的反射部反射的光在散射的同时返回到辅助光源。因此，可提高从反射膜的反射部返回到辅助光源，从辅助光源或辅助光源的反射元件反射、并穿过反射膜的孔口部的光量。

根据本发明，从观察者侧看不到开关元件。此外，根据本发明，穿过反射膜孔口部的光穿过设置在孔口部处的部分偏振元件、穿过第二部分偏振元件，并出射到观察者侧。因此，出射光的偏振度变大。因此，能够实现高对比度的透射显示。从外部入射的光出射到观察者侧，其没有穿过第二部分偏振元件。因此能够实现明亮的反射显示。

根据本发明，与通过仅使用没有设置部分延迟膜的液晶层而产生相位差的构造实现的显示相比，能够实现较亮的显示和较暗的显示。因此，能够实现高对比度的反射显示。此外，根据本发明，辅助光源的光穿过滤色器的着色部分，并出射到观察者侧。因此，当将深颜色设置到着色部分时，能够实现深颜色的透射显示。对于反射显示，存在穿过滤色器的着色部分并出射到观察者侧的光，和穿过孔口部，没有穿过滤色器的着色部分、并出射到观察者侧的光。因此，能够实现明亮的反射显示。

根据本发明，通过夹持辅助光源设置第一液晶显示元件和第二液晶显示元件。第一液晶显示元件和第二液晶显示元件具有具备反射部和孔口部的反射膜，和在反射膜孔口部处的部分偏振元件。利用该布置，这两个液晶显示元件能给各自的反射膜孔口部强烈地发射光，由此实现了明亮的显示。此外，因为部分偏振元件局部地设置，所以光大体上不被吸收地返回到辅助光源，且所述光再次从辅助光源反射到各自反射膜的孔口部。

根据本发明的液晶显示单元能够实现明亮的透射显示。因此，透射光通量穿过的反射膜的孔口部可以做得很小，由此实现了明亮的反射显示。因为能够实现明亮的反射显示，所以可减小辅助光源点亮时透射显示状态的比率。因此，可减小由辅助光源消耗的电力。因为甚至当辅助光源的光量减小时，透射显示的可视性也是满意的，所以可减小由辅助光源消耗的电力。

尽管为了完整和清楚的披露，已经针对具体的实施例描述了本发明，但附加的权利要求并不因此受到限制，而是应理解为包含对于本领域技术人员而言可产生的所有修改和可选择的构造，它们完全落入这里提出的基本教导。

Claims (21)

1、一种液晶显示单元，包括：

第一基板；

第二基板；

夹在第一基板和第二基板之间的液晶层；

设置在第一基板上的第一电极；

设置在第二基板上的、对应于显示器上的像素的第二电极；

设置在第二基板上的反射膜，该反射膜包括多个反射部，所述多个反射部对应于所述像素设置且它们之间具有空间；

辅助光源，该辅助光源相对于第一基板设置在第二基板的相对侧上；以及

设置在所述反射膜和所述辅助光源之间、对应于所述空间的部分偏振元件。

2、根据权利要求1所述的液晶显示单元，其中所述第二基板设置在所述部分偏振元件与所述液晶层之间。

3、根据权利要求1所述的液晶显示单元，其中所述部分偏振元件设置在所述第二基板与所述液晶层之间。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示单元，其中所述辅助光源包括反射元件，该反射元件将光反射到所述第二基板。

5、根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示单元，进一步包括光学元件，该光学元件设置在所述反射膜与所述辅助光源之间、并将来自辅助光源的光会聚到所述空间。

6、根据权利要求5所述的液晶显示单元，其中所述光学元件粘接到所述第二基板上。

7、根据权利要求1-3和6任一项所述的液晶显示单元，进一步包括散射层，该散射层设置在所述反射膜和所述辅助光源之间、并散射来自所述辅助光源的光。

8、根据权利要求7所述的液晶显示单元，其中所述散射层用作将所述光学元件粘接到所述第二基板上的粘接剂。

9、根据权利要求1，2，3，6和8任一项所述的液晶显示单元，其中所述第二电极是透明电极、设置在所述空间上、并且与所述反射膜电连接。

10、根据权利要求1，2，3，6和8任一项所述的液晶显示单元，进一步包括反射偏振膜，该反射偏振膜设置在所述反射膜与所述辅助光源之间，并具有透射偏振轴和反射偏振轴，其中

所述透射偏振轴大体上与所述部分偏振元件的透射偏振轴平行，以及

所述反射偏振轴大体上与所述透射偏振轴正交。

11、根据权利要求1，2，3，6和8任一项所述的液晶显示单元，其中所述部分偏振元件是偏振膜。

12、根据权利要求1，2，3，6和8任一项所述的液晶显示单元，其中所述部分偏振元件是偏振聚合物膜。

13、根据权利要求1，2，3，6和8任一项所述的液晶显示单元，其中所述部分偏振元件是栅格偏振元件，其包括交替排列的导体和绝缘体。

14、根据权利要求1，2，3，6和8任一项所述的液晶显示单元，其中所述部分偏振元件是反射偏振膜。

15、根据权利要求1，2，3，6和8任一项所述的液晶显示单元，其中所述反射膜的反射部具有不平的表面。

16、根据权利要求1，2，3，6和8任一项所述的液晶显示单元，进一步包括设置在所述第二基板上并与所述第二电极连接的开关元件。

17、根据权利要求16的液晶显示单元，其中所述开关元件设置在所述第一基板和第二基板中任一个的特定区域中，其中所述区域对应于所述反射膜的反射部。

18、根据权利要求1，2，3，6，8和17任一项所述的液晶显示单元，进一步包括设置在所述第一基板的特定区域中的第二部分偏振元件，其中所述区域对应于所述反射膜的所述空间。

19，根据权利要求1，2，3，6，8和17任一项所述的液晶显示单元，进一步包括设置在与所述反射膜的反射部相对应的特定区域中的部分延迟膜。

20、根据权利要求1，3，6，8和17任一项所述的液晶显示单元，进一步包括滤色器，该滤色器包括：

具有颜色的第一部分，该第一部分设置在与所述反射膜的所述空间相对应的特定区域中；和

第二部分，该第二部分设置在与所述反射膜的反射部相对应的特定区域中并且不具有颜色或具有比第一部分的颜色浅的颜色。

21、根据权利要求1，2，3，6，8和17任一项所述的液晶显示单元，进一步包括：

第三基板；

第四基板；

设置在所述第三基板上的第三电极；

设置在所述第四基板上的第四电极，

其中第一液晶显示元件形成有第一基板、第二基板、第一电极和第二电极，

第二液晶显示元件形成有第三基板、第四基板、第三电极和第四电极，

所述第一液晶显示元件和第二液晶显示元件设置为夹有包括辅助光源的背光单元。

22、根据权利要求21所述的液晶显示单元，进一步包括：

第二反射膜，该第二反射膜设置在所述第四基板上，并包括它们之间具有空间的多个反射部；以及

第三部分偏振元件，该第三部分偏振元件对应于所述第二反射膜的所述空间设置在所述第二反射膜与所述辅助光源之间，

其中所述第三部分偏振元件设置在与所述第二反射膜的反射部相对应的特定区域中。

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