CN101359121B - 具备彩色偏振片的液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示元件具备：一对基板；在该一对基板的相对面上形成的电极；以及在上述一对基板的间隙中以规定的扭转角扭转取向的液晶层，在上述一对基板的观察侧基板(1)的外面，配置对于可见光带域的全带域的波长光表现出偏振作用的标准偏振片，在相反侧基板(2)的外面，配置对于可见光带域之中的除特定的波长带域之外的带域的波长光表现出偏振作用的彩色偏振片。在上述彩色偏振片的与相反侧基板相对的面的相反面，配置将从观察侧入射的光向上述观察侧反射的反射板。

Description

具备彩色偏振片的液晶显示元件
技术领域
本发明涉及利用彩色偏振片进行着色显示的液晶显示元件。
背景技术
已知作为液晶显示元件，具有对可见光带域之中的除特定带域以外的带域的波长光表现出偏振作用的彩色偏振片，利用透过上述彩色偏振片的波长光进行着色显示(参考专利文献1)。
【专利文献1】(日本)特开JP2003-255327号公报
但是，已有的具有彩色偏振片的液晶显示元件仅仅能够执行白和黑中任何一方、及利用上述彩色偏振片的着色显示这种单纯的2色显示。
发明内容
本发明的目的是，提供一种利用彩色偏振片的反射型的液晶显示元件。
为了实现上述目的，本发明第1种观点的液晶显示元件具备：
观察侧和其相反侧的一对基板，设置预定的间隙而相对配置；
液晶层，密封在上述一对基板间的间隙中，液晶分子在上述一对基板间以预定的扭转角扭转取向；
电极，分别设置在上述一对基板的与上述液晶层相对的内面，在彼此相对的区域，施加用于控制上述液晶分子的取向状态的电压；
标准偏振片，配置在上述观察侧基板的外面，对于可见光带域的基本上全带域的波长光，透射在与预定的透射轴的方向平行的面内振动的光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分；
彩色偏振片，配置在上述相反侧基板的外面，对于可见光带域之中的除特定带域之外的其它带域的波长光，透射在与预定的透射轴平行的振动面内振动的光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分；以及
反射板，配置在上述彩色偏振片的与上述相反侧基板相对的面的相反面，将从上述观察侧入射的光向上述观察侧反射。
本发明第2种观点的液晶显示元件具备：
观察侧和其相反侧的一对基板，设置预定的间隙而相对配置；
液晶层，密封在上述一对基板间的间隙中，液晶分子在上述一对基板间基本以90°的扭转角扭转取向；
电极，分别设置在上述一对基板的与上述液晶层相对的内面，在彼此相对的区域，施加用于控制上述液晶分子的取向状态的电压；
标准偏振片，在上述观察侧基板的外面，配置为透射轴与在观察侧基板附近的液晶分子的取向方向基本平行，对于可见光区域的基本上全带域的波长光，透射在与预定的透射轴的方向平行的面内振动的光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分；
彩色偏振片，在上述相反侧基板的外面，配置为透射轴与在相反侧基板附近的液晶分子的取向方向基本平行，对于可见光带域之中除与红色对应的波长带域之外的其它带域的波长光，透射与透射轴平行的直线偏振光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分；以及
反射板，配置在上述彩色偏振片的与上述相反侧基板相对的面的相反面，将从上述观察侧入射的光向上述观察侧反射。
本发明的液晶显示元件能够执行白与黑双方、以及着色显示。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施例的液晶显示元件的截面图。
图2是表示上述液晶显示元件的一对基板的取向处理方向和标准偏振片及红色偏振片的透射轴的朝向的图。
图3是表示在上述液晶显示元件的1个像素部从观察侧入射的光线的偏振状态的变化的示意图，图3A示出了在电极间施加电压V1时偏振状态的变化，该电压V1使液晶分子相对于基板面以最为倒下的初始的扭转取向状态取向，图3B示出了在电极间施加半色调电压(halftone voltage)V2时偏振状态的变化，该半色调电压V2使液晶分子相对于基板1、2面以倾斜向上的扭转取向状态取向，图3C示出了在电极间施加电压V3时偏振状态的变化，该电压V3使液晶分子相对于基板面以接近垂直的角度向上取向。
图4是表示上述液晶显示元件的施加电压和出射到观察侧的绿、蓝、红各色的光强度之间的关系的图。
图5是表示使标准偏振片和红色偏振片以各自的透射轴基本上互相正交而配置的其它实施例的液晶显示元件的施加电压和出射到观察侧的绿、蓝、红各色的光强度之间的关系图。
符号说明：
1观察侧基板 2相反侧基板 3液晶层 3a液晶分子 4相对电极 5像素电极 6、7取向膜 1a、2a取向处理方向 9标准偏振片 9a透射轴 10彩色偏振片(红色偏振片) 10a透射轴 11反射板 12扩散层
具体实施方式
图1示出了表示本发明的一个实施例的液晶显示元件的截面图。如图1所示，该液晶显示元件具备：观察侧(图中为上侧)和其相反侧的一对透明基板1、2，设置预定的间隙而相对配置；以及液晶层3，密封在上述一对基板1、2间的间隙中，液晶分子3a(参照图3)在上述一对基板1、2间以预定的扭转角扭转取向。在上述一对基板1、2的与上述液晶层3相对的内面上分别设置有透明电极4、5。这些透明电极4、5彼此相对的区域，由于施加的电压而形成上述液晶分子3a的取向状态被控制的多个像素部。在上述观察侧基板1的外面，配置标准偏振片9，该标准偏振片9对于可见光带域的基本上全带域的波长光，透射在与预定的透射轴的方向平行的面内振动的光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分。在上述相反侧基板2的外面，具有彩色偏振片10，该彩色偏振片10对于可见光带域之中的除特定的带域之外的其它带域的波长光，透射在与预定的透射轴平行的振动面内振动的光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分；以及反射板11，配置在上述彩色偏振片10的与上述相反侧基板2相对的面的相反面，将从上述观察侧入射的光向上述观察侧反射。
本实施例的液晶显示元件是以下的有源矩阵液晶显示元件：在观察侧的相反侧的基板2的内面上，在行方向和列方向以矩阵状排列多个像素电极5，在观察侧的基板1的内面上，与上述多个像素电极5的排列区域对应地形成一片膜状的相对电极4。虽然在图1中省略了，但分别与上述多个像素电极5连接的TFT(薄膜晶体管)在上述相反侧的基板2的内面上与上述多个像素电极5分别对应地配置。用于将栅极信号供给至各行TFT的多条扫描线、和用于将数据信号供给至各列TFT的多条信号线在上述相反侧的基板2的内面上与上述TFT连接设置。
而且，在上述一对基板1、2的内面上，分别覆盖着上述电极4、5而形成取向膜6、7，这些取向膜6、7的膜面分别在预定方向上通过摩擦实施取向处理。
然后，上述一对基板1、2经由包围上述多个像素电极5的排列区域而形成的框状的密封材料8来接合，在由这些基板1、2间的上述密封材料8包围的区域中，封入由具有负的介电各向异性的负(negative)液晶构成的液晶层3。
上述液晶层3的液晶分子3a在上述一对基板1、2的附近，使分子长轴向着这些基板1、2的取向处理方向(取向膜6、7的摩擦方向)取向，在上述一对基板1、2间，以和各个基板1、2的取向处理方向(取向膜6，7的摩擦方向)1a、2a(参考图2)的交叉角对应的扭转角扭转取向。
而且，上述标准偏振片9在与其片面平行的面内在预定方向上具有透射轴9a(参照图2)，表现出以下偏振作用：对于可见光带域的基本上全带域的波长光，透射与上述透射轴9a平行的方向的振动成分的光，吸收与上述透射轴9a正交的方向的振动成分的光。
上述彩色偏振片10在与其片面平行的面内在预定方向上具有透射轴10a(参照图2)，具有以下偏振作用：对于可见光带域之中的除特定的带域之外的其它带域的波长光，透射与上述透射轴10a平行的方向的振动成分的光，吸收与上述透射轴10a正交的方向的振动成分的光，而使上述特定的带域的波长光无偏振地透射。该彩色偏振片10是表现出以下偏振作用的偏振片，例如，对于可见光带域之中的除红的波长带域以外的带域的波长光，透射与透射轴10a平行的直线偏振成分，吸收与上述透射轴10a正交的光成分。以下，将该彩色偏振片10称为红色偏振片。
然后，上述标准偏振片9配置为其透射轴9a向着与在上述观察侧基板1附近的液晶分子3a的取向方向基本平行或正交的方向，上述红色偏振片10配置为其透射轴10a向着与在上述相反侧基板1附近的液晶分子3a的取向方向基本平行或正交的方向。
图2示出了上述一对基板1、2的取向处理方向1a、2a和上述标准偏振片9以及红色偏振片10的透射轴9a、10a的朝向。在该实施例中，使上述观察侧基板1的取向处理方向1a和上述相反侧基板2的取向处理方向2a基本上以90°的角度交叉配置。上述液晶层3的液晶分子3a在一对基板1、2间，这些基板1、2间的分子排列的扭转方向如图2中用虚线箭头所示那样，基本上以90°的扭转角扭转取向。
该液晶层3的液晶的折射率各向异性Δn和液晶层厚度d的乘积Δnd的值设定为：在上述液晶分子3a在一对基板1、2间基本上以90°的扭转角扭转取向的初始取向状态下，以可见光带域的中间波长带域之中的中间波长即550nm为基准，使上述550nm的波长的直线偏振光基本上旋光90°的值。
而且，在本实施例中，将上述标准偏振片9和红色偏振片10配置为：各自的透射轴9a、10a基本上相互正交，而且，使上述标准偏振片9的透射轴9a与上述观察侧基板1的取向处理方向1a、即在观察侧基板1附近的液晶分子3a的取向方向基本平行，使上述红色偏振片10的透射轴10a与上述相反侧基板2的取向处理方向2a、即在相反侧基板2附近的液晶分子3a的取向方向基本平行。
进而，该液晶显示元件具有配置在上述相反侧基板2和上述红色偏振片10之间、使透射光扩散的扩散层12。
该液晶显示元件利用其使用环境的光即外光进行反射显示，从观察侧入射，透过上述标准偏振片9、液晶层3和红色偏振片10，由上述反射板11反射，进而将透过上述红色偏振片10、液晶层3和标准偏振片9的光出射到观察侧。
图3是表示在上述液晶显示元件的1个像素部从观察侧入射的光线的偏振状态的变化的示意图。图3A示出了在上述电极4、5间施加电压(基本为0V的电压)V1时的偏振状态的变化，该电压V1使液晶分子3a相对于基板1、2面以最为倒下的初始的扭转取向状态取向。图3B示出了在上述电极4、5间施加半色调电压V2时的偏振状态的变化，该半色调电压V2使液晶分子3a相对于基板1、2面以倾斜向上的扭转取向状态取向，图3C示出了在上述电极4、5间施加电压V3时的偏振状态的变化，该电压V3使液晶分子3a相对于基板1、2面以接近垂直的角度向上取向。
而且，在该图3中，示意性示出了在以可见光带域的中心波长即550nm(绿色)的波长为基准来设定上述液晶层3的Δnd的值时，由于在上述液晶层3由于双折射作用的波长依赖性而产生的、红色带域及蓝色带域的光的偏振状态相对于绿色带域的光的偏振状态的偏移。
如图3A、B、C中分别示出的那样，从观察侧入射到上述液晶显示元件的非偏振光的白色光W0由于上述标准偏振片9的偏振作用，成为和该标准偏振片9的透射轴9a平行的直线偏振光W1，入射到液晶层3上。
首先，说明在上述电极4、5间，施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以最为倒下的大致初始扭转取向状态的电压V1时的各部分的偏振状态。如图3A所示，入射到上述液晶层3的白色的直线偏振光W1由于上述液晶层3的双折射作用而大致旋光90°。
换言之，入射到上述液晶层3的白色的直线偏振光W1中的中间波长带域的波长光，即绿色的光大致旋光90°，成为在与上述红色偏振片10的透射轴10a平行的方向上具有偏振面的直线偏振光G1，从上述液晶层3出射。和上述中间波长带域相比为短波长带域的波长光即蓝色的光、以及和上述中间波长带域相比为长波长带域的波长光即红色的光，分别相对于上述绿色的直线偏振光G1的偏振面在彼此相反的方向上(从观察侧看为右旋方向和左旋方向)，成为长轴方向在以与上述液晶层3的双折射作用的波长依赖性对应的角度偏离的方向上取向的椭圆偏振光B1、R1，从上述液晶层3出射。
此时，上述蓝色和红色的椭圆偏振光B1、R1各自的长轴的偏移以及短轴的长度非常小，所以能够视为偏振面和上述绿色的直线偏振光G1大致平行的直线偏振光。
由上述液晶层3旋光的上述绿、蓝、红各色的光G1、B1、R1入射到上述红色偏振片10，具有和上述红色偏振片10的透射轴10a平行的偏振面的绿色的直线偏振光G1、蓝色的椭圆偏振光B1中的与上述红色偏振片10的透射轴10a平行的振动成分的光B2、以及没有受到上述红色偏振片10的偏振作用的红色的椭圆偏振光R1透过上述红色偏振片10，被上述反射板11反射。
接着，由上述反射板11反射的上述各色的光G1、B2、R1透过上述红色偏振片10，再次入射到上述液晶层3，受到上述液晶层3的双折射作用。即上述绿色的直线偏振光G1成为偏振面大致旋转90°的直线偏振光G2、与上述红色偏振片10的透射轴10a平行的蓝色的直线偏振光B2、以及上述红色的椭圆偏振光R1分别成为相对于上述被旋光的绿色的直线偏振光G2的偏振面彼此在相反方向上以与上述液晶层3的双折射作用的波长依赖性对应的角度稍稍偏移的椭圆偏振光B3、R2，从上述液晶层3出射。
从上述液晶层3出射的上述各色的光G2、B3、R2入射到上述标准偏振片9，上述绿色的直线偏振光G2、上述蓝色的椭圆偏振光B3中的与上述标准偏振片9的透射轴9a平行的振动成分的光B4、以及上述红色的椭圆偏振光R2中与上述标准偏振片9的透射轴9a平行的振动成分的光R3透过上述标准偏振片9，出射到观察侧。
与从上述观察侧入射、从上述液晶层3向上述红色偏振片10出射的上述蓝色和红色的椭圆偏振光B1、R1相比，这些蓝色和红色的椭圆偏振光B3、R2的椭圆的短轴的长度变长了，但这些椭圆偏振光B3、R2的、和上述绿色的直线偏振光G2的偏振面平行的振动成分的光的强度与上述绿色的直线偏振光G2的强度相比没有大的差别，基本上可以视为没有变化。
因此，在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以最为倒下的初始扭转取向状态取向的电压V1时，绿、蓝、红3色的光G2、B4、R3的强度基本上相等的强的光从上述标准偏振片9出射，通过这些光的混合而显示白色。
下面，说明在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以倾斜向上的扭转取向状态取向的半色调电压V2时的各部分的偏振状态。如图3B所示，从观察侧透过上述标准偏振片9、入射到上述液晶层3的白色的直线偏振光W1为其绿、蓝、红各色的光分别由于与上述液晶层3的液晶分子3a的向上角对应的双折射作用而成为椭圆偏振光G11、B11、R11，从上述液晶层3出射。
与从如3A所示的电极4、5间施加电压V1时的液晶层3出射的绿色直线偏振光G1、以及蓝色和红色的椭圆偏振光B1、R1相比，该绿、蓝、红各色的椭圆偏振光G11、B11、R11是长轴的倾斜不同、另外短轴长度变长了的椭圆偏振光。
受到上述液晶层3的双折射作用的上述绿、蓝、红各色的椭圆偏振光G11、B11、R11入射到上述红色偏振片10。从该红色偏振片10，上述绿色的椭圆偏振光G11中的与上述红色偏振片10的透射轴10a平行的振动成分的光G12、上述蓝色的椭圆偏振光B11中的与上述红色偏振片10的透射轴10a平行的振动成分的光B12、以及没有受到上述红色偏振片10的偏振作用的上述红色的椭圆偏振光R11出射，被上述反射板11反射。
因此，从上述红色偏振片10出射的光B12和G12成为与上述图3A所示的绿色的直线偏振光G1以及蓝色的椭圆偏振光B2、R1相比光强度较弱的光。
由上述反射板11反射的上述各色的光G12、B12、R11透过上述红色偏振片10，再次入射到上述液晶层3，成为基于与上述液晶层3的液晶分子3a的向上角对应的双折射作用的椭圆偏振光G13、B13、R12，从上述液晶层3出射。
而且，从上述液晶层3出射、入射到上述标准偏振片9的各色的椭圆偏振光G13、B13、R12成为上述绿色的椭圆偏振光B13中的与上述标准偏振片9的透射轴9a平行的振动成分的光G14、上述蓝色的椭圆偏振光B13中的与上述标准偏振片9的透射轴9a平行的振动成分的光B14、以及上述红色的椭圆偏振光R12中的与上述标准偏振片9的透射轴9a平行的振动成分的光R13，从上述标准偏振片9出射到观察侧。
出射到上述观察侧的绿、蓝、红各色的光、即与上述标准偏振片9的透射轴9a平行的直线偏振光G14、B14、R13是各自的强度极弱的光，所以在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以倾斜向上的扭转取向状态取向的半色调电压V2时，光的出射率变到最低，基本上显示黑色。
下面，说明在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面基本上垂直取向的电压V3时的各部分的偏振状态。如图3C所示，从观察侧入射、透过标准偏振片9的白色的直线偏振光W1没有受到双折射作用，透过上述液晶层3，入射到上述红色偏振片10。上述红色偏振片10吸收白色直线偏振光W1中的绿色的光和蓝色的光，而红色的光透过上述红色偏振片10。
透过上述红色偏振片10的红色的直线偏振光R21由上述反射板11反射，该红色的直线偏振光R21依次透过上述红色偏振片10、上述液晶层3和上述标准偏振片9，出射到观察侧。
因此，在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面基本上垂直取向的电压V3时，仅仅上述红色的直线偏振光G21出射到观察侧，显示红色。
图4示出了本实施例的液晶显示元件的施加电压和出射到观察侧的绿、蓝、红各色的光强度之间的关系。如该图所示，在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以最为倒下的初始扭转取向状态取向的电压V1时，本实施例的液晶显示元件最亮，显示白色，在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以倾斜向上的扭转取向状态取向的半色调电压V2时，绿、蓝、红3色的光的强度最低，显示黑色。在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面基本上垂直取向的电压V3时，显示红色。
这样，上述液晶显示元件因为具有：液晶层3，密封在一对基板1、2间的间隙中，液晶分子3a在上述一对基板1、2间以预定的扭转角扭转取向；电极4、5，分别设置在上述一对基板1、2的与上述液晶层3相对的内面上，在彼此相对的区域上，施加用于控制上述液晶分子3a的取向状态的电压；标准偏振片9，设置在上述观察侧基板1的外面，对于可见光带域的基本上全带域的波长光表现出偏振作用；红色偏振片10，配置在上述相反侧基板2的外面，对于可见光带域之中的除红色的波长带域之外的其它带域的波长光表现出偏振作用；以及反射板11，配置在上述红色偏振片10的与上述相反侧基板2相对的面的相反面，将从上述观察侧入射的光向上述观察侧反射，所以能够进行白和黑双方以及通过上述红色偏振片10的红的着色显示这3色的显示。
而且，上述液晶显示元件的上述标准偏振片9配置为其透射轴9a朝向与在观察侧基板1附近的液晶分子3a的取向方向(观察侧基板1的取向处理方向1a)基本上平行的方向，上述红色偏振片10配置为其透射轴10a朝向与在相反侧基板2附近的液晶分子3a的取向方向(相反侧基板2的取向处理方向2a)基本上平行的方向，所以能够提高上述白和红的显示的亮度。
进而，上述液晶显示元件的上述液晶层3的液晶分子3a在上述一对基板1、2间以基本上90°的扭转角扭转取向，上述标准偏振片9和红色偏振片10配置为各自的透射轴9a、10a基本上彼此正交，所以能够提高上述白和黑的显示的对比度。
而且，上述标准偏振片9和红色偏振片10也可以配置为：使上述标准偏振片9的透射轴9a与在上述观察侧基板1附近的液晶分子的3a的取向方向基本上正交，使上述红色偏振片10的透射轴10a与在上述相反侧基板2附近的液晶分子3a的取向方向基本上正交。此时，可以通过在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以最为倒下的初始扭转取向状态取向的电压V1而显示白色，通过在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以倾斜向上的扭转取向状态取向的半色调电压V2而显示黑色，通过在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面基本上垂直取向的电压V3而显示红色。
而且，在上述实施例中，上述标准偏振片9和红色偏振片10配置为使各自的透射轴9a、10a基本上互相正交，但上述标准偏振片9和红色偏振片10也可以配置为使各自的透射轴9a、10a基本上互相平行。
图5示出了上述标准偏振片9和上述红色偏振片10配置为各自的透射轴9a、10a基本上彼此平行的其它实施例的液晶显示元件的施加电压和出射到观察侧的绿、蓝、红各色的光强度之间的关系。如图5所示，本实施例的液晶显示元件在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以最为倒下的初始扭转取向状态取向的电压V11时显示红色，在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面以倾斜向上的扭转取向状态取向的半色调电压V12时显示黑色，在上述电极4、5间施加使液晶分子3a相对于基板1、2面基本上垂直取向的电压V13时显示白色。
进而，上述实施例的液晶显示元件作为彩色偏振片具备红色偏振片，但上述彩色偏振片也可以不局限于红色偏振片，而是绿色或者蓝色等其它颜色的偏振片，例如通过具有绿色偏振片，能够进行白和黑双方以及利用上述彩色偏振片的绿色的着色显示这3色的显示。
如上所述，本发明的液晶显示元件的特征在于，具备：观察侧和其相反侧的一对基板，设置预定的间隙而相对配置；液晶层，密封在上述一对基板间的间隙中，液晶分子在上述一对基板间以预定的扭转角扭转取向；电极，分别设置在上述一对基板的与上述液晶层相对的内面，在彼此相对的区域上，施加用于控制上述液晶分子的取向状态的电压；标准偏振片，设置在上述观察侧基板的外面，对于可见光带域的基本上全带域的波长光，透射在与预定的透射轴的方向平行的面内振动的光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分；彩色偏振片，配置在上述相反侧基板的外面，对于可见光带域之中的除特定带域之外的其它带域的波长光，透射在与预定的透射轴平行的振动面内振动的光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分；以及反射板，配置在上述彩色偏振片的与上述相反侧基板相对的面的相反面，将从上述观察侧入射的光向上述观察侧反射。
在该液晶显示元件中，优选上述标准偏振片配置为其透射轴朝向与在观察侧基板附近的液晶分子的取向方向基本上平行或者正交的方向，彩色偏振片配置为其透射轴朝向与在相反侧基板附近的液晶分子的取向方向基本上平行或者正交的方向。
另外，优选上述液晶层的液晶分子在一对基板间基本上以90°的扭转角扭转取向，标准偏振片和彩色偏振片配置为各自的透射轴彼此基本上垂直。
进而，优选上述液晶层的液晶分子在一对基板间基本上以90°的扭转角扭转取向，标准偏振片和彩色偏振片配置为各自的透射轴彼此基本上平行。
而且，优选上述彩色偏振片包括红色偏振片，该红色偏振片具有对于可见光波长带域之中的除与红色对应的波长带域以外的带域的波长光、透射与透射轴平行的直线偏振光成分、吸收与上述透射轴正交的光成分的偏光作用，上述彩色偏振片可以显示没有受到上述红色彩色偏振片的偏振作用的波长带域的红色、可见光波长带域的基本上全带域的光的出射率高的基本上的白色、以及可见光波长带域的基本上全带域的光的出射率低的基本上的黑色这3种颜色。
另外进而优选本发明的液晶显示元件在上述相反侧基板和彩色偏振片之间还配置使入射光扩散并出射的扩散膜。
另外，本发明的液晶显示元件的特征在于，具备：观察侧和其相反侧的一对基板，设置预定的间隙而相对配置；液晶层，密封在上述一对基板间的间隙中，液晶分子在上述一对基板间以大致90°的扭转角扭转取向；电极，分别设置在上述一对基板的与上述液晶层相对的内面，在彼此相对的区域上，施加用于控制上述液晶分子的取向状态的电压；标准偏振片，在上述观察侧基板的外面，配置为透射轴与在观察侧基板附近的液晶分子的取向方向基本上平行，对于可见光带域的基本上全带域的波长光，透射在与预定的透射轴的方向平行的面内振动的光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分；彩色偏振片，在上述相反侧基板的外面，配置为透射轴与在相反侧基板附近的液晶分子的取向方向基本上平行，对于可见光带域之中的除与红色对应的波长带域之外的其它带域的波长光，透射与透射轴平行的直线偏振光成分，吸收与上述透射轴正交的光成分；以及反射板，配置在上述彩色偏振片的与上述相反侧基板相对的面的相反面，将从上述观察侧入射的光向上述观察侧反射。

Claims (5)

1.一种液晶显示元件，其特征在于，具备：
包括观察侧基板和相反侧基板的一对基板，设置预定的间隙而相对配置；
液晶层，密封在上述一对基板间的间隙中，液晶分子在上述一对基板间以预定的扭转角扭转取向；
电极，分别设置在上述一对基板的与上述液晶层相对的内面，在彼此相对的区域上，施加用于控制上述液晶分子的取向状态的电压；
标准偏振片，在上述观察侧基板的外面，配置为将第一透射轴朝向与在上述观察侧基板附近的液晶分子的取向方向基本上平行或者正交的方向，对于可见光带域的基本上全带域的波长光，透射在与上述第一透射轴的方向平行的方向上振动的光成分，吸收在与上述第一透射轴的方向正交的方向上振动的光成分；
彩色偏振片，在上述相反侧基板的外面，配置为将第二透射轴朝向与在相反侧基板附近的液晶分子的取向方向基本上平行或者正交的方向，对于可见光带域之中的除特定带域之外的其它带域的波长光，透射在与上述第二透射轴的方向平行的方向上振动的光成分，吸收在与上述第二透射轴的方向正交的方向上振动的光成分；以及
反射板，配置在上述彩色偏振片的与上述相反侧基板相对的面的相反面，将从上述观察侧入射的光向上述观察侧反射；
在上述电极间施加的电压为第一电压时，与基于上述液晶层的光的旋光性和基于上述液晶层的上述旋光性的消失中的某一方相应，显示与可见光波长带域的全带域对应的白色，在上述电极间施加的电压为与上述第一电压不同的第二电压时，与基于上述液晶层的光的旋光性和基于上述液晶层的上述旋光性的消失中的另一方相应，显示与不受到上述彩色偏振片的偏振作用的可见光波长带域的上述特定带域对应的特定颜色，在上述电极间施加的电压为上述第一电压与上述第二电压之间的第三电压时，与基于上述液晶层的椭圆偏振的控制相应，显示与可见光波长带域的全带域对应的出射光的强度比上述白色低的黑色，由此能够进行上述白色、上述黑色及与上述特定带域对应的上述特定颜色这三种颜色的显示；
在上述电极间施加的电压为上述第一电压与上述第三电压之间的电压时、或在上述电极间施加的电压为上述第三电压与上述第二电压之间的电压时，上述白色或与上述特定带域对应的上述特定颜色的亮度变化。
2.如权利要求1记载的液晶显示元件，其特征在于：
上述液晶层的液晶分子在上述一对基板间基本上以90°的扭转角扭转取向，
上述标准偏振片的上述第一透射轴和上述彩色偏振片的上述第二透射轴配置为基本上正交。
3.如权利要求1记载的液晶显示元件，其特征在于：
上述液晶层的液晶分子在上述一对基板间基本上以90°的扭转角扭转取向，
上述标准偏振片的上述第一透射轴和上述彩色偏振片的上述第二透射轴配置为基本上平行。
4.如权利要求1记载的液晶显示元件，其特征在于：
在上述相反侧基板和上述彩色偏振片之间，还配置使入射光扩散并出射的扩散膜。
5.一种液晶显示元件，其特征在于，具备：
包括观察侧基板和相反侧基板的一对基板，设置预定的间隙而相对配置；
液晶层，密封在上述一对基板间的间隙中，液晶分子在上述一对基板间基本上以90°的扭转角扭转取向；
电极，分别设置在上述一对基板的与上述液晶层相对的内面，在彼此相对的区域上，施加用于控制上述液晶分子的取向状态的电压；
标准偏振片，在上述观察侧基板的外面，配置为第一透射轴与在上述观察侧基板附近的液晶分子的取向方向基本上平行，对于可见光带域的基本上全带域的波长光，透射在与上述第一透射轴的方向平行的方向上振动的光成分，吸收在与上述第一透射轴的方向正交的方向上振动的光成分；
彩色偏振片，在上述相反侧基板的外面，配置为第二透射轴与在相反侧基板附近的液晶分子的取向方向基本上平行，对于可见光带域之中的除与红色对应的波长带域之外的其它带域的波长光，透射在与上述第二透射轴的方向平行的方向上振动的光成分，吸收在与上述第二透射轴的方向正交的方向上振动的光成分；以及
反射板，配置在上述彩色偏振片的与上述相反侧基板相对的面的相反面，将从上述观察侧入射的光向上述观察侧反射；
上述液晶层的液晶的折射率各向异性Δn和液晶层厚度d的乘积Δnd的值设定为：在上述液晶分子在上述一对基板间基本上以90°的扭转角扭转取向的初始取向状态下，以可见光带域的中间波长带域之中的中间波长即550nm为基准，使上述550nm的波长的直线偏振光基本上旋光90°的值；
在上述电极间施加的电压为第一电压时，与基于上述液晶层的光的旋光性相应，显示与可见光波长带域的全带域对应的白色，在上述电极间施加的电压为比上述第一电压大的第二电压时，与基于上述液晶层的光的上述旋光性的消失相应，显示与不受到上述彩色偏振片的偏振作用的波长带域对应的上述红色，在上述电极间施加的电压为上述第一电压与上述第二电压之间的第三电压时，与基于上述液晶层的椭圆偏振的控制相应，显示与可见光波长带域的全带域对应的出射光的强度比上述白色低的黑色，由此能够进行上述白色、上述黑色及上述红色这三种颜色的显示；
在上述电极间施加的电压为上述第一电压与上述第三电压之间的电压时，上述白色的亮度变化，在上述电极间施加的电压为上述第三电压与上述第二电压之间的电压时，上述红色的亮度变化。
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