CN1266504A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种单色彩色液晶显示装置,具备在分别具有透明电极(3、4)的一对透明基板(1、2)之间封入约90°扭曲取向的向列液晶(6)构成的TN液晶元件(7),通过在该TN液晶元件(7)的观看一侧配置第1偏振片(17),在与观看一侧相反的一侧依次配置第2偏振片(18)、圆偏振光相位差板(9)、胆甾醇型液晶聚合物薄片(10)、半透过式光吸收构件(15)和背光源(16),如果使背光源发光,则即便是在夜间也可以辨认,而且可以进行色彩丰富的金属色调显示。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及给背景或显示部分加上彩色的单色彩色液晶显示装置。
背景技术
以前，作为给液晶显示装置的背景或显示部分加上色彩的彩色液晶显示装置，人们提出了若干方式。
第1种方式，采用在液晶显示元件的外侧设置彩色偏振片的办法使之成为单色彩色液晶显示装置，构成简单，通常多为采用。
第2种方式，是向液晶显示元件的向列液晶中混合进2色性色素，借助于向列液晶分子的动作使该2色性色素也一起动作的单色彩色液晶显示装置，被称之为宾主方式。
但是，这样的基于现有方式的单色彩色液晶显示装置，由于不论哪一种都是在白色的背景上显示染料或2色性色素的彩色文字或彩色图形，或者反过来在染料或2色性色素背景色上显示白色文字或白色图形，故对比度降低。此外，由于染料或2色性色素的数目有限，故还存在着作为液晶显示装置的颜色数目受限制的问题。
于是，作为第3种方式，人们提出了由一块偏振片、90°扭曲取向的TN液晶元件(单元)、圆偏振光相位差板(1/4λ板)、胆甾醇型液晶聚合物薄片和光吸收构件构成的单色彩色液晶显示装置。
该方式的单色彩色液晶显示装置的显示原理，用图13进行说明。
该液晶显示装置，如图13所示，由偏振片8、未画出来的90°扭曲取向的TN液晶元件、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10和光吸收构件11构成。
该图的左侧示出了显示彩色的截止(OFF)状态，把偏振片8和圆偏振光相位差板9配置为使得偏振片8的透过轴8b成为对于圆偏振光相位差板9的相位滞后轴9a右旋45°。为此，当透过偏振片8后的线偏振光通过圆偏振光相位差板9后，将成为右旋的右旋圆偏振光。
胆甾醇型液晶聚合物薄片10，由于扭曲方向10a右旋且扭曲节距接近于光的波长，故当右旋圆偏振光入射到该胆甾醇型液晶聚合物薄片10上时，以散射中心波长λc为中心，散射带宽为Δλ的光由于选择散射现象进行反射。当由黑色的纸或黑色的塑料薄片构成的光吸收构件11吸收作为散射带宽Δλ以外的波长区域的光的透射光时，就可以得到鲜艳的反射色。
倘把胆甾醇型液晶聚合物的折射率定义为n，把胆甾醇型液晶聚合物的扭曲节距定义为P，则散射中心波长将成为λc＝n×P，采用调整胆甾醇型液晶聚合物的扭曲节距P的办法，可以得到各种反射色的胆甾醇型液晶聚合物薄片10。
另一方面，图13的右侧示出了作为显示黑色的导通(ON)状态，如果把偏振片8和圆偏振光相位差板9配置为使得偏振片8的透过轴8a旋转90°，且使透过轴8a成为对于圆偏振光相位差板9的相位滞后轴9a左旋45°，则透过圆偏振光相位差板9后的光将成为左旋的左旋圆偏振光。
因此，即便是该左旋圆偏振光入射到扭曲方向10a右旋的胆甾醇型液晶聚合物薄片10上，由于不会发生选择散射，所有的左旋圆偏振光都将透过胆甾醇型液晶聚合物薄片10，并被光吸收构件11吸收，故将成为显示黑色。
如果不使偏振片8的透过轴8a旋转，而代之以在偏振片8与圆偏振光相位差板9之间设置90°扭曲取向的TN液晶元件，则由于取决于加到TN液晶元件上的电压的有无，入射到圆偏振光相位差板9上的线偏振光的偏振方向可以改变大约90°，故可以任意地对OFF状态的背景部分和ON状态的显示部分进行控制。因此，可以使之成为在鲜艳的金属色调的背景上显示黑色文字的单色彩色液晶显示装置。
另外，关于这样的现有技术，已公开于日本特开昭52-5550号公报和特开平6-230362号公报中。此外，在例如特开平6-230371号公报中还公开了这样一种技术：在同样的液晶显示装置中，在TN液晶元件和圆偏振光相位差板之间设置第2偏振片，并由第1偏振片、TN液晶元件、第2偏振片、圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片和光吸收构件构成单色彩色液晶显示装置。
但是，在使用这些胆甾醇型液晶聚合物薄片的单色彩色液晶显示装置中，由于使用黑色的纸或黑色的塑料薄片等的不透明的光吸收构件，故存在着不能使用背光源照明，在夜间等的暗的环境下不能进行显示的问题。
发明的公开
本发明就是为解决上述问题而作出的，目的是使得即便是在夜间等的暗的环境下也可以借助于背光源照明来辨认显示，提供一种不论在什么时候都可以在黑色背景上显示鲜艳的彩色文字或彩色图形，或反过来在色彩丰富的彩色背景上显示黑色文字或黑色图形的单色彩色液晶显示装置。
为了实现上述目的，本发明用在分别具有透明电极的一对透明基板之间封入约90°扭曲取向的向列液晶构成的TN液晶元件(单元)、配置在该TN液晶元件的观看一侧的第1偏振片、依次配置在该TN液晶元件的与观看一侧相反的一侧的第2偏振片、圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片、半透过式光吸收构件和背光源构成液晶显示装置。
也可以设置把180°～270°扭曲取向的向列液晶夹在分别具有一对透明电极的透明基板之间而构成的STN液晶元件来取代上述TN液晶元件，并在该STN液晶元件的观看一侧配置相位差板，在其外侧配置第2偏振片。此外还可以配置扭曲相位差板来取代该相位差板。
再有，也可以使上述背光源的发光面具有偏振光散射功能，并把该背光源配置为直接与上述胆甾醇型液晶聚合物薄片相向，而不设置上述半透过式光吸收构件。
或者，也可以用上述TN液晶元件、配置在该TN液晶元件的观看一侧的第1偏振片、依次配置在该TN液晶元件的与观看一侧相反的一侧的第1圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片、第2圆偏振光相位差板、第2偏振片、半透过式光吸收构件和背光源，构成液晶显示装置。
在这种情况下，也可以使上述背光源的发光面具有偏振光散射功能，并把该背光源配置为直接与上述胆甾醇型液晶聚合物薄片相向，而不设置上述半透过式光吸收构件。
在这些任意一种液晶显示装置中，都也可以设置STN液晶元件来取代上述TN液晶元件，并在该STN液晶元件的观看一侧配置相位差板，在其外侧配置第2偏振片。此外还可以配置扭曲相位差板来取代该相位差板。
此外，上述背光源的发光中心波长，理想的是从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离50nm以上。
此外，如果上述背光源具有2个以上的发光中心波长，而且至少1个发光中心波长从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离开50nm以上则更好。
作为上述第2偏振片，也可以配置反射式偏振片(反射偏振方向与透过轴垂直的线偏振光的偏振片)。
附图的简单说明
图1的示意性的剖面图示出了本发明的液晶显示装置的实施例1的构成。
图2的说明图示出了同上实施例的液晶显示装置的各个要素的配置关系。
图3的示意性的剖面图示出了本发明的液晶显示装置的实施例2的构成。
图4的说明图示出了同上实施例的液晶显示装置的各个要素的配置关系。
图5的示意性的剖面图示出了本发明的液晶显示装置的实施例3的构成。
图6的说明图示出了同上实施例的液晶显示装置的各个要素的配置关系。
图7的示意性的剖面图示出了本发明的液晶显示装置的实施例4的构成。
图8的示意性的剖面图示出了本发明的液晶显示装置的实施例5的构成。
图9的示意性的剖面图示出了本发明的液晶显示装置的实施例6的构成。
图10的说明图示出了同上实施例的液晶显示装置的各个要素的配置关系。
图11的曲线图示出了本发明的液晶显示装置的实施例1～6中的透射率和背光源的发光光谱。
图12的曲线图示出了本发明的液晶显示装置的实施例7中的透射率和背光源的发光光谱。
图13的示意性的斜视说明图用来说明使用现有例的胆甾醇型液晶聚合物薄片的单色彩色液晶显示装置的显示原理。
优选实施例
以下，用附图对本发明的液晶显示装置的优选的实施例的构成和作用效果详细地进行说明。
[实施例1：图1、图2、图11]
首先，用图1和图2说明本发明的液晶显示装置的实施例1的构成。
图1是该液晶显示装置的示意性的剖面图，图2是表明该液晶显示装置的各个要素的配置关系的说明图。
该实施例1的液晶显示装置，如图1所示，用由形成了由氧化铟锡(以后缩写为‘ITO’)构成的第1透明电极3的厚度为0.7mm的玻璃板构成的透明的第1基板1、由形成了由ITO构成的第2透明电极4的厚度为0.7mm的玻璃板构成的第2基板2、和使该一对基板进行粘贴的密封剂5，向一对透明基板1、2之间封入90°扭曲取向的向列液晶6，形成TN液晶元件7。
在该TN液晶元件7的第2基板2的观看一侧(观察者观看的一侧，在图1中为上侧)配置第1偏振片17，在与观看一侧相反的一侧的第1基板1的下侧，依次配置第2偏振片18、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、半透过式光吸收构件15和背光源16，构成液晶显示装置40。
第1基板1和第2偏振片18和圆偏振光相位差板9和胆甾醇型液晶聚合物薄片10，用聚丙烯酸系粘接剂(未画出来)进行粘接。此外，第1偏振片17和第2基板2也用聚丙烯酸系粘接剂(未画出来)进行粘接。
假定在该TN液晶元件使用的向列液晶6的双折射率之差Δn为0.15，作为第1基板1和第2基板2的间隙的单元间隙d为8000nm。因此，用向列液晶6的双折射率之差Δn和单元间隙d之积表示的TN液晶元件7的Δnd值为1200nm。由于Δnd值越小则光的旋光能力越降低，故Δnd值理想的是在500nm以上。
在第1透明电极3和第2透明电极4的表面上，形成有取向膜(未画出来)。借助于此，如图2所示，采用以水平轴H为基准在-45°方向上对第1基板1进行摩擦的办法，使下液晶分子取向7a成为右下45°，采用在+45°方向上对第2基板2进行摩擦的办法，使上液晶分子取向方向7b成为右上45°，形成左旋90°扭曲取向的TN液晶元件7。
使第1偏振片17的透过轴17a配置为与TN液晶元件7的上液晶分子取向方向相同的右上45°，使第2偏振片18的透过轴18a配置为与TN液晶元件7的下液晶分子取向方向相同的右下45°。
圆偏振光相位差板9是将聚碳酸酯拉伸形成厚度约60微米的板，其相位差值为140nm，相位滞后轴9a水平地配置。在该圆偏振光相位差板9的下侧配置胆甾醇型液晶聚合物薄片10，此外，作为半透过式光吸收构件15，配置对厚度20微米的聚对苯二甲酸乙二醇酯(以后简称之为‘PET’)薄膜用黑色的染料进行染色使得透射率成为50％的薄膜。
该胆甾醇型液晶聚合物薄片10是三乙酰纤维素(TAC)薄膜，对厚度80微米的基膜(未画出来)进行取向处理，在其上边涂敷胆甾醇型液晶聚合物，在呈现液晶相的高温下进行调节，使之成为扭曲节距P＝380nm、与基膜平行的平面取向而且右旋，然后，使之冷却到玻璃转变温度以下而固形化的胆甾醇型液晶聚合物薄片。因此，扭曲中心轴成为对基膜垂直的方向。
作为背光源16，使用发光色为蓝绿的电致发光板(以后，简称为‘EL板’)。另外，胆甾醇型液晶聚合物薄片10和半透过式光吸收构件15和背光源16，由于在相互平行的面内不论以什么样的旋转角度进行配置对特性也没有影响，故在图2中省略了其配置方向的图示。
其次，对用该实施例1的液晶显示装置显示色彩的作用进行说明。
在该液晶显示装置40中，在TN液晶元件7的第1、第2透明电极3、4之间不加电压的状态下，参照图2，从观看一侧向该液晶显示装置入射并通过了第1偏振片17的在透过轴17a的方向上偏振的线偏振光，以TN液晶元件7的上液晶分子取向方向7b向TN液晶元件7入射，被TN液晶元件7旋光90°，成为下液晶分子取向方向7a的线偏振光而出射。由于把第2偏振片18配置为使得该下液晶分子取向方向7a和第2偏振片18的透过轴18a成为平行，故入射到第2偏振片18上的线偏振光将保持原状地透过第2偏振片18。
为此，线偏振光对于其相位滞后轴9a右旋45°地向圆偏振光相位差板9入射。因此，与图13所示的OFF状态的情况一样，成为右旋的右旋圆偏振光，由于是和胆甾醇型液晶聚合物薄片10的扭曲方向10a相同的右旋，故当该右旋圆偏振光入射到胆甾醇型液晶聚合物薄片10上时，由于半透过式光吸收构件以散射中心波长λc为中心借助于选择散射反射散射带宽Δλ的光，吸收散射带宽Δλ以外的透射光，故可以得到色彩鲜艳的金属色调的反射色。
倘把胆甾醇型液晶聚合物的折射率定义为n，把胆甾醇型液晶聚合物的扭曲节距定义为P，则散射中心波长将成为λc＝n×P。在本实施例中，由于使用n＝2.65、P＝370nm的右扭曲的胆甾醇型液晶聚合物，故散射中心波长将成为λc＝610nm，显示金属色调且金色的反射色。
其次，当给TN液晶元件7的第1透明电极3和第2透明电极4之间加上电压时，向列液晶6的分子站起来，旋光性消失，当在上液晶分子取向方向7b的方向上偏振的线偏振光入射到TN液晶元件7上时将保持原状地通过。因此，透过TN液晶元件7向第2偏振片18入射的线偏振光在与该透过轴18a垂直的方向上偏振，故入射光全部被第2偏振片18吸收，显示黑色。
在图11中，分别用实线曲线53、实线曲线52来表示在本实施例中使用的胆甾醇型液晶聚合物薄片10的选择散射时(在透明电极3、4间不加电压时)的透射率和显示黑色时(在透明电极3、4间加上电压时)的透射率。在选择散射时，如曲线53所示，可知以散射中心波长λc＝610nm为中心，560nm～670nm的范围的右旋圆偏振光被反射，而散射带宽以外的波长的光保持原状地透过。因此，如果用半透过式光吸收构件15吸收该透射光以抑制向观看一侧的返回，则借助于因选择散射形成的反射光可以进行鲜艳的金色的显示。
在显示黑色时，如曲线52所示，由于透过第1偏振片17后的光几乎全部被第2偏振片18吸收，故成为显示黑色。
其次，对图1中的背光源16的作用进行说明。图11中的虚线曲线54是作为本实施例的液晶显示装置40中的背光源16使用的发蓝绿色光的EL板的相对发光强度的光谱。发光中心波长λL＝510nm，发蓝绿色的光。
在本实施例的液晶显示装置40中，加上电压的显示黑色的ON部分，如曲线52所示，由于不透射光，故即便是背光源16发光，也保持暗色不变。但是，在不加电压的状态下，显示金色的反射色，如曲线53所示，波长560nm以下的光可以透过。
因此，发光中心波长λL比胆甾醇型液晶聚合物薄片10的选择散射中心波长λc＝610nm小大约100nm的λL＝510nm的背光源16所发出的光，大体上完全透过胆甾醇型液晶聚合物薄片10，明亮地进行照明，即便是在夜间也可以得到良好的辨认性。
另外，即便是没有图1中的第2偏振片18，采用具备半透过式光吸收构件15和背光源16的办法，也可以得到金属色调的单色彩色显示的液晶显示装置，在这种情况下，在显示金色的OFF状态下与上述实施例1的情况作用相同，但在显示黑色的ON状态下，从圆偏振光相位差板9射出的光将成为圆偏振光状态，透过右扭曲的胆甾醇型液晶聚合物薄片10，被半透过式光吸收构件15吸收，显示黑色。
如果在该状态下使背光源16发光，则透过半透过式光吸收构件15的光，由于ON状态的显示黑色的部分的透射率高，故明亮地发光，而OFF状态的金色的部分一方由于透射率低而变暗，成为与用外光在反射状态下观看的情况下黑白关系倒转过来的显示。在这种情况下，ON状态和OFF状态的背光源16的透射光量差减少，对比度降低。
此外，在淡暗的环境中使液晶显示装置40的背光源16发光的情况下，由于OFF显示的金色部分因对外光进行反射而发光，ON状态的黑色部分也因透过背景光而发光，故有时候会成为几乎没有文字和背景的对比度的情况，辨认性显著地降低。
但是，本实施例的液晶显示装置40，在用外光在反射状态下观看的情况下，和用背光源在透射状态下观看的情况下的黑白关系是同样的显示，同时还将提高在淡暗的环境下使背光源发光时的辨认性。
如上所述，用由第1偏振片17、TN液晶元件7、第2偏振片18、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、半透过式光吸收构件15和背光源16构成的结构，可以得到用鲜艳的反射色进行的高对比度显示，而且还可以得到即便是用背光源照明也会成为非反转显示，即便是在夜间辨认性也高的金属色调的单色彩色显示的液晶显示装置。
[实施例1的变形例]
在上边说过的实施例1中，虽然胆甾醇型液晶聚合物薄片10的选择散射中心波长λc和背光源的发光中心波长λL偏离开约100nm，但是只要选择散射中心波长λc和发光中心波长λL偏离开50nm以上，尽管背光源照明的亮度多少会有些降低，但没有问题。
在实施例1中，虽然在胆甾醇型液晶聚合物薄片10中使用节距P＝370nm的胆甾醇型液晶聚合物，并作成为显示金色和黑色的液晶显示装置，但是采用改变胆甾醇型液晶聚合物的节距P的办法，就可以任意地改变反射状态的色调。例如，如果使P＝300nm(λc＝490nm)，则可以得到显示蓝色和黑色的液晶显示装置。在这种情况下，作为背光源16使用发光中心波长λL＝560nm的发橙黄色光的EL板。
此外，在实施例1中，作为背光源16使用的是发蓝绿色光的EL板，但即便是使用在塑料制的导光板上装配上发绿色光的发光二极管(LED)的侧光源，也可以得到完全相同的明亮的照明。
再有，在实施例1中，虽然作成为使得在不加电压的状态下进行彩色显示，在加电压的状态下则成为显示黑色，但是，如果使第1偏振片17的透过轴17a旋转90°，使之配置为与下液晶分子取向方向7a相同的方向，则也可以成为在不加电压的状态下显示黑色，在加电压的状态下进行彩色显示。
或者，即便是使第2偏振片18的透过轴18a旋转90°，也可以成为在不加电压的状态下显示黑色，在加电压的状态下进行彩色显示。
此外，在实施例1中，把圆偏振光相位差板9设置于第2偏振片18和胆甾醇型液晶聚合物薄片10之间，但尽管来自胆甾醇型液晶聚合物薄片10的反射效率会降低，金属色调多少会变暗，但除去圆偏振光相位差板9仍是可能的。
[实施例2：图3、图4]
其次，用图3和图4对本发明的液晶显示装置的实施例2进行说明。
本实施例2的液晶显示装置，除作为液晶元件使用225°扭曲的STN液晶元件，且使用相位差板这一点与实施例1不同之外，与实施例1的构成是相同的。
图3和图4是用来说明该实施例2的液晶显示装置的构成的与图1和图2同样的图，对与它们对应的部分赋予同一标号而省略对它们的说明。
本液晶显示装置40，用由形成了由ITO构成的第1透明电极3的厚度为0.7mm的玻璃板构成的透明的第1基板1、由形成了由ITO构成的第2透明电极4的厚度为0.7mm的玻璃板构成的第2基板2、和使该一对基板1、2进行粘贴的密封剂5，向一对透明基板1、2之间封入225°扭曲取向的向列液晶6，形成STN液晶元件12。
在该STN液晶元件12的观看一侧的第2基板2的外侧，依次配置相位差板13和第1偏振片17，在与观看一侧相反的一侧的下侧，依次配置第2偏振片18、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、半透过式光吸收构件15和背光源16，构成液晶显示装置40。
第1偏振片17、第2偏振片18、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、圆偏振光相位差板9、半透过式光吸收构件15和背光源16，使用与实施例1同样的物品。
第1基板1和第2偏振片18和圆偏振光相位差板9和胆甾醇型液晶聚合物薄片10，用聚丙烯酸系粘接剂(未画出来)进行粘接。此外，第1偏振片17和相位差板13和第2基板2也用聚丙烯酸系粘接剂(未画出来)进行粘接。
所使用的向列液晶6的双折射率之差Δn为0.15，作为第1基板1和第2基板2的间隙的单元间隙d为5400nm。因此，用向列液晶6的双折射率之差Δn和单元间隙d之积表示的TN液晶元件7的Δnd值为810nm。此外，向列液晶6的扭曲节距已经调整为1100nm。
第1透明电极3和第2透明电极4的表面上，形成取向膜(未画出来)，如图4所示，采用以水平轴H为基准在+22.5°方向上对第1基板1进行摩擦的办法，使下液晶分子取向12a成为右上22.5°，采用在-22.5°方向上对第2基板2进行摩擦的办法，使上液晶分子取向方向12b成为右下22.5°，形成左旋225°扭曲取向的STN液晶元件12。
以水平轴H为基准把第1偏振片17的透过轴17a配置为-70°，在STN液晶元件12和第1偏振片17之间配置由聚碳酸酯树脂构成的厚度50微米且相位差值为550nm的相位差板13，使得其相位滞后轴13a以水平轴H为基准成为60°。
在STN液晶元件12的下侧，把第2偏振片18配置得使透过轴18a以水平轴H为基准成为-15°，把圆偏振光相位差板9配置得使其相位滞后轴9a对于第2偏振片18的透过轴18a成为45°，故配置为对于水平轴H成30°。
为了改善视场角特性，在把相位滞后轴方向的折射率定义为nx，把Y轴方向的折射率定义为ny，把厚度方向的折射率定义为nz时，相位差板13使用它们的关系成为nx＞nz＞ny的2轴性的相位差板。当然使用1轴性的相位差板也没有问题。
由于胆甾醇型液晶聚合物薄片10和半透过式光吸收构件15和背光源16，在相互平行的面内不论以什么样的旋转角度进行配置对特性也没有影响，故在图4的平面图中省略了其配置方向的图示。
其次，对本实施例2的液晶显示装置40的显示色彩的作用进行说明。在该液晶显示装置40中，在对STN液晶元件12不加电压的状态下，通过第1偏振片17，从观看一侧(图1的上方)入射进来的在透过轴17a的方向上偏振的线偏振光，在没有相位差板13的情况下，在透过了STN液晶元件12的状态下，成为椭圆偏振状态，即便是通过圆偏振光相位差板9也不可能成为圆偏振光，将成为显示不够充分。
但是，由于把相位差板13配置在第1偏振片17和STN液晶元件12之间，故通过了第1偏振片17入射到相位差板13上的线偏振光将成为椭圆偏振状态。该椭圆偏振光在通过STN液晶元件13期间被补正，大体上是线偏振光，成为对于第1偏振片17的透过轴17a左旋转55°的线偏振光射出。
由于把第2偏振片18配置得使其透过轴18a以水平轴H为基准成为-15°，故从第1偏振片17入射进来的线偏振光保持原状不变地透过第2偏振片18。把圆偏振光相位差板9的相位滞后轴9a配置在对于第2偏振片的透过轴18a成+45°的角度上，由于线偏振光在对于圆偏振光相位差板9的相位滞后轴9a右旋45°的方向上入射，故将成为右旋的右圆偏振光。
作为胆甾醇型液晶聚合物薄片10，由于使用与实施例1同样地右扭曲的薄片，故由于以散射中心波长λc为中心，半透过式光吸收构件15借助于选择反射反射散射带宽Δλ的光，吸收散射带宽Δλ以外的透射光，故可以得到鲜艳的色彩的金属色调且为金色的反射色。
其次，当给STN液晶元件12的第1透明电极3和第2透明电极4之间加上电压时，则向列液晶6的分子就将站起来，STN液晶元件12的双折射性发生变化，射出的线偏振光旋转约90°，成为对于图4所示的水平轴H成+75°的方向。因此，透过STN液晶元件12后的线偏振光对于第2偏振片18的透过轴18a，偏振方向偏离90°，故该入射光完全被第2偏振片18吸收，成为显示黑色。因此，采用使用第2偏振片18的办法就可以进行高对比度的黑色显示。
作为背光源16，与实施例一样，使用发光中心波长λL＝510nm，显示蓝绿色的发光色的EL板。在加上了电压的显示黑色的状态下，液晶显示装置不透射光，但在不加电压且显示金色的反射色的状态下，则可以透过波长为560nm以下的光。
因此，作为比胆甾醇型液晶聚合物薄片10的选择散射中心波长λc＝610nm小约100nm的发光中心波长λL的背光源16所发出的光几乎完全透过，可以明亮地进行照明。而且，成为与不使背光源16发光，借助于外光进行显示时相同的明暗关系的显示，即便是在夜间，也可以得到良好的辨认性，
如上所述，倘使用由第1偏振片17、相位差板13、STN液晶元件12、第2偏振片18、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、半透过式光吸收构件15和背光源16构成的结构，则可以得到用鲜艳的反射色进行的对比度高的显示，而且，可以得到即便是用背光源照明也会成为非反转显示，即便是在夜间也可以进行辨认性高的金属色调的单色彩色显示的液晶显示装置。
[实施例2的变形例]
在上述的实施例2中，虽然作为液晶元件12使用的是225°扭曲的STN液晶元件，但是，即便是使用180°～270°扭曲的STN液晶元件也可以得到同样的液晶显示装置。
此外，在实施例2中，虽然为了使STN液晶元件12的椭圆偏振状态退回为线偏振光，使用一块相位差板13，但是，如果使用多块相位差板则可以更完全地退回为线偏振光，可以得到更为良好的黑色显示和彩色显示。相位差板可以在STN液晶元件12的单侧配置多块，也可以在STN液晶元件12的两侧分开来进行配置。
此外，在本实施例2中，虽然把圆偏振光相位差板9设置于第2偏振片18和胆甾醇型液晶聚合物薄片10之间，但即便是省略该圆偏振光相位差板9，虽然来自胆甾醇型液晶聚合物薄片10的反射效率会降低，因而金属色调会多少变暗，在实用上仍然可以使用。
[实施例3：图5、图6]
其次，用图5和图6对本发明的液晶显示装置的实施例3进行说明。
本实施例3的液晶显示装置，除作为液晶元件使用240°扭曲的STN液晶元件，并设置扭曲相位差板之外，与实施例1的构成是一样的。
图5和图6是用来说明该实施例3的液晶显示装置的构成的与图1和图2同样的图，对与它们对应的部分赋予同一标号而省略对它们的说明。
本实施例3的液晶显示装置40，用由形成了由ITO构成的第1透明电极3的厚度为0.7mm的玻璃板构成的透明的第1基板1、由形成了由ITO构成的第2透明电极4的厚度为0.7mm的玻璃板构成的第2基板2、和使该一对基板1、2进行粘贴的密封剂5，向一对透明基板1、2之间封入240°扭曲取向的向列液晶6，形成STN液晶元件14。
在该STN液晶元件14的观看一侧的第2基板2的外侧，依次配置扭曲相位差板19和第1偏振片17，在与观看一侧相反的一侧的下侧，依次配置第2偏振片18、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、半透过式光吸收构件15和背光源16，构成液晶显示装置40。
该第1偏振片17、第2偏振片18、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、圆偏振光相位差板9、半透过式光吸收构件15和背光源16，使用与实施例1同样的物品。
第1基板1和第2偏振片18和圆偏振光相位差板9和胆甾醇型液晶聚合物薄片10，用聚丙烯酸系粘接剂(未画出来)进行粘接。此外，第1偏振片17和扭曲相位差板19和第2基板2也用聚丙烯酸系粘接剂(未画出来)进行粘接。
在该STN液晶元件14中使用的向列液晶6的双折射率之差Δn为0.15，作为第1基板1和第2基板2的间隙的单元间隙d为5600nm。因此，用向列液晶6的双折射率之差Δn和单元间隙d之积表示的TN液晶元件7的Δnd值为840nm。此外，向列液晶6的扭曲节距已经调整为1100nm。
第1透明电极3和第2透明电极4的表面上，形成取向膜(未画出来)，如图6所示，采用以水平轴H为基准在+30°方向上对第1基板1进行摩擦的办法，使下液晶分子取向20a成为右上30°，采用在-30°方向上对第2基板2进行摩擦的办法，使上液晶分子取向方向20b成为右下30°，形成左旋240°扭曲取向的STN液晶元件14。
以水平轴H为基准，把第1偏振片17的透过轴17a配置为-45°，在STN液晶元件14和第1偏振片17之间，以水平轴H为基准，把Δnd值为610nm且右旋220°扭曲的扭曲相位差板19配置为成+55°，使得下分子轴19a与上液晶分子取向方向20b大体上成为直角。因此，扭曲相位差板19的上分子轴19b将成为-85°。
由于在第1基板1的下侧，把第2偏振片18配置为使得其透过轴18a成为+85°，并把圆偏振光相位差板9配置为使得其相位滞后轴9a对于第2偏振片18的透过轴18a成为45°，故把相位滞后轴9a配置为对于水平轴H成-50°。
扭曲相位差板19，是三乙酰纤维素(TAC)薄膜，对厚度80微米的基膜(未画出来)进行取向处理，在其上边涂敷液晶聚合物，在呈现液晶相的高温下对厚度和扭曲节距进行调节，使扭曲角度成为220°，然后，使之冷却到玻璃转变温度以下而固形化的扭曲相位差板。
由于胆甾醇型液晶聚合物薄片10和半透过式光吸收构件15和背光源16，在相互平行的面内不论以什么样的旋转角度进行配置对特性也没有影响，故在图6中省略了其配置方向的图示。
其次，对该实施例3的液晶显示装置的显示色彩的作用进行说明。
在该液晶显示装置40中，在对STN液晶元件14不加电压的状态下，通过第1偏振片17，从观看一侧入射进来的线偏振光，在其透过轴17a的方向上偏振，在没有扭曲相位差板19的情况下，在透过了STN液晶元件14的状态下，成为椭圆偏振状态，即便是通过圆偏振光相位差板9也不可能成为圆偏振光，将成为显示不够充分。
但是，由于把扭曲相位差板19配置在第1偏振片17和STN液晶元件14之间，故从第1偏振片17入射到扭曲相位差板19上的线偏振光将成为椭圆偏振状态。该椭圆偏振光在透过STN液晶元件14期间被补正，大体上成为线偏振光，对于第1偏振片17的透过轴17a右旋转约50°，以图6的水平轴H为基准成为85°的偏振方向射出。
由于把第2偏振片18配置得使其透过轴18a以水平轴H为基准成为85°，故从第1偏振片17入射进来的线偏振光保持原状不变地透过第2偏振片18。由于把圆偏振光相位差板9配置得使对于第2偏振片相位滞后轴9a成为+45°的角度上，由于线偏振光在对于圆偏振光相位差板9的相位滞后轴9a右旋45°的方向上入射，故将成为右旋的右圆偏振光。
作为胆甾醇型液晶聚合物薄片10，由于采用与实施例1同样地右扭曲的薄片，故由于以散射中心波长λc为中心，半透过式光吸收构件15借助于选择反射反射散射带宽Δλ的光，吸收散射带宽Δλ以外的透射光，故可以得到鲜艳的色彩的金属色调且为金色的反射色。
其次，当给STN液晶元件14的第1透明电极3和第2透明电极4之间加上电压时，则向列液晶6的分子就将站起来，STN液晶元件14的双折射性发生变化，射出的线偏振光旋光约90°，成为对于图4所示的水平轴H成-5°的方向。因此，透过STN液晶元件14后的线偏振光对于第2偏振片18的透过轴18a偏离90°，故射向第2偏振片18的入射光在此完全被吸收，成为显示黑色。
作为背光源16，与实施例一样，使用发光中心波长λL＝510nm，显示蓝绿色的发光色的EL板。在加上了电压的显示黑色的状态下，液晶显示装置40不透射光，但在不加电压且显示金色的反射色的状态下，波长为560nm以下的光则可以透过。
因此，作为比胆甾醇型液晶聚合物薄片10的选择散射中心波长λc＝610nm小约100nm的发光中心波长λL的背光源16所发出的光几乎完全透过，可以明亮地进行照明。而且，成为与不使背光源16发光，借助于外光进行显示时相同的非反转显示，即便是在夜间，也可以得到良好的辨认性，
如上所述，倘使用由第1偏振片17、扭曲相位差板19、STN液晶元件14、第2偏振片18、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、半透过式光吸收构件15和背光源16构成的结构，则可以得到用鲜艳的反射色进行的对比度高的显示，而且，可以得到用背光源照明进行的显示也不反转，即便是在夜间也可以进行辨认性高的金属色调的单色彩色显示的液晶显示装置。
[实施例3的变形例]
在本实施例3中，作为STN液晶元件14虽然使用的是240°扭曲STN液晶元件，但即便是使用180°～270°扭曲的STN液晶元件也可以得到同样的液晶显示装置。
此外，在本实施例中，虽然把圆偏振光相位差板9设置于第2偏振片18和胆甾醇型液晶聚合物薄片10之间，但即便是省略该圆偏振光相位差板9，虽然来自胆甾醇型液晶聚合物薄片10的反射效率会降低，因而金属色调会多少变暗，在实用上仍然可以使用。
[实施例4：图7]
其次，用图7对本发明的液晶显示装置的实施例4进行说明。
本实施例4的液晶显示装置，由于除了去掉了半透过式光吸收构件15之外，与实施例2的构成是相同的，故仅对其变更点进行说明。
本实施例的液晶显示装置40，由封入了225°扭曲取向的向列液晶6的STN液晶元件12、依次配置在其观看一侧(在图中为上侧)相位差板13和第1偏振片17，依次配置在与观看一侧相反的一侧(在图中为下侧)的第2偏振片8、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10和背光源16构成。
另外，该背光源16的发光面，就是说与胆甾醇型液晶聚合物薄片10相向的面具有偏振光散射功能。
其次，对本实施例4的液晶显示装置40的显示色彩的作用进行说明。在该液晶显示装置40中，在对STN液晶元件12不加电压的状态下，通过第1偏振片17，从观看一侧入射到相位差板13上的线偏振光，在透过相位差板13后成为椭圆偏振状态。该椭圆偏振光在透过STN液晶元件12期间被补正，大体上成为线偏振光，在对于图4中的第1偏振片7的透过轴17a左旋转约55°的偏振方向上出射。
由于把第2偏振片18配置得使其透过轴18a以水平轴H为基准成为-15°，故从第1偏振片17入射进来的线偏振光保持原状不变地透过第2偏振片18。
由于把圆偏振光相位差板9的相位滞后轴9a配置在对于第2偏振片的透过轴18a成+45°的角度上，由于线偏振光在对于圆偏振光相位差板9的相位滞后轴9a右旋45°的方向上入射，故将成为右旋的右偏振光。
作为胆甾醇型液晶聚合物薄片10，由于使用与实施例1同样地右扭曲的薄片，故以散射中心波长λc为中心，借助于选择反射反射散射带宽Δλ的光。
散射带宽Δλ以外的透射光，由于没有在实施例2中设置的半透过式光吸收构件15，故将到达背光源16。作为背光源16使用与实施例2相同的发蓝绿色光的EL板。该EL板用向基膜上印刷粒状的发光体并在其上边用形成了透明电极的薄膜覆盖起来的办法形成。因此，其发光面具有偏振光散射功能，到达背光源16的散射带宽Δλ以外的透射光，借助于该发光体粒子使偏振状态杂乱地进行反射。
在图7中，来自背光源16的反射光，透过胆甾醇型液晶聚合物薄片10，再次透过圆偏振光相位差板9，到达第2偏振片18。但是，由于在背光源16中偏振状态杂乱无序，故用圆偏振光相位差板9不能退回到完全的线偏振光，来自背光源16的反射光的几乎全部都被第2偏振片18吸收。因此，即便是没有半透过式光吸收构件15，也可以得到鲜艳的色彩的金属色调而且为金色的反射色。
其次，当给STN液晶元件12的第1透明电极3和第2透明电极4之间加上电压时，向列液晶6的分子站起来，STN液晶元件12的双折射率发生变化，射出的线偏振光旋光约90°，对于水平轴H成为+75°的方向。因此，透过了STN液晶元件12的线偏振光，偏振方向对于第2偏振片8的透过轴18a偏离90°，故被第2偏振片18吸收，成为显示黑色。
作为背光源16，与实施例一样，使用发光中心波长λL＝510nm，显示蓝绿色的发光色的EL板。在加上了电压的显示黑色的状态下，不透射光，但在不加电压且显示金色的反射色的状态下，波长为560nm以下的光则可以透过，成为与用外光进行显示时相同的明暗状态的显示，即便是在夜间也可以得到良好的辨认性。
此外，与实施例2比较，由于不设置半透过式光吸收构件，故将增加背光源发光时的透射光量，显示辉度上升，因而可以进行明亮的照明。
如上所述，采用由第1偏振片17、相位差板13、STN液晶元件12、第2偏振片18、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10和背光源16构成的结构，可以得到用鲜艳的反射色进行的高对比度显示，而且，还可以得到即便是用背景光照明也会成为与用外光进行显示时相同的明暗关系的显示，即便是在夜间辨认性也高的金属色调的单色彩色显示的液晶显示装置。
[实施例4的变形例]
在上边所述的实施例4中，虽然使用的是STN液晶元件12和相位差板13，但即便是在使用实施例1中使用的TN液晶元件7的液晶显示装置，或使用实施例3中使用的STN液晶元件14和扭曲相位差板19的液晶显示装置中，也可以与本实施例的液晶显示装置一样，去掉半透过式光吸收构件15，利用背光源16的发光面的偏振光散射功能。在这种情况下，在背光源发光时可以得到比实施例1或3的液晶显示装置还亮的显示。
此外，在上述实施例4中，虽然作为背光源16使用的是发蓝绿色光的EL板，但也可以使用在塑料制的导光板上装配上发蓝绿色光的发光二极管(LED)的侧光。在这种情况下，可以采用在塑料制的导光板的表面上设置凹凸，或者在塑料制的导光板的下部配置表面粗糙的反射板的办法，使之具有有效的偏振光散射功能。
[实施例5：图8]
其次，用图8对本发明的液晶显示装置的实施例5进行说明。
本实施例5的液晶显示装置，由于除了第2偏振片为反射式偏振片之外，与用图3和图4说明的实施例2的构成是一样的，故用图8仅对其变更点进行说明。
本实施例的液晶显示装置40，由封入了225°扭曲取向的向列液晶6的STN液晶元件12、依次配置在其观看一侧(在图中为上侧)相位差板13和第1偏振片17，依次配置在与观看一侧相反的一侧(在图中为下侧)的反射式偏振片26、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、半透过式光吸收构件15和背光源16构成。
首先，对反射式偏振片26进行说明。在迄今为止的实施例中使用的第1偏振片17和第2偏振片18是通常的偏振片，就是说是吸收式偏振片，吸收偏振方向与透过轴垂直的线偏振光，显示黑色。对此，反射式偏振片反射偏振方向与透过轴垂直的线偏振光，是显示银色的偏振片。在本实施例5中，使用住友3M公司制造的反射式偏振片，商品名为D-BEF。
其次，对本实施例5的液晶显示装置40的显示色彩的作用进行说明。在该液晶显示装置40中，在对STN液晶元件12不加电压的状态下，通过第1偏振片17，从观看一侧入射到相位差板13上的线偏振光，在透过该相位差板13后成为椭圆偏振状态。该椭圆偏振光在透过STN液晶元件12期间被补正，大体上成为线偏振光，在图4中，成为对于第1偏振片7的透过轴17a左旋转约55°的偏振方向的线偏振光出射。
反射式偏振片26的透过轴，与实施例2中的第2偏振片18的透过轴18a一样，以水平轴H为基准配置为-15°。因此，从第1偏振片17入射进来的线偏振光，保持原状地透过反射式偏振片。
圆偏振光相位差板9由于配置为使得其相位滞后轴9a对于反射式偏振片26的透过轴成为+45°，故来自反射式偏振片26的线偏振光，由于对于圆偏振光相位差板9的相位滞后轴9a右旋45°入射，故成为右旋的右圆偏振光。
作为胆甾醇型液晶聚合物薄片10，由于采用与实施例1同样地右扭曲的薄片，故采用以散射中心波长λc为中心，借助于选择反射反射散射带宽Δλ的光，用半透过式光吸收构件15吸收散射带宽Δλ以外的透射光的办法，可以得到鲜艳的色彩的金属色调且为金色的反射色。
其次，当给STN液晶元件12的第1透明电极3和第2透明电极4之间加上电压时，向列液晶6的分子站起来，STN液晶元件12的双折射性发生变化，射出的线偏振光旋光约90°，对于水平轴H成为+75°的方向。因此，透过了STN液晶元件12的线偏振光，偏振方向对于反射式偏振片26的透过轴偏离90°入射，故入射光几乎完全被反射式偏振片26反射，成为显示银色。
作为背光源16，与实施例一样，使用发光中心波长λL＝510nm，显示蓝绿色的发光色的EL板。在加上了电压的显示银色的状态下，不透射光，但在不加电压且显示金色的反射色的状态下，波长为560nm以下的光则可以透过，成为与用外光进行显示时相同的明暗状态的显示，即便是在夜间也可以得到良好的辨认性。
如上所述，采用由第1偏振片17、相位差板13、STN液晶元件12、反射式偏振片26、圆偏振光相位差板9、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、半透过式光吸收构件15和背光源16构成的结构，可以得到用鲜艳的反射色，在金色背景上显示银色的文字的显示，而且，还可以得到即便是用背景光照明也会成为与用外光进行显示时相同的非反转显示，即便是在夜间辨认性也高的金属色调的单色彩色显示的液晶显示装置。
[实施例5的变形例]
在上边所说的实施例5中，虽然使用的是STN液晶元件12和相位差板13，但即便是在使用实施例1中使用的TN液晶元件7的液晶显示装置，或使用实施例3中使用的STN液晶元件14和扭曲相位差板19的液晶显示装置中，采用用反射式偏振片26取代第2偏振片18的办法，也可以得到与实施例5同样的液晶显示装置。
此外，在本实施例中，虽然作成为在金色背景上显示银色文字的液晶显示装置，但采用使第1偏振片17的透过轴17a旋转90°的办法，也可以在银色背景上显示金色文字。再者，采用改变胆甾醇型液晶聚合物薄片10的扭曲节距的办法还可以得到在银色背景上显示金属色调的蓝色文字，或在银色背景上显示金属色调的绿色文字等种种的显示颜色的液晶显示装置。
此外，在本实施例中，虽然在背光源16和胆甾醇型液晶聚合物薄片10之间设置半透过式光吸收构件15，但如在实施例4中说明的那样，即便是成为去掉半透过式光吸收构件15，利用背光源16的发光面的偏振光散射功能，也可以得到与实施例4同样的液晶显示装置。
[实施例6：图9、图10]
其次，用图9和图10对本发明的液晶显示装置的实施例6进行说明。
本实施例的液晶显示装置，除了使用2块圆偏振光相位差板和第2偏振片18的位置不同之外，与实施例1的构成是一样的，故仅对其变更点进行说明。
本实施例的液晶显示装置40，如图9所示，从观看一侧(在图中为上侧)开始依次配置的第1偏振片17、TN液晶元件7、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、第2偏振片18、半透过式光吸收构件15和背光源16，与在用图1说明的的实施例1中使用的物品是一样的。
此外，配置在TN液晶元件7与胆甾醇型液晶聚合物薄片10之间的第1圆偏振光相位差板27，和配置在胆甾醇型液晶聚合物薄片10与第2偏振片18之间的第2圆偏振光相位差板28，可以是与在实施例1中使用的圆偏振光相位差板9(图1)相同的1/4λ板，是将聚碳酸酯树脂拉伸为厚度约60微米的相位差板，相位差值为140nm。
第1基板1、第1圆偏振光相位差板27、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、第2圆偏振光相位差板28和第2偏振片18，用聚丙烯酸系粘接剂(未画出来)进行粘接。此外，第2偏振片17和第2基板2也用聚丙烯酸系粘接剂(未画出来)进行粘接。
如图10所示，第1偏振片17的透过轴17a，与TN液晶元件7的上液晶分子取向方向7b相同，配置为右上45°，第2偏振片18的透过轴18a也与TN液晶元件7的上液晶分子取向方向7b相同，配置为右上45°，第1圆偏振光相位差板27的相位滞后轴27a和第2圆偏振光相位差板28的相位滞后轴28a水平地进行配置。
其次，对本实施例6的液晶显示装置40的显示色彩的作用进行说明。
在该液晶显示装置40中，在对TN液晶元件7不加电压的状态下，参照图10，从观看一侧通过第1偏振片17入射的变更为透过轴17a的方向的线偏振光，在与TN液晶元件7的上液晶分子取向方向7b相同的方向上偏振并向TN液晶元件7入射，被TN液晶元件7旋光90°后，成为下液晶分子取向方向7a的方向的线偏振光出射。
从该TN液晶元件7射出的线偏振光，对于第1圆偏振光相位差板27的相位滞后轴27a，成为右旋45°的线偏振光入射。因此，如图13的OFF状态所示，成为右旋的右偏振光，由于是与胆甾醇型液晶聚合物薄片10的扭曲方向10a相同的右旋，故以散射中心波长λc为中心，借助于选择散射，散射带宽Δλ的光进行反射，散射带宽Δλ以外的透射光虽然透过第2圆偏振光相位差板18，但由于被半透过式光吸收构件15吸收，故可以得到色彩鲜艳的金属色调且金色的反射色。
其次，当给TN液晶元件7的第1透明电极3和第2透明电极4之间加上电压时，向列液晶6的分子站起来，旋光性消失，从上液晶分子取向方向7b的方向入射进来的线偏振光，以对于第1圆偏振光相位差板27a左旋45°的角度入射，故如图13的ON状态所示，成为左旋的左偏振光，由于与胆甾醇型液晶聚合物薄片10的扭曲方向10a相反，故所有的波长的光都将透过胆甾醇型液晶聚合物薄片10。
透过了胆甾醇型液晶聚合物薄片10的光，虽然用第2圆偏振光相位差板18退回为线偏振光，但是，其振动方向从向第1圆偏振光相位差板27入射时的方向旋转了90°，成为与下液晶分子取向方向7b相同的方向。由于把第2偏振片18的透过轴18a配置为与上液晶分子取向方向7b相同的+45°，故透过第2圆偏振光相位差板28后的光全都被第2偏振片18吸收，成为显示黑色。
作为背光源16，与实施例1一样，使用发光中心波长λL＝510nm，发蓝绿色的光的EL板。在加上电压的显示黑色的状态下，如果背光源16发光，则透过第2偏振片18后的光，借助于第2圆偏振光相位差板28和第1圆偏振光相位差板27旋转90°，被第1偏振片17吸收，故背光源16的光不透过。
在不加电压而显示金色的反射色的OFF状态下，由于透过波长560nm以下的光，故可以明亮地进行照明，而且，成为与不使背光源16发光，借助于外光进行显示时明暗关系相同的显示(非反转显示)，即便是在夜间也可以得到良好的辨认性。
如上所述，采用由第1偏振片17、TN液晶元件7、第1圆偏振光相位差板27、胆甾醇型液晶聚合物薄片10、第2圆偏振光相位差板28、第2偏振片18、半透过式光吸收构件15和背光源16构成的结构，可以用鲜艳的反射色得到对比度高的显示，而且，还可以得到即便是用背光源照明也会成为与用外光进行显示时明暗关系相同的显示，即便是在夜间辨认性也高的金属色调的单色彩色显示的液晶显示装置。
[实施例6的变形例]
在本实施例中，虽然使用的是TN液晶元件7，但是在使用实施例3中使用的STN液晶元件12和相位差板13的液晶显示装置，或使用实施例3中使用的STN液晶元件20和扭曲相位差板19的液晶显示装置中，采用使用第1圆偏振光相位差板27和胆甾醇型液晶聚合物薄片10和第2圆偏振光相位差板28和第2偏振片18的办法，也可以得到与该实施例6同样的液晶显示装置。
此外，在本实施例中，虽然把半透过式光吸收构件15设置在背光源16与第2偏振片18之间，但即便是如在实施例4中说明的那样去掉半透过式光吸收构件15也可以得到同样的液晶显示装置。
再有，在本实施例中，虽然作为第2偏振片18使用的是通常的吸收式偏振片，但如在实施例5中说明的那样，也可以使用反射式偏振片。
[实施例7：图12]
其次，用图12对本发明的液晶显示装置的实施例7进行说明。
本实施例7的液晶显示装置，除作为背光源使用发白色光的EL板之外，与用图3说明的实施例2的构成是一样的，故省略对用剖面图示出的构成的说明。
白色EL板，是把发光波长580nm的荧光染料涂敷到在实施例2中使用的发蓝绿色的光的EL板的表面上的EL板，该白色EL板的发光光谱和液晶显示装置的透射率曲线示于图12。
在这里，用图12说明本实施例7的发色作用和背光源发光时的作用。
在图12中，用实线曲线53示出了在对本实施例的液晶显示装置不加电压的状态下的选择散射时的透射率。由图可知，在不加电压的状态下，如曲线53所示，以选择散射中心波长λc为中心，反射560nm～670nm的范围的右旋圆偏振光，散射带宽以外的波长的光则保持原状不变地透过。
因此，如果用半透过式光吸收构件15吸收透射光，或借助于背光源16的发光面的偏振光散射功能抑制光向观看一侧的返回，则借助于选择散射形成的反射光可以进行鲜艳的金色的显示。
在加电压的状态下，如曲线52所示，透过了第1偏振片17的透射光几乎全都被第2偏振片18吸收，成为显示黑色。
其次，对背光源的作用进行说明。由于白色EL板在发蓝绿色的光的EL板的表面上印刷上了发光中心波长580nm的荧光染料，故具有2个发光中心波长。用图12的虚线表示的曲线55，是在本实施例中使用的白色EL板的相对发光光谱。该白色EL板具有第1发光中心波长λL1＝490nm，第2发光中心波长λL2＝580nm这2个发光峰值，呈现发白的发光颜色。
这样一来，在不加电压的状态下，虽然本液晶显示装置呈现金色的反射色，但如曲线53所示，波长560nm以下的光可以透过胆甾醇型液晶聚合物薄片。因此，第1发光峰值和第2发光峰值内波长比发光中心波长λL2短的光，将可以透过胆甾醇型液晶聚合物薄片，明亮地进行照明，故即便是在夜间也可以得到良好的辨认性。
如上所述，采用作为背光源使用具有2个以上的发光中心波长的背光源的办法，可以用鲜艳的反射色得到对比度高的显示，而且，还可以得到借助于背光源照明时与不使背光源发光用外光进行显示时明暗关系相同的显示，且即便是在夜间辨认性也高的金属色调的单色彩色显示的液晶显示装置。
[实施例7的变形例]
在本实施例中，虽然使用的是STN液晶元件12和相位差板13，但是即便是在使用实施例1中使用的TN液晶元件7的液晶显示装置，或使用在实施例3中使用的STN液晶元件20和扭曲相位差板19的液晶显示装置中，采用作为背光源16，使用具有多个发光中心波长的白色EL板的办法，也可以得到与本实施例同样的液晶显示装置。
此外，在本实施例中，虽然作为白色EL板使用的是在发蓝绿色的光的EL板的表面上印刷上了发光中心波长580nm的荧光染料的EL板，但是也可以使用向位于发蓝绿色光的EL板的表面上的透明电极的下侧印刷荧光染料，或者向蓝绿色的发光体内混合荧光染料等的办法形成的白色的EL板。
此外，在本实施例中，虽然作为背光源16使用的是发光中心波长λL1＝490nm和λL2＝580nm的2个发光中心波长的EL板，但是，如果至少1个的发光中心波长从胆甾醇型液晶聚合物薄片10的选择散射中心波长λc偏离开50nm以上则在EL发光时可以进行明亮的显示。
此外，在本实施例中，虽然作为背光源使用的是白色EL板，但是即便是使用在塑料制的导光板上装配了发绿色和发红色的2种发光二极管(LED)的侧光光源，或在塑料制的导光板上装配了发白色光的荧光灯的侧光光源也完全同样地可以得到明亮的照明。
此外，在本实施例中，，虽然把半透过式光吸收构件15设置在背光源16与胆甾醇型液晶聚合物薄片10之间，但不言而喻即便是如在实施例4中说明的那样去掉半透过式光吸收构件15，也可以得到同样的液晶显示装置。
工业上利用的可能性
由以上可知，本发明的液晶显示装置，可以提供可以进行得到鲜艳的反射色的金属色调的单色彩色显示，而且，采用使背光源发光的办法，即便是在夜间等的暗的环境下也可以进行显示的单色彩色显示的液晶显示装置。
此外，如果不使用半透过式光吸收构件，则可以提供可以进行得到更为鲜艳的反射色的金属色调的单色彩色显示，而且背光源发光时的辉度更为明亮的液晶显示装置。
因此，本发明的液晶显示装置，作为各种钟表或便携电子设备、游戏机及其它的显示装置，可以期待广泛的利用。

Claims (24)

1.一种液晶显示装置，其特征是由下述部分构成：
在分别具有透明电极的一对透明基板之间封入约90°扭曲取向的向列液晶构成的TN液晶元件；
在该TN液晶元件的观看一侧配置的第1偏振片；
在该TN液晶元件的与观看一侧相反的一侧依次配置的第2偏振片、圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片、半透过式光吸收构件和背光源。
2.一种液晶显示装置，其特征是由下述部分构成：
把180°～270°扭曲取向的向列液晶夹在分别具有一对透明电极的透明基板之间而构成的STN液晶元件；
在该STN液晶元件的观看一侧配置的相位差板；
在该相位差板的外侧配置的第1偏振片；
在上述STN液晶元件的与观看一侧相反的一侧依次配置的第2偏振片、圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片、半透过式光吸收构件和背光源。
3.权利要求2所述的液晶显示装置，其特征是：上述相位差板是扭曲相位差板。
4.一种液晶显示装置，其特征是由下述部分构成：
在分别具有透明电极的一对透明基板之间封入约90°扭曲取向的向列液晶构成的TN液晶元件；
在该TN液晶元件的观看一侧配置的第1偏振片；以及
在该TN液晶元件的与观看一侧相反的一侧依次配置的第2偏振片、圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片和背光源；
并且上述背光源的与上述胆甾醇型液晶聚合物薄片相向的面具有偏振光散射功能。
5.一种液晶显示装置，其特征是由下述部分构成：
把180°～270°扭曲取向的向列液晶夹在分别具有一对透明电极的透明基板之间而构成的STN液晶元件；
在该STN液晶元件的观看一侧配置的相位差板；
在该相位差板的外侧配置的第1偏振片；以及
在上述STN液晶元件的与观看一侧相反的一侧依次配置的第2偏振片、圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片和背光源；
并且上述背光源的与上述胆甾醇型液晶聚合物薄片相向的面具有偏振光散射功能。
6.权利要求5所述的液晶显示装置，其特征是：上述相位差板是扭曲相位差板。
7.一种液晶显示装置，其特征是由下述部分构成：
在分别具有透明电极的一对透明基板之间封入约90°扭曲取向的向列液晶构成的TN液晶元件；
在该TN液晶元件的观看一侧配置的第1偏振片；
在该TN液晶元件的与观看一侧相反的一侧依次配置的第1圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片、第2圆偏振光相位差板、第2偏振片、半透过式光吸收构件和背光源。
8.一种液晶显示装置，其特征是由下述部分构成：
把180°～270°扭曲取向的向列液晶夹在分别具有一对透明电极的透明基板之间而构成的STN液晶元件；
在该STN液晶元件的观看一侧配置的相位差板；
在该相位差板的外侧配置的第1偏振片；
在上述STN液晶元件的与观看一侧相反的一侧依次配置的第1圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片、第2圆偏振光相位差板、第2偏振片、半透过式光吸收构件和背光源。
9.权利要求8所述的液晶显示装置，其特征是：上述相位差板是扭曲相位差板。
10.一种液晶显示装置，其特征是由下述部分构成：
在分别具有透明电极的一对透明基板之间封入约90°扭曲取向的向列液晶构成的TN液晶元件；
在该TN液晶元件的观看一侧配置的第1偏振片；以及
在该TN液晶元件的与观看一侧相反的一侧依次配置的第1圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片、第2圆偏振光相位差板、第2偏振片和背光源；
并且上述背光源的与上述胆甾醇型液晶聚合物薄片相向的面具有偏振光散射功能。
11.一种液晶显示装置，其特征是由下述部分构成：
把180°～270°扭曲取向的向列液晶夹在分别具有一对透明电极的透明基板之间而构成的STN液晶元件；
在该STN液晶元件的观看一侧配置的相位差板；
在该相位差板的外侧配置的第1偏振片；以及
在上述STN液晶元件的与观看一侧相反的一侧依次配置的第1圆偏振光相位差板、胆甾醇型液晶聚合物薄片、第2圆偏振光相位差板、第2偏振片和背光源；
并且上述背光源的与上述胆甾醇型液晶聚合物薄片相向的面具有偏振光散射功能。
12.权利要求11所述的液晶显示装置，其特征是：上述相位差板是扭曲相位差板。
13.权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是：上述背光源的发光中心波长从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离50nm以上。
14.权利要求4所述的液晶显示装置，其特征是：上述背光源的发光中心波长从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离50nm以上。
15.权利要求7所述的液晶显示装置，其特征是：上述背光源的发光中心波长从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离50nm以上。
16.权利要求10所述的液晶显示装置，其特征是：上述背光源的发光中心波长从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离50nm以上。
17.权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是：上述背光源具有2个以上的发光中心波长，而且至少一个发光中心波长从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离50nm以上。
18.权利要求4所述的液晶显示装置，其特征是：上述背光源具有2个以上的发光中心波长，而且至少一个发光中心波长从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离50nm以上。
19.权利要求7所述的液晶显示装置，其特征是：上述背光源具有2个以上的发光中心波长，而且至少一个发光中心波长从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离50nm以上。
20.权利要求10所述的液晶显示装置，其特征是：上述背光源具有2个以上的发光中心波长，而且至少一个发光中心波长从上述胆甾醇型液晶聚合物薄片的选择散射中心波长偏离50nm以上。
21.权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是：上述第2偏振片是反射式偏振片。
22.权利要求4所述的液晶显示装置，其特征是：上述第2偏振片是反射式偏振片。
23.权利要求7所述的液晶显示装置，其特征是：上述第2偏振片是反射式偏振片。
24.权利要求10所述的液晶显示装置，其特征是：上述第2偏振片是反射式偏振片。
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