專利名稱：反射型液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射型顯示裝置，更詳細地說，涉及了除去相位補償膜的反射型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，不需要背照光的反射型液晶顯示裝置能夠具有低消耗功率、薄型和輕量化的效果，因此在便攜顯示裝置中是有用的，由于便攜電話和便攜機器市場在漸漸擴大，其需求也在逐步地增加。
這樣的反射型液晶顯示裝置具有下部基板、反射電極、下部取向膜、液晶層、上部取向膜、上部透明電板、濾色片、上部基板、相位補償膜和偏振片等，這樣的構(gòu)成部件具有被順序地層疊的結(jié)構(gòu)。
在此，反射型液晶顯示器中使用的液晶的相為向列型(nematic)以及膽甾型(cholesteric)等。在使用所述的向列相的情況下，液晶分子的排列能夠為水平(Homogeneous)地、垂直(Homeotropic)地、混合地(Hybrid)和扭轉(zhuǎn)地(Twisted)等排列。
其中，扭轉(zhuǎn)向列型(Twist Nematic以下稱為TN)的液晶排列為液晶在兩基板間形成連續(xù)地扭轉(zhuǎn)的形狀。
圖1是概略地表示使用TN液晶的現(xiàn)有的反射型液晶顯示裝置的剖面圖。如圖所示，具有反射電極2和下部取向膜3的下部基板1與具有濾色片5和上部取向膜6的上部基板4，夾著液晶層10的相對地配置。在與所述下部基板1非相對的上部基板4的外側(cè)面上依次地安裝相位補償膜，例如λ/4膜7，和偏振片8。
所述λ/4膜7是為了對TN液晶的相位進行補償?shù)膯屋S性膜，其光軸與偏振片的偏振軸成45°角。所述液晶層10具有90°的扭轉(zhuǎn)角。
依據(jù)這樣的TN液晶模式反射顯示裝置的光學(xué)性質(zhì)的顯示的實現(xiàn)方式如下首先，在不施加電壓時，通過偏振片并被線偏振的光，通過了λ/4膜被轉(zhuǎn)換為圓偏振光，例如，左圓偏振光，該光通過液晶層并進一步被轉(zhuǎn)換為線偏振光，被反射電極反射。從而，這樣的被反射電極反射的線偏振光進一步在通過液晶層并被轉(zhuǎn)換為左圓偏振光，之后，通過λ/4膜，而被變形為偏振方向與偏振片的偏振軸相平行的線偏振光，通過偏振片，由此呈現(xiàn)白(white)狀態(tài)。
接著，在施加電壓時，通過偏振片和λ/4膜，而轉(zhuǎn)換為左圓偏振的沒有任何的變化，原樣通過液晶層而被反射電極反射，轉(zhuǎn)換為右圓偏振光，進一步，通過液晶層和λ/4膜，被變形為偏振方向與偏振片的偏振軸相垂直的線偏振光，而不能夠通過偏振片，由此呈黑(black)狀態(tài)。
另一方面，在所述的反射形液晶顯示裝置中，良好的顯示畫面被如何優(yōu)化所述的各構(gòu)成部件的特性值所左右。也就是說，為了增大反射型液晶顯示裝置中效率高的反射率，必須使偏振片的偏振軸角度、相位補償膜的光學(xué)特性、液晶層的厚度、液晶層的雙折射率、液晶的扭轉(zhuǎn)角度、反射板的特性等最優(yōu)化。
然而，現(xiàn)有的反射型液晶顯示裝置因具有相位補償膜，也就是λ/4膜，而能在可視光波長的寬的范圍內(nèi)提供λ/4的相位差，從而能夠呈現(xiàn)良好的顯示畫面，但是因為涉及到相位補償膜與一般的偏振片相比具有10倍左右的高價，必然導(dǎo)致了成本的增加，并且還有制造工藝變得較為復(fù)雜的問題。
因而，本發(fā)明的目的是提供去除了因使用相位補償膜而造成的成本增加和工藝復(fù)雜的反射型液晶顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了達到所述的目的，本發(fā)明提供的反射型液晶顯示裝置包括具有反射電極和下部取向膜的下部基板；上部基板，所述上部基板與所述下部基板相對配置，在相對面上具有上部取向膜，由具有預(yù)定角度的光軸且具有λ/4的相位補償功能的透明基板構(gòu)成；介于所述下部基板和上部基板之間的，具有預(yù)定相位延遲值(dΔn)的扭轉(zhuǎn)向列型液晶層；被安裝在與所述下部基板非相對的上部基板的外側(cè)面上的預(yù)定偏振軸的偏振片。
這里，所述具有λ/4的相位補償功能的透明性基板是使550nm的波長的光進行完全圓偏振的玻璃基板。或者是所述具有λ/4相位補償功能的透明性基板是使550nm的波長的光的相位轉(zhuǎn)換為λ/2的玻璃基板。
所述下部取向膜具有相對于水平線形成0～10°的取向角度。所述上部取向膜具有相對于水平線形成-50～-54°的取向角度。所述液晶層具有0.15～0.17μm的相位延時值，而且具有50～60°向左方向的扭轉(zhuǎn)角度。所述偏振片具有相對于水平線形成112～120°的角度的偏振軸。
所述反射電極具有凹凸狀的表面。
而且，本發(fā)明提供的反射型液晶顯示裝置包括具有反射電極的下部基板；在所述反射電極上形成的，取向角度相對于水平線成0～10°的角度的下部取向膜；上部基板，所述上部基板與所述下部基板相對配置，由具有預(yù)定角度的光軸并且具有λ/4的相位補償功能的透明基板構(gòu)成；在所述上部基板上形成的，取向角度相對于水平線成-50～-54°的上部取向膜；介于所述下部基板和上部基板之間的，具有0.15～0.17μm的相位延時值(dΔn)并且具有50～60°向左方向的扭角度的扭轉(zhuǎn)向列型液晶層；被安裝在與所述下部基板非相對的上部基板的外側(cè)面上的，偏振軸的角度相對于水平線形成112～120°的偏振片。


圖1是現(xiàn)有的反射型液晶顯示裝置的圖；圖2是本發(fā)明的實施方式所涉及的反射型液晶顯示裝置的示意剖面圖；圖3A是本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置中TN液晶的雙折射設(shè)計范圍的圖；圖3B是本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置中各構(gòu)成部件等的軸線排列的曲線圖；圖4A和圖4B是用于說明本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置中偏振特性的圖；圖5和圖6是說明對應(yīng)于本發(fā)明涉及的反射型液晶顯示裝置的電壓的反射特性的曲線圖；圖7A和圖7B是對應(yīng)于本發(fā)明所涉及反射型液晶顯示裝置在施加電壓時的左右側(cè)的可視區(qū)和上下側(cè)可視區(qū)的各自反射率特性的曲線圖；圖8A和圖8B是對應(yīng)于本發(fā)明反射型液晶顯示裝置的偏振片的左右側(cè)角度和偏振片的上下側(cè)角度的各自對比度的比特性的曲線圖；圖9是對應(yīng)于本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置在施加電壓V時對比度的比的特性的曲線圖。
圖10是表示對應(yīng)于本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置的波長(λ)的反射率(R)特性的曲線圖。
附圖標記的說明21下部基板22反射電極23下部取向膜24上部基板25濾色片26上部取向膜28偏振片具體實施方式
本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點，參考下面的詳細說明和附圖進行說明。
圖2是表示本發(fā)明實施方式涉及的反射型液晶顯示裝置的示意圖。
如圖所示，本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置具有以下結(jié)構(gòu)具有反射電極22和下部取向膜23的下部基板21、和具有濾色片25和上部取向膜26的上部基板24是由TN液晶等所構(gòu)成的，并且在夾著具有預(yù)定的相位延遲值(dΔn)的液晶層的條件下相對地配置，從而，使在與所述下部基板21非相對的上部基板23的外側(cè)面上沒有相位補償膜，僅安裝偏振片28。
在此，所述下部取向膜23的取向角度與水平線形成預(yù)定的角度，所述上部取向膜26的取向角度與下部取向膜23具有一定的扭轉(zhuǎn)角度。
特別設(shè)置所述上部基板23，以便起到相位補償膜的作用。也就是說，所述上部基板23是有相位補償功能的且具有一定光軸的λ/4的透明性基板。此時，作為具有所述λ/4的相位補償功能透明性基板，采用使550nm的波長的光完全圓偏振的玻璃基板以及將550nm的波長的光的相位變換為λ/2的玻璃基板。
所述反射電極22的表面具有凹凸的結(jié)構(gòu)，其形成的方法在以下進行說明。
首先，在基板上涂敷樹脂的狀態(tài)下進行分散隔離物后，進行光照射，將所述的隔離物插入到樹脂膜中。此后，用摩擦布進行摩擦，除去所述隔離物，在樹脂膜的表面上形成隨機(random)形狀的微細凹凸。因此，在所述具有隨機形狀的微細凹凸的樹脂膜上涂敷電極物質(zhì)，形成具有凹凸表面的反射電極。
像這樣的本發(fā)明反射型液晶顯示裝置，在上部基板上使用λ/4的玻璃基板，因而不需要高價的相位補償膜，從而，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠降低僅相當(dāng)于相位補償膜的花費，并且，不需要相位補償膜的安裝工藝，也能夠使制造工藝簡單化。
而且，本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置中，能夠通過提供相位補償功能的上部基板，對只用單元內(nèi)部的盒間隙(cellgap)和液晶折射率(Δn)不能進行補償?shù)墓饴窂竭M行調(diào)節(jié)，而且，能使盒整體的相位延遲值(dΔn)自由地實現(xiàn)到0.2～0.53。
另一方面，代替相位補償膜，在上部基板上使用所述λ/4玻璃基板，為了得到良好的顯示畫面，而需要通過使符合所述λ/4玻璃基板的光軸的偏振片的偏振軸角度、液晶層的相位延遲值(dΔn)、決定液晶的扭轉(zhuǎn)角度的摩擦角度最優(yōu)化，來實現(xiàn)具有較高的反射率和對比度。
圖3A是表示本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置中TN液晶的雙折射設(shè)計范圍的曲線圖，圖3B是本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置中各構(gòu)成部件等的軸線排列的圖。
參照圖3A，在現(xiàn)有技術(shù)涉及的組(group)I和II的情況下，液晶層的相位延遲值的設(shè)計范圍是分別為0.45～0.53μm和0.20～0.27μm左右。而在本發(fā)明涉及的組III的情況下，液晶層的相位延遲值的設(shè)計范圍是0.15～0.17μm，最好是在0.1568μm左右。扭轉(zhuǎn)角度向左方向50～60°，在54°的部分中呈現(xiàn)出最好的雙折射率特性。
參照圖3B，下部基板的摩擦軸A的角度α相對于水平線大約為0～10 °左右，上部基板的摩擦軸線B的角度β為-50～-54°左右，所述下部基板的摩擦軸A與上部基板的摩擦軸線B形成的扭轉(zhuǎn)角度γ是大約54°左右，偏振片的偏振軸C的角度θ相對于水平線大約為112～120°，最好為116°左右。未說明的符號D是表示的是λ/4玻璃基板的光軸。
從圖3A和圖3B中看出，本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置，使下部取向膜的取向角度α對應(yīng)于水平線，形成大約0～10°的角，使下部取向膜的取向角度β對應(yīng)于水平線，形成大約-50～-54 °的角，具有0.15～0.17μm左右的液晶層的相位延遲值，并且，向左方向的扭轉(zhuǎn)角度γ為54°左右，并且，偏振片的偏振軸C的角度θ大約為112～120 °的情況下，能夠具有高的反射率和對比度的比，能夠得到良好的顯示畫面。
圖4A和圖4B是表示本發(fā)明涉及的反射型液晶顯示裝置中的偏振特性的圖。在此，與圖2相同的部分使用相同的附圖標記示意。
參照圖4A，在不施加電壓時，圓偏振的光通過偏振片28并轉(zhuǎn)換成為線偏振光，該光通過上部基板24并進一步進行左圓偏振，之后，通過液晶層30轉(zhuǎn)換為線偏振光，并被反射電極22反射。此后，這樣的被反射電極22反射的線偏振的光，進一步通過液晶層30并轉(zhuǎn)換為左圓偏振光，之后，通過上部基板24，變形為偏振方向與偏振片28的偏振軸相平行的線偏振光，通過所述偏振片28，因而呈現(xiàn)白(white)狀態(tài)。
參照圖4B，在施加電壓時，通過偏振片28，被轉(zhuǎn)換的線偏振光在通過上部基板24并成為左圓偏振光，該左圓偏振光在原樣通過液晶層30后，在反射電極22被反射。進一步，在通過液晶層30和上部基板34，變形為具有偏振方向與偏振片的偏振軸垂直的線偏振光，因為不能夠通過所述偏振片28，所以呈現(xiàn)黑(dark)狀態(tài)。
圖5和圖6是說明對應(yīng)于本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置的電壓的反射率特性的曲線圖。在此，圖5是表示對應(yīng)于松下株式會社的反射型TN模式液晶顯示裝置的電壓的反射率的曲線圖，圖6是表示對應(yīng)于本發(fā)明涉及的液晶顯示裝置中電壓的反射率的曲線圖。
在比較圖5和圖6時，可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置(圖6)比松下株式會社的裝置對應(yīng)于電壓的反射率特性要好。
圖7A、圖7B、圖8A、圖8B、圖9和圖10是用于說明本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置的特性的曲線圖。在這里，圖7A和圖7B是表示本發(fā)明所涉及反射型液晶顯示裝置在施加電壓時對應(yīng)于左右側(cè)的可視區(qū)和上下側(cè)可視區(qū)的各自的反射率(ReflectanceR)特性的曲線圖。圖8A和圖8B是對應(yīng)于本發(fā)明在反射型液晶顯示裝置的偏振片的左右側(cè)角度和偏振片的上下側(cè)角度的現(xiàn)有的各自的對比度的比(Contrast RatioC/R)特性的曲線圖。圖9是表示對應(yīng)于本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置的在施加電壓V時對比度的比(C/R)特性的曲線圖。圖10是表示對應(yīng)于本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置的波長(λ)的反射率(R)特性的曲線圖。
如圖所示，可以看出本發(fā)明所涉及的反射型液晶顯示裝置中，對應(yīng)于可視角的反射率特性、對應(yīng)于偏振片的角度對比度的比(C/R)特性和對應(yīng)于施加電壓(V)的對比度的比(C/R)特性都是優(yōu)良的。
而且，本發(fā)明涉及的反射型液晶顯示裝置能使對應(yīng)于波長(λ)的反射率(R)的依賴性充分最小化。
如以上所述，本發(fā)明作為不使用相位補償膜替代，通過使用具有一定的光軸的λ/4的玻璃基板作為上述基板，通過不使用高價的相位補償膜，就能夠降低反射型液晶顯示裝置的花費，并且，能夠使其制造的工藝簡單化。
另外，本發(fā)明能夠在不超出其要旨的范圍內(nèi)進行多樣的變更實施。
權(quán)利要求
1.一種反射型液晶顯示裝置，其特征在于包括具有反射電極和下部取向膜的下部基板；上部基板，所述上部基板，與所述的下部基板相對配置，在相對面上具有上部取向膜，由具有預(yù)定角度的光軸且具有λ/4的相位補償功能的透明基板所構(gòu)成；介于所述下部基板和上部基板之間的，具有預(yù)定相位延遲值(dΔn)的扭轉(zhuǎn)向列型液晶層；具有被安裝在與所述下部基板非相對的上部基板的外側(cè)面上的預(yù)定偏振軸的偏振片。
2.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述具有λ/4的相位補償功能的透明性基板是使550nm波長的光進行完全圓偏振的玻璃基板。
3.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述具有λ/4相位補償功能的透明性基板是使550nm波長的光相位轉(zhuǎn)換為λ/2的玻璃基板。
4.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述下部取向膜具有相對于水平線形成0～10°的取向角度。
5.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述上部取向膜具有相對于水平線形成-50～-54°的取向角度。
6.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有0.15～0.17μm的相位延時值。
7.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶層具有50～60°的向左方向的扭轉(zhuǎn)角度。
8.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述偏振片具有相對于水平線形成112～120°的角度的偏振軸。
9.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述反射電極具有凹凸形狀的表面。
10.一種反射型液晶顯示裝置，其特征在于包括具有反射電極的下部基板；在所述反射電極上形成的，取向角度相對于水平線成0～10°的角度的下部取向膜；上部基板，所述上部基板與所述下部基板相對配置，由具有預(yù)定角度的光軸且具有λ/4的相位補償功能的透明基板所構(gòu)成；在所述的上部基板上形成的，取向角度相對于水平線形成-50～-54°的取向角度的上部取向膜；介于所述下部基板和上部基板之間的，具有0.1 5～0.17μm的相位延時值(dΔn)并且具有50～60°的向左方向的扭轉(zhuǎn)角度的扭轉(zhuǎn)向列型液晶層；被安裝在與所述下部基板非相對的上部基板的外側(cè)面上的，偏振軸的角度相對于水平線形成112～120°的偏振片。
11.如權(quán)利要求10所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述具有λ/4的相位補償功能的透明性基板是使550nm的波長的光進行完全圓偏振的玻璃基板。
12.如權(quán)利要求10所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述具有的λ/4的相位補償功能的透明性基板是使550nm的波長的光的相位轉(zhuǎn)換為λ/2的玻璃基板。
13.如權(quán)利要求10所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于所述反射電極具有凹凸狀的表面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種反射型液晶顯示裝置。被公開的本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置包括具有反射電極和下部取向膜的下部基板；與所述下部基板相對配置的并在相對面上具有上部取向膜，由具有預(yù)定角度的光軸，且具有λ/4的相位補償功能的透明基板所構(gòu)成的上部基板；介于所述下部基板和上部基板之間的，具有預(yù)定相位延遲值(dΔn)的扭轉(zhuǎn)向列型液晶層；具有被安裝在與所述下部基板非相對的上部基板的外側(cè)面上的預(yù)定偏振軸的偏振片。通過本發(fā)明，上部基板具有λ/4的相位補償功能，而不需要高價的相位膜，從而能夠達到成本降低和工藝簡單化。
文檔編號G02F1/137GK1495489SQ03132780
公開日2004年5月12日 申請日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月29日
發(fā)明者樸榮一, 徐東瀣, 金熙哲 申請人:京東方顯示器科技公司