專利名稱：：帶有內(nèi)部后偏振片的彩色液晶顯示器的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及液晶顯示器和指示器領域，具體地說，涉及采用偏振片的液晶顯示器。
背景技術：
：液晶顯示器(LCD)已成為便攜式設備的一個重要標志，原因在于它與當前其它設備相比具有能耗低、尺寸小的特點。液晶顯示技術的發(fā)展已經(jīng)使LCD能夠在產(chǎn)生高質量的彩色圖像的同時保持尺寸小、重量輕、能耗低、價格相對較低的特點。這些特點結合起來顯著拓寬了LCD的應用，例如作為便攜式電腦、計算系統(tǒng)和設備的顯示器和指示器，作為測量裝置和傳感器的顯示器和指示器，作為便攜式家用設備例如移動電話、機載(onboard)電腦、筆記本、鐘表等的顯示器和指示器，作為影劇院、展覽、公共場所和事件中大尺寸圖像的放映機和屏幕，作為光學饋通(opticalfeedthrough)和輻射源的快門。液晶顯示器的設計、工作原理和主要組件已經(jīng)在文獻中描述，例如參考Wu等人的著述，"ReflectiveLiquidCrystalDisplays"2001，JohnWilley和SonsLtd.,以及Ueder的著述"LiquidCrystalDisplays:AddressingSchemesandElectro—Optica1Effects",2001，JohnWilleyandSonsLtd。在鏡式或反射式顯示器中，光進入顯示器并經(jīng)鏡面反射后穿過顯示器的一側出射。這種類型的顯示器的主要優(yōu)點是形成圖像所需的人工照明最少。通常，鏡式顯示器利用來自環(huán)境光源的光，而不需要照明系統(tǒng)。這顯著降低了工作時的能耗。為了讓顯示器在弱光照明或者完全黑暗的環(huán)境中運行，顯示器系統(tǒng)經(jīng)常包括一個內(nèi)在照明光源和光學組件，以正面照明顯示器表面。但是即使在這種情況下，照明系統(tǒng)的能耗也明顯低于透射顯示器的能耗。反射和透射式顯示器的結合也很常見。這種結合的系統(tǒng)經(jīng)常被稱為半透反射式(transflectivetype)顯示器。半透反射式顯示器與反射式顯示器的主要區(qū)別是半透反射式顯示器中的反射鏡是半透明的并允許以透射方式使用顯示器，如果該方式是顯示器中功能層的設計所允許的話。液晶顯示器可以用后側和前側方便地描述。前側是面對觀看者的一側，而后側是背對觀看者的一側。顯示器中位于液晶之前的層組稱為"前板"(frontpanel),而顯示器中位于液晶之后的層組稱為"后板"(rearpanel)。位于不同板中的功能層區(qū)分為"后"或"前，，層，例如，后基片和前基片、后電極和前電極等。顯示器中單個層的不同側面也可以這樣區(qū)分。圖1示意性地示出了一個反射式顯示器，該顯示器包括一組行使各種功能的平板功能層。具體來說，該顯示器包括一個前偏振片101、一個延遲器102、一個前透明基片103、一個濾色片矩陣104、一個前透明電極105、液晶106、一個漫反射器或鏡面反射器或全息反射器107和一個后透明基片108。數(shù)字109代表液晶元件。為了在顯示器上形成圖像，來自環(huán)境光源或照明的光在顯示器的層結構中被調制。除反射鏡和光源外，特別地，液晶層的所述功能層和至少一層偏振片形成圖像。在反射式顯示器中，如圖1所示，液晶總是位于前偏振片的后面，而反射鏡在液晶的后面。反射式液晶顯示器的工作原理基于控制光的偏振狀態(tài)，所述光由前偏振片偏振，并通過在電極間施加電壓，由具有非線性光學性能的液晶改變。光從液晶中出射時偏振作用改變的具體類型依賴于顯示器中液晶的工作方式扭曲向列、超扭曲向列或混合模式。在扭曲向列顯示器的情況下，偏振面的旋轉主要源于液晶的扭曲效應。在超扭曲向列顯示器或采用混合模式工作方式的顯示器的情況下，初始偏振狀態(tài)的改變源于旋轉扭曲效應和液晶層雙折射引起的偏振相延遲的某種結合。事實上，大多數(shù)現(xiàn)代液晶顯示器依靠混合工作模式，因為扭曲向列或超扭曲向列方式要求液晶層具有相對較大的厚度，這可能降低圖像的亮度。在透射顯示器中，這種亮度的降低可以通過增加照明光源的亮度來補償。然而，在反射顯示器中這個方法不起作用。通過改變液晶中的電壓，可以逐漸改變光從液晶中出射時的偏振狀態(tài)。在與偏振片第二次相互作用后，光強根據(jù)施加電壓的值而改變。在反射式顯示器中光和液晶相互作用的具體細節(jié)由所選擇的液晶工作方式及其參數(shù)決定。它們還決定顯示器的多個性能特征，例如顯示器的對比率、亮度、視角、過渡特性和消色差彩色輸出(achromaticcolordelivery)等。當顯示器中主要光學層的功能次序確定后，液晶的工作方式由以下參數(shù)確定各偏振片的軸和最靠近偏振片層的液晶分子取向矢(director)的相互取向，液晶中普通光線和異常光線之間的光程差，以及在液晶中分子取向矢從晶體一側躍遷到另一側時，其取向矢所選擇的扭曲角度。延遲器的存在及它們的特性也起作用。在幾乎所有情況下，工作方式采用這些參數(shù)的某種組合。液晶扭曲角度的常用值是45°、90°、240°、270°。參考Wu等的著述"ReflectiveUquidCrystalDisplays"2001，JohnWilleyandSonsLtd。任何偏振片所選擇的角度經(jīng)常使透射軸平行或垂直于液晶最靠近層中分子的取向矢。當采用兩個偏振片層時，它們的透射軸通常取互相垂直的方向。由于在反射顯示器中光從顯示器的所有層中通過兩次，因此這樣的顯示器可以只有一個偏振片。該偏振片置于液晶層的前面，因此光線在第一次通過偏振片時被偏振。在光線兩次通過液晶后，在從反射鏡反射前后，它與前偏振片再次發(fā)生相互作用。帶有單個偏振片的反射式顯示器通常對比率不佳。當液晶以混合方式工作時，光在通過液晶后變?yōu)闄E圓偏振光，這就降低了與偏振片二次相互作用的效率。很多文獻提到這個問題。作為例子，參考Kwok等的著述"GeneralizedParameterSpaceDiagramsForAllLiquidCrystalDisplays",165-169頁，ASID1999;Kwok的著述"ParameterSpaceRepresentationOfLiquidCrystalDisplayOperatingModes"，J.Appl.Phys.，第80巻，No.7，3687—93頁，1996年10月；Cheng等的著述"DynamicParameterSpaceMethodToRepresentTheOperationModesOfLiquidCrystalDisplays"，Journa1ofAppliedPhysics,86，5935頁，1999。為了提高對比率并增強顯示器的其它特性，現(xiàn)有技術文獻建議改變決定液晶工作方式的所有參數(shù)的值，包括液晶中的光程差，偏振片相對于液晶外層中分子取向矢的轉角，以及液晶中分子取向矢的轉角。出于同樣的目的，EP0576303和美國專利No.6，108,064提出釆用延遲器作為功能層。作為該方向的計算和實驗結果，具有相對較大視角的可接受的對比率值已經(jīng)在彩色顯示器和黑白顯示器中得到，作為例子，參考EP985953、美國專利No.5，926，245和6，341，001。然而，使用非傳統(tǒng)的液晶工作方式參數(shù)經(jīng)常導致設計的復雜化，這經(jīng)常使得所提到的結果在顯示器的大規(guī)模生產(chǎn)中可再現(xiàn)性差。這個困難可以用一個具體例子說明，該例子涉及一個最經(jīng)常變化的參數(shù)偏振片的光軸與最靠近偏振片的層中液晶分子取向矢之間的角度?；诙袡C分子的偏振片的透射軸方向在對準偏振片時被固定。在大多數(shù)情況下，該制造步驟包括拉伸帶狀偏振片材料通過一個特殊設備。結果，偏振片軸的方向與帶的邊緣平行。如果所提到的角度既不是90°也不是0°,那么當將帶狀物切割成裝入顯示器的尺寸時，廢料的量會增加。美國專利No.6,417，899描述了一種已知的彩色液晶顯示器，包括一個位于配向層和彩色濾光片層之間的內(nèi)部偏振片。這種顯示器的缺點是它采用配向層限定偏振片透射軸的方向，這使得顯示器的制造復雜化，并且當偏振片的軸與配向層的軸不平行時，排除了使用工作方式的可能。而且，在濾光片與液晶層之間對準較差的情況下，可能會損壞圖像質量。Uchida公開了一種沒有內(nèi)部偏振片的反射式彩色液晶顯示器，其中減小了濾色片層和反射鏡之間的距離，代價是除去了后偏振片，以在某個角度觀察顯示器時獲得正確的彩色輸出。參考Uchida,ReflectiveLCDs,SIDSeminarLectureNotes,HynesConventionCenter,波士頓，2002年5月20-24,第n巻，F(xiàn)2/3頁。該設計的一個缺點是對比率下降，這對沒有后偏振片的反射式顯示器來說是不可避免的。另外，這種顯示器中濾色片矩陣位于液晶之前，這使得視角由于觀察視差的增大而減小，而觀察視差的增大是由矩陣和反射鏡之間距離的增大引起的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一個高對比度的帶有一個內(nèi)部偏振片的彩色液晶顯示器，它能夠形成大視角的全色圖像。該彩色液晶顯示器含有包括至少一個偏振片的前板、包括至少一個偏振片的后板、位于前板和后板之間的液晶、一個位于后板上的反射層和一個濾色片矩陣。后板上的偏振片是內(nèi)部的。位于濾色片矩陣和后偏振片之間所有層的厚度之和不超過10樣￡米。附圖簡述結合附圖閱讀以下說明將更清楚地理解本發(fā)明，其中圖l是帶有單個偏振片的彩色反射液晶顯示器的示意圖。圖2是帶有兩個偏振片的彩色反射液晶顯示器的示意圖。圖3是濾色片矩陣的一個變體的示意圖。圖4是入射光線穿過一個結構的傳播示意圖，所述結構包含折射率不同的兩個層和一個反射鏡。圖5是光線穿過多層結構的液晶顯示器的傳播示意圖。圖6A-6D是根據(jù)本發(fā)明的帶有一個內(nèi)部后偏振片的液晶顯示器的一些設計的示意圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的液晶顯示器的偏振片軸的示意圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的液晶的摩擦方向和扭曲角的示意圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的反射模式液晶顯示器的對比度曲線。圖IO是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的反射模式液晶顯示器在開和關狀態(tài)時的反射光i普。圖ll是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的反射模式液晶顯示器在開和關狀態(tài)時的色度圖。圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的透射模式液晶顯示器在開和關狀態(tài)時的透射光鐠。圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的透射模式液晶顯示器在開和關狀態(tài)時的色度圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的液晶顯示器的偏振片軸、摩擦方向和扭曲角的示意圖。圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的反射模式液晶顯示器的對比度曲線。圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的反射模式液晶顯示器在關和開狀態(tài)時的反射光鐠。圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的反射模式液晶顯示器在開和關狀態(tài)時的色度圖。圖18是根據(jù)本發(fā)明的度曲線。圖19是根據(jù)本發(fā)明的關狀態(tài)時的透射光譜。圖20是根據(jù)本發(fā)明的關狀態(tài)時的色度圖。圖21是根據(jù)本發(fā)明的示意圖。圖22示出了在不同面內(nèi)電壓值下液晶取向矢的方位角分布。圖23A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的參數(shù)圖，該圖示出了包括一個薄晶膜補償層的液晶顯示器的透射系數(shù)。圖23B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的參數(shù)圖，該圖示出了包括一個薄晶膜補償層的液晶顯示器的對比率。圖24A示意性地示出了反射或半透反射式設計，所述設計帶有置于后板上的濾色片矩陣和光學各向異性薄晶膜(TCF)偏振片。圖24B示意性地示出了透射設計，所述設計帶有置于后板上的濾色片矩陣和光學各向異性薄晶膜(TCF)偏振片。一個實施方案的透射模式液晶顯示器的對比一個實施方案的透射模式液晶顯示器在開和一個實施方案的透射模式液晶顯示器在開和一個實施方案的含有一個補償層的層結構的圖24C示意性地示出了透射設計，所述設計帶有置于前板上的濾色片矩陣。圖24D示意性地示出了反射或半透反射式設計，所述設計帶有置于前板上的濾色片矩陣。具體實施例方式本發(fā)明提供了一個反射式彩色液晶顯示器，該顯示器包括一個濾色片矩陣和至少一個后偏振片，該后偏振片在不引起彩色輸出失真的情況下顯著增大了視角。總的來說，該液晶顯示器含有包括至少一個偏振片的前板、包括至少一個偏振片的后板、置于前板和后板之間的液晶、一個位于后板上的反射層和一個濾色片矩陣。后板上的偏振片是一個內(nèi)部偏振片并置于濾色片矩陣和反射層之間。公開的本發(fā)明可以用于不同類型的在其設計中采用偏振片的液晶顯示器，例如采用垂直對準模式、面內(nèi)切換(in-planeswitching)模式、；陂動矩陣或主動矩陣尋址的液晶顯示器。圖2示意性地示出了一個反射式彩色液晶顯示器，包括一個前偏振片1、功能層IO、一個前透明基片3、一個前透明電極5、液晶6、一個后透明電極ll、一個濾色片矩陣4、一個后偏振片12、一個反射鏡13和一個后透明基片8。視角用角14表示，來自環(huán)境光源的光線用15表示。前板16代表位于液晶6之前的層組合。后板17代表位于液晶6之后的層組合。數(shù)字18表示濾色片矩陣4的像素尺寸。圖3示出了一個濾色片矩陣，其中示出了矩陣4的藍、紅、綠濾色片20、21和22。在這里和以下所述功能層之下，可采用一個或多個層以實現(xiàn)或改善液晶顯示器的功能特性，所述層選自偏振片層、配向層、電極層、基片層、反射層、保護層、延遲層、隔離層、平面化(planarization)層、漫射層、光散射層、濾色片層和任何其它層。為了在液晶工作方式的傳統(tǒng)參數(shù)下提高對比率，優(yōu)選在液晶和反射鏡之間采用一個第二偏振片。與只有一個前偏振片的顯示器相比，這可以顯著提高對比率。同時，通常制造帶有兩個偏振片的反射顯示器更加簡單，因為一般可以除去至少一個延遲層，且?guī)в袃蓚€偏振片的顯示器一般可以更穩(wěn)定的工作模式工作，其實現(xiàn)是通過較多地依賴于液晶層的扭曲結構而較少地依賴于液晶層的雙折射和相延遲。這反過來使得顯示器的操作對溫度變化、液晶元件間距變化和機械應力較不敏感。所有這些因素導致生產(chǎn)量提高和生產(chǎn)成本降低。用于形成彩色圖像的濾色片(微濾片)矩陣(層)是彩色液晶顯示器的另一個重要組件。人類視覺系統(tǒng)的結構和功能通過混合適宜的三原色便于產(chǎn)生任何可實現(xiàn)的色彩。紅、綠、藍一般在加色彩色再現(xiàn)設備例如電子監(jiān)視器和指示器中用作原色。在這種情況下，混合色是通過調整原色的相對強度得到的。濾色片矩陣用于用三原色突出圖像的最小單元，即像素。這個目標是通過光透射穿過排成一行的三個濾色片的其中之一來實現(xiàn)的，其中一個在紅色區(qū)(《630nm)有最大透射，第二個在藍色區(qū)(《550nm)有最大透射，第三個在綠色區(qū)(《460頭)有最大透射。各濾色片的光鐠通帶一般相當寬"50-100nm)且大約以峰值透射波長為中心；然而，濾色片參數(shù)通常針對特定的顯示器和應用仔細優(yōu)化，以獲得色飽和度和光通量之間的平衡。通過控制穿過每個濾光片的光強，可以任意地變化包括三個微濾片的像素的顏色。這里假設來自照明光源或環(huán)境自然光源的光是寬帶和相對消色差的，以此在各原色濾色片的通帶內(nèi)提供足夠的光鐠輻射率。由于顯示器中的像素通常組合在一個規(guī)則的矩陣中，因此三色濾光片也安排在一個規(guī)則的矩陣中，形成彩色濾光片矩陣(層)，如圖3所示。圖中所示的具體排列是帶有偏移像素(offsetpixel)的S圖案。還有很多其它濾色片鑲嵌圖案，常見的例如有垂直條紋、水平條紋、斜條紋和彩色方形鑲嵌圖案。根據(jù)顯示器中使用的主要色彩將單獨的彩色濾光片分組的具體方法，以及將所述組相互定位到層中的方法，取決于液晶中安排像素的方法，以及制造商的隨意選擇。第一條一決定彩色濾光片層設計的是，各彩色濾光片需要和液晶中相應的像素精確對準，因為液晶的像素控制光強。由于需要彩色濾光片層和液晶光強的控制組件層精確對準，因此這些層彼此應該放置得盡可能的近。在很多情況下，僅有透明電極和配向層分隔這些層。由于液晶顯示器中功能層的厚度有限，因此一個常見的問題是視角被限制在圖像依舊可辨認且沒有過度失真的角度內(nèi)。在通常情況下，極限或最大可用視角的概念是不太清楚的，因為它首先取決于觀察到的失真的特定類型，其次取決于表征失真量的任意量化特征的數(shù)值，在該值之上時認為圖像是"差"的，等等。因此，最常用的概念是視角。一個顯示器的視角是觀察者的眼睛到顯示器的方向和顯示器平面法線方向之間的夾角，在這個角度下顯示器上的圖像可以被觀察到。存在有不同類型的失真，這些失真出現(xiàn)在以一定角度觀察液晶顯示器上的圖像時。它可以是對比率和亮度的降低、出現(xiàn)反對比度的"負"圖像和圖像重疊等。最典型的消除角度失真的方法是減小顯示器的厚度和/或增加補償光學層例如延遲膜。當以某一角度觀察圖像時，色彩失真發(fā)生在彩色反射式顯示器中。這些失真的原因可以用圖4所示的簡單模型說明。濾色片矩陣4置于液晶顯示器的層19和18之間，反射層13置于液晶顯示器的后側面上。多個層18位于濾色片矩陣4的前側面上，多個層19位于濾色片矩陣4的后側面上。濾色片矩陣4和反射層13之間各層的總厚度用cT表示。光線1在點20處進入位于濾色片矩陣4和反射鏡13之間的各層，濾色片矩陣4的平面法線30和光線1之間的夾角為cc。為簡單起見，假設所有位于濾色片矩陣4的前側面上的層18具有相同的折射率n0,所有位于濾色片矩陣4和反射鏡13之間的層19具有相同的折射率nl。濾色片矩陣4的折射率為n0。由于折射率nO和nl不相等，當光線進入置于濾色片矩陣4和反射器13之間的各層時，以角度P折射。然后光線1傳播到反射鏡13，被從反射鏡13反射，傳播回到濾色片矩陣4,并在點21處離開位于濾色片矩陣4和反射鏡13之間的層19。點20和21之間的距離用7表示。應用斯涅耳定律得到距離7的簡單公式在光線進入位于濾色片矩陣之下的各層并從反射鏡反射后通過同一濾光片離開的情況下，光線會正確呈現(xiàn)該濾片的顏色。在相反的情況下，當光線通過相鄰或其它濾光片離開時，光線所獲得的顏色變成順序通過兩個不同濾色片的結果，這樣，顯示器色彩的失真通常是不可避免的。因此入射點和出射點之間較大的距離/導致色彩失真。根據(jù)公式(1):/值隨著ct的增大而增大，也就是說，較大的入射角的值導致光線的入射點和出射點之間的距離較大，大的/值對應于大的ct值。/值隨著^的減小而減小，所需要的高視角可以通過減小濾色片矩陣與反射層之間的厚度來獲得。因此，圖4所示的筒單模型說明，當濾色片矩陣和反射層之間各層的厚度減小時，視角增大將不引起色彩失真。一般化的模型如圖5所示。折射率為n0的層17置于濾色片矩陣4的前側面上。層19置于濾色片矩陣4和反射鏡13之間。層18置于層17的前側面上。光線1入射到濾色片矩陣4的表面上，與法線的夾角為a0。在從點40處進入矩陣4后，光線1通過一系列N層，各層具有折射率仏和厚度《。這里/是各層按照從矩陣4到反射鏡13的順序編號。所有層都是平的且彼此平行放置。在從反射鏡13反射后，光線1再次通過一系列層19，并在點41處離開濾色片矩陣4。與圖4所示的例子類似，點40和41之間的距離用/表示。距離/的公式是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>同時，即使一個更復雜的模型也難以描述所有的實際情況。這是由于這些計算嚴重依賴于像素的幾何構型，也就是說，依賴于它們的形狀和在矩陣中的相互定位。除此之外，像素在矩陣平面中的排布可能不是連續(xù)的，也就是說，濾色片矩陣中可能在單個濾色片組件之間存在間隙，它可能是透明的或者用黑色矩陣(blackmatrix)材料掩蓋了。這加劇了已經(jīng)提到的未失真彩色圖像的最大視角對觀察極角的依賴性。置于濾色片層之前的各層也影響到彩色輸出的失真。已經(jīng)提到過，視角是從顯示器前表面的法線開始測量的。很明顯，光線在下層濾色片矩陣上的入射角可以用外部入射角的值結合上層各層的厚度和折射率來確定。在等式(2)中，沒有考慮光線從反射鏡反射的細節(jié)。所有的計算都假設顯示器中的反射鏡具有無粗糙度的理想光滑平面，這就排除了散射。對于采用鏡面反射模型，存在良好的技術理由，即在相反的情況下，采用理想的漫(朗伯，Lambert)反射表面，是不可能在顯示器上形成任何可用的圖像的，這是由于散射表面對光的消偏振作用。此外，采用理想的鏡面反射器會導致視錐嚴格受限，該視錐被限制在入射平面內(nèi)且反射角單一；并且還將限制顯示圖像的視角，使其與有害的前表面反射的角度相一致。引入一種漫射介質，該介質將光線散射到偏離原始方向相對較小的任意角，可以形成一個擴大的顯示視錐，并消除有效視角與有害的前表面反射的遮蔽效應之間的相互影響。例如，可以安裝一個具有顯微非均一性的透射或反射層，并在空間或平面內(nèi)任意分布。在實踐中，這樣的散射表面為顯示器提供了增益散射特性，其中來自顯示器的光在某個有限角錐內(nèi)分布在鏡面反射角附近。由于光散射過程的隨機性，采用在一個限定散射角內(nèi)的反射概率進行定量表征較為方便。散射角指的是光在非均勻物質上經(jīng)散射后與原始方向之間的夾角。在該方法中光強對散射角的依賴性表現(xiàn)為限定角度內(nèi)的散射概率。概率的概念還有助于描述系統(tǒng)透射。很明顯，它將由漫射層上的散射確定，因為在顯示器中，其它的層或者不散射光，或者散射的角度可以忽略不計。液晶顯示器中，對于形成擴大的有效視錐且沒有過度的光去偏振化的問題，目前實際采用的解決方案包括采用帶有粗糙表面的反射鏡、采用置于前偏振片之后和前基片之前的漫射膜、采用具有反向漫散射光(在這種情況下，反射鏡被一個吸收層代替)的液晶材料和具有直接漫射光散射功能的液晶材料。在理想光滑平面的情況下，散射概率的角度依賴性具有5函數(shù)的形式，最大值在鏡面反射角度處，其絕對值等于入射角，其方向與測量該角的方向相反。在純粹朗伯(Lambertian)表面的情況下，該依賴性具有由余弦函數(shù)定義的形式。上面提到的解決方案與實際目的有關，因為它們在圖像形成的過程中增強了有效視錐并抑制了顯示層內(nèi)的任何干涉效應。當反射鏡表面具有一個與理想光滑度的均方根偏差等于k的任意輪廓時，散射概率的角度依賴性具有高斯曲線的形式，其最大值位于鏡面反射角度處。高斯曲線的寬度，即散射角(O,是參數(shù)k的函數(shù)。這樣，通過選擇反射鏡表面粗糙度的值，可以在增大的視錐內(nèi)獲得顯示器的最大反射。從實際的觀點來看，反射系數(shù)的角度依賴性對于限定的最大散射角co具有"矩形脈沖"的形狀是有利的。這使得可以在限定的視角范圍內(nèi)獲得最大的顯示器反射系數(shù)。反射鏡的反射系數(shù)對角度的依賴性的形式由反射鏡的粗糙度決定，換句話說，由它的微起伏決定。再次考慮確定光線在彩色濾光片上入射和出射點之間距離的問題，在漫反射鏡的情況下，入射和反射光線應該分別考慮。反射光線可以在某個任意方向上傳播，由反射鏡的入射角和散射角決定。在這種情況下，反射鏡微起伏的形狀決定對某一角度的散射概率。在任意粗糙的表面下，該參數(shù)的值由高斯曲線的半寬決定，而在矩形脈沖形角度依賴的情況下，由最大散射角決定，等等。在任何情況下，該角度依賴性的特征都可以由反射鏡表面的微起伏得出。將以上考慮進去，為了提供正確的顯示器彩色輸出，重要的是保證進入任何給定濾光片的孔徑的光線在被反射鏡反射后以高概率從同一濾光片的孔徑出射。視角與顯示器參數(shù)之間關系的具體形式可以由應用光學中的已知方法確定。參考例如Wu等，"ReflectiveLiquidCrystalDisplays"2001,JohnWilleyandSonsLtd。依賴性、精確^>式、近似^>式、表格化曲線和計算機代碼的具體方法可以因所選擇的解決方法而改變。為了在以某一角度觀察時提供正確的顯示器彩色輸出，在任何給定濾色片的孔徑入射的任何光線在從反射鏡反射后須以高概率從同一濾色片的孔徑出射。為了使顯示器具有正確的彩色再現(xiàn)和高亮度，該概率優(yōu)選具有較高的值，例如90%。在一個實施方案中，在給定視角上，于顯示器表面上入射的任何光線傳播通過某一特定彩色濾光片并在被反射層反射后通過同一彩色濾光片的概率不小于90%。所述高概率可以通過改變顯示器的以下參數(shù)之一獲得顯示器中各層的放置順序，也就是說，在顯示器中沿著從前板到后板方向的各層的交替層序；顯示器中各層的厚度；顯示器中各層的折射率；濾色片矩陣中濾色片的尺寸、形狀和位置；反射鏡表面的微起伏，或由所述微起伏定義的反射鏡反射系數(shù)的角度依賴性。然而，存在一些限制，使得無法任意改變顯示器設計的所有參數(shù)以獲得最大視角。濾光片的特征尺寸cc由顯示器的分辨率決定。標準的彩色液晶顯示器通常需要提供不小于每英寸72像素的分辨率，這在考慮了濾色片的復雜性之后，導致最大濾色片尺寸為約0.lmm的限制。盡管某些應用不要求高的分辨率，這就可以增大所提到的數(shù)值，但是彩色平板顯示器和指示器總的發(fā)展趨勢是降低該值并將它推進到打印設備的分辨率水平(每英寸300-1200像素)。結果，對于具有確定的應用分辨率的顯示器，濾色片的尺寸被預先確定并趨于降低。另外，濾色片的尺寸嚴格地與液晶中像素的尺寸相聯(lián)系。增大濾色片的尺寸將不可避免地導致顯示器的整個制造技術的改變，包括顯示器分辨率的降低。另外，各層的折射率并不能顯著地影響角度特性。首先，任意材料的折射率都在1.5-2的范圍內(nèi)。該參數(shù)這樣窄的范圍只允許在相當窄的框架內(nèi)改變視角。第二，折射率的值完全是由各層的材料決定的，并經(jīng)常由層的功能預定。例如，偏振片層通常是由非線性光學材料制成的，其折射率為大約1.5。再者，各層的放置順序經(jīng)常是由它們的功能目的確定的，不能任意改變。除此之外，該參數(shù)和折射率的影響有限。這些相同的觀點對反射鏡的散射性能也是正確的。濾色片矩陣和反射鏡之間層的厚度是一個很引人注目的參數(shù)。在大多數(shù)情況下，矩陣和反射鏡之間功能層的厚度是與它們的功能目的嚴格相關的。隨著材料和顯示器制造技術的發(fā)展，顯示器中大多數(shù)層的厚度可以顯著減小。而且，在選擇發(fā)生變化的層上有一定自由，這可以增強顯示器的工作特性而不在總體上顯著改變技術意義上的層序。一個解決反射式彩色顯示器的色彩失真問題的簡單并且可行的方法是減小濾色片矩陣和反射鏡之間層的厚度。這個要求的第一個后果是將一個后偏振片放置在液晶和透明的后基片之間。透明基片與顯示器中的其它層相比具有相當大的厚度(高達^lmm)，為了減小矩陣和反射鏡之間各層的厚度，應該將基片置于反射鏡之后。由于后偏振片在反射鏡與液晶之間，因此這樣放置的后偏振片是內(nèi)部的，也就是說，后偏振片放置于顯示器的透明基片之間。度，以使^來自寬照明角一錐^r的光線入射到顯示器表曰面上并傳播穿過濾色片，在經(jīng)反射層反射后穿過同一個濾色片，從而提供一個具有寬角度視錐而沒有角度依賴的色彩失真的反射式彩色顯示器。通過采用較薄的偏振片可以使顯示器的工作特性得到進一步的增強。例如，現(xiàn)有技術中用于大多數(shù)顯示器的碘偏振片大約200n也厚。同時，由OptivaInc.(美國)制造的偏振片厚度可以小于1jim。這種偏振片由光學各向異性的二色薄晶膜制成。這種膜可以用作制造偏振片的材料，因為它具有以下特性，例如厚度小、溫度敏感性低、折射率各向異性高、吸收系數(shù)各向異性、角度特性、當光線以某一角度傳播時偏振性高、二色比率值大、制造簡單。這些特性源自薄晶膜的某些材料特質和其制造方法，特別是薄晶膜的分子晶體結構，該結構是由至少一種有機材料的液晶相通過結晶作用形成的，所述有才幾材料通過采用配向作用(alignmentinfluence)將液晶涂覆到基片上，并隨后干燥形成溶致液晶相或熱致液晶相。作為各向異性膜的有機材料，使用至少一種有機材料，其分子式包含至少一個離子基團和/或至少一個非離子基團和/或至少一個抗離子(anti-ion)，所述離子基團提供了在極性溶劑中的溶解性，所述非離子基團提供了在非極性溶劑中的溶解性，上述所有基團在制備材料的過程中或者保留在分子結構中或者被除去。光學各向異性的二色薄晶膜由一種或幾種有機材料的大量超分子絡合物形成。參考JeanMarieLehn，"SupramolecularChemistry-ConceptsandPerspectives"，VCHVerlagsgesellschaftGmbH,1995。而且，超分子絡合物以某種方式排列以使傳播光線發(fā)生偏振作用。對于形成光學各向異性的二色薄晶膜的材料，其初步選擇是依據(jù)在芳香共軛環(huán)中存在TT共軛鍵體系并且存在于例如胺、酚、酮等分子基團中作出的，這些基團處于分子平面內(nèi)且表現(xiàn)芳香鍵體系的一部分。這些分子本身或者它們的片段具有平面構型(flatbuilt)。例如，可以是以下有機材料，如陰丹酮(VatBlue4)，或二苯并咪唑1，4，5，8-perelentetracorbixi1ic酸(VatRed14)，或二苯并咪哇;N"q，4，9，10-perelentetracorbixi1ic酸,或會吖二酮(PigmentViolet19)和其它，它們的衍生物或混合物形成穩(wěn)定的溶致液晶相。此后，才艮據(jù)膜在可見光范圍內(nèi)的透射光譜的要求，可以縮小上述選擇。采用染及紫外濾;片或紅夕;i光片。'技術目標;使S的材;等決i對這些可能性的選擇。將這些有機化合物溶解在合適的溶劑中形成膠體體系(溶致液晶或LLC)，其中的分子聚集成超分子絡合物，該絡合物相當于體系的動力元件(W001/63346)。液晶相體現(xiàn)了體系的預排序狀態(tài)，決定了材料的初始的各向異性。在排列超分子和隨后除去溶劑的過程中，形成了一個硬的薄晶膜，它具有光學各向異性，特別是二色性特征。排列偏振片的過程導致在它的表面形成微起伏結構，該微起伏結構具有一個占優(yōu)勢的方向。這使得可以將偏振片用作液晶顯示器中的表面配向層。在獲得的光學各向異性的二色薄晶膜中，分子平面是彼此平行的，且分子在薄晶膜的至少一部分中形成三維晶體。在對制造方法進行優(yōu)化后，有可能得到單晶光學各向異性的二色薄晶膜。在這樣的薄晶膜中，光軸將垂直于分子平面。這樣的晶體膜將具有高度的各向異性，并且在至少一個方向上具有高的折射率和/或吸收系數(shù)，也就是說，將具有偏振性能。通過在基片表面的偏振膜中使分子采用某種角度分布有可能提供吸收系數(shù)和折射率所必須的各向異性，以及主軸的對準，即多層結構中各向異性的二色薄晶膜的光學性能。還有可能混合多個膠體體系(在這種情況下，溶液中將形成組合的超分子絡合物)以獲得帶有過渡光學特性的薄晶膜。通過膠體體系的混合物得到的光學各向異性的二色薄晶膜的吸收和折射在由原始組分限定的范圍內(nèi)可能呈現(xiàn)出多個數(shù)值。如果混令物中各有機化合物的某個參數(shù)(平面間距離)是相同的(3.4±0.3A),則有可能通過混合各種膠體體系形成組合的超分子。通過所有提到的方法在制造過程中影響膜的光學性能的可能性使得可以根據(jù)特定的目標對所述性能進行"調整，，(tune)。這樣，可以改變偏振片的吸收光譜，這對于為顯示器提供正確的彩色輸出和消色差性而言是有用的。通過利用它們的雙折射性，膜可以用作光移相板，所述移相板在給定的波長具有限定的移相值。改變膜的光學各向異性可以增強帶有薄晶膜偏振片的設備的角度特性。光學各向異性的二色薄晶膜的厚度通過溶液中固相的含量控制。溶液的濃度是這種光學各向異性薄晶膜制造過程中的制造參數(shù)，在制造過程中易于控制。涂覆薄晶膜的表面可以經(jīng)過額外的工藝以使表面可濕性具有均一性，從而使表面具有親水性。額外的工藝可以是機械工藝、烘烤和機械-化學工藝。這些工藝還可以減小膜的厚度并增加有序程度?；蛘?，為了增加膜的有序性，可以通過表面機械工藝使基片表面具有排列各向異性的結構。膜的光學二色性使得可以將由該膜形成的偏振片用作移相板以增加顯示器的對比率和角度特性。圖6A-6D和24A-24D示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的彩色液晶顯示器的四種設計。圖6A-6D所示的設計描述了半透反射式彩色液晶顯示器的變體，它們僅為示例性的，而并非旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。總體上，顯示器包括前板和后板、液晶、一對電極、一個濾色片矩陣和位于后板中的至少一個光學各向異性薄晶膜(層)。其它功能層，例如保護層、平面化層、移相層、光校正層和消除顯示器色差性的層、配向層等，也可以并入顯示器中。為了提供更好的對準，優(yōu)選將濾色片矩陣和液晶放置得距彼此盡可能近，在它們之間只留下用于那些功能上必需的層的間隙。不需要將內(nèi)部后薄晶膜放置在濾色片矩陣和液晶之間。參考圖6A-6D,液晶顯示器包括一個前偏振片601、一個延遲層602例如570nm的延遲膜、一個前基片603例如玻璃制成的基片、一個濾色片矩陣614、一個透明電極604例如IT0電極、一個光學各向異性的薄晶膜(TCF)606例如TCF內(nèi)部后偏振片、一個保護層607例如丙烯層、一個反射層608例如半透明反射層、一個后基片603例如玻璃制成的基片和一個輔助后偏振片610用于增強透射模式性能。前偏振片和輔助后偏振片既可以是TCF偏振片，也可以是現(xiàn)有技術已有的標準偏振片。還可以包括一個隔離層615例如二氧化硅(SiOJ，用來將電極604與其它功能層隔離開。光路611和背光元件617代表顯示器的透射模式。光路612和環(huán)境光源616代表顯示器的反射模式。液晶由數(shù)字613表示。在圖6A所示的實施方案中，濾色片矩陣位于后板中內(nèi)部后偏振片606和反射層608之間。在該設計中，內(nèi)部后TCF偏振片606能夠提供"偏振消除效應"，該效應是由光散射和濾色片614引起的去偏振化造成的。特別是，來自背光元件617的光通過外部輔助后偏振片610并被偏振。在背光已偏振的情況下，后偏振片610就不再是必須的。當通過濾色片矩陣614時，偏振光可以被部分地去偏振化。第二偏振片，例如內(nèi)部后TCF偏振片606，將已部分去偏振化的光再次偏振。因此，如果在初始偏振階段由于不良偏振作用而導致光泄露，內(nèi)部TCF偏振片606能夠在光路最后的偏振片進行偏振分析之前通過將光再次偏振以改善顯示器的對比度。注意該最后功能既適用于顯示器的反射工作模式也適用于透射工作模式。在圖6B所示的另一個實施方案中，濾色片矩陣614放置于前板中，并靠近與前電極層604相鄰的液晶613。該設計能夠改善液晶顯示器的對準。在圖6C所示的另一個實施方案中，濾色片矩陣614放置于后板中的反射層608之上，而內(nèi)部后偏振片606靠近液晶。在該i殳計中，內(nèi)部后偏振片606還作為配向層。在圖6D所示的另一個實施方案中，濾色片矩陣614位于前板中。內(nèi)部后偏振片606放置于后電極604和反射層608之間。該設計能夠降低或消除顯示器工作時的驅動電壓。本發(fā)明的光學各向異性薄晶膜(層)能夠作為如圖6A-6D和24A-24D中所示的偏振片。它也可以作為補償層、色彩校正層，或提供偏振、補償和色彩校正功能的任意組合。參考圖24A-24D，液晶顯示器包括一個偏振片2401、一個前基片2403例如玻璃制成的基片、一個濾色片矩陣2406、一個光學各向異性的薄晶膜(TCF)2405偏振片、一個反射層2408例如半透明反射層、一個后基片2412例如玻璃制成的基片。偏振片2401既可以是TCF偏振片，也可以是現(xiàn)有技術已有的標準偏振片。光路2410和背光元件2407代表顯示器的透射模式。光路2409和環(huán)境光源2411代表顯示器的反射模式。液晶用2404表示。前板和后板分別用數(shù)字2440和2430表示。距離2450是濾色片矩陣2406和光學各向異性的薄晶膜(TCF)2405偏振片之間的距離。數(shù)字2402代表可能存在但不必需的層，例如保護層、或平面化層、或配向層或任何其它層。圖24A示意性地示出了反射式或半透反射式設計，其中濾色片矩陣2406和光學各向異性的薄晶膜(TCF)偏振片2405置于后板2430上。光學各向異性的薄晶膜(TCF)偏振片2405偏振片是內(nèi)部的。圖24A的左半邊示意性地示出了偏振片2405置于濾色片矩陣2406和液晶2404之間，而圖24A的右半邊示意性地示出了偏振片2405置于濾色片矩陣2406和非透明或半透明的反射層2408之間。對于左半邊和右半邊，在濾色片矩陣2406和偏振片2405之間都可任選地存在其它層，如數(shù)字2402所示。前偏振片2401可任選地是現(xiàn)有技術的常規(guī)偏振片或光學各向異性的薄晶膜偏振片。圖24B示意性地示出了透射式設計，其中濾色片矩陣2406和光學各向異性的薄晶膜(TCF)偏振片2405置于后板2430上。光學各向異性的薄晶膜(TCF)偏振片2405是內(nèi)部的。圖24B的左半邊示意性地示出了偏振片2405置于濾色片矩陣2406和液晶2404之間，而圖24B的右半邊示意性地示出了偏振片2405置于濾色片矩陣2406和背光元件2407之間。圖24C示意性地示出了透射式設計，其中濾色片矩陣2406置于前板2440上。光學各向異性的薄晶膜(TCF)偏振片2405偏振片在圖24C的左半邊是內(nèi)部的，在圖24C的右半邊是外部的。圖24D示意性地示出了反射式或半透反射式設計，其中濾色片矩陣2406置于前板2440上。光學各向異性的薄晶膜(TCF)偏振片2405偏振片在圖24D的左半邊是內(nèi)部的，在圖24D的右半邊是外部的。在圖24C和24D中示意性地示出了帶有至少后內(nèi)部偏振片層2415的后板2440。顯示器處于關狀態(tài)時液晶取向矢的分布由制造顯示器時的配向層決定。在開狀態(tài)時，液晶的取向矢在整個液晶層厚度內(nèi)(除邊界亞層外)具有沿著由電極形成的電場排列的趨勢，而在邊界亞層，取向矢由于與配向層表面錨定(anchoring)而保持扭曲。對于典型的方位角錨定強度值(~0.2mJ/m2)，這些扭曲的亞層可以在4艮高的施加電場(~30V/ym)下保持，并能影響顯示器的光學性能。圖22示出了向面內(nèi)電極施加不同電壓值時液晶元件內(nèi)液晶取向矢的方位角分布(x軸與取向矢在xy平面內(nèi)投影的夾角)。圖22顯示出，即使向面內(nèi)電極施加10V的電壓，也存在兩個邊界亞層，其中取向矢偏離電場(電場沿x軸方向，也就是i兌，它的方向對應于零方位角)。這些亞層導致穿過液晶層的光的偏振是橢圓狀的，這反過來使得在即使正常光入射的情況下，對比率也有下降。這樣，需要采用本發(fā)明的薄晶膜對扭曲的亞層進行光學補償。使用本發(fā)明的薄晶膜作為補償層對于標準檢查(normalreviewing)可以顯著提高對比率并降低工作電壓。本發(fā)明液晶顯示器的一個優(yōu)勢是在液晶之后使用一個內(nèi)部偏振片。這可以提高顯示器的對比率并獨特地使該設計能用于反射式和半透反射式顯示器中。而且，當該結構與濾色片矩陣結合使用以形成彩色液晶顯示器時能夠增大視角，在所述視角下顯示器上的圖像未出現(xiàn)色彩失真。本發(fā)明的液晶顯示器還簡化了制造工藝，增加了所產(chǎn)生的圖像的亮度，并簡化了反射式顯示器的應用。實施例1對半透反射式STNLCD的特性進行了模擬。在模擬中根據(jù)Berreman計算技術采用全4x4傳播(full4x4propagation)矩陣計算方法。考慮了兩種情況第一種情況是反射工作模式，采用后內(nèi)部偏振片。內(nèi)部偏振片采用由0ptiva所有的材料制造的薄晶膜(TCF)偏振片。第二種情況是透射工作模式，考慮使背光穿過一個第三("C")偏振片以產(chǎn)生更高的對比度。該第三偏振片模壓成一個附加的TCF層。TCF偏振片從加利福尼亞州的南部舊金山市的OptivaInc.購得。模擬結構如圖6D所示。該結構包括一個傳統(tǒng)的高效前偏振片EG1224DU601、一個570nm的延遲膜602、由玻璃制成的前后基片603、一對透明電極(ITO)604、丙烯保護層607、一個內(nèi)部后TCF偏振片606、一個隔離層115、一個半透明反射層608和一個輔助外部后TCF偏振片610，該偏振片用于在透射模式中提高對比率。數(shù)字611和背光元件617代表透射模式的光路。數(shù)字612和環(huán)境光源616代表反射模式中的光路。數(shù)字613代表液晶層。在前偏振片的前表面上沉積有抗反射涂層。表l總結了材料的參數(shù)。表1材料的基本特性<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>液晶顯示器中偏振片的透射軸用虛線表示在圖7中。數(shù)字701表示前偏振片的透射軸。數(shù)字702表示后內(nèi)部偏振片和附加后外部偏振片的透射軸。液晶的摩擦方向表示在圖8中。數(shù)字701表示液晶前側面上的摩擦方向，702表示液晶后側面上的摩擦方向。液晶的扭曲角度是240°。表2總結了透射和反射模式的模擬結果。表2模擬結果<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>由反射模式獲得的具體結果也表示在圖9-11中。圖9是等對比率的極坐標圖。圖10是顯示器的反射光譜。圖ll是一個色度圖。由透射模式獲得的具體結果也表示在圖12-13中。圖12是顯示器的透射光諳。圖13是一個色度圖。在圖10至13中，數(shù)字1001表示波長軸，1002表示反射軸，1003表示顯示器的電壓關狀態(tài)，1004表示顯示器的電壓開狀態(tài)，1005表示透射軸。兩種模式在對比率的角度依賴性、光通量效率和消色差性方面都表現(xiàn)出良好的特性，因而顯示了本發(fā)明的有效性。實施例2對半透反射式STNLCD進行了模擬，采用實施例1中的設計和表3所示的材料。表3模擬中所用的材料<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>前、后配向層的摩擦方向、內(nèi)部后偏振片和前偏振片的透射軸以及液晶的扭曲角表示在圖14中。在該設計中，采用常規(guī)的高效SanritzuHLC2-5618SY作為透射模式下的前偏振片和輔助的增強對比度的后外部偏振片。該設計中還特別值得注意的是，輔助的增強對比度的后外部偏振片的透射軸相對于后內(nèi)部TCF偏振片的透射軸旋轉了15°。實際上，該設計利用具有延遲作用的內(nèi)部TCF層作為透射工作模式的后補償膜，導致透射工作模式的光通量和對比率有相當提高。反射模式的性能表示在圖15至17中。透射模式的性能表示在圖18至20中。表4總結了反射和透射模式的對比率、軸上的反射率/透射率和色度的優(yōu)良特性。注意該例子中的模擬性能沒有假設顯示器前表面上有抗反射涂層。如果引入這樣的涂層，反射模式的性能將會高得多。另外還應該注意到，該例子中的性能模擬是針對高得多的顯示器復用速率(multiplexingrate)(160行)和前述實施例(48行)而進行的。表4本發(fā)明設計的基本特性<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>實施例3對采用本發(fā)明薄晶膜的面內(nèi)切換和光學補償進行了模擬?？紤]與面內(nèi)電場成45。角的初始平面LC取向矢分布。圖21示意性地示出了模擬設計。在該設計中，考慮正常的白色工作模式，兩個偏振片交叉，液晶層作為雙折射片在關狀態(tài)時產(chǎn)生白色外觀。'模擬設計包括玻璃片2102、厚度為1.9微米的液晶層2103、配向PI層2107、黃色TCF補償膜2105。前標準偏振片2106的透射軸與y坐標軸的交角為0°到10°。后標準偏振片2104的透射軸與y坐標軸的交角為90°。寬的空心箭頭2101表示從觀察者到顯示器前側面的方向。模擬中使用的材料及其參數(shù)如下偏振片(2104、2106)為O型，特征是二色比為30，折射率為1.5(厚度為0.2mm,k。=0.001jim_1)。偏振片是交叉的(d>"4>2)=(0°，90°)，且其透射軸與關狀態(tài)時的LC取向矢成45°角。玻璃片(2102)厚度為0.8mm，折射率n=l.5。配向PI層(2107)的厚度為40nm(n=l.68)。從加利福尼亞州的南部舊金山市的OptivaInc.購得的黃色TCF材料用作補償層(2105)(在入-550nm時，黃色TCF材料的特征是光學各向異性An-O.3)。為了形成正常的白色工作模式，選擇接近一個半波片的延遲LC層(2103),因此Ands280nm(在MLC—6204—000d=l.87pm的情況下)。為了優(yōu)化光學補償，求出了參數(shù)優(yōu)化圖，表示在圖23A和23B中。這些圖顯示出了透射系數(shù)(圖23A)和對比率(圖23B)對第一偏振片(2106,靠近光源的偏振片)的透射軸取向和厚度為0.5jam的TCF延遲器(2105)的慢軸的依賴性。固定TCF的厚度以簡化技術工藝。標度2301示出了灰度和透射系數(shù)(圖23A)或對比率(圖23B)的值之間的對應關系。在圖23A和23B中，第一偏振片的透射軸的取向角表示在軸2303上，TCF延遲器的慢軸的取向表示在軸2302中。圖23A和23B顯示出，如果前偏振片偏離交叉狀態(tài)使得透射軸的角度(l)為大約10°,而TCF延遲器的慢軸為(J)=0°，也就是說與施加電場的方向一致，則可以獲得最大的對比率和亮度。光學補償導致在垂直光入射時對比率的顯著提高。在液晶顯示器的補償設計中，TCF延遲器的應用導致對比率的提高。因此，當液晶顯示器的對比度是優(yōu)先考慮的特性時，優(yōu)選使用TCF延遲器。該設計可能導致觀察特性的某種下降，這將取決于液晶顯示器的設計和所使用的TCF延遲器。以上描述了一種彩色液晶顯示器。本發(fā)明具體實施方案的以上描述僅用于說明和闡述。它們并不是要窮舉或將本發(fā)明限定在所公開的精確形式上，且在以上教導下，明顯可能有很多修改、實施方案和變體。所意指的本發(fā)明的范圍由所附的權利要求及它們的同等物所定義。權利要求1.一種液晶顯示器，包括一個前板，包括至少一個偏振片；一個后板，包括至少一個偏振片；置于前板和后板之間的液晶；一個位于后板上的反射層；和一個濾色片矩陣，其中后板上的偏振片是內(nèi)部的，且位于濾色片矩陣和后偏振片之間的所有層的總厚度不超過10微米。2.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中位于后板上的偏振片置于濾色片矩陣之前。3.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中位于后板上的偏振片置于濾色片矩陣和反射層之間。4.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中濾色片矩陣和位于濾色片矩陣與反射層之間的各層的總厚度選擇為使從寬照明角錐入射到顯示器表面并穿過濾色片的光線在從反射層反射后穿過同一個濾色片，以此提供一個具有寬角度視錐而沒有角度依賴的色彩失真的反射式彩色顯示器。5.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中濾色片矩陣置于顯示器的前板上。6.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中濾色片矩陣置于顯示器的后板上。7.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中前板上的偏振片是內(nèi)部的。8.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中前板上的偏振片是外部的。9.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中液晶是扭曲向列型的。10.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中液晶是超扭曲向列型的。11.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中液晶采用垂直對準模式。12.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中液晶采用面內(nèi)切換模式。13.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中顯示器采用被動矩陣尋址驅動。14.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中顯示器采用主動矩陣尋址驅動。15.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中至少一個偏振片作為配向層或延遲層或校正濾色片或其任意組合。16.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中至少一個內(nèi)部偏振片是A板(A-plate)延遲器。17.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中反射層是導電的且作為電極。18.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，還包括涂覆于前板的前表面的抗反射涂層。19.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，還包括涂覆于前板的前表面的防眩光涂層。20.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，還包括以下功能層中的至少之一延遲層、保護層、散射層和校正濾色片。21.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中反射層是漫反射器。22.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中反射層是鏡面反射器。23.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中反射層以某種方式結合鏡面反射和漫反射的性能以產(chǎn)生增益散射。24.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中反射層是半透明的，且顯示器還包括一個背光系統(tǒng)。25.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中濾色片矩陣置于兩個偏振片之間，且兩個偏振片和濾色片矩陣置于同一板中。26.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中反射層是全息反射器。27.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中至少一個內(nèi)部偏振片是由桿狀超分子形成的至少部分結晶膜制成的，所述桿狀超分子的軸沿著內(nèi)部偏振片的透射軸排列，且所述桿狀超分子包括至少一個盤狀、多環(huán)、具有共軛7T體系的有機化合物。28.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中至少一個所述內(nèi)部偏振片在透射軸方向上的面間距離為3.4±0.3A。29.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中至少一個所述盤狀多環(huán)有機化合物包含雜環(huán)。30.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中內(nèi)部偏振片由溶致液晶形成。全文摘要本發(fā)明提供了一個彩色液晶顯示器，包括含有至少一個偏振片的前板、含有至少一個偏振片的后板、置于前板和后板之間的液晶、一個位于后板上的反射層和一個濾色片矩陣。后板上的偏振片是一個內(nèi)部偏振片，且置于濾色片矩陣之前或所述矩陣和反射層之間。置于濾色片矩陣和后偏振片之間的所有層的總厚度不超過10微米。文檔編號G02F1/13GK101099105SQ200380106251公開日2008年1月2日申請日期2003年10月7日優(yōu)先權日2002年10月16日發(fā)明者L·D·西爾弗斯坦,M·V·波克施托申請人:日東電工株式會社