專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反射型的液晶顯示裝置。
常規(guī)反射型TN模和反射型STN模已廣泛應(yīng)用于便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)和字處理機(jī)中，因?yàn)樗鼈儾恍枰斜尘肮馇液碾娦?。圖27是表示常規(guī)液晶顯示裝置的剖視圖，其中，應(yīng)用了反射型TN模和反射型STN模。常規(guī)液晶顯示裝置配置有一液晶元件1，用來夾住該液晶元件1的一對起偏振光片2和3，以及裝在起偏振光片3外面的一片反射片4。
然而，其中應(yīng)用了常規(guī)反射型TN模和反射型STN模的液晶顯示裝置具有其顯示較暗的問題。尤其，就反射型STN模而論，還有顯示帶有色彩的問題。另外，還引起了所見顯示有重影的問題，這是反射型模所特有的。
圖28示出在電場接通和斷開時(shí)反射型液晶顯示裝置的光譜特性。圖中，標(biāo)號41表示當(dāng)接通電場時(shí)的光譜特性，而標(biāo)號42表示當(dāng)斷開電場時(shí)的光譜特性。其條件是扭曲角為255度，△n×d為0.85μm，而與偏振軸方向和摩擦方向形成的角為45度。STN模顯示帶有色彩是值得注意的，譬如在斷開時(shí)是黃-綠色，而接通時(shí)卻是藍(lán)色。此外，發(fā)光反射率僅為65%從而引起可見度方面的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于解決上述各問題并提供明亮且顏色較弱的液晶顯示裝置，同時(shí)，通過利用新穎反射型液晶模避免所見顯示中的重影。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于包含具有夾在一對相互對置襯底之間扭曲定向液晶的液晶元件，起偏振光片和反射片，其中將液晶設(shè)置成使光線從液晶元件進(jìn)到反射片時(shí)基本上是線性偏振。而且更好的是進(jìn)到反射片的光線的偏振方向基本上與適應(yīng)于反射片液晶分子的縱向成平行或垂直關(guān)系。
另外，該液晶元件的扭曲角處于0至70度范圍之內(nèi)，△nxd的值為0.2至0.7μm范圍之內(nèi)，而角θ在35至115度的范圍內(nèi)。并最好扭曲角在30至70度的范圍內(nèi)，△nxd的值在0.25μm至0.64μm的范圍內(nèi)，而角0在58至111度的范圍內(nèi)。
此外，液晶元件的扭曲角在170至270度的范圍內(nèi)，△nxd的值在0.4μm的范圍內(nèi)。并最好扭曲角在175至210度的范圍內(nèi)，△nxd的值在0.51μm至0.75μm的范圍內(nèi)，而角θ在42至71度的范圍內(nèi)，或者扭曲角在250至265度的范圍內(nèi)，△nxd的值在0.55μm至0.96μm的范圍內(nèi)，而角θ在-2至30度的范圍內(nèi)。
更進(jìn)一步，至少給液晶元件的襯底之一在朝向液晶側(cè)的表面上提供0.1μm至2μm的范圍內(nèi)的凹凸度。
而且，將反射片裝在液晶元件襯底的朝向液晶側(cè)表面上。
在下文將詳細(xì)說明這些數(shù)值限制的理由。
本發(fā)明的液晶顯示裝置目的尤其在于提高亮度，故為此只用一片起偏振光片(按照慣例通常用兩片起偏振光片)。通過只用一片起偏振光片，至少可將起偏振光片的有效性提高使之更光亮些，僅此原因，就可望提高亮度約12%。
為了獲得理想的亮度，要求通過起偏振光片進(jìn)入液晶元件的線性偏振兩次通過液晶層并在同一線性偏振條件下通過起偏振光片。然而，這種偏振變化是在有限條件下產(chǎn)生的。對這種條件的研究表明，可調(diào)整液晶元件的各個(gè)條件而使通過液晶元件到達(dá)反射面的光為線性偏振。
根據(jù)圖4將詳細(xì)對此加以說明。圖4(a)示出液晶分子的一種定向，圖中標(biāo)號2表示起偏振光片，標(biāo)號11表示的襯底，標(biāo)號16表示液晶分子，而標(biāo)號4表示反射片。圖4(b)示出偏振的變化。借助起偏振光片2使來自左側(cè)的光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性偏振。接著，通過由液晶分子的雙折射產(chǎn)生的相位差，使之改變?yōu)榇笾碌臋E圓偏振。如果如圖所示當(dāng)使光進(jìn)到反射片時(shí)是線性偏振，借助于把通過完全相同的偏振變化的向外路徑作為將光反射向前至左側(cè)的返回路徑，使光返回到原先的線性偏振，因此，它可通過起偏振光片而不損失亮度。
可將如上所述的現(xiàn)象說明于下。圖5(a)示出的本發(fā)明的反射型液晶模光學(xué)上等效于圖5(b)示出的傳輸型液晶模。圖5(b)中，將液晶分子和起偏振光片安排成關(guān)于裝有假想的反射片的相位17是對稱的。
在把一對有等效延遲的相差片令其光學(xué)異常軸正交地相交疊加時(shí)，將產(chǎn)生通常已眾所周知這種其中補(bǔ)償相差片的相關(guān)匠現(xiàn)象。在日本專利公報(bào)第64-519號提出新扭曲向列模(下文稱之為“NTN”)，并將這種原理用于液晶顯示裝置。該NTN模裝有兩個(gè)疊加的液晶元件，每一元件具有相等的延遲和反向的扭曲方向。圖5(c)示出液晶的分子排列，其中在對稱關(guān)系下定位的一對液晶分子正交地相交在液晶層的中心相位17上。這確定是用上述原理進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹?br> 在反射型液晶顯示裝置中，要求圖5(b)示出的液晶分子排列起到圖5(c)示出的液晶分子排列類似的作用，用以在相似于線性偏振條件下發(fā)出已進(jìn)入的線性偏振。本發(fā)明人曾發(fā)現(xiàn)當(dāng)光處于液晶層的中心相位17上為線性偏振時(shí)可滿足該條件。該原因可容易地從以下事實(shí)加以證實(shí)，即縱然把置液晶元件于其間的一對起偏振光片轉(zhuǎn)動90度，也不會引起在光學(xué)特性方面的變化。
從液晶元件引入反射相的光基本上變成線性偏振的條件并非不尋常。然而，所有條件不能被用于液晶顯示，進(jìn)一步還限制元件的條件為要求當(dāng)電壓加到其上時(shí)仍可獲得足夠的對比度比率。
例如，在扭曲角為60度時(shí)，其中從液晶元件引入反射相的光基本上變成線性偏振的元件條件范圍可如圖8中的陰影線指示的區(qū)加以框定。

圖12也示出在扭曲角為60度時(shí)，其中可獲得滿意對比度的元件的條件范圍(其中，水平軸線表示延遲△nxd，而垂直軸線表示由起偏振光片的偏振軸向與上襯底的液晶定向所形成的角θ)。標(biāo)號51、52和53表示其中可獲得大于1∶20、1∶10和1∶5對比度比率的區(qū)。因?yàn)槿绻麑?0度的整數(shù)倍加到角θ上可獲得完全相同的結(jié)果，所以可認(rèn)為在這些圖中0度是與90度等效的。
在圖12中可以知道在其中扭曲角為60度的條件下、當(dāng)△nxd為0.46μm而θ為4度時(shí)對比度比率最大，并且可獲得足夠?qū)Ρ榷缺嚷实脑l件僅限于其鄰近。
因此，可以說使從液晶元件引入反射相位的光基本上成為線性偏振的條件是獲得令人滿意的顯示的必要條件而不是充分條件。
類似地，圖6中示出在0至270度范圍內(nèi)各扭曲角使對比度成為最大時(shí)元件條件。
圖7示出在圖6中示出的每一條件下所獲得液晶元件的光學(xué)特性。圖中，水平軸線表示液晶扭曲角，垂直軸線按自上而下順序，依次表示對比度比率C.R.，斷開時(shí)亮度反射率Yoff和色彩E的度數(shù)。對裝有起偏振光片的反射片亮度Yoff定義為100%。然而，鑒于表面反射影響最大只能成為80%?？稍贑IE1976L ＊A＊B＊色彩表中通過利用a＊和b＊用a＊2+b＊2的平方根來確定E。該值越小，在顯示器上色度越低。
圖7中，為獲得大于1∶10的高質(zhì)量圖象顯示的對比度比率，要求扭曲角處于0至70度或170至265度范圍之內(nèi)。當(dāng)扭曲角處于265至270度范圍內(nèi)時(shí)，對比度比率低達(dá)1∶6左右，但其電光特性對大容量顯示來說是足夠因而，是可令人滿意地適用的。
特別是，在其中扭曲角為30至70度范圍內(nèi)，在175至210度或在250至265度范圍內(nèi)的情況下，由于顯示色度變低，所以可得到更加充分的顯示。
如上所述，相應(yīng)于扭曲角的限制，△nxd值和角θ也被限制，可以圖6為基礎(chǔ)，該圖示出用以獲得最大對比度的元件的條件，而圖9至23則示出在每一扭曲角中指示充分對比度比率的元件的條件。在圖9至圖23中，標(biāo)號51、52和53表示供對比度為1∶20、1∶10和1∶5用的對比度曲線，一般認(rèn)灰大于1∶5是一般性顯示所要求的，而大于1∶10則是高質(zhì)量圖象顯示所需要的。
當(dāng)液晶元件的內(nèi)相做成凹凸不平時(shí)，可進(jìn)一步降低顯示色度。根據(jù)以下事實(shí)說明這是一種效應(yīng)，即色度與液晶層的厚度成比例。尤其，當(dāng)元件的內(nèi)相中置有具有凹凸不平的金屬膜時(shí)，使之同時(shí)兼為無向反射片就可解決看上去顯示呈重影的問題。然而，凹凸不平的高度若小于0.1μm，則無法獲得降低顯示色度的效果，而該金屬膜成為一種鏡相沒有顯示出無指向的特性。當(dāng)該凹凸不平超過2μm時(shí)，液晶的色度加深同時(shí)對比度比率顯著變差?？紤]到用圖12中普通液晶△n為0.08所產(chǎn)生的△nxd為0.16μm的色散就可理解這點(diǎn)。
圖1是在本發(fā)明的實(shí)例1至3、實(shí)例5至19和比較實(shí)驗(yàn)1至3中示出的液晶顯示裝置的剖視圖，圖2是在本發(fā)明的實(shí)例4中示出的液晶顯示裝置的剖視圖，圖3是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置各軸間關(guān)系的圖，圖4(a)是表示液晶分子排列的圖，而圖4(b)是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置偏振情況變化的圖，圖5(a)是表示本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置液晶分子定向圖，圖5(b)是表示與上圖光學(xué)等效的傳輸型液晶分子定向的圖，而圖5(c)是表示常規(guī)NTN模的液晶分子定向的圖，圖6表示了對比度比率成為最大時(shí)元件的條件，圖7是表示在其中對比度比率成為最大條件下獲得的液晶元件的三個(gè)光學(xué)特性(對比度比率為C.R.，亮度延遲為Yoff和色度為E)的圖，圖8是表示在扭曲角為60度時(shí)，其中從液晶元件引入的在反射相上基本上成為線性偏振并可獲得高反射率的元件條件范圍的圖，圖9是表示在扭曲角為0度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖10是表示扭曲角為30度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖11是表示扭曲角為45度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖12是表示扭曲角為60度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖13是表示扭曲角為70度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖14是表示扭曲角為170度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖15是表示扭曲角為175度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖16是表示扭曲角為180度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖17是表示扭曲角為200度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖18是表示扭曲角為210度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖19是表示扭曲角為250度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖20是表示扭曲角為255度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖21是表示扭曲角為260度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖22是表示扭曲角為265度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖23是表示扭曲角為270度時(shí)，其中獲得充分的顯示對比度的元件條件范圍的圖，圖24是表示在斷開電場和接通電場時(shí)，本發(fā)明的實(shí)例1中液晶顯示裝置的光譜特性圖，圖25是表示在斷開電場和接通電場時(shí)，本發(fā)明的實(shí)例2中液晶顯示裝置的光譜特性圖，圖26是表示在斷開電場和接通電場時(shí)，本發(fā)明的實(shí)例3中液晶顯示裝置的光譜特性圖，圖27是常規(guī)液晶顯示裝置的剖視圖，以及圖28是表示在斷開電場和接通電場時(shí)，常規(guī)液晶顯示裝置的光譜特性圖。
實(shí)例1圖1是本發(fā)明的液晶顯示裝置的剖視圖。圖中，標(biāo)號1表示液晶元件，標(biāo)號2表示起偏振光片，以及標(biāo)號4表示反射片。標(biāo)號11表示上襯底，標(biāo)號12表示下襯底，標(biāo)號13表示轉(zhuǎn)移電極，而標(biāo)號15表示液晶。至少液晶采用的是Merk公司的產(chǎn)品ZLI-4472(△n＝0.0871)，并將它扭曲定向到液晶元件具有元件間隙為5.3μm的程度。延遲△nxd為0.46μm。
圖3是表示從觀察角度來看本發(fā)明的液晶顯示裝置各軸的關(guān)系圖。標(biāo)號21表示起偏振光片2的偏振軸向，而標(biāo)號22表示上襯底的磨擦方向。標(biāo)號31表示由21和22形成的角θ(液晶的扭曲方向?yàn)檎?，而標(biāo)號32表示扭曲角。此中，角θ被設(shè)定為4度而將扭曲角設(shè)定為向左60度。
圖24是表示在下述條件下制造的液晶顯示裝置的光譜特性圖。圖中，標(biāo)號41表示斷開電場時(shí)的光譜特性，而標(biāo)號42表示接通電場時(shí)的光譜特性。在斷開期間，亮度反射率Yoff高達(dá)81%而且其顯示色彩接近于白色。在接通期間，該亮度反射率低至2.4%，可能的對比度比率C.R.最大為1∶34。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的扭曲角是60度，其電壓傳輸系數(shù)特性與通常扭曲向列模的相似。在1/2至1/16范圍內(nèi)負(fù)載是有可能執(zhí)行多路傳輸驅(qū)動的。
圖12示出在扭曲角與本實(shí)例相似(60度)時(shí)、其中可獲得充分顯示對比度的元件的條件范圍。如果使角θ加以90度的整數(shù)倍就可獲得完全相同的結(jié)果。因此，當(dāng)θ為-10時(shí)與θ為80度或θ為170度時(shí)結(jié)果相同。標(biāo)號51、52和53表示對比度比率為1∶20、1∶10和1∶5的對比度曲線。
在這些對比度曲線的內(nèi)側(cè)可得到充分的顯示。例如，在△nxd為0.60μm、θ為16度、C.R.為1∶16和Yoff為80%時(shí)。在△nxd為0.34μm、θ為-6度、C.R.為1∶10和Yoff為71%。另外，在△nxd為0.48μm、θ為-6度、C.R.為1∶6和Yoff為84%時(shí)。
在各曲線的外側(cè)不能獲得充分的顯示。例如，△nxd為0.28μm、0為-12度、C.R.為1∶3和Yoff為62%時(shí)?！鱪xd為0.72μm、θ為4度、C.R.為1∶2和Yoff為76%時(shí)。另外，△nxd為0.40μm、θ為30度、C.R.為1∶0.4和Yoff為24%時(shí)。
因此，當(dāng)扭曲角為60度時(shí)，要求△nxd的值至少要在0.3至0.7μm范圍內(nèi)，而角θ則要在-13至25度范圍之內(nèi)。
實(shí)例2
實(shí)例2的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)類似于實(shí)例1。圖1中的液晶元件1采用有Merk公司的產(chǎn)品ZLI-4436(△n＝0.1100)，元件間隙為5.4μm，而延遲△nxd為0.59μm。圖3中，角31(θ)設(shè)定為60度而扭曲角32設(shè)定為向左200度。
圖25是表示在下述條件下制造的液晶顯示裝置的光譜特性圖。在斷開期間，亮度反射率Yoff高達(dá)70%而且其顯示色彩接近于白色在接通期間，該亮度反射率低至3.3%，因而可能的對比度比例C.R.最大為1∶21。
本實(shí)例的液晶顯示裝置值得注意之點(diǎn)是扭曲角大于實(shí)例1液晶顯示裝置的扭曲角，因而適用于多路傳輸驅(qū)動。
圖17示出在扭曲角與本實(shí)例相似(200度)時(shí)其中可獲得充分顯示對比度的元件的條件范圍。
在各對比度曲線51、52和53的內(nèi)側(cè)可望得到充分的顯示。例如，在△nxd為0.66μm、θ為64度、C.R.為1∶11和Yoff為75%時(shí)。另外在△nxd為0.58μm、θ為52度、C.R.為1∶8和Yoff為77%時(shí)。
在各曲線的外側(cè)不能獲得充分的顯示。例如，△nxd為0.70μm、θ為46度、C.R.為1∶2和Yoff為62%時(shí)。另外在△nxd為0.5μm、θ為90度、C.R.為1∶0.3和Yoff為19%時(shí)。
因此，當(dāng)扭曲角為200度時(shí)，要求△nxd的值至少在0.48至0.72μm范圍內(nèi)，而角0則要在48至70度范圍之內(nèi)。
實(shí)例3實(shí)例3的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)類似于實(shí)例1。圖1中的液晶元件1采用有Merk公司的產(chǎn)品ZLI-4427(△n＝0.1127)，元件間隙為6.6μm，而延遲△nxd為0.74μm。此中，將Nissan化工公司的產(chǎn)品聚酰亞胺RN-721用作定向膜，并將液晶用粘膠短絨層的轉(zhuǎn)動磨擦產(chǎn)生約為10度的預(yù)傾角。圖3中，角31(θ)被設(shè)定為14度而將扭曲角設(shè)定為向左255度。
圖26是表示在下述條件下制造的液晶顯示裝置的光譜特性圖。在斷開期間，亮度反射率Yoof高達(dá)79%而且其顯示色彩接近于白色。在接通期間，該亮度反射率低至3.2%，因而，可能的對比度比率C.R.最大為1∶25。
本實(shí)例的液晶顯示裝置值得注意之點(diǎn)是扭曲角為255度，因此，在負(fù)載(duty)為1/480的多路傳輸驅(qū)動情況下可獲得1∶18的高對比度。
圖20示出在扭曲角與本實(shí)例相似(255度)時(shí)其中可獲得充分顯示對比度的元件的條件范圍。
在各對比度曲線51、52和53的內(nèi)側(cè)可望得到充分的顯示。例如，在△nxd為0.70μm、θ為5度、C.R.為1∶11和Yoff為78%時(shí)。另外，在△nxd為0.90μm、θ為28度、C.R.為1∶9和Yoff為71%時(shí)。
在各曲線的外側(cè)不能獲得充分的顯示。例如，△nxd為0.50μm、θ為55度、C.R.為1∶1和Yoff為81%時(shí)。另外，在△nxd為1.1μm、θ為30度、C.R.為1∶3和Yoff為63%時(shí)。
因此，當(dāng)扭曲角為255度時(shí)，要求△nxd的值至少在0.52至0.98μm范圍內(nèi)，而角θ則要在-4至32度范圍之內(nèi)。
實(shí)例4圖2是本發(fā)明液晶顯示裝置的剖視圖。圖中，標(biāo)號1表示液晶元件、標(biāo)號2表示起偏振光片。標(biāo)號11表示上襯底，標(biāo)號12表示下襯底，標(biāo)號13表示轉(zhuǎn)移電極，標(biāo)號14表示同時(shí)兼為象素電極的反射片，而標(biāo)號15表示液晶。液晶元件的情況與實(shí)例1相似，通過利用ZLI-4472(△n＝0.0871)作為液晶，將△nxd的平均值設(shè)定為0.46μm，扭曲角設(shè)定為60度，以及角θ為4度。
借助噴鍍法通過把金屬鋁薄膜安置在凹凸度為0.5μm的玻璃基片的表面而形成反射膜14，該反射膜具有較弱指向性的反射特性。作為一種金屬，有可能使用一種銀白色的材料，諸如除鋁之外的鎳和銘，并可通過粗拋光或化學(xué)處理在金屬表面上形成凹凸不平。
為了把獲得的反射膜組合成一種串聯(lián)形式，可引用直接組合金屬薄膜的方法和借助把轉(zhuǎn)移電極經(jīng)由一絕緣體元件形成在金屬薄膜上并組合該轉(zhuǎn)移電極的方法。由于該絕緣體對弛豫凹凸度是有效的，故而適用于扭曲角大而d/p裕度窄的場合(d表示元件間隙，p表示自螺距(self pitch))。
通過把反射片形成在液晶元件內(nèi)，可解決常規(guī)反射型液晶顯示裝置見到顯示重影的特有問題。再者，還可獲得另一效果，即使顏色通過液晶厚度的輕微分散而變得較弱從而使顯示色彩能得以均勻。液晶厚度為0.5μm的厚度分散相當(dāng)于△nxd為0.04的值。然而，從圖12可知，這樣的厚度分散值并不影響對比度比率。
實(shí)例5除了把扭曲角設(shè)定為0度、△nxd設(shè)為0.28μm和角θ為44度之外，將各條件設(shè)定得與實(shí)例1的相類似。即C.R.為1∶27，而Yoff為76%。
由于本實(shí)例液晶顯示裝置的扭曲角為0度使它具有使其制造變得很容易的特征。
圖9中，示出扭曲角為0度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.22至0.32μm范圍內(nèi)，而角θ則在34至55度范圍之內(nèi)。
實(shí)例6除了把扭曲角設(shè)定為30度、△nxd為0.33μm和角θ為66度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例1的相類似。其C.R.為1∶32，而Yoff為78%。
圖10中，示出當(dāng)扭曲角為30度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.22至0.39μm范圍內(nèi)，而角θ則在55至77度范圍之內(nèi)。
實(shí)例7
除了把扭曲角設(shè)定為45度、△nxd為0.34μm和角θ為76度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例1的相類似。其C.R.為1∶34，而Yoff為80%。
圖11中，示出當(dāng)扭曲角為45度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.25至0.50μm范圍內(nèi)，而角θ則在64至94度范圍之內(nèi)。
實(shí)例8除了把扭曲角設(shè)定為70度、△nxd為0.48μm和角θ為8度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例1的相類似。其C.R.為1∶10，而Yoff為81%。
圖13中，示出當(dāng)扭曲角為70度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.36至0.61μm范圍內(nèi)，而角θ則在-6至21度范圍之內(nèi)。
實(shí)例9除了把扭曲角設(shè)定為170度、△nxd為0.72μm和角θ為46度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例2的相類似。其C.R.為1∶13，而Yoff為67%。
圖14中，示出當(dāng)扭曲角為170度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.60至0.82μm范圍內(nèi)，而角θ則在37至55度范圍之內(nèi)。
實(shí)例10除了把扭曲角設(shè)定為175度、△nxd為0.70μm和角θ為48度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例2的相類似。其C.R.為1∶16，而Yoff為71%。
圖15中，示出當(dāng)扭曲角為175度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.58至0.81μm范圍內(nèi)，而角θ則在37至55度范圍之內(nèi)。
實(shí)例11除了把扭曲角設(shè)定為180度、△nxd為0.68μm和角θ為50度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例2的相類似。其C.R.為1∶18，而Yoff為74%。
本實(shí)例的液晶顯示裝置勝過實(shí)例2的液晶顯示裝置之處在于如下事實(shí)，即它顯示色彩更弱。
圖16中，示出當(dāng)扭曲角為180度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.55至0.79μm范圍內(nèi)，而角θ則在40至60度范圍之內(nèi)。
實(shí)例12除了把扭曲角設(shè)定為190度、△nxd為0.62μm和角θ為54度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例2的相類似。其C.R.為1∶21，而Yoff為74%。
實(shí)例13除了把扭曲角設(shè)定為210度、△nxd為0.58μm和角θ為66度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例2的相類似。其C.R.為1∶20，而Yoff為64%。
圖18中，示出當(dāng)扭曲角為210度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.46至0.71μm范圍內(nèi)，而角θ則在54至76度范圍之內(nèi)。
實(shí)例14除了把扭曲角設(shè)定為225度、△nxd為0.56μm和角θ為76度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例2的相類似。其C.R.為1∶20，而Yoff為54%。
實(shí)例15除了把扭曲角設(shè)定為240度、△nxd為0.62μm和角θ為-2度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例2的相類似。其C.R.為1∶23，而Yoff為62%。
實(shí)例16
除了把扭曲角設(shè)定為250度、△nxd為0.70μm和角θ為8度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例3的相類似。其C.R.為1∶27，而Yoff為74%。
圖19中，示出當(dāng)扭曲角為250度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.51至1.05μm范圍內(nèi)，而角θ則在-7至35度范圍之內(nèi)。
實(shí)例17除了把扭曲角設(shè)定為260度、△nxd為0.74μm和角θ為16度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例3的相類似。其C.R.為1∶16，而Yoff為80%。
本實(shí)例的液晶顯示裝置勝過實(shí)例3的液晶顯示裝置之處在于如下事實(shí)，即它顯示顏色更弱。
圖21中，示出當(dāng)扭曲角為260度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.55至0.96μm范圍內(nèi)，而角θ則在0至32度范圍之內(nèi)。
實(shí)例18除了把扭曲角設(shè)定為265度、△nxd為0.74μm和角θ為18度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例3的相類似。其C.R.為1∶10，而Yoff為81%。
本實(shí)例的液晶顯示裝置勝過實(shí)例3的液晶顯示裝置之處在于如下事實(shí)，即它顯示顏色更弱。
圖22中，示出當(dāng)扭曲角為265度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.57至0.90μm范圍內(nèi)，而角θ則在4至30度范圍之內(nèi)。
實(shí)例19除了把扭曲角設(shè)定為270度、△nxd為0.70μm和角θ為18度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例3的相類似。其C.R.為1∶6，而Yoff為80%。
本實(shí)例的液晶顯示裝置勝過實(shí)例3的液晶顯示裝置之處在于如下事實(shí)，即它顯示顏色更弱。
圖23中，示出當(dāng)扭曲角為270度時(shí)，其中可獲得充分顯示對比度的元件條件范圍。在該情況下，為了獲得充分的顯示，需要把△nxd的值至少設(shè)定在0.64至0.81μm范圍內(nèi)，而角θ則在12至26度范圍之內(nèi)。
比較實(shí)驗(yàn)1除了把扭曲角設(shè)定為75度、△nxd為0.48μm和角θ為10度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例1的相類似。其C.R.為1∶6，而Yoff為81%。當(dāng)鈕曲角置為如本文所指出時(shí)，這時(shí)的特性便是最佳的了。其中可獲得對比度比率大于1∶5的條件非常窄。這未包括在本發(fā)明的權(quán)利要求書中，而在這種條件下不能獲得令人滿意的顯示的。
比較實(shí)驗(yàn)2除了把扭曲角設(shè)定為165度、△nxd為0.76μm和角θ為46度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例2的相類似。其C.R.為1∶10，而Yoff為61%。與實(shí)例10比較顯示的顏色顯著地加重。這未包括在本發(fā)明的權(quán)利要求書中，且在這種條件下也不能獲得令人滿意的顯示。
比較實(shí)驗(yàn)3除了把扭曲角設(shè)定為285度、△nxd為0.70μm和角θ為20度之外，各條件設(shè)定得與實(shí)例3的相類似。其C.R.為1∶2，而Yoff為82%。當(dāng)鈕曲角置為如文中所指出時(shí)，該特性就是最佳的了。這未包括在本發(fā)明的權(quán)利要求書中，且在這種條件下不能獲得令人滿意的顯示。
在上述實(shí)例中，每隔5度取一所述扭曲角，這僅是為了實(shí)驗(yàn)的方便。由于依據(jù)扭曲角的各種特性變化是連續(xù)產(chǎn)生的，因此在本發(fā)明所述限制范圍之內(nèi)可任意取用扭曲角的任何值。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，它包含具有夾在一對相互對置的襯底之間的扭曲定向液晶的液晶元件，一片起偏振光片，以及一片反射片，其特征在于將液晶設(shè)置成允許光線從液晶元件進(jìn)到所述反射片基本上是線性偏振。
2.按照權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶元件的扭曲角處于0至70度范圍內(nèi)，通過用雙折射比率△n乘以元件間隙d而獲得的延遲量△nxd在0.2μm至0.7μm范圍內(nèi)，而與起偏振光片的偏振軸(一種吸收軸或傳輸軸)方向形成的角θ處于35至115度范圍內(nèi)(其中液晶的扭曲方向?yàn)檎?。
3.按照權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶元件的扭曲角在170至270度范圍內(nèi)，△nxd的值在0.4μm至1.0μm范圍內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其特征在于所述液晶元件的所述襯底之一所述靠液晶側(cè)有一具有0.1μm至2μm范圍內(nèi)的凹凸度的表面。
5.按照權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其特征在于所述反射片裝在所述液晶元件襯底的所述液晶側(cè)表面上。
全文摘要
一種液晶顯示裝置，包含有具有夾在一對相互對置的襯底之間的扭曲定向液晶的液晶元件，一片起偏振光片及一反射片。其中，將液晶設(shè)置成元件光線從液晶元件進(jìn)到反射片基本上為線性偏振。而且使進(jìn)到反射片光線的偏振方向基本上與適應(yīng)于反射片液晶分子的縱向成平行或垂直關(guān)系。從而提供明亮、色彩較弱而且設(shè)有顯示重影的反射型液晶顯示裝置。
文檔編號G02F1/139GK1053302SQ90109958
公開日1991年7月24日 申請日期1990年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月8日
發(fā)明者奧村治 申請人:精工愛普生株式會社