透反射型液晶显示设备制造技术

透反射型液晶显示设备包括在背光源侧的液晶膜和偏振板。透反射型液晶显示设备包括在目视判定侧的单轴各向异性膜（四分之一波片）和偏振板。该液晶膜具有向列混和取向，其中聚合液晶物质在液晶态下形成的该向列混和取向被固定。将该各向异性膜的光轴设置为正交或基本正交于液晶膜的光轴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在像素中具有透射和反射区域的透反射型液晶显示设备，特别是涉及一种在透反射型液晶显示设备中的光学部件的排列构造。
技术介绍
由于液晶显示设备中的小尺寸、薄外形、和低能耗的特征，在诸如OA装置和便携式设备的广泛的领域中推进了其应用。和阴极射线管(CRT)或电致发光(EL)显示设备不同，液晶显示设备自身不具有发光功能。因此，将背光源用于透射型液晶显示设备。透射型液晶显示设备通过使用液晶板切换背光的透射/遮断来控制其显示。由于背光，透射型液晶显示设备能获得与周围环境无关的明亮屏幕。然而，背光源耗电大。因此，在透射型液晶显示设备中存在操作时间短的问题，尤其是用电池驱动的时候。因此，为了解决背光源的上述耗电问题，提出了通过使用周围的光进行显示的反射型液晶显示设备。该反射型液晶显示设备具有代替背光源的反射板，并通过使用液晶板中的反射板切换环境光的透射/遮断来控制显示。在反射型液晶显示设备中，为了使用周围的光，能减少耗电并能实现小型化和重量减轻。然而，在反射型液晶显示设备中，当周围黑暗的时候，也存在可见度降低的问题。因而，为了防止背光源引起的耗电增加，和周围环境引起的可见度下降，提出了透反射型液晶显示设备。透反射型液晶显示设备在每个像素中具有透射和反射区域，这使得起到透射和反射型液晶显示设备二者的作用。透射型液晶显示设备在作为有源矩阵基板上的反射区域的区域中具有不均匀树脂层。随后，在该树脂层上，提供由金属膜等构成的反射膜，从而形成反射周围的光的反射板。在透射模式下，透反射型液晶显示设备需要使光通过透射区域进入液晶层。因此，将一个或多个光学各向异性元件和偏振板设置在与有源矩阵基板的液晶保持表面相对的表面上(在背光侧)。然而，当将聚合拉伸膜用作光学各向异性元件时，在黑显示(以黑暗状态显示)期间从对角线方向观察，引起了透反射型液晶显示设备发生光泄漏的问题。日本专利申请特开No.2002-311426(下文中，称作专利文献1)公开了一种防止透反射型液晶显示设备中的发生这种光泄漏的方法。将取向一致(homogeneous-oriented)的液晶层插入专利文献1所公开的透反射型液晶显示设备的第一和第二基板之间。此外，将第一光学元件和第一偏振板设置在与第一基板的液晶层相对的表面上，并将第二光学元件和第二偏振板设置在与第二基板的液晶层相对的表面上。透射和反射区域形成在第二基板上。将背光设置在第二偏振板外面。第二光学元件包括至少一个液晶膜。该液晶膜具有用于固定在显示出正单轴性的聚合液晶物质的液晶态下形成的向列混和取向的结构。注意术语“向列混和取向”是指液晶分子是向列取向的取向模式，并且在这一点上，液晶分子的导向器(director)与膜平面形成的角度在膜的上表面和下表面之间是不同的。如图13所示，将倾斜角定义为由构成液晶层和液晶膜的液晶分子与基板或膜平面方向形成的角度，并将倾斜方向定义为使形成的角成锐角的方向。在上述专利文献1中，通过使用用于第二光学各向异性元件的液晶膜，能够补偿液晶层中的预倾斜导致的相差的各向异性。结果，能够减少黑显示时对角线方向上的光泄漏量。在上述专利文献1中，如图1所示，第一偏振板102的吸收轴设为+105°。第一相差板103和第二相差板104的滞后轴分别设为+30°和+90°，其中这两个相差板由作为第一光学各向异性元件的两个聚碳酸酯膜制成。接着，专利文献1公开了如下方式的构造将第二光学各向异性元件的液晶膜108的倾斜方向设为-90°；将第二光学各向异性元件的聚碳酸酯膜(第三相差板109)的滞后轴设为+150°，以及将第二偏振板的吸收轴设为110至+165°。注意，图1中的附图标记106表示液晶层。在专利文献1中，如图2B所示，与仅使用聚合拉伸膜(聚碳酸酯膜)作为第二光学各向异性元件的情况(图2A)相比，通过指定上述每个光学部件的光轴能够扩大具有高对比度的区域。然而，在专利文献1的图1所示的光学部件的构造中，液晶膜108的光轴与第一光学各向异性元件的聚碳酸酯膜(第二相差板104)的光轴平行设置。因此，当观察者从前面到左侧或右侧改变视角时，不可能控制在白显示时引起红色调(tinge)的着色。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有宽视角的透反射型液晶显示设备，其能控制黑显示时对角线方向上的光泄漏和白显示时的着色。本专利技术的透反射型液晶显示设备包括第一基板和与第一基板相对的第二基板，其中形成透射和反射区域。在这两个基板之间插入取向一致的液晶层。包括单轴各向异性膜的第一光学各向异性元件和第一偏振板从第一基板侧设置在第一基板的表面上，该表面与液晶层相对。包括表现为光学正单轴性的液晶膜的第二光学各向异性元件和第二偏振板，从第二基板侧设置在该第二基板的表面上，该表面与液晶层相对。在液晶膜中，向列混和取向被固定，该向列混和取向是聚合液晶物质在液晶态下形成的。将各向异性膜的光轴设置为正交或基本正交于液晶膜。本专利技术的透反射型液晶显示设备至少包括作为第一光学各向异性元件的单轴各向异性膜的四分之一波片，还包括在第一基板的相对侧上的四分之一波片上的第一半波片，和在第二基板的相对侧上的液晶膜上的第二半波片。由液晶层构成的液晶分子取向平行或基本平行于液晶膜的液晶分子取向。在本专利技术的透反射液晶显示设备中，液晶层的第二基板侧的液晶的倾斜方向与液晶膜的第二基板侧的液晶的倾斜方向相同。在本专利技术的透反射型液晶显示设备中，将由第一偏振板的吸收轴和第一半波片的滞后轴形成的角度设为α，将由第一半波片的滞后轴和四分之一波片的滞后轴形成的角度设为β，设置第一偏振板、第一半波片和四分之一波片，以满足以下表达式(1)和(2)。42°≤β-α≤48°…………(1)45°＜α＜90°…………(2)在本专利技术的透反射型液晶显示设备中，将由第二偏振板的吸收轴和第二半波片的滞后轴形成的角度设为α′，将由第二半波片的滞后轴和液晶膜的液晶分子取向方向形成的角度设为β′，设置第二偏振板、第二半波片和液晶膜，以满足以下表达式(3)和(4)。42°≤β′-α′≤48°…………(3)0°＜α′≤45° …………(4)在本专利技术的透反射型液晶显示设备中，如果在液晶层的倾斜方向中，当从目视判定侧观察该透反射型液晶显示设备时，将第一基板的界面的倾斜方向设为90°，而逆时针方向设为正，设置第一和第二半波片以及第一和第二偏振板，以满足以下表达式(5)到(8)。-180°＜第一半波片的滞后轴的角度(°)＜0°…………(5)42°≤(第一半波片的滞后轴的角度(°))×2-(第一偏振板的吸收轴的角度(°))≤48° …………(6)-90°＜第二半波片的滞后轴的角度(°)＜90°…………(7) 132°≤(第二半波片的滞后轴的角度(°))×2-(第二偏振板的吸收轴的角度(°))≤138°…………(8)在本专利技术的透反射型液晶显示设备中，将第一和第二半波片以及第一和第二偏振板设置为关于液晶层的液晶分子的取向方向为镜像关系。在本专利技术的上述透反射型液晶显示设备能应用具有0°＜θ≤30°的扭绞角θ的液晶层来代替一致排列的液晶层。这时，能够用与公式(1)到(8)相同的表达式来排列每个光学部件。在本专利技术的透反射型液晶显示设备中，包括液晶膜的光学各向异性元件设置在与具有反射和透射区域的第二基板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透反射型液晶显示设备，包括：　　　　第一基板；　　　　与第一基板相对的第二基板，透射和反射区域形成在其中；和　　　　插在两个基板之间的液晶层，该液晶层是取向一致的，其中　　　　包括单轴各向异性膜的第一光学各向异性元件和第一偏振板从第一基板侧设置在第一基板的表面上，该表面与液晶层相对，　　　　包括表现为光学正单轴性的液晶膜的第二光学各向异性元件和第二偏振板从第二基板侧设置在第二基板的表面上，该表面与液晶层相对，并且　　　　液晶膜的向列混和取向被固定，并且各向异性膜的光轴被设置为与液晶膜的光轴正交或基本正交，其中向列混和取向是聚合液晶物质在液晶态下形成的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中谦一郎，
申请(专利权)人：NEC液晶技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]