反射型液晶显示器制造技术

本发明专利技术涉及到一种液晶显示器件，它包含至少一个延迟膜（４）、向列液晶层（５）、以及用来反射基本上左圆偏振光或右圆偏振光的光反射ＲＧＢ图形化胆甾相滤色器（６），其特征在于，所述液晶层（５）是一种扭曲角在１８０－２７０度范围内的超扭曲向列液晶层，且其特征在于，一个或多个延迟膜以及液晶层的总延迟Ｒ大约等于Ｒ＝（３＋２ｎ）λ／４，其中ｎ＝０，１，２，３…。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到液晶显示器件，它包含至少一个延迟膜、向列液晶层、以及反射胆甾相滤色层。液晶显示器(LCD)的市场份额正在不断地增长而取代其它的显示技术。这一进展可以归咎于平板尺寸和性能的不断改进以及价格的不断降低。像蜂窝电话那样的便携式应用以及像PDA那样的应用所要求的LCD，其设计非常不同于像监视器和电视那样的高端应用所要求的LCD的设计。对于通信应用中的显示器，低成本和低功率是与显示器图象质量同样重要的。对于进一步改善LCD的性能仍然存在着许多挑战。例如，如一开始所述那样，必须改善的一个性能问题是反射型无源矩阵显示器的彩色质量。这种基于胆甾相滤色器的显示平板是吸收滤色器的一种有吸引力的变通。在专利文献US 5555114中，描述了一种根据现有技术的具有反射型滤色器的无源矩阵显示器。此文献公开了一种液晶显示器，它包括胆甾相液晶层，用来选择性地反射特定波长的圆偏振光。此专利技术显示器的一个实施方案基本上顺序包含偏振片、四分之一波长片、液晶层、以及胆甾相滤色层。被驱动的液晶层可以是铁电液晶层、扭曲向列液晶层、或超扭曲向列液晶层。但如专利文献US 5555114所述，此显示器存在着下述问题，即对于扭曲向列液晶，无法得到覆盖可见光谱整个范围的高反差显示。因此，本专利技术的目的是提供一种具有扭曲向列液晶的显示器，它克服了现有技术的上述问题，同时保持了相当简单的结构。利用一种液晶显示器件，达到了这些和其它的目的，此液晶显示器件包含偏振片、至少一个延迟膜、包含在电光盒中的向列液晶层、以及最好是交叉耦合的用来反射基本上左圆或右圆偏振光的光反射型胆甾相滤色层，其特征在于，所述液晶层是扭曲角为180-270度范围内的超扭曲向列液晶层，且一个或多个延迟膜以及液晶层的总延迟R大约等于R＝(3+2n)λ/4，其中n＝0，1，2，3...。利用显示器中的超扭曲向列液晶，得到了多路显示。而且，所述一个或多个延迟膜最好被安置在正面偏振片与所述超扭曲向列液晶层之间。所述延迟层最好包含宽带四分之一波长片。所述宽带四分之一波长片由与二分之一波长片组合的四分之一波长片组成，从而能够使用标准的仔细测试过的层组成部分，这样是合适的。正面偏振片、一个或多个延迟膜、液晶层、以及反射型胆甾相滤色层彼此顺序排列，这样是合适的。根据本专利技术的优选实施方案，所述器件还包含另一个延迟层，该另一个延迟层是排列在正面衬底与超扭曲向列层之间的扭曲向列聚合物膜，所述扭曲向列聚合物层与超扭曲向列层的扭曲方向彼此相反。在其余的从属权利要求中，描述了本专利技术的其它优选实施方案。下面参照附图来更详细地描述目前本专利技术的优选实施方案。附图说明图1是根据本专利技术的显示器的剖面图。图2示出了根据图1的显示器的光学原理机制。图3a示出了为得到高的亮度而被优化了的根据本专利技术的显示器的计算机模拟光学原理机制。图3b曲线示出了根据图3a的显示器件的透射与入射光波长的关系。图4a示出了为得到高的反差而被优化了的根据本专利技术的显示器的计算机模拟光学原理机制。图4b曲线示出了根据图4a的显示器件的透射与入射光波长的关系。图1是液晶反射型显示器件的局部剖面示意图，此液晶反射型显示器件包含显示盒，在此情况下，包含超扭曲向列液晶层5，也称为LC层，它具有范围在180-270度内的扭曲角，基本上被夹在二个玻璃衬底即正面衬底7与背面衬底8之间。偏振片1以及一个或多个延迟膜4被排列在面对所述液晶层5的正面衬底侧上。此处所述延迟膜4的组合还包含二分之一波长片2和四分之一波长片3。第一电极层10和LC定向层12，被顺序排列在所述正面衬底7与所述超扭曲向列液晶层5之间。而且，LC延迟层13、第二电极层11、以及反射型胆甾相滤色层6，被顺序排列在所述超扭曲向列液晶层5与所述背面衬底8之间。吸收层9被排列在面对所述反射型胆甾相滤色层6的背面衬底侧上。所述第一和第二电极层10和11以及定向层12和13，根据超扭曲向列显示器的现有技术来形成，此处不再详述。但所述第一和第二电极层10和11是由诸如氧化铟锡(ITO)之类的透明材料制造的，并被连接到电源14，以便能够在超扭曲向列液晶层5上产生电场，从而以熟知的方式产生所述显示器的开通和关断状态。而且，定向层被提供在超扭曲向列液晶层二侧上，以便赋予此层所希望的稳定定向。定向层12和13可以例如包含聚合物，例如根据现有技术处理过的PI。上述反射型胆甾相滤色层6基本上组合了反射器功能、偏振片功能、以及滤色器功能。胆甾相液晶相是一种具有天然周期性的手性中间相。各个液晶以螺旋方式排列。当胆甾相材料的双折射率和液晶的周期性的乘积符合材料中的光的波长，亦即λ＝n×p(其中，λ是入射光的波长，n是材料的折射率，而p是材料的间距)时，光将被布拉格反射作用反射。而且，螺旋状液晶是左旋性或右旋性的。根据胆甾相液晶的左旋性或右旋性，左旋性或右旋性圆偏振光将被反射。胆甾相层通常仅仅反射波长在p×ne与p×no之间的光，其中ne和no分别是单轴取向相的反常和正常折射率。上述反射型胆甾相滤色层最好基于光敏胆甾相材料。对于这种材料，胆甾相的周期性能够受到紫外光的影响。胆甾相滤色器可以用灰度掩模以图形化方式暴露于紫外光。如专利文献WO/0034808所述，此工艺的优点在于，为了产生各个颜色仅仅需要一个曝光步骤。与通常涉及到用来相继淀积红色、绿色、以及蓝色滤色器的3个光刻步骤的常规吸收滤色器的制造工艺相比，这是一个很大的减少。如上所述，延迟膜4(也称为延迟层)包含二个膜，即二分之一波长片2和四分之一波长片3，一起构成宽带四分之一波长片4，得到了更好的总体暗状态。图2示出了更加示意性的图，示出了显示器的主要光学有源元件。如图3a和3b所示，以下来描述本专利技术的第一实施方案。如图3a示意地所示，此结构包含光学厚度为0.76微米的右旋性240度扭曲向列层。此显示器是正常黑色型的。在此模式中，驱动LC层5的关断状态是暗的，而开通状态是亮的。虽然此实施方案是对正常黑色模式的描述，但也有可能形成正常白色模式的结构。上述二个延迟膜2和3被插入在正面偏振片1与正面衬底7之间。延迟为140nm的膜3与偏振片组合，形成了圆偏振光。借助于在中间加入280nm的二分之一波长片2，产生了宽带四分之一波长片，导致更好的总体暗状态。邻近衬底的膜3的慢轴，与器件的垂直y轴形成30度的角度。二分之一波长片2与垂直y轴形成170度的角度。偏振片的吸收轴与垂直y轴形成110度的角度。LC层5在315nm(≈1/2λ)的范围内开关。右旋性滤色器被用于背面衬底8的顶部上。利用上述结构，得到了图3b所示的对开通状态最高亮度进行了优化的显示器。如图4a和4b所示，下面来描述本专利技术的第二实施方案。如图4a示意地所示，此结构包含光学厚度为0.76微米的右旋性240度扭曲向列层。此显示器是正常黑色型的。在此模式中，驱动LC层的关断状态是暗的，而开通状态是亮的。虽然此实施方案是对正常黑色模式的描述，但也有可能形成正常白色模式的结构。上述二个延迟膜2和3被插入在正面偏振片1与正面衬底7之间。延迟为140nm的膜3与偏振片组合，形成了圆偏振光。借助于在中间加入280nm的二分之一波长片2，产生了宽带四分之一波长片，导致更好的总体暗状态。邻近衬底的膜3的慢轴，与垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器件，它包含偏振片（１）、至少一个延迟膜（４）、向列液晶层（５）、以及最好是交叉耦合的光反射ＲＧＢ图形化胆甾相滤色器（６），其特征在于，所述液晶层（５）是一种扭曲角在１８０－２７０度范围内的超扭曲向列液晶层，且其特征在于 ，一个或多个延迟膜以及液晶层的总延迟Ｒ大约等于Ｒ＝（３＋２ｎ）λ／４，其中ｎ＝０，１，２，３…。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JPA沃格斯，F里恩豪斯，P范德维特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]