液晶显示器制造技术

本发明专利技术提供一种液晶显示器，其中，使扭曲补偿层的分子的扭曲角与ＳＴＮ液晶层的扭曲角反向且大小不同。例如，ＳＴＮ液晶层８的扭曲角定为２２０～２４０°，使扭曲补偿层２的分子的扭曲角与ＳＴＮ液晶层８反向且比ＳＴＮ液晶层８的分子的扭曲角大８０～１８０°。或，使扭曲补偿层２的扭转角Φ比ＳＴＮ液晶层８的扭转角ｘ小。据此，可解决用ＳＴＮ方式驱动的一片偏振片类型的反射型液晶显示器的已有光学配置的光学补偿最佳化不完全、不能使亮度、对比度、色调达到最佳化的问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含正面光型液晶显示器的反射型液晶显示器和半透型液晶显示器等、利用反射光显示的液晶显示器、尤其是在反射片前方使用一片偏振片的液晶显示器，更具体来说，是有关使具有扭转结构的驱动液晶层以及光学补偿层组合使用，以良好均衡性实现高对比度、高亮度、无彩色的STN型液晶显示器。在要求低耗电、重量轻、小型化的便携终端机中，利用反射光显示的液晶显示器(反射型和半透型)由于利用环境光故无需背照光源，可低电压驱动，降低电耗，小型轻量化，由于上述原因，所以可以认为是非常适合于便携信息终端的装置。在利用反射光显示的液晶显示器中，可分为在反射片前方用2块偏振片的类型和用1块偏振片的类型。然而，在其中使用2块偏振片的类型中，因入射光4次通过偏振片而变暗，并且，由于在下侧玻璃基板的外侧必须粘帖带反射片的偏振片，所以因玻璃厚度产生的视差使图像重影，识别性明显降低，这就是缺点所在。尤其，尽管近年来使用微滤色片的反射型彩色液晶显示器已经商品化，但一旦在彩色中存在视差，则光在往复路径上通过另外的颜色的滤色片，而引起色纯度降低。与此相反，使用1块偏振片的类型，因只通过2次偏振片，所以是明亮的，而且，由于能在单元中形成反射片，所以可解决因图像重影以及混色引起的颜色差的问题。因此，现在便携终端设备的主流是使用一片偏振片类型的反射型和半透型彩色显示器。这里，参照用于表示本专利技术实施形态的说明图的附图说明图1，说明使用1块偏振片的类型的反射型STN液晶显示器(以下简称液晶显示器)的构成。图1是从剖面方向看液晶显示器的图。该液晶显示器由于是反射型的，所以利用环境光。从而，不设置背照光源等的背面光源。从周围入射到偏振片1上的光在偏振片1中成为线偏振光，通过扭曲补偿层2变换成椭圆偏振光，在STN液晶层8中受到调制成为规定的偏振光状态，被反射功能层11反射。其后，光反方向前进受到调制后射出，被观测到。作为液晶显示器的要点是，利用对液晶层施加的电压，在可见光的波长区域的整个区域对射出光强度比作深调制。一般在使反射光显示白色的时候，规定反射片(反射功能层11)和偏振片(偏振片1)之间的双折射相位差为λ/2，在反射片处可形成线偏振光。并且，当显示黑色时，规定上述双折射相位差为λ/4或3λ/4，在反射片处，可形成圆偏振光(λ为光波长)。从而，如果通过施加电压给液晶层，能使相位差在λ/2至λ/4或3λ/4以全波长范围内调制，则能以高对比度实现高亮度、无彩色的1块偏振片的类型的反射型液晶显示器。然而，与利用旋光性的TN模式不同，在利用光的双折射性进行显示的STN模式中，由于在双折射方面有大的波长分散性，所以难于在400～800nm的可视范围的整个区域中同时使圆偏振光和线偏振光最佳化，存在称之为着色的问题。为了解决象这样波长分散性产生的着色问题，以往是进行光学最佳补偿，例如日本公开专利公报“特开平09-105932号公报(公开日1997年4月22日)”以及日本公开专利公报“特开平08-076111号公报(公开日1996年3月22日)”中提出了使用具有扭曲结构的光学补偿层的1块型偏振片的液晶显示器。在特开平09-105932号公报中所展示的反射型液晶显示器由偏振片、补偿层、液晶层和反射片组成，液晶层的折射率各向异性与补偿层的折射率各向异性符号相反，当在把液晶分子长轴方位大致假定为一定方向的厚度方向上将无外加电压或外加任意电压时的液晶层以及补偿层切成薄片时，切成薄片的液晶层·补偿层的斜角和扭转角大致相同。在特开平08-076111号公报上公开了这样的反射型液晶显示器是层叠具有驱动用液晶层和与该驱动用液晶层反向的扭曲结构的光学补偿用液晶层，其外侧之一方配置偏振片，同时在另一方配置反射片，2个液晶层的层厚度d、双折射值Δn的积dΔn被设定成700nm以上。还有，在日本公开专利公报“特开平11-072784号公报(公开日1999年3月16日)”中展示了一种彩色液晶显示器，在一对偏振片间配置了扭曲相位差片(具有扭曲结构的光学补偿层)的2块偏振片型的液晶显示器中，扭曲相位差片的扭转角的绝对值比液晶元件的扭转角的绝对值大5～30度。然而，包括在上述特开平09-105932号公报以及特开平08-076111号公报上展示的光学配置的使用以已有方案的STN模式驱动的液晶层(以下称STN液晶层)的1块偏振光的类型的反射型液晶显示器的光学配置中，光学最佳补偿不完全，亮度、对比度、色调的均衡性不能达到最佳。并且，特开平11-072784号公报是在一对偏振片间配置扭曲相位差片的光学设计，与1块偏振片的光学设计完全不同。在液晶显示器中，有关偏振片、光学补偿层、液晶层、反射功能层的层叠顺序是重要因素，改变层叠顺序，就破坏光学补偿。因而，根据层叠顺序的设计光学配置是必须的，在1块偏振片的液晶显示器上即使应用该公报的技术，也不能使1块偏振片类型的反射型液晶显示装置的亮度、对比度、色调均衡性最佳。并且，作为液晶显示器的显示模式，与以激发液晶分子的状态获得暗显示的常白模式相比，以使液晶分子处于睡眠状态(使处于扭转状态)获得暗显示的常黑模式的暗显示补偿容易，易于得到良好黑色显示，其结果显然正常黑模式易于得到高对比度。本专利技术目的在于提供一种以依次层叠偏振片、光学补偿层、STN液晶层、反射功能层的结构(组合驱动液晶层以及光学补偿层的结构)利用反射光来显示的液晶显示器，尤其在常白模式中，提供能均衡性良好地以为获得良好的识别性所必须的高对比度实现高亮度且无彩色显示的光学配置。为了达到上述目的，本专利技术的液晶显示器的特征是，包括由以扭曲角χ取向的液晶分子构成的驱动用液晶层；由以扭曲角φ取向的分子构成的光学补偿层用光学补偿层；以及吸收透过上述液晶层并在上述光学补偿层中进行了光学补偿的光或使其部分透过的偏振层；上述扭曲角χ的绝对值|χ|和上述扭曲角φ的绝对值|φ|满足以下关系式|χ|≠|φ|根据上述构成，透过驱动用液晶层的光入射到光学补偿层进行光学补偿后，射入偏振层。在该偏振层中，通过光吸收或部分透过，按所要求的颜色进行显示。对于象上述构成的液晶显示器，近年来，要求使亮度、对比度以及色调均衡最佳，在已有的液晶显示器的设计中，光学补偿的最佳化不完全，依然达不到上述要求。例如，在已有的液晶显示器中，为使与双单元结构设计方式相同，沿认为液晶分子长轴的方位大致为一定方向的厚度方向使无外加电压时或外加任意电压时的液晶层以及补偿层切成薄片，对于这一点，切成薄片的液晶层·补偿层的扭转角度大致相同。因此，按照这样的结构，不能够使亮度、对比度、色调均衡达到最佳化。另一方面，根据本专利技术的上述结构，构成上述液晶层的液晶分子扭曲角χ的绝对值|χ|和构成上述光学补偿层分子扭曲角φ的绝对值|φ|满足关系式|χ|≠|φ|，即绝对值|χ|和|φ|彼此不同。具体来说，本专利技术发现，设定光学配置使之满足|χ|＜|φ|或|χ|＞|φ|就能均衡性良好地实现高对比度、高亮度、无彩色。本专利技术的其他目的、特征以及优点，通过以下记载会充分了解到。而且参照附图的下文说明会明白本专利技术的权益。图1是表示本专利技术一实施形态的反射型彩色液晶显示器的构成剖面图；图2是说明表示图1的彩色液晶显示器具有的各光学元件的位置关系的说图；图3(a)～3(c)都是表示本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器，其特征是，包括： 驱动用液晶层（８），由以扭曲角ｘ取向的液晶分子组成； 光学补偿用光学补偿层（２），由以扭曲角φ取向的分子组成；以及 偏振层（１），吸收透过上述液晶层（８）的、用所述光学补偿层（２）作了光学补偿的光或使其一部分透过， 所述扭曲角ｘ的绝对值｜ｘ｜和所述扭曲角φ的绝对值｜φ｜满足以下关系式： ｜ｘ｜≠｜φ｜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：土肥敦之，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]