反射型液晶显示元件制造技术

一种反射型液晶显示元件，备有液晶单元，液晶单元具有上、下基板，两基板间设置液晶层。显示元件还备有配置在上基板侧的偏光膜，配置在下基板侧的光反射手段，配置在偏光膜与液晶单元间从法线方向看具有延迟轴的光学构件。偏光膜的吸收轴与光学构件的延迟轴的夹角在约８８°至约９２°范围，或约－２°至＋２°范围。光学构件相对于法线方向的延迟值在约５０ｎｍ至约５００ｎｍ范围。该显示元件具有广视角、明亮、相对外光变化确保一定以上光利用率的优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及显示元件，特别涉及液晶材料制作的反射型液晶显示元件。液晶显示元件具有薄、轻的特点，故广泛地应用于显示器等各种用途。液晶显示元件本身并不发光，而是一种改变光透射强度进行显示的光接收型元件，用数伏有效电压即可对其驱动。因此，利用液晶显示元件下层备有反射板的液晶显示元件作为反射型显示元件，可利用外部光的反射光进行显示，从而获得消耗电能极低的显示元件。已往的反射型彩色显示元件备有具有彩色滤光片的液晶单元，以及夹着该液晶单元配置的一对偏光膜。彩色滤光片设在上述液晶单元一侧的基板上，彩色滤光片制作在基板上，再在其上形成透明电极。通过将电压加给该液晶单元，改变液晶材料的液晶分子的定向状态，改变各色彩色滤光片中的光透射率，进行彩色显示。一块偏光板的光透射率最高约为45％左右。此时平行于偏光膜吸收轴的偏光透射率约为0％，垂直偏光的透射率约为90％。在采用2块偏光板的反射型液晶显示元件中，光来回4次通过偏光膜而射出。因此，在忽略彩色滤光片中光吸收情况下，该液晶显示元件的光利用率为(0.9)4×50％＝32.8％即，光利用率在黑白液晶面中也只有约33％，该值成为最高光利用率。因此，为了提高显示亮度，人们提出这样的结构，仅在液晶单元上侧设置一块偏光膜，并利用一块偏光膜和反射板夹住液晶单元(参见如特开平7-146469号公报，特开平7-84252号公报)。此时，光来回通过偏光膜2次。在忽略彩色滤光片中光吸收情况下，光利用率为(0.9)2×50％＝40.5％即，与2片偏光膜结构相比，光利用率最大可望提高约23.5％。但是，反射型液晶显示元件的光利用率不只是取决于构件最优化。反射型液晶显示元件，不像透射型液晶显示元件那样利用背照光系统等固定光源进行显示，而是利用随环境状态作种种变化的外光进行显示。外光有直接光和间接光、或平行光与散热光混在一起，而且外光的入射方向会有种种变化。因此，反射型液晶显示元件在外光状态发生变化时，也必须保持一定值以上的光利用率。已有的反射型液晶显示元件存在的问题是显示特性随外光条件而变。问题的原因之一是视角狭窄。所谓液晶显示元件视角就是在斜入射外光的比率大时从正常观察位置射出的有效光的利用率下降。本专利技术的目的在于提供一种在仅使用一块偏光板的反射型液晶显示元件中即使外光条件变化也能保证一定值以上的光利用率、具有宽视角特性的明亮的反射型液晶显示元件。本专利技术的反射型液晶显示元件，备有液晶单元，该液晶单元具有上基板、下基板、设置在所述上下基板间的液晶层；配置在所述液晶单元的所述上基板侧的偏光膜；配置在所述液晶单元的所述下基板侧的光反射手段；配置在所述偏光膜与所述液晶单元间、从法线方向看时具有延迟轴的光学构件，其特征在于，所述偏光膜的吸收轴与所述光学构件的延迟轴的夹角在(1)约88°至约92°范围、(2)约-2°至+2°范围的两范围至少一个范围内。最好是，对所述光学构件法线方向的延迟值在约50nm至500nm范围。由上述构成获得的反射型液晶显示元件，具有广视角特性，对外光条件的变化也能确保一定以上的光利用率，具有高的亮度。附图概述图1为本专利技术实施形态1和2反射型液晶显示元件基本结构的剖面图；图2(a)为相对于所述反射型液晶显示元件视角的反射率特性曲线图；图2(b)为作为比较用从所述反射型液晶显示元件省掉具有延迟轴的光学构件后液晶显示元件的反射率特性曲线；图3(a)为说明备有本专利技术实施形态2反射型液晶显示元件的正型混合倾斜型光学构件用的折射率示意图，图3(b)为从“ny”方向看时上述光学构件的剖面示意图。图4(a)为说明备有本专利技术实施形态2变形例反射型液晶显示元件的负型混合倾斜型光学构件用的折射率示意图，图4(b)为从“ny”方向看时上述光学构件的剖面示意图。图5为本专利技术实施形态3反射型液晶显示元件的大致结构的剖面图。图6为本专利技术实施形态4反射型液晶显示元件的大致结构的剖面图。图7为本专利技术实施形态5反射型液晶显示元件的大致结构的剖面图。图中标号说明1，5，6，7为液晶单元；10，50，60，70为偏光膜；11，51，61，71为光学构件；12，52，62，72为光学补偿层；13a，51a，61a，71a，为基板；13b，51b，61b，71b为基板；14，54，64，74为彩色滤光层；15a，55a，65a，75a为定向层；15b，55b，65b，75b为定向层；16，56，66，68，76为透明电极；17，57，67，77为液晶层；18，58，78为金属反射电极；59为散射膜层；69为漫反射板；80为栅极；81为源极；82为TFT元件，83为漏极；84为平坦膜；85为接触孔。本专利技术详细说明本专利技术反射型液晶显示元件，备有在一对基板间具有液晶层的液晶单元；与所述液晶层相对配置在一基板侧的一片偏光膜。与所述液晶层相对配置在另一基板侧的光反射手段，其特征在于，在所述偏光膜与液晶单元间备有从法线方向看时具有延迟轴的光学构件，所述光学构件相对法线方向的延迟值为50nm～500nm，所述偏光膜的吸收轴与所述光学构件的延迟轴的夹角为88°～92°。按照该结构，利用光学构件补偿斜视偏光膜时产生的偏光度视角变化。其结果所获得的反射型液晶显示元件改善了反射型液晶显示元件的视角特性，与外光相关性小，具有明亮的图像显示。本专利技术另一反射型液晶显示元件，备有在一对基板间具有液晶层的液晶单元；与所述液晶层相对配置在一基板侧的一片偏光膜。与所述液晶层相对配置在另一基板侧的光反射手段，其特征在于，在所述偏光膜与液晶单元间备有从法线方向看时具有延迟轴的光学构件，所述光学构件相对法线方向的延迟值为50nm～500nm，所述偏光膜的吸收轴与所述光学构件的延迟轴的夹角为-2°～+2°。按照该结构，利用光学构件补偿斜视偏光膜时产生的偏光度视角变化。其结果所获得的反射型液晶显示元件改善了反射型液晶显示元件的视角特性，与外光相关性小，具有明亮的图像显示。所述光学构件相对于法线方向的延迟值最好在200nm～400nm。该结构可获得具有更良好视角特性的反射型液晶显示元件。所述光学构件最好是高分子膜。该结构不增加厚度或重量而能获得具有良好视角特性的反射型液晶显示元件。所述高分子膜可用聚碳酸酯、多芳基化合物、或聚砜等形成。所述光学构件最好是混合倾斜型。该结构利用光学构件补偿了斜视偏光膜时发生的偏光度视角变化，而且液晶单元的倾斜状态也得到光学补偿。结果进一步提高了视角改善效果。在所述混合倾斜型光学构件中，最好是这样一种正型混合倾斜型，即折射率“nx、ny、nz”满足关系“nx＞ny≈nz”，“ny”包含在光学构件的面内方向，从“ny”方向看时的“nx”在光学构件的一侧约0°～约10°，在光学构件的另一侧的倾斜角约60°～约90°，其间连续倾斜变化。这样的正型混合倾斜型的光学构件备有垂直定向处理过的基材、水平定向处理过的基材、和封入所述两基材间的向列液晶。或，在所述混合倾斜型光学构件中，折射率“nx、ny、nz”满足“nx≈ny＞nz”的关系，折射率“ny”包含在光学构件的面内方向，从“y”方向看所述光学构件时的折射率“nz”在光学构件一侧中为约0°～约10°，在另一侧中为约60°～约90°，在光学构件的一侧至另一侧间、折射率连续倾斜变化。也即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射型液晶显示元件，其特征在于，备有：液晶单元（１，５，６，７），该液晶单元具有上基板（１３ａ，５３ａ，６３ａ，７３ａ）、下基板（１３ｂ，５３ｂ，６３ｂ，７３ｂ）、设置在所述上下基板间的液晶层（１７，５７，６７，７７）；配置在所 述液晶单元的所述上基板侧的偏光膜（１０，５０，６０，７０）；配置在所述液晶单元的所述下基板侧的光反射手段（１８，５８，６８，７８）；配置在所述偏光膜与所述液晶单元间、从法线方向看时具有延迟轴的光学构件（１１，５１，６１，７１）， 所述偏光膜的吸收轴与所述光学构件的延迟轴的夹角在（１）约８８°至约９２°范围、（２）约－２°至＋２°范围的的两范围至少一个范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口久典，关目智明，岩井義夫，小川铁，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]