彩色液晶显示装置制造方法及图纸

一种彩色液晶显示装置，包括一个具有多个第一电极的第一基片，一个和第一基片相对设置并具有至少一个和第一电极相对的第二电极的第二基片，第二电极设置在和第一基片相对的一个表面上，及一种含有一种二向色染料和一种手性材料并密封在第一和第二基片之间的液晶材料。多个荧光层对应于第一和第二电极相对的部分定义的象素区放置。对应于各荧光层，用以反射透过各个荧光层的光的下涂白色的层形成在与荧光层的光入射侧的表面的相对侧上。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种液晶显示装置，特别是关于一种使用含有一种二向色染料的手性向列液晶的彩色液晶显示装置。在一个TN型有源矩阵液晶显示装置中，外部入射的光由偏振片中的一个线性偏振，并入射到液晶层上。在透过液晶层的光中，只有平行于另一偏振片的透射轴的分量能从其中射出。由于这个原因，在偏振片中的光吸收导致的光损耗较大，结果导致屏幕发暗。这个问题在一个具有一个放置在装置的后表面侧的反射板的反射型液晶显示装置中尤其显著。更具体地，反射型液晶显示装置通过自然光或室内照明光进行显示操作。即，装置使用的只是弱光。此外，入射到液晶显示装置的前表面侧的光两次通过偏振片对，直至光由反射板反射，并从前表面侧射出。由于这个原因，光损失较大，而屏幕变得相当昏暗。在一个使用一个安置在后表面侧的背侧光的透射液晶显示装置中，入射到后表面侧的光，一次通过一对偏振片中每一个，直至光从前表面侧出来。由于这个原因，在透过液晶显示装置中的光损失小于在反射液晶显示装置中的光损失。然而，屏幕的亮度只是来自背侧照明光亮度的1/2或更小。一个传统的彩色液晶显示装置使用滤色器来吸收透射光中具有除了一个特定波长范围外的波长的光成分以使透射光成为彩色光，从而显示一个彩色图象。然而，由滤色器吸收的光量较大。特别是在一个反射液晶显示装置中，由于光两次透过滤色器，显示变得相当昏暗。即，在使用滤色器的液晶显示装置中，尤其会出现一个暗显示的问题。作为一个用以显示明亮彩色图象的液晶显示装置，一种使用液晶的双折射特性的双折射控制液晶显示装置为人熟知。在这种双折射控制液晶显示装置中，通过对液晶施加一个电场，液晶分子的取向发生改变。此时，通过利用在液晶单元的双折射中的变化进行彩色显示。然而，在这种双折射控制液晶显示装置中，由于显示颜色和灰度级都随所加电压的变化而变化，难于实现一个全色彩显示。为了解决这些问题，已经提出一种使用TFT器件的客-主(guest-host)型反射液晶显示装置。在这种类型的液晶显示装置中，在根据所加电压重新定向的液晶分子中加入一种二向色染料，并使用了一个两色彩的补色滤色器，即兰绿色和红色，因此实现了一个四色的多色显示。然而，由于使用了滤色器，显示仍然较暗。此外，为了实现一个全色彩显示，需要三色的滤色器，例如R，G和B或Y，M和C滤色器，结果导致更暗的显示。另外，作为解决此问题的一种技术，已经提出了一个基于一个使用向列-胆甾相转换的白色调整(white tailor)模式的液晶显示装置。基于这种模式的液晶显示装置使用一种含有一种二向色染料的液晶。通过控制加到液晶上的电压，向列液晶的取向状态发生改变，而且和液晶分子一起取向的二向色染料的光吸收特性发生改变，因此完成一个显示操作。然而在传统的客-主型液晶显示装置中，对于施加的电压会出现不连续的光学响应，而且电光特性的滞后作用较大。由于这个原因虽然能完成二色显示但不能完成灰度显示。此外，液晶的取向被打乱，引起一个条带形式的取向失败。本专利技术的一个目的是提供一种能够显示一个明亮的彩色图象的液晶显示装置。本专利技术的另一个目的是提供一种使用一种二向色染料的液晶显示装置，其中液晶分子稳定地取向且滞后作用小。本专利技术的再一个目的是提供一种使用一种二向色染料的液晶显示装置，其能进行灰度显示。本专利技术的又一个目的是提供了一种使用一种二向色染料的反射液晶显示装置，其能提供一个明亮的显示和进行灰度显示。为了实现上面的目的，根据本专利技术的第一个方面，提供一个彩色液晶显示装置，包括一个具有多个第一电极的第一基片；一个和第一基片相对放置，并具有至少一个和第一电极相对的第二电极的第二基片，第二电极安置在和第一基片相对的表面上；对应于由该多个电极定义的象素区设置的多个荧光层；反射装置，相应于各荧光层，放置在各荧光层的光入射表面的相反侧，用以反射透过各荧光层的光，及一种液晶材料，含有一种二向色染料和一种手性材料，并以扭转取向状态封装在第一和第二基片之间。在本专利技术中，反射装置较好地是一个下涂白色的层，用以使反射光具有表现出大致平坦的谱分布的光特性。另外，第一基片可由白色材料制成，以使第一基片兼作该下涂白色的层，而第一电极可形成在它上面。可以任意设置第一电极、反射部件和荧光层的叠置结构。这些部件可以以下面次序中的一种叠置第一电极——反射部件——荧光层；反射部件——第一电极——荧光层；和反射部件——荧光层——第一电极。另外，第一电极和荧光层可以叠置在基片的一个表面上，而反射部件可以形成在基片的另一表面上。此外，每个第一电极可由一种具有光反射特性的导电薄膜做成，以便也作为一个反射装置。可通过为荧光层使用用于发射三原色即红、兰、绿中的至少一种的荧光的荧光材料来进行一个多色显示操作。本专利技术的彩色液晶显示装置对每一象素使用了一个有源元件，并作为一个有源矩阵型显示装置被驱动。对于每一个有源元件，可以使用一个通过重叠薄膜形成的薄膜晶体管、一个具有二极管特性并通过在导电薄膜之间插入一个绝缘薄膜形成的两端元件(MIM)等等。通过使用这样的有源元件， 可以可靠地显示一个具有很多灰度级的图象。当一个液晶显示装置含有有源元件时，反射装置可由和用于一个栅电极且具有光发射特性的金属膜相同的金属膜做成。此外，当反射装置由导电材料做成，并通过一个绝缘薄膜和第一电极相对放置时，由反射装置和第一电极可形成一个补偿电容。根据本专利技术的液晶显示装置，在第一和第二电极之间施加一个电压，以对液晶施加一个电场，从第二基片入射到液晶显示装置的光透过液晶并到达荧光层和反射装置或下涂白色的层。这个入射光被荧光层和反射装置或下涂白色的层反射，再次透过液晶，并从第二基片侧射出。即，从第二基片入射到液晶显示装置的光被反射装置或下涂白色的层有效地反射，并从第二基片侧出射。该液晶显示装置的透射率增加，而因此可以得到一个明亮的显示图象。此外，由于本专利技术的彩色液晶显示装置没有使用偏振片，故用于显示操作的光量较大，可以得到一个明亮的图象。另外，可以增加视角。由于每一荧光层将吸收光的能量转换成具有预定波长的光(荧光)，可以显示一个明亮的图象。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种彩色液晶显示装置，包括一个第一基片；以矩阵的形式形成在第一基片上的多个有源元件；一个形成在第一基片上覆盖上述有源元件的绝缘膜；以矩阵的形式形成在绝缘膜上，并分别与上述有源元件相连的象素电极；一个和第一基片相对设置的第二基片；一个形成在第二基片的一个和第一基片相对的表面上的反电极；一种含有一种二向色染料和一种手性材料，并以扭转取向状态密封在第一和第二基片之间的液晶材料；及叠置在上述象素电极或反电极上的荧光层。根据本专利技术的该彩色液晶显示装置，由于没有使用偏振片，用于显示操作的光量较大，因而可以得到一个明亮的图象。另外，可以增加视角。由于每一荧光层将吸收的光的能量转换成具有预定波长的光(荧光)，可以显示一个明亮的图象。根据本专利技术的第三个方面，提供了一种彩色液晶显示装置，包括一对具有形成在其相对表面上的电极的基片，它们已经经过预定的取向处理，且具有预定的单元间隔D设置，而一种手性向列液晶材料密封在这对基片之间，具有一个90度至300度的扭转角θ、含有一种二向色染料并有一个单元间隔D和一个螺旋间距(pitch)P的比值D/P满足θ/2π-1/4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，包括：一个具有多个第一电极的第一基片；一个第二基片，和所述的第一基片相对设置并具有至少一个和第一电极相对的第二电极，第二电极安装在和所述的第一基片相对的一个表面上；对应于由该多个电极定义的象素区域设置的多个荧光 层；反射装置，对应于所述的荧光层，设置在与各荧光层的光入射表面相对的一侧上，用以反射透过所述各荧光层的光；及一种液晶材料，含由一种二向色染料和一种手性材料，并以扭转取向的状态密封在所述的第一和第二其片之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：武井寿郎，青木久，吉田哲志，
申请(专利权)人：卡西欧计算机公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]