[發明專利]改善了顯示對比度的反射式液晶顯示器

無效

• 申請號: 01139346.7
• 申請日: 2001-11-26
• 公開（公告）號: CN1360219A
• 公開（公告）日: 2002-07-24
• 發明（設計）人: J·格魯普
• 申請（專利權）人: 阿蘇拉布股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1333
• 分類號: G02F1/1333;G02F1/1335;G02F1/1343
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 鄒光新,梁永

發明背景

本發明涉及反射式液晶顯示器，特別是改善了顯示對比度，從而使顯示出來的字符跟它的背景形成明顯對比的液晶顯示器。

背景技術

反射式液晶顯示器具有不同的類型。例如透射式顯示器，在顯示單元的背后有一個金屬反射器或者電介質反射器。

透射式顯示器常常包括一個吸收式偏振片，放在這個單元的前面，還有第二個吸收式偏振片放在這個單元的后面，它的偏振方向垂直于放在這個單元前面的第一個吸收式偏振片的偏振方向。例如雙扭式向列相液晶也就是TN液晶單元。光的第一個偏振分量被放在這個單元前面，也就是在接受入射光的一面的吸收式偏振片吸收，而垂直于第一個廣分量的第二個光分量則透射到這個雙扭式向列相液晶單元上。在這個雙扭式向列相液晶單元中，透射光的極化方向旋轉90度，從而使它們能夠透射過去而不會被第二個吸收偏振片改變，使這個單元后面的觀察者能夠看到它。在施加了控制電壓改變雙扭式向列相液晶的光學狀態的地方，通過了單元前面放置的吸收式偏振片的透射光通過所述單元而不會被這個雙扭式向列相液晶單元改變，被放在這個單元后面的第二個吸收式偏振片所吸收。這樣，在這個單元后面的觀察者就能夠看到白色背景上顯示的字符。

為了將透射式單元變成反射式單元，如上所述，只需要在這個透射式單元后面放置一個金屬反射器或者電介質反射器。這樣，對于這個顯示單元是一個雙扭式向列相液晶單元的情況，通過所述單元前面的吸收式偏振片的雙扭式向列相液晶單元透射過來的光被這個液晶旋轉90度，然后透射過去而沒有被這個雙扭式向列相液晶單元后面的第二個吸收式偏振片改變，這第二個吸收式偏振片的極化方向垂直于第一個吸收式偏振片，最終被反射器所反射。這一束光沿著同樣但方向相反的路徑通過這個單元和吸收式偏振片，能夠被所述單元前面，也就是被入射光所在一側的觀察者看到。

也有一些反射式液晶單元沒有任何偏振片。例如用聚合物穩定的膽甾醇型也就是“PSCT”液晶單元。

某些膽甾醇型液晶具有周期性的雙扭式結構，它會因為布拉格反射，將跟液晶的旋轉方向相同的圓極化光反射出去。這樣，右旋膽甾醇型液晶會反射右旋圓極化光，而會使左旋圓極化光通過。相反，左旋極化膽甾醇型液晶會反射左旋圓極化光。

沒有偏振片用膽甾醇型反射式液晶的顯示單元需要采用黑色吸收層，放在這個單元的后表面上。在選中的電極上施加一個適當的控制電壓，改變這些電極交叉點上液晶的光學狀況的時候，控制電壓使液晶進入一種反射狀態，或者進入一種透明狀態。在反射狀態中，膽甾醇型液晶反射一種偏振光的反射系數基本上等于0.5，而另外一個極化方向上的光則通過并且被吸收層吸收掉。施加控制電壓的時候，液晶進入透明狀態，從而允許單元后面的黑色層吸收的所有光通過。位于單元前面也就是入射光進入單元的一側的觀察者就能看見光亮背景上的黑色顯示。

在制造過程中反射式單元背面黑色吸收層的放置存在一些問題。液晶單元常常是批量生產的。所有這些液晶單元用這兩塊板，還有形成一個網絡將這些板連接起來的密封材料，形成所述單元的側壁。這些側壁形成一個空腔，在其中填滿液晶。每一批都用玻璃切割技術，或者沿著平行直線鋸開，分成矩形條。由于每一個單元都在條的邊緣有一個開口，這些單元都被隨后填滿，并且密封它們的開口，然后沿著垂直于前面那些直線的直線將這些條分成一個一個矩形單元。這樣，如果這些單元的線條有一些部分偏離了矩形的形狀，就通過研磨成型。

將成批的單元分割成一個一個的單元之前將黑色吸收層涂在所有單元共用的兩個極板的一塊上。黑色的吸收層有可能沒能覆蓋對應平板的整個表面，因為它有可能被損壞并且影響切割和研磨操作。這些單元也可以一個一個地制作，但是這樣做會使制造過程比成批地生產更加復雜價格更加昂貴。因此，目前采用的技術是在它的最終圖形上在每一個單元共用的平板之一上涂上黑色吸收層。這樣做比將黑色的吸收層分別涂在每一個單元上要簡單，但是它比較復雜，需要較高的精度，因而不可避免地使這些單元的最終價格更高。

反射式單元的另外一個常見問題是具有不同光折射指數的兩種不同材料之間每個表面對入射光多次反射所造成的光損耗。通過本專利申請的圖1能夠更好地理解這個問題。

用數字1表示的上述反射式顯示器包括前面的第一個透明基底2，也就是接受入射光的一側，以及在背面的第二個基底4，基底4跟前基底2平行。

基底2和4可以用玻璃或者塑料制成。它們用一個密封框6連接起來，在它們之間形成一個空腔，用于容納例如膽甾醇型反射式液晶的薄膜或者層8。