反射式彩色液晶显示装置制造方法及图纸

具备把１８０～２７０度扭曲取向的向列液晶（６）夹持在分别具有透明的第１电极（３）的第１基板（１）和具有第２电极（４）的第２基板（２）之间，在上述第１基板或第２基板上设置多种颜色的滤色片（７）构成的ＳＴＮ液晶元件，在该第２基板（２）的观看一侧，中间介有相位差板（１２）配置吸收式偏振片（１１），在第１基板（１）的与观看一侧相反的一侧，顺次配置扩散层（１３）和反射式偏振片（１４）和光吸收层（１５），构成反射式彩色液晶显示装置。用该装置可以进行明亮、对比度高且色彩也良好的彩色显示。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及彩色液晶显示装置，特别是涉及内置滤色片可以显示多种颜色的反射式彩色液晶显示装置的构成。
技术介绍
现有的反射式液晶显示装置主要使用用TN(扭曲向列)液晶元件(单元)或STN(超扭曲向列)液晶元件(单元)进行黑白(单色)显示的反射式液晶显示装置。但是，近些年来，彩色化的要求很强，内置滤色片的反射式液晶显示装置的开发一直在大力进行。内置有滤色片的反射式液晶显示装置，粗分起来可分为以下3种。第1种现有例使用完全不用偏振片的液晶模式。有向液晶材料中混入了黑色染料的宾主方式或使液晶材料分散到高分子聚合物中的聚合物分散方式等。不论哪一种方式，由于不用偏振片故虽然亮度良好，但对比度低，还未达到实用化。第2种现有例使用1块偏振片，且在液晶显示装置的内侧内置反射片。该方式还可以再分成2种类型，即分成使用镜面的内置反射片且在其表面上设置扩散层的类型，和使用具有散射性的反射片的类型。不论哪一种类型，由于只用1块偏振片故虽然亮度良好，但对比度仍然低。此外，在使用镜面的内置反射片的类型的情况下，入射光的正反射方向虽然是明亮的，但在除此之外的角度上急剧地变暗，视场角特性非常不好。在另一方的使用具有散射性的反射片的类型的情况下，散射性难于控制，且制造工序也复杂。第3种现有例，是使用2块偏振片且在通常的黑白用液晶显示装置中具备滤色片的液晶显示装置。由于使用2块偏振片，故虽然对比度良好，但缺点是显示暗。但是，人们发现了采用把具有透射轴和反射轴且反射在反射轴的方向上进行振动的线偏振光的反射式偏振片用作下偏振片的办法，亮度得到改善，正在探讨实用化。使用该反射式偏振片的现有例，公开于例如日本特开平10-3078号公报中。但是，在该公报中，主要公开的是使用有源器件的TN模式的反射式显示装置。使用有源器件的液晶显示装置，对比度虽然良好，但是由于开口率降低故亮度降低。对此，不使用有源器件的无源矩阵液晶显示装置，开口率增高，在亮度这一点上有优势。此外，在上述公报中，虽然公开的是可以采用使用扭曲角度90度以上的STN液晶元件、相位差板和反射式偏振片的办法，提供反射式彩色显示装置，但是，在实施例中所述的液晶显示装置，却是在通常的黑白显示用STN液晶显示装置中具备滤色片的液晶显示装置。通常的黑白显示用STN液晶显示装置，虽然是在不加电压时可以得到显示白色的常态白色类型的装置，但是与亮度相比为了强调白度，就要抑制长波长一侧的透射率，结果是平均透射率变低。此外，黑色显示也将成为多少带点蓝的黑色，故作为光阀的性能不好。即，在通常的黑白显示用STN液晶显示装置中具备滤色片的反射式彩色液晶显示装置，由于亮度降低故将成为暗的显示，此外还因为光阀性能因每种颜色而异，故不能得到良好的色彩。专利技术的公开本专利技术就是为解决这些问题而专利技术的，目的是提供一种显示明亮、对比度高、色彩也良好的反射式液晶显示装置。为了实现上述目的，本专利技术的反射式液晶显示装置具备STN液晶元件，其构成为把180～270°扭曲取向的向列液晶夹持在分别具有透明的第1电极的第1基板和具有第2电极的第2基板之间，上述第1电极和第2电极中间介有上述向列液晶而对置，在上述第1基板或第2基板上设置多种颜色的滤色片；配置在该第2基板的观看一侧的具有透射轴和吸收轴的吸收式偏振片；配置在该吸收式偏振片与第2基板之间的相位差板；依次配置在上述第1基板的与观看一侧相反的一侧的扩散层、具有透射轴和反射轴的反射式偏振片、和几乎全部吸收入射光的光吸收层。在把上述相位差板的拉伸方向的折射率定义为nx，把与该拉伸方向垂直的方向的折射率定义为ny，把厚度方向的折射率定义为nz时，采用使用满足nx＞ny＞nz的条件的所谓Z型的相位差板的办法，就可以改善视场角，可以有效地利用来自周边的入射光，可以得到明亮的显示。或者，在把上述相位差板的拉伸方向的折射率定义为nx，把与该拉伸方向垂直的方向的折射率定义为ny，把厚度方向的折射率定义为nz时，也可以使用满足nx＞ny＝nz的条件的普通的相位差板。再有，不论在上述的哪种情况下，在把上述STN液晶元件的向列液晶的双折射率之差Δn与单元间隙d之积Δnd设为Rs，把上述相位差板的光程差设为Rf时，理想的是使其差ΔR＝Rs-Rf的值成为0.27微米～0.35微米，这样，白色的平均透射率变高，也可以得到良好的黑色特性。用扭曲相位差板来代替该反射式彩色液晶显示装置，也可以得到高透射率的白色特性、良好的黑色特性和宽视场角特性。在这种情况下，在设上述STN液晶元件的向列液晶双折射率之差Δn与单元间隙d之积Δnd为Rs，STN液晶元件的扭曲角度为Ts，扭曲相位差板的光程差值为Rc，该扭曲相位差板的扭曲角度为Tc时，理想的是各扭曲角度的绝对值之差ΔT＝|Ts|-|Tc|的值为10°～30°，ΔR＝Rs-Rf的值为0.15微米到0.30微米。此外，上述滤色片的分光特性所产生的最大透射率可以大于80％，最小透射率可以从20％到50％。最好是上述STN液晶元件的第1基板的厚度比第2基板的厚度薄。此外，也可以在上述反射式彩色液晶显示装置中的反射式偏振片的外侧，配置透过入射光的一部分的半透射式光吸收层和背光源来取代光吸收层。这样，即便是在夜间等的暗的环境下，也可以借助于使背光源发光得到明亮的显示。在这种情况下，在把上述相位差板的拉伸方向的折射率定义为nx，把与该拉伸方向垂直的方向的折射率定义为ny，把厚度方向的折射率定义为nz时，也可以使之满足nx＞ny＞nz的条件。或者，也可以不使用该相位差板而代之以使用扭曲相位差板。上述半透射式光吸收层，可以是用黑色染料或黑色颜料染色为使透射率成为从20％到60％的塑料薄膜。或者，上述半透射式光吸收层也可以这样地形成用黑色系的油墨在反射式偏振片的背面或背光源的前面的任一个面上进行印刷，使得透射率成为从20％到60％。附图的简单说明附图说明图1的示意性的剖面图示出了本专利技术的反射式彩色液晶显示装置的实施例1的构成。图2是图1所示的反射式彩色液晶显示装置中的STN液晶元件与反射式偏振片的配置关系的说明图。图3(与图2)同样是该吸收式偏振片与相位差板的配置关系的说明图。图4的示意性的剖面图示出了本专利技术的彩色液晶显示装置的实施例2的构成。图5是图4所示的反射式彩色液晶显示装置中的STN液晶元件与反射式偏振片的配置关系的说明图。图6(与图5)同样是该吸收式偏振片与相位差板的配置关系的说明图。图7的示意性的剖面图示出了本专利技术的彩色液晶显示装置的实施例3的构成。图8的曲线图示出了本专利技术的各实施例的反射式彩色液晶显示装置中使用的滤色片的分光特性。图9的曲线图示出了本专利技术的各实施例的反射式彩色液晶显示装置中使用的ITO的透射率特性。图10的曲线图示出了从本专利技术的各实施例的反射式彩色液晶显示装置中除掉了滤色片的情况下的透射率特性。图11的示意性的剖面图示出了本专利技术的彩色液晶显示装置的实施例4的构成。图12的平面图示出了图11中的滤色片和第2电极的形状。图13的曲线图示出了从本专利技术的实施例4到实施例6中使用的半透射式光吸收层的透射率特性。图14的曲线图示出了从本专利技术的实施例4到实施例6中使用的背光源的发光光谱。图15的示意性的剖面图示出了本专利技术的彩色液晶显示装置的实施例5的构成。图16的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射式彩色液晶显示装置，其特征是具备：ＳＴＮ液晶元件，其构成为把１８０～２７０°扭曲取向的向列液晶夹持在分别具有透明的第１电极的第１基板和具有第２电极的第２基板之间，上述第１电极和第２电极中介上述向列液晶而对置，且在上述第１基板或第 ２基板上设置多种颜色的滤色片；配置在上述第２基板的观看一侧的具有透射轴和吸收轴的吸收式偏振片；配置在该吸收式偏振片与上述第２基板之间的相位差板；依次配置在上述第１基板的与观看一侧相反的一侧的扩散层、具有透射轴和反射轴的反射式偏振 片、几乎全部吸收入射光的光吸收层，在把上述相位差板的拉伸方向的折射率定义为ｎｘ，把与该拉伸方向垂直的方向的折射率定义为ｎｙ，把厚度方向的折射率定义为ｎｚ时，满足ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ的条件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金子靖，
申请(专利权)人：时至准钟表股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]