反射型液晶显示装置制造方法及图纸

技术编号:7146162 阅读:267 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种反射型液晶显示装置。该反射型液晶显示装置包括:能够在透过状态与散射状态之间切换状态的液晶层(1);前面基板(3)和背面基板(2),将液晶层(1)保持在该前面基板(3)和背面基板(2)之间;一对电极(4、8),其夹着液晶层(1)配置,并向液晶层(1)施加电压;和在液晶层(1)与前面基板(3)和背面基板(2)之间分别形成的第一取向膜(13)和第二取向膜(12),液晶层(1)在各个像素具有:连续的壁(10);被壁(10)分离的多个小室(14);和多个液晶区域(11),该多个液晶区域(11)分别在多个小室(14)中的任一个形成,多个液晶区域(11)包括在与液晶层(1)平行的面内具有指向矢(20)的第一液晶区域和第二液晶区域(11),第一液晶区域和第二液晶区域(11)的指向矢(20)朝向相互不同的方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及反射型液晶显示装置
技术介绍
在现有的反射型液晶显示装置中,使用TNCTwisted Nematic 扭转向列)模式、 STN(Super Twisted Nematic 超扭转向列型)模式等显示模式。但是,在使用这些显示模 式的情况下,需要在液晶面板的表面配置偏光板,存在由于偏光板的光吸收而光利用效率 下降的问题。因此,作为不需要偏光板的新的显示模式,提出有如下方案通过向液晶层施加 的电压,在使光散射的散射状态与使光透过的透过状态之间使状态切换而进行显示的模式 (以下称为“散射-透过模式”)。在该显示模式中,例如使用高分子分散型液晶(Polymer DispersedLiquid Crystal :PDLC)0使用PDLC的液晶层(PDLC层)具有分散在高分子中的多个液晶区域(也称为“液 晶滴”)。各液晶区域形成在由壁限定的空间(以下称为“小室”)内,该壁由高分子构成。 在这样的PDLC层中,在不施加电压时(未施加电压时),在液晶区域内的液晶与高分子之 间产生折射率的差,光在它们的界面发生散射,从而得到白显示。当对PDLC层施加电压时 (施加电压时),液晶的取向发生变化,液晶与高分子的折射率的差变得大致相等,因此,光 透过PDLC层。此时,如果在液晶层的背面侧配置光吸收板,则透过的光被光吸收板吸收,从 而得到黑显示。也可以代替光吸收板,在液晶层的背面侧设置对特定的颜色的光进行有选择的反 射的反射层。例如通过设置呈现特定的颜色的平滑的金属板(镜),在PDLC层为前方散射 型液晶的情况下,能够以特定的颜色和黑色(镜面反射)进行显示。此外,通过设置呈现特 定的颜色的金属板,在PDLC层为后方散射型液晶的情况下,能够以白色和特定的颜色进行显不。或者,也可以在液晶层的背面侧配置回归反射层。例如,在专利文献1中公开有将 回归反射层和PDLC进行组合的显示装置(回归反射型液晶显示装置)。以下,以回归反射 型液晶显示装置为例,对使用PDLC的现有的显示装置的结构进行说明。图11是在专利文献1中公开的有源矩阵驱动的回归反射型液晶显示装置的示意 的截面图。显示装置300包括彩色滤光片119 ;设置有透明对置电极111和取向膜112的 前面基板110 ;以与前面基板110相对的方式配置的背面基板109 ;和设置在这些基板110、 109之间的液晶层(PDLC层)113。在背面基板109设置有多个开关元件(TFT) 101,在其上形 成有具有显示出回归反射性的表面形状的绝缘层102 ;多个反射电极105 ;和取向膜118。 反射电极105在绝缘层102上形成,具有反映绝缘层102的表面形状的凹凸。针对每个成 为图像显示的一个单位的像素,多个反射电极105相互分离地配置。各反射电极105经由 形成于绝缘层102的接触孔与对应的开关元件101的漏极电极连接。取向膜118在绝缘层 102和反射电极105之上形成,具有反映绝缘层102的表面形状的凹凸。接着,对显示装置300的动作进行说明。在显示装置300中,使向对置电极111与反射电极105之间施加的电压变化,由 此,能够在使光透过的透过状态与使光散射(前方散射和后方散射)的散射状态之间切换 液晶层113。当液晶层113被控制为透过状态时,来自显示装置外部的光源、周围的光在通 过前面基板110和液晶层113之后,被反射电极105向光射入的方向反射。此时,从显示装 置到达观察者的像是观察者自己的眼睛,因此,得到“黑”显示状态。另一方面,当液晶层113被控制为散射状态时,来自光源、周围的光从前面基板 110侧射入液晶层113,在液晶层113被散射。在液晶层113为前方散射型液晶层的情况下, 被散射的光在反射电极105反射,并进一步经由散射状态的液晶层113向观察者方向射出。 由于液晶层113的散射,反射电极105的回归被破坏,所射入的光不返回入射方向。因此, 得到“白”显示状态。另外,图11所示的显示装置300包括作为回归反射层和像素电极发挥作用的反射 电极105,但是也能够与像素电极分别地设置回归反射层。回归反射层既可以配置在像素电 极与背面基板109之间,也可以配置在背面基板109的背面侧。在如显示装置300那样利用散射_透过模式的反射型液晶显示装置中,与使用其 它显示模式的显示装置相比,存在显示的对比度低的问题。当想要使显示装置300的白显示更明亮时,需要使液晶层113变厚,使射入液晶层 113的光更可靠地发生散射。但是,当使液晶层113变厚时,在将液晶层113切换为透过状 态时需要施加比液晶层113高的电压。如果向液晶层113施加的电压不够充分,则液晶层 113的光透过率下降,不能得到高品质的黑显示。另一方面,专利文献2 4中公开有在使用使液晶中含有双色性色素的PDLC的宾 主(Guest Host)模式的液晶显示装置中控制液晶指向矢以改善显示的对比度的方法。在 这些专利文献中,通过使液晶区域的形状为在基板的面内方向上变宽并变得扁平,将未向 液晶层施加电压时的液晶分子的指向矢控制为朝向与基板平行的方向。例如,在专利文献 2和3中公开有机械按压液晶层、使液晶滴在与基板平行的方向上成为长的扁平状的方法。 此外,在专利文献4中记载有在液晶层形成时利用与基板平行的切应力(shear stress)的 方法、仅加固液晶层的表层部的方法。根据专利文献2 4的方法,不使液晶层的厚度增大就能够改善显示的对比度。更 详细而言,在现有的含有PDLC的液晶层中,在未施加电压时,液晶区域内的液晶指向矢朝 向无规则的方向,当施加电压时,这些液晶指向矢朝向与基板垂直的方向。与此相对,在上 述专利文献2 4的方法中,能够进行控制使得未施加电压时的液晶指向矢朝向与基板平 行的方向,因此能够加大与施加电压时(液晶指向矢与基板垂直)的光吸收的差。其结果 是,与现有技术相比能够改善显示的对比度。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2006-23721号公报专利文献2 日本特开平5-80302号公报专利文献3 日本特开平7-181454号公报专利文献4 日本特开平10-319375号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的专利技术人经研讨后认为,使用专利文献2 4所公开的方法,能够控制图11 所示的显示装置300的液晶层113的液晶指向矢。但是,即使使用上述方法,也难以充分地改善液晶层113的白显示的明亮度。这是 因为,根据专利文献2 4所公开的方法,液晶区域扁平,因此,难以使液晶区域在基板面内 高密度地配置。因此,存在不能充分地提高液晶层的散射强度的可能性。此外,因为在液晶 层的厚度方向上只能配置一个液晶区域(一层结构),所以,与现有的液晶层相比,存在散 射特性下降的问题。进一步,在使用专利文献2 4所公开的方法形成的液晶层中,各液晶区域在一个 方向上扁平,因此,白显示的视角特性的方位依赖性变大。而且,还存在液晶层的形成工艺 变得极为复杂的问题。本专利技术是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,在具备能够在散射状态与透过状 态之间切换状态的液晶层的反射型液晶显示装置中,通过提高液晶层的散射状态中的散射 效率,实现比现有技术明亮的白显示。或者,在维持白显示的明亮度的同时将驱动电压抑制 得较低。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种反射型液晶显示装置,其特征在于:所述反射型液晶显示装置具备多个像素,所述反射型液晶显示装置包括:能够在使光透过的透过状态与使光散射的散射状态之间切换状态的液晶层;前面基板和背面基板,将所述液晶层保持在该前面基板和背面基板之间;一对电极,其夹着所述液晶层配置,并向所述液晶层施加电压;和在所述液晶层与所述前面基板和背面基板之间分别形成的第一取向膜和第二取向膜,所述液晶层在各个所述像素具有:连续的壁;被所述壁分离的多个小室;和多个液晶区域,该多个液晶区域分别在所述多个小室中的任一个中形成,所述多个液晶区域具有在与所述液晶层平行的面内具有指向矢的第一液晶区域和第二液晶区域,所述第一液晶区域和第二液晶区域的指向矢朝向相互不同的方向。

【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:浅冈康
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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