有效防止色彩不規則性的液晶顯示設備的製作方法

2023-04-24 21:01:26

專利名稱：有效防止色彩不規則性的液晶顯示設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示設備，特別涉及一種在環境光和/或背面光的協助下能夠產生視覺圖像的液晶顯示單元。
反射類型液晶顯示設備是薄的，輕的和低功耗的，因為任何背面光源不需要用於圖像產生。這些特點期望被用於一個便攜電子設備，比如一個便攜電話。另一方面，透射類型液晶顯示設備能產生一個視覺圖像而不用環境光，並在其上產生一個清楚的視覺圖像。在下面的描述中，不用背面光的圖像產生被稱作「反射模式」，並且通過背面光的圖像產生被稱作「發射模式」。
液晶顯示設備的普通結構包括一個液晶層，一個背面光源或一個反射板和一個驅動電路。在液晶層中已經使用了各類技術，並且是扭絞的向列相的液晶，通常被縮寫成「TN」，一個單一偏振板技術，超扭絞的向列相的液晶，通常被縮寫成「STN」，一個客主(guest-host)技術，一個聚合物分散的液晶，通常被縮寫成「PDLC」以及膽甾型相位液晶。驅動電路使得液晶層局部透明。一個有源驅動電路是普遍的。該有源矩陣驅動電路包括開關元件，其由薄膜電晶體或MIM(粗粉-絕緣體-金屬)二極體實現，並在液晶層中定義像素的一個矩陣。有源矩陣驅動電路可使象素選擇性的透明和非透明，以便在液晶顯示設備上產生一個良好的視覺圖像。從背面光源輻射的或在反射板上反射的光通過透明的像素以便產生視覺圖像。
在透射類型液晶顯示設備和反射類型液晶顯示設備之間有一個折衷。該折衷此後被稱作「半透射類型液晶顯示設備」。在日本專利號No.2955277中公開了半透射類型液晶顯示設備的一典型例子，並顯示在

圖1中。
現有技術的半透射類型液晶顯示設備包括以行和列安排的像素，並且每個像素電極1佔用一個矩形區域。像素電極1具有非透明金屬組成的一個反射區域5和銦-錫-氧化物(即ITO)組成的一個透明區域6，並且在較低的基片結構中定義區域5/6。柵線路2以與矩形區域的長邊線的一平行方向平行延伸到另一個，並且漏線路3以與矩形區域的短端線的一個平行方向平行延伸到另一個。薄膜電晶體4分別與像素電極1相連。薄膜電晶體4的柵電極被連接到有關的柵線路，以及薄膜電晶體4的漏電極被連接到有關的漏線路3。像素電極1被連接到薄膜電晶體4的源電極。
當半透射類型液晶顯示設備在光中的像素的矩陣上產生一個視覺圖像時，背面光源關閉，並且在反射區域5上反射環境光以便產生視覺圖像。當一個用戶在一個暗的房屋中帶著半透射類型液晶顯示設備時，背面光被打開，並且背面光通過透明區域6以便在像素的矩陣上清晰的產生視覺圖像。這樣，環境光和背面光被可選擇的用於半透射類型的液晶顯示設備。半透射類型液晶顯示設備消耗的電能少於透射類型的液晶顯示設備，並在黑暗的空間中產生一個清楚的圖像。
在現有技術標準的半透射類型的液晶顯示設備中遇到一個問題在於輸出光強度很難最佳化，這是由於入射光和背面光之間光路長度的不同。換句話說，入射光和背面光之間的延遲是不可忽視的。為了解決該問題，在反射區域5下面提供一個絕緣層8，並且在日本專利號No.2955277中公開的現有技術中半透射液晶顯示設備中在絕緣層8下面形成反射板9，如圖2所示。絕緣層8使間隙dr窄於間隙df，以至於抵消了光路長度中的差別。
在半透射類型液晶顯示設備中，為了在發射光中最大化亮度，最好採用扭絞角度是零的ECB模式。如果在發射模式中扭絞角度是72度，用於視覺圖象的發射光只有50％。當扭絞角度被減少到零時，用於一個視覺圖象的發射光被增加到100％。儘管在反射模式中的扭絞角度是72度的條件下，反射係數被最大化在2微米和3微米之間的範圍中，但在扭絞角度被減少到零的條件上反射係數在dr＝1.5微米上達到峰值，如圖3所示。為此，波長色散在零度上而不是在72度上被加寬。當從最佳的間隙增加時視覺圖像變為微黃色的。另一方面，如果從最佳間隙減少間隙時，視覺圖像變為微藍色。特別的是，絕緣層8使得較低基片結構的表面捲動，並因此，液晶的厚度被改變。平均厚度和最大/最小厚度之間的差是0.3微米級。圖4顯示了色度坐標。在該色度坐標中，液晶的平均厚度從1.4微米-1.7微米-2.0微米被改變。當平均厚度是1.7微米時，色度是在(0.33，0.35)。當液晶是最大的2.0微米厚度時，色度被改變到(0.37，0.38)，並且視覺圖像變紅。另一方面，當液晶是最小的1.4微米厚度時，色度被改變到(0.30，0.32)，並且視覺圖像變為微黃色的。這是因為這樣的事實，紅，綠和蘭光成分的峰反射係數被偏移，如圖5所示。當液晶層少於1.5微米厚度時，在其上綠光成分的反射係數達到最高，紅光成分的反射被快速減少。另一方面，當液晶層厚度大於1.5微米時，蘭光成分被快速減少。因此，在紅，綠和蘭光成分中的反射係數的差使得色度變化。
此後將描述ECB模式和一個VA模式，專注於下一代液晶顯示設備的製造商。然而，遇到一個問題，其中在反射區域5中試驗被改變，由于波長色散。在日本專利號No.2955277的現有技術的半透射液晶顯示設備中該問題是固有的，因為液晶層不可避免的在±0.3微米厚度上變化。
按照本發明的一個方面，提供了一種反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其包括空間彼此分開的兩個基片結構和包括在其中可選擇的形成的電極，以便可選擇的提供一個最小電位差和一個最大電位差，用於生成局部電場和在兩個基片的其中之一中形成的濾色器，以及在空間上被限制在兩個基片結構之間和在局部電場的情況下在透明狀態和非透明狀態之間局部改變的一個液晶層，以便產生一個彩色的視覺圖像，液晶層的一個厚度以及最小和最大電位差的其中之一以此方式被確定，當最小和最大電位差的其中之一被施加到選擇的一個電極之間時到紅，綠和蘭光成分之一的液晶層的一個反射具有一個極端值。
按照本發明的另一個方面，提供了一種半透射類型的液晶顯示設備，其包括第一基片結構，該結構包括信號線，可選擇的連接到信號線的薄膜電晶體以便可選擇的在用於傳播數據的開狀態和關狀態之間改變，連接到有關的薄膜電晶體的反射電極，用於在開狀態中接收數據信號，分別與反射電極配對並連接到有關的薄膜電晶體來的透射電極，用於在開狀態中接收數據信號；還包括第二基片，包括一個反電極，相反於發射和透射電極對，用於生成局部電場，以及限制在第一基片和第二基片之間的一個液晶層，並應用發射透射電極對和反電極之間的一個最小電位差和一個最大電位差，以便在局部電場的情況下部分地變為透明的，並且發射電極和反電極之間以及透射電極和反電極之間的液晶層的液晶分子被定向，在從水平定向狀態和垂直定向狀態的傾斜的一個方向上，在最小和最大電位差存在的情況下通過一個確定的角度等於或大於10度。
按照本發明的另一個方面，提供了一種半透射類型的液晶顯示設備，包括可選擇的由電極形成的兩個基片結構，和具有用於在其上反射光的反射區域和用於通過背面光的透明區域，並且具有限制在兩個基片結構之間的空間中的一個液晶層，和可選擇的應用一個最小電位差和一個最大電位差以便在透明狀態和非透明狀態之間局部的改變從而產生一個彩色視覺圖像，並且在透明區域中的一個間隙和最小和最大電位差的其中之一以此方式被確定，即到紅，綠和蘭光成分的液晶層的一個反射具有一個極端值。
簡述附圖根據下面的結合附圖的描述，液晶顯示設備的特點和優點將更加清楚易懂，其中圖1是一個平面圖，顯示了在半透明類型液晶顯示設備中的排列，圖2是一個截面圖，顯示了半透明液晶顯示設備的結構，圖3是一個曲線圖，顯示了反射係數和液晶的厚度之間的關係，圖4是一個曲線圖，顯示了用於一個白色圖像的色度坐標，圖5是一個曲線圖，顯示了紅，綠和蘭光的反射係數和液晶的厚度之間的關係，圖6A是一個示意透視圖，顯示了按照本發明的一個半透射類型液晶顯示設備的組成部分的安排和組成部分中的極化的狀態，圖6B是一個示意的截面圖，顯示了作為像素電極的一個透射電極和一個反射電極的安排，圖7A-7C是曲線圖，顯示了在半透射類型液晶顯示設備的基片結構之間的不同的間隙上反射係數和電位差之間的關係，圖8是一個曲線圖，顯示了針對一個白圖像的色度坐標，圖9A-9D是曲線圖，顯示了在不同的間隙值上透射係數和施加到液晶層上的電位差之間的關係，圖10是一個曲線圖，顯示了針對一個白圖像的色度坐標，圖11A-11C曲線圖，顯示了針對一個白色圖像的色度坐標，圖11A-11C是示意圖，顯示了在一個電位差的各個值上液晶分子的定向，圖12是一個示意透視圖，顯示了按照本發明的另一個半透射類型液晶顯示設備的結構，圖13是一個示意透視圖，顯示了按照本發明的另一種半透射類型液晶顯示設備的結構，圖14A-14C是曲線圖，顯示了在基片結構之間的不同的間隙值上反射係數和電位差之間的關係，圖15A-15D是曲線圖，顯示了在基片結構之間的不同的間隙值上透射係數和電位差之間的關係，圖16A-16C是示意圖，顯示了在一個電位差的各個值上液晶分子的定向，圖17是一個曲線圖，顯示了液晶層的扭絞角度和一個發射係數之間的關係，圖18是一個曲線圖，顯示了液晶層的扭絞角度和延遲之間的關係，用於使在反射區域中綠光成分的反射和在透射區域中綠光成分的透射最大，圖19是一個曲線圖，顯示了扭絞角度和一個最佳電位差之間的關係，和圖20是一個曲線圖，顯示了色彩的不規則性和扭絞角度。
具體化本發明的一種液晶顯示設備是一個反射類型或一個半透射類型，並大部分包括兩個基片結構和一個液晶層。基片結構被空間彼此分開，以便液晶層被限制在基片結構之間的空間中。基片結構包括其中可選擇的形成的電極以便在液晶層上施加一個最小電位差和一個最大電位差，用於生成局部電場。濾色器形成在兩個基片結構的其中之一。當最大和最小電位差的一個被施加到液晶層上時，在用於產生一個彩色視覺圖像的局部電場出現的情況下，液晶層在透明狀態和非透明狀態之間局部的改變。液晶層的厚度以及最小和最大電位差的其中之一以此方式被確定，即當前述的最小和最大電位差的其中之一在選擇的一個電極之間被提供時，到紅，綠和蘭光成分的液晶層的一個反射具有一個極端值。
當厚度以及最小和最大電位差被確定以至於紅，綠和蘭光成分的反射係數具有一個極端值時，到紅，綠和蘭光成分的反射係數值在區域中彼此接近，電位電平大於反射係數具有極端值的最小電位差，或在區域中，電位電平小於最大電位電平。反射類型或半透射類型液晶顯示設備可操作以產生彩色視覺圖像，在次區域中反射係數的值彼此接近。這將導致色彩的不規則性被有效地抑制。
特別的是，當厚度和最小及最大電位差被確定以至於到蘭光成分的反射係數具有一個極端值時，色彩的不規則性被抑制，並且色彩在屏幕上不會很大的變化。
第二反射類型或半透明類型液晶顯示設備包括前述液晶顯示設備的所有特點。一個特殊的特點是直接針對兩個基片結構，分別具有水平定向層。在該例中，根據應用最小電位差和根據最大電位差液晶層的液晶分子被傾斜的定向和被垂直地定向。
最小電位差是從電位差被移位，用於水平的定向液晶分子到正側。到紅，綠和蘭光成分的液晶的反射特性是彼此接近的。該特點是期望的，因為色彩不規則性被抑制。由於水平定向層比垂直定向層更加可靠，因此，在圖像產生中液晶顯示設備是穩定的。
第三反射類型或半透射類型的液晶顯示設備包括第二液晶顯示設備的所有特點。一個特殊的特點是當應用最小電位差時，到前述紅，綠和蘭光成分之一的反射係數具有最大值。當液晶分子被垂直定向時，液晶顯示設備產生一個黑屏。液晶層最好屏蔽光線，並實現一個好的對比。
第四反射類型或半透射類型的液晶顯示設備包括第二液晶顯示設備的所有特點。一個特殊的特點是當應用最小電位差時，直接針對到前述的紅，綠和蘭光成分的反射係數具有最小值。當液晶顯示設備電源關閉時，產生一個黑屏幕。黑屏幕同一個通常的關閉類型的液晶顯示設備的屏幕一樣。
第五反射類型或半透射類型的液晶顯示設備包括第二，第三和第四液晶顯示設備的所有特點。第五液晶顯示設備特殊的特點是直接針對水平定向層之間的一個扭絞角度等於或小於10度。第六反射類型或半透射類型液晶顯示設備包括第五液晶顯示設備的所有特點。第六液晶顯示設備的特殊的特點是直接針對液晶層的一個延遲，它具有138納米和172納米之間的一個平均值。光利用因子是高的，並且視覺圖像展現一個高亮度。
第七反射類型或半透射類型的液晶顯示設備包括第二至第四液晶顯示設備的所有特點。特殊的特點是直接針對水平定向層的一個扭絞角度，它落在10度和45度之間的範圍內。第八反射類型或半透射類型液晶顯示設備包括第七液晶顯示設備的所有特點，並且第八液晶顯示設備的特殊的特點是直接針對液晶層的一個延遲，它具有129納米和157納米之間的一個平均值。色不規則性和不期望的色彩的變化被有效地抑制，並且提高了光利用因子。
第九反射類型或半透射類型的液晶顯示設備包括第一液晶顯示設備的所有特點。特殊的特點是直接針對具有分別垂直定向層的兩個基片結構，以至於根據應用最大的電位差和根據應用最小的電位差液晶層的液晶分子被傾斜定向和被垂直定向。製造商能夠把最小電位差設置到零，以便在電源關閉狀態中的屏幕與應用最小電位差時的相同。
第十反射類型或半透射類型液晶顯示設備包括第九液晶顯示設備的所有特點。特殊的特點是直接針對到前述的紅、綠和蘭光成分的其中之一的反射係數具有最大值，當應用最大電位差的時候。第十液晶顯示設備是普通的黑色類型。製造商可以設置最小電位差和最大電位差到零和一個低於用於水平定向狀態的電位差的一個確定值。這樣，第十液晶顯示設備可操作於一個較低的電位電平中，並減少了功耗。
第十一反射類型或半透射類型的液晶顯示設備包括第九和第十之一的液晶顯示設備的所有特點。第十一液晶顯示設備的特殊的特點是直接針對液晶層的一個延遲，它具有138納米和172納米之間的一個平均值。光利用因子是高的，並在一個高亮度上產生一個視覺圖像。
第十二半透射液晶顯示設備包括第一基片結構，它包括信號線，選擇性的連接到信號線的薄膜電晶體，以便在用於傳播數據的開狀態和關狀態之間可選擇的改變，連接到有關的薄膜電晶體的反射電極，用於在開狀態中接收數據信號，已經分別與反射電極配對和連接到有關的薄膜電晶體的透射電極，用於在開狀態中接收數據信號，還包括第二基片結構，包括一個反電極，相對於反射和透射電極對，用於生成局部電場，以及一個限制在第一基片和第二基片之間的液晶層，並應用反射透射電極對和反電極之間的一個最小電位差和一個最大電位差，以便在局部電場出現的情況下部分地變為透明的，並且反射電極和反電極之間以及透射電極和反電極之間的液晶層的液晶分子被定向，在與水平定向狀態和垂直定向狀態的傾斜的一個方向上，在最小和最大電位差存在的情況下，通過一個確定的角度等於或大於10度。根據應用最大和最小電位差的其中之一的角度的功效，色不規則性和不期望的色彩變化被有效地抑制。
第十三半透射類型液晶顯示設備包括第十二液晶顯示設備的所有特點。特殊的特點直接針對處於水平定向狀態中的液晶分子而在反射以及透射電極對和反電極之間沒有任何的電位差，並且針對最小的電位差等於或大於0.5伏。這樣，最小電位差從水平的定向的狀態被移位。該特點是期望的以便抑制色不規則性。
第十四半透射類型液晶顯示設備包括第十二液晶顯示設備的所有特點。特殊的特點是直接針對處於垂直定向狀態中的液晶分子，當應用最小的電位差時以及最小電位差等於或小於0.5伏。在最小電位差出現的情況下獲得垂直定向的狀態以便抑制色不規則性。
第十五半透射類型液晶顯示設備包括和電極形成的可選擇的兩個基片結構，和具有用於在其上反射光入射的反射區域以及用於通過背面光的透射區域，並且具有限制在兩個基片結構之間的空間中的一個液晶層，和可選擇的應用一個最小電位差和一個最大電位差以便在透明狀態和非透明狀態之間局部的改變，從而產生一個彩色視覺圖像，並且在透明區域中的一個間隙和最小和最大電位差的其中之一以此方式被確定，到紅，綠和蘭光成分的液晶層的一個反射係數具有一個極端值。
在反射區域和透射區域中，到紅，綠和蘭光成分的反射係數值在區域中是彼此接近的，電位電平大於反射係數展現極端值的最小電位差，或在區域中，電位電平小於用於使反射係數展現極端值的最大電位差。第十五液晶顯示設備可操作以在區域中產生彩色視覺圖像，其中反射係數的值彼此接近的。色不規則性和不期望的色彩變化被抑制。特別的是，如果間隙和前述的一個最小和最大的電位差被確定以至於到蘭光成分的反射係數具有一個極端值，則色不規則性和不期望的色彩變化被強烈地抑制。
第十六半透射類型液晶顯示設備包括第十五液晶顯示設備的所有特點。特殊的特點是針對兩個基片結構，它們分別具有與液晶層保持接觸的水平定向層，並且在最小電位差和最大電位差的情況下液晶分子傾斜定向和垂直定向。最小電位差從用於水平定向狀態的電位差被移位到正側，以便使得紅、綠和蘭光成分的反射特性彼此接近。這將產生色不規則性被抑制。由於水平定向層比垂直定向層更可靠，第十六液晶顯示設備在圖像產生中是穩定的。
第十七半透射類型的液晶顯示設備包括第十五液晶顯示設備的所有特點。特殊的特點是直接針對兩個基片結構，它們分別具有與液晶層保持接觸的水平定向層，並且在最小電位差和最大電位差的情況下液晶分子傾斜定向和垂直定向。由於製造商能調節最小電位差到零，在電源關閉狀態下的屏幕與應用最小電位差情況下的相同。第一實施例參考附圖的圖6A，具體化本發明的一個半透射液晶顯示設備包括一個基片結構11，一個反基片結構12和液晶13。反基片結構12與基片結構11分開，並且液晶13被限制在基片結構11和反基片結構12之間。在基片結構11中形成了掃描信號線11a，數據信號線11b，薄膜電晶體11c和像素電極11d，並且相鄰的兩個掃描信號線11a，相鄰的兩個數據信號線11b，每個薄膜電晶體11c和有關的像素電極11d定義像素11d的其中之一。像素電極11d的每個具有一個透射電極7和一個反射電極10。通過透射電極7光被透射的區域此後被稱為「透射區域」，而在反射電極10上光被反射的區域被稱作「反射區域」。
掃描信號線11a垂直於數據信號線11b延伸而沒有電接觸。薄膜電晶體11c的柵電極可被選擇性的連接到掃描線11a，以及薄膜電晶體11c的漏極可選擇的被連接到數據信號線11b。薄膜電晶體11c的源電極可選擇的被連接到像素電極11d。
另一方面，在相反基片結構12中形成一個反電極12a，並且在像素電極11d和耦合器電極12a之間可選擇的生成局部的電場。相反基片結構12進一步包括一個黑色矩陣/彩色濾色器12c。黑色矩陣具有窗口，也就是空白的空間，並且窗口與像素電極11d重疊。窗口接近濾色器，以至於來自像素電極11d的光通過濾色器。濾色器選擇性的以紅、綠和蘭色的顏色著色，並且一組紅、綠和蘭濾色器形成每個像素的一部分。因此，一個像素產生一個完整彩色視覺圖像的一個圓點。
掃描信號線11a順序的改變到有效電平，以便攜帶信號的圖像從數據信號線11b通過薄膜電晶體11c被提供到選擇的一個象素電極11d。高電壓和低電壓可選擇的被施加到像素電極11d，並且高電壓生成象素電極11d和反電極12a之間的局部的電場。局部電場改變液晶片段的透明度，以致於出現透明像素和非透明像素來用於產生一個視覺圖像。三維結構的基片結構11是本領域技術人員熟知的，並且此後不結合進一步的描述。
基片結構11進一步包括一個絕緣層11e(參看圖6B)，和在絕緣層11e上形成的反射電極10。反射電極10被電連接到有關的透射電極7，並進一步作為一個反射板。
基片結構11和相反基片結構12分別包括定向層11f/12b，並且液晶13保持與定向層11f/12b接觸。在水平定向層11f/12b被用在半透射類型液晶顯示設備的情況下，兩個水平定向層11f/12b之間的角度被稱作「扭絞角度」。然而，如果使用垂直地定向層，垂直的定向層被定向在相同的方向上，且扭絞角度是零。在該例中，基片結構11/12用水平定向層11f/12b覆蓋。假設現在在基片結構11和12之間沒有施加任何電位差，則液晶分子13被水平定向。
半透射類型液晶顯示設備進一步包括四分之一波長片20a/20b，偏振片23a/23b和一個背面光源28。四分之一波長片20a/20b在基片11/12的外部表面上被分別層壓，並且偏振片23a/23b在四分之一波長片20a/20b的外部表面上被分別層壓。背面光源28被提供在偏振片23a的附近，並朝著偏振片23a輻射背面光。四分之一波長片20b和偏振片23b的排列為了使半透射液晶顯示設備顯示正常白色，在像素電極11d和反電極12a的電位電平彼此相等的條件下，偏振片23b被觀看為白色，使得液晶分子13平行於基片結構11的透明基片的主表面。另一方面，當象素電極11d和反電極12a之間的電位差朝著垂直方向提升液晶分子時，偏振片23b被觀看為黑色。為此原因，四分之一波長片20b被插在相反基片結構12和偏振片23b之間，並且相對於偏振片23b的光軸在45度上是不同的。
假設環境光入射在偏振片23b上。通過偏振片23b的光是線性的偏振光，也就是水平的，並且四分之一波長片20b把環境光從線性極化光改變到右旋極化光。如果間隙dr被適當的調節，環境光到達反射電極10作為線性極化光，並在反射電極10上被反射。反射光是線性極化光。反射光通過液晶層13，並從線性極化光被改變到右旋極化光。四分之一波長板20b從右旋極化光改變反射光到線性極化光，即水平的，並且，此後，通過具有水平光軸的偏振片23b。結果，偏振片23b被觀看為白色。
當一個電位差被施加在液晶層13上時，生成電場，並提升液晶分子。換句話說，液晶分子13被垂直定向。右旋極化光在液晶層13上被入射，併到達反射電極10。右旋極化光在反射電極10上反射，並改變到左旋極化光。從液晶層13輸出左旋極化光，並且四分之一波長片20b從左旋極化光改變反射的光到垂直方向中的線性偏振光。為此，偏振片23b不允許線性偏振光通過。這導致黑色偏振片。四分之一波長片20a和偏振片23a在四分之一波長片20a/偏振片23a中的光軸的角度以此方式來安排，偏振片23b禁止輸出背面光。偏振片23a和23b以此方式被安排，以至於相差90度，即交叉Nichol的位置。為了針對四分之一波長板20b的影響補償四分之一波長板20a，四分之一波長片20a在90度上也不同於其他的四分之一波長板20b。在應用電位差時，液晶分子被提升，並是垂直定向的。這將導致該光沒有改變極化的狀態。為此，光學上等效於在交叉Nichol的位置上列排的偏振片23a/23b，在應用的電位差情況下以黑色看偏振片23。在反射區域中的色彩本發明者通過一個模擬研究了抽樣的半透射液晶顯示設備，抽樣的偏振片23a/23b和四分之一波長板20a/20b被如前所述安排。本發明者調整液晶的扭絞角度到零。第一取樣具有被調節的間隙dr到1.4微米，第二取樣的間隙被調節到1.7微米，和第三取樣具有調節到2.0微米的間隙dr。本發明者提供了象素電極11d和反電極12a之間的一個電位差，和確定電位差與到紅，綠和蘭光成分的液晶的反射係數之間的關係。本發明者繪製了對於電位差的反射係數，如圖7A-7C所示。
與在零伏上的到蘭光成分的液晶13的反射係數相比較，當液晶層被增加時，反射係數被較少。然而，在1.5伏上的到三元色成分R/G/B的反射係數是彼此接近的，並且間隙dr是很少影響的。
本發明者繪製了色度坐標中零伏和1.5伏上的白色的色彩(參看圖8)。當電位差是零時，曲線圖在1.4微米，1.7微米和2.0微米上被很大的隔開。然而，在1.5伏上的曲線圖是彼此接近的。對於試驗，本發明者斷定在1.5伏上確定白色，因為間隙dr在色彩中是較少影響的。如前所述，在電位差等於或大於1.5伏的條件下，液晶13展示較少擴散的對三元色光成分的反射係數值。在反射係數被較少擴散的範圍中產生視覺圖像，因為色彩沒有被嚴重地改變。
本發明者發現下面的條件抑制不期望的彩色的變化，用於在模擬結果上通過一個研究再生一個良好的彩色圖像。液晶的間隙以及最小電位差和最大電位差的其中之一以此方式被確定，到三元色光成分之一的液晶層13的反射係數具有一個極端值。到三元色光成分的反射係數值在高於用於具有極端值反射係數的最小電位差的範圍中是彼此接近的，或者在低於用於具有極端值的反射係數的最大電位差的範圍中。如果在反射係數值彼此接近的範圍中產生視覺圖像，彩色較少擴散，以至於在屏幕上獲得良好的視覺圖像。
特別的是，當基片結構11和12與最大或最小電位差之間的間隙被確定，以便到蘭光成分的液晶層13的反射係數具有一個極端值時，屏幕上的視覺圖像的色彩是穩定的。
水平定向層11f/12b保持與液晶層13接觸。在該例中，間隙和最大/最小電位差以此方式被確定，根據應用最小電位差傾斜的液晶分子和根據最大電位差條件被垂直定向的液晶分子13被施加在像素電極11d和耦合器電極12a之間。換句話說，對於電位差最小電位差朝著正側被移位，其上液晶分子被水平定向。這將產生到蘭光成分的液晶層13的反射係數具有一個極端值。紅、綠和蘭光成分的反射係數在大於最小電位差的範圍中是彼此接近的。這將產生屏幕上的一個視覺圖像的色彩是穩定的。水平定向層11f/12b比垂直定向層是更可靠的，以便半透射類型的液晶顯示設備產生一個穩定的彩色圖像。
在如圖6A所示的半透射類型的液晶顯示設備中，當最小電位差被提供時，反射係數具有一個最大值。半透射類型液晶顯示設備在最小電位差上產生一個白屏幕，並在最大值上產生一個黑屏幕。液晶分子13在最大電位差上被垂直定向。光最好被屏蔽以便屏幕展示好的對比。當半透射類型液晶顯示設備產生白屏幕時，對於水平狀態液晶分子在10度或更高上被傾斜，以便白屏幕比由水平定向的液晶分子產生的屏幕具有少的光亮。然而，扭絞角度是在零上，白屏幕亮於現有技術的液晶顯示設備的白屏幕，其中扭絞角度通常被設置到72度。發射區域中的色彩本發明者調查了在發射區域中到三元色光成分的液晶層13的透射係數，針對在液晶層13上施加的電位差。本發明者設置透射區域中的間隙df到3.0微米，3.5微米，4.0微米和4.5微米，並測量在不同的電位差的值上的紅，綠和蘭光成分的透射係數。本發明者在圖9A-9D中繪製了間隙分別是3.0，3.5，4.0和4.5微米條件上的透射係數。聚焦零伏上的電位差，當間隙df被增加時，到蘭光成分的透射係數被快速減小。1.5伏上的透射係數的趨勢是彼此雷同的，以致於間隙相關性是微弱的。在零和1.5伏上的一個白圖像的色彩被示例在圖10中。標記「x」代表零伏上的白圖像，並且帶圈的圓點表示1.5伏上的白圖像。間隙變化從3.0微米-3.5微米和4.0微米-4.5微米。
從圖8和10中，本發明者斷定間隙df是4.0微米來用於調節色彩，與在dr＝1.7±0.3微米上的白圖像類似。在等於和大於1.5伏的區域中對紅，綠和蘭光成分的液晶13的透射係數是彼此接近的。考慮到圖9A-9D的教導，最好根據反射區域10和發送和區域7的條件設計半透射類型的液晶顯示設備，其具有上述的最佳間隙dr/df和最小電位差被調節到1.5伏，以便在反射/透射區域10/7中產生的視覺圖像的色彩彼此接近而沒有不期望的色彩擴散。
本發明者通過模擬研究了用於透射區域的一種設計方法，並發現了如下的最佳方案。間隙以及最小或最大電位差以此方式被調節，對紅、綠和蘭光成分其中之一的液晶層13的透射係數具有一個極端值。當間隙和最大/最小電位差被確定時，在大於最小電位差值的區域中或小於最大電位差值的區域中，液晶層13展示對紅、綠和蘭光成分的發射係數彼此接近。
本發明者進一步研究了用於反射和透射區域的一種設計方法，並在反射區域中最小電位差和最大電位差已經被最佳化的前提下，發現了下面的最佳方案的條件。如果在其上液晶層13展示到綠光成分的間隙df被移位到正側，使透射區域中的色彩在最小和最大電位差上接近於反射區域中的色彩，並且顏色很少被擴散。
圖11A-11C顯示了在反射區域10和透射區域7中的液晶分子13的定向。當電位差被調節到零時，液晶分子13在反射和透射區域10/7中被水平定向，如圖11A所示。如果電位差被增加到1.5伏，液晶分子13在反射和透射區域10/7中對於水平方向被傾斜10度或更多，如圖11B所示，並且對蘭光成分的反射和透射係數最大。半透射液晶顯示設備產生白屏幕。如果電位差被進一步增加到5伏，液晶分子13在透射和反射區域7/10中被垂直定向，並且半透射液晶顯示設備產生黑屏幕。第二實施例實現第二實施例的另一種半透射類型的液晶顯示設備具有以此方式調節的液晶的一個厚度和最小電位差，對蘭光成分的液晶層的反射係數在最小電位差上具有一個最小值。通過各種結構實現半透射類型的液晶顯示設備。然而，最簡單的一種結構如圖12所示。
第一實施例和第二實施例之間的差別是從實現第二實施例的半透射類型的液晶顯示設備中刪除四分之一波長片20a/20b。為此，其他的元件部分用相應於第一實施例組成部分的參考指示來標記而不詳細描述。
圖12所示的半透射類型液晶顯示設備是正常的黑色類型。當電位差從像素電極11d和反電極12a之間被移去時，液晶分子以水平方向被定向，並且半透射類型液晶顯示設備產生一個黑屏。另一方面，當根據應用電位差使液晶分子上升時，半透射類型液晶顯示設備產生一個白色屏幕。間隙dr被調節到一個適當的值。接著，當環境光在偏振片23b上被入射時，偏振片23b使環境光線性極化，也就是水平的定向，併到達反射電極10作為一個右旋極化光。環境光在反射電極10上被反射，並被改變到左旋極化光。反射光通過液晶層13，並被改變到與入射光相差90度的一個線性極化光。線性極化光具有垂直於偏振片23b的偏振軸以便反射不能通過偏振片23b。這將導致黑屏。
另一方面，當在像素電極11d和反電極12a之間施加電位差時，液晶分子13被垂直定向，並且在液晶層13上入射的作為一個線性極化光的環境光到達反射電極10而沒有任何旋轉。環境光在反射電極10上被反射，並且反射的光通過液晶層13和偏振片23b。為此，從偏振片23輸出線性極化光，並且半透射類型液晶顯示板產生白屏。
背面光的特性與環境光的相同，為避免重複此後不作進一步的描述。在反射/透射區域中的色彩本發明者通過如下的一個模擬調查了反射/透射區域中的色彩。對紅、綠和蘭光成分的液晶層13的反射特性基於電位差等於或大於最小電位差是其是彼此接近的，通過調節用於液晶13的間隙dr以及如前所述的最小電位差。當半透射類型液晶顯示設備被關閉時，液晶分子被水平定向，並且屏幕變為接近黑色。因此，半透射液晶顯示具有與正常關閉類型相同的特性。
透射區域7中的間隙df以此方式被調節，在與第一實施例一樣在反射區域10中已經最佳化了最小電位差和最大電位差說，液晶層13展現對蘭光成分的透射係數的一個最小值。最佳的間隙df使得透射區域7中的一個視覺圖像的色彩在最小/最大電位差的應用下非常接近於反射區域10中的圖像的色彩，並且彩色擴散被約束。
如同第一和第二實施例一樣，在液晶層13被夾在水平定向層之間的情況下，延遲等效於兩倍反射係數和液晶層厚度之間的乘積，用於在扭絞角度零上使反射區域10中得到具有550納米波長的綠光成分的反射係數和在透射區域7中到相同綠光的透射係數最大化，被給成dn·dr＝λ/4＝137.5nmdn·dr＝λ/2＝275nm然而，如前所述，在該延遲上不規則的顏色是嚴重的。為了使液晶層13對紅、綠和蘭光成分的反射係數彼此接近，延遲朝著大厚度的方向被移位。接著，在反射區域10中的間隙和透射區域7中的間隙分別被改變到dr+和df+。根據結合第一實施例所述的模擬結果，間隙dr+和df+被給成dn·dr+＝λ/4+α＝137.5nm+8.7nm＝146.2nmdn·df+＝λ/2+β＝270nm+74nm＝344nm如後所述，扭絞角度被假設為零到10度，並考慮容差。接著，在反射區域中用於液晶層13的間隙被落在138nm和172nm之間的範圍內，並且在透射區域中用於液晶層13的間隙落入275nm和344nm之間的範圍內。
本發明者肯定的是，當間隙分別落入最佳範圍內時，顏色的不規則性被限制，並且一個視覺圖像的色彩很少變化，從而在屏幕上產生良好的彩色圖像。第三實施例儘管實現第一和第二實施例的半透射類型液晶顯示設備包括夾在水平定向層之間的液晶，但具體化本發明的另一個半透射類型液晶顯示設備具有夾在垂直定向層之間一個液晶層，即VA液晶。實現第三實施例的半透射類型的液晶顯示設備與第一實施例相同，除了垂直定向層31a/31b外。為此，出於簡單，其他的組成部分用相同的參考號進行標記，表示第一實施例的相應的組成部分，而不進行詳述。反射區域中的色彩本發明者如前所述安排光學元件，並通過一個模擬研究最佳條件。本發明者設置反射區域10中的間隙為1.4微米，1.7微米和2.0微米，並研究了電位差與到紅、綠和蘭光成分的液晶層13的反射係數之間的關係。本發明者相對於電位差繪製了反射係數圖，如圖14A，14B和14C所示。圖14A，14B和14C中的曲線R/G/B是圖7A，7B和7C中的曲線R/G/B的鏡像。
當間隙dr和電位差被調節到1.7微米和3.5伏時，液晶層13對蘭光成分的反射係數具有一個最大值。如圖14A，14B和14C中所看到的，在等於或小於3.5伏的區域中對紅、綠和蘭光成分的反射係數值是相等的或彼此接近的。本發明者在色度坐標中繪製了在3.5伏和5伏上的一個白色圖像的色彩，並確認定位在色度坐標中的曲線與圖8中的相同。這樣，儘管間隙被改變，在3.5伏上色彩很少變化而不是在5伏上的色彩。
當電位差從像素電極11d和反電極12a之間被移去時，液晶分子13被垂直定向，並且半透射液晶設備產生一個黑屏。這樣，在零和3.5伏上分別最佳化最小電位差和最大電位差。這就導致視覺圖像被產生在這樣一個範圍中，其中液晶層13的反射係數值是彼此接近的。換句話說，在最佳範圍中的圖像產生有效的防止了不規則顏色和不期望的色彩變化。透射區域中的色彩本發明者設置間隙df為3.0微米，3.5微米，4.0微米和4.5微米，並且在透射區域7中研究的透射係數是針對在液晶層13上施加電位差。本發明者確定透射係數，並對於電位差繪製了透射係數值，如圖15A-15D所示。比較圖15A-15D與圖9A-9D的曲線圖，本發明者確認圖15A-15D的曲線是圖9A-9D的鏡像。在間隙df被調節到4.0微米的情況下，對蘭光成分的透射係數在3.5伏上具有一個最大值，並在不同的間隙值上對紅、綠和蘭光成分的透射係數值是彼此接近的，如圖15A-15D所示。本發明者在3.5和5伏上繪出了色度坐標中的一個白色圖像的色彩，並確認色度坐標中的色彩圖與圖10中的相同。
根據前述應該明白，在透射區域中的間隙以此方式被確定，到蘭光成分的液晶的透射係數具有一個最大值，假設最小電位差和最大電位差在透射區域中是最佳化的。結果，當最小電位差到最大電位差被施加到液晶上時，透射區域中的一個視覺圖像的色彩接近於反射區域中的一個視覺圖像的色彩，並且色不規則性被限制。
圖16A-16C顯示了液晶分子13的定向。當在液晶層13上不施加任何電位差時，在反射和透射區域10/7中液晶分子被垂直定向，如圖16A所示，並且半透射類型的液晶顯示設備產生黑屏。如果電位差被增加到3.5伏，相對於水平定向的液晶分子，液晶分子13被傾斜10度或更多(參看圖16B)，並且液晶層對蘭光成分具有最大反射係數和最大透射係數。半透射液晶顯示設備產生一個白屏。當電位差被進一步增加到5伏時，液晶分子13被水平定向，如圖16C所示。
液晶層13被夾在垂直定向層31a和31b之間。在應用最大的電位差說，液晶分子13被傾斜10度或更多，並且在應用最小的電位差時，則被垂直定向。如果最小的電位差是零伏，則根據應用的最小電位差半透射類型液晶顯示設備產生於關閉狀態的相同的屏幕，即獲得正常的黑色類型半透射的液晶顯示設備。
根據應用的最大電位差，通過使液晶層13展示對紅、綠和蘭光成分的最大反射係數值來實現正常的關閉類型的液晶顯示設備。而且，將最小電位差和最大電位差被分別調節到零和3.5伏。用於圖像產生的電勢的範圍，也就是零和3.5伏之間的電位範圍小於液晶分子13被水平定向上的電位差。為此，圖像產生只需要一個正的電位電平，並且半透射類型的液晶顯示設備可操作於低電位的範圍中。
在具有夾在垂直定向層31a/31b之間的液晶層13的第三實施例中，延遲(其中反射區域10中的反射係數和透射區域7中的透射係數被最大化到具有550nm波長的綠光成分)被給成dn·dr＝λ/4＝137.5nmdn·dr＝λ/2＝270nm其中dn是兩倍反射係數，dr是反射區域中的間隙，也就是反射區域中液晶層的厚度，並且df是透射區域中的間隙，即透射區域中液晶層的厚度。在該例中，兩倍透射係數dn是0.086。
然而，不規則顏色發生在上述的厚度值中。厚度被稍微增加以致於使對紅、綠和蘭光的液晶層的反射係數彼此接近。液晶層13在反射區域中被增加到dr+和在透射區域中被增加到df+。根據第三實施例中的模擬結果，液晶層13的厚度被給成dn·dr+＝λ/4+α＝137.5nm+8.7nm＝146.2nmdn·dr+＝λ/4+β＝270nm+74nm＝344nm其中α和β是相應於厚度增量被移位的延遲量。
考慮到容差，在反射區域中的液晶層13的延遲範圍是從138nm-172nm，和在透射區域中的液晶層13的延遲範圍是從275nm和344nm。
當間隙dr和df，最小電位差和最大電位差被如前所述調節，色不規則性被限制，並且色彩中的穩定性被增強。第四實施例實現第四實施例的一個半透射類型液晶顯示設備在結構上與第一或第二實施例相同。為此，此後結合圖6A作出對實現第四實施例的半透射液晶顯示設備的描述。
實現第四實施例的半透射類型的液晶顯示設備目標在於進一步改善色不規則性。圖17顯示了一個模擬結果，針對扭絞角度和夾在水平定向層11f和12b之間的液晶層13透射係數之間的關係。當扭絞角度是零度時，透射係數被繪製在1.0上。如果扭絞角度被增加45度，透射係數被減少到0.75。如果扭絞角度被進一步增加72度，透射係數被繪製0.5上。
圖18顯示了扭絞角度和液晶層13延遲之間的關係，用於使反射區域中對綠光成分的反射係數和透射區域中對綠光成分的透射係數最大。如前所述，根據零的扭絞角度圖18所示的延遲使色不規則性嚴重。為了克服嚴重的色不規則性，間隙或液晶層13的厚度以及最小電位差以此方式被確定，根據第一和第二實施例中的應用最小電位差和最大電位差液晶分子被傾斜定向和垂直定向。換句話說，最小電位差從液晶分子被水平定向上的某個正值上被移位到正值。這導致了對紅、綠和蘭光成分的液晶層13的反射係數值彼此接近。通過對紅、綠和蘭光成分的等效化反射的特性，色不規則性被約束。此後該最小電位差被稱作「最佳電位差」。
圖19顯示了一個扭絞角度和最佳電位差之間的相關關係的模擬結果。(X1，Y1)和(X2，Y2)表示一個白色圖像的色度坐標中的反射係數值X/Y的色散，在反射板具有±0.3微米的表面粗糙的前提下。換句話說，(X1，Y1)表示在反射板上的一個凹槽的底部上的白色圖像的坐標，和(X2，Y2)表示在反射板表面上一個突起的頂端上的白色圖像的坐標。色不規則性被定義成{(X1-X2)2+(Y1-Y2)2}1/2曲線A表示色不規則性，當最小電位差被調節到最佳電位差時。另一方面，曲線B表示色不規則性，當最小電位差是零時。比較曲線A和曲線B，可以明白的是，實現第一、第二和第三實施例的半透射類型的液晶顯示設備有效的防止了色不規則性，因為最小電位差等於最佳電位差。
如圖17所示，較小的扭絞角度，較高的透射係數。換句話說，當扭絞角度是大的時候，半透射液晶顯示設備獲得一個高亮度。另一方面，應該明白的是，當扭絞角度是小的時，色不規則性變為嚴重的。色不規則性的程度取決於應用的液晶顯示設備。
通過零和72度之間的曲線A表示的色不規則性不總是滿足用戶。在亮度作為優先的情況下，扭絞角度等於或小於10度，並且具有大亮度的半透射類型的液晶顯示設備被分類在第一組中。在亮度與色不規則性平衡的情況下，扭絞角度落入10度和45度之間的範圍中，並且具有亮度與色不規則性良好平衡的半透射類型的液晶顯示設備被分類在第二組中。在色奇異性被劃分優先級的情況下，扭絞角度等於或大於45度，並且具有良好色不規則性的半透射類型的液晶顯示設備被分類在第三組中。
第三組中半透射液晶顯示設備的描述將被省略。實現第一、第二和第三實施例的半透射類型液晶顯示設備屬於第一組。實現第四實施例的半透射類型的液晶顯示設備屬於第三組。
如前所述，實現第四實施例的半透射類型的液晶顯示設備結構上與第一或第二實施例的相同。區別在於水平定向層的扭絞角度。當在液晶層13上施加最小電位差時，液晶分子被傾斜定向。另一方面，當應用最大電位差時，液晶分子被垂直定向。最小電位差大於液晶分子被水平定向上的確定的電位差。通過最小電位差的功效，液晶層1 3展現對紅、綠和蘭光成分的反射係數值是彼此接近以便改善色不規則性。而且，基片結構11/12上的水平定向層之間的扭絞角度被落入10度和45度之間的範圍內。這導致了最小電位差和確定電位差之間的差別被減少，而不同於第一組中的半透射類型的液晶顯示設備。該特點是期望的，因為色不規則性被抑制，根據圖20將是清楚明白的。而且，液晶層13的延遲被減少，從圖18將是清楚明白的。因此，實現第四實施例的半透射類型的液晶顯示設備抑制色不規則性，並用光的利用因子良好的平衡色彩的規則性。
根據前述內容顯而易見的是，通過本發明獲得了下列優點。
儘管已經顯示和描述了本發明的特殊實施例，但作為本領域普通技術人員顯而易見的是，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下可以進行各種變化和修改。
本發明可應用於反射類型的液晶顯示設備。在按照本發明的反射類型的液晶顯示設備中，波長色散是小的，並且亮度是高的。而且，通過使用一個低的電位差來驅動反射類型的液晶顯示設備。
權利要求
1.一種反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，包括空間彼此分開的兩個基片結構(11/12)，和包括在其中可選擇的形成的電極(11d/12a)，以便可選擇的施加一個最小電位差和一個最大電位差，用於生成局部電場和在所述兩個基片結構的其中之一中形成的濾色器(12c)；和一個液晶層(13)，它被限制在所述兩個基片結構(11/12)之間的空間中，和在局部電場出現的情況下，在透明狀態和非透明狀態之間局部的改變，以便產生一個彩色的視覺圖像，特徵在於所述液晶層(13)的厚度以及所述最小和最大電位差的其中之一以此方式被確定，當所述的最小和最大電位差的其中之一被施加到選擇的一個所述電極之間時，對紅、綠和蘭光成分之一的所述液晶層的一個反射係數具有一個極端值。
2.如權利要求1所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中所述的兩個基片結構分別具有水平定向層(12b/11f)，以便在應用所述的最小電位差時所述液晶層的液晶分子被傾斜定向且在應用所述的最大電位差時所述液晶層的液晶分子被垂直定向。
3.如權利要求2所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中當所述最小電位差被施加時，對所述紅、綠和蘭光成分的所述其中之一的所述反射係數具有最大值。
4.如權利要求2所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中當所述最小電位差被施加時，對所述紅、綠和蘭光成分的所述其中之一的所述反射係數具有最小值。
5.如權利要求2所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中所述水平定向層(12a/11f)之間的一個扭絞角度等於或小於10度。
6.如權利要求5所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中所述液晶層(13)的延遲具有138納米和172納米之間的一個平均值。
7.如權利要求2所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中所述水平定向層(12a/11f)之間的一個扭絞角度落入10度和45度之間的範圍內。
8.如權利要求7所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中所述液晶層(13)的延遲具有123毫微米和157毫微米之間的一個平均值。
9.如權利要求1所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中所述的兩個基片結構分別具有垂直定向層(31a/31b)，以便在應用所述最大電位差時所述液晶層(13)的液晶分子被傾斜定向，和在應用所述最小電位差時，所述液晶層(13)的液晶分子被垂直定向。
10.如權利要求9所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中當所述最小電位差被施加時，對所述紅、綠和蘭光成分的所述其中之一的所述反射係數具有最大值。
11.如權利要求9所述的反射類型或半透射類型的液晶顯示設備，其中所述液晶層(13)的延遲具有138納米和172納米之間的一個平均值。
12.一種半透射類型的液晶顯示設備，包括第一基片結構(11)，它包括信號線(11a/11b)，選擇性的連接到所述信號線(11a/11b)的薄膜電晶體(11c)，以便可選擇的在用於傳播數據的開狀態和關狀態之間改變，包括連接到有關的薄膜電晶體(11c)的反射電極(10)，用於在所述開狀態中接收所述數據信號，還包括透射電極(7)，它分別與所述反射電極配對和連接到所述有關的薄膜電晶體，用於在所述開狀態中接收所述數據信號；第二基片(12)，它包括一個反電極(12a)，相對於反射和透射電極對(10/7)，用於生成局部電場；和一個液晶層(13)，它被限制在所述第一基片(11)和第二基片(12)之間，並在所述反射和透射電極對(10/7)和所述反電極(12a)之間施加一個最小電位差和一個最大電位差，以便使所述液晶層在所述局部電場的情況下部分地變為透明，特徵在於在所述反射電極(10)和反電極(12a)之間，以及在所述透射電極(7)和所述反電極(12a)之間的所述液晶層(13)的液晶分子被定向在從水平定向狀態和垂直定向狀態的傾斜的一個方向上，在所述最小和最大電位差存在的情況下，該方向等於或大於10度。
13.如權利要求12所述的半透射類型的液晶顯示設備，其中所述液晶分子(13)處於所述水平定向狀態而沒有所述反射和透射電極對以及所述反電極之間的任何電位差，並且所述最小電位差等於或大於0.5伏。
14.如權利要求12所述的半透射類型的液晶顯示設備，其中當施加所述最小電位差時，液晶分子(13)處於所述垂直定向的狀態，並且所述最小電位差等於或小於0.5伏。
15.一種半透射類型的液晶顯示設備，包括選擇性的由電極(11d/12a)形成的兩個基片結構(11/12)，和它具有用於在其上反射光的反射區域和用於通過背面光的透射區域；和限制在兩個基片結構(11/12)之間的空間中的液晶層(13)，和選擇性的施加一個最小電位差和一個最大電位差，以便在透明狀態和非透明狀態之間局部的改變從而產生一個彩色視覺圖像，特徵在於在所述透明區域中的一個間隙(df)和所述最小和最大電位差的其中之一以此方式被確定，對紅、綠和蘭光成分之一的所述液晶層(13)的一個反射係數具有一個極端值。
16.如權利要求15所述的半透射類型的液晶顯示設備，其中所述兩個基片結構(11/12)分別具有與所述液晶層(13)保持接觸的水平定向層(12b/11f)，並且在所述最小電位差存在的情況下，所述液晶分子(13)被傾斜定向，且在所述最大電位差存在的情況下所述液晶分子(13)被垂直定向。
17.如權利要求15所述的半透射類型的液晶顯示設備，其中所述兩個基片結構(11/12)分別具有與所述液晶層(13)保持接觸的垂直定向層(31a/31b)，並且在所述最大電位差存在的情況下，所述液晶分子(13)被傾斜定向，且在所述最小電位差存在的情況下，液晶分子(13)被垂直定向。
全文摘要
一種反射類型或半透射類型的液晶顯示設備的一個液晶層(13)的厚度以及驅動電壓以此方式被確定，以便對藍光成分的液晶層(13)的反射係數具有一個最大值；在低於驅動電壓的範圍中對紅、綠和藍光成分的反射係數值是彼此接近的；在反射係數值是彼此接近的驅動電壓範圍中，反射類型或半透射類型的液晶顯示設備產生一個全色圖像，以便色不規則性和一個色彩不規則性被抑制。
文檔編號G02B5/30GK1444075SQ0310319
公開日2003年9月24日 申請日期2003年2月8日 優先權日2002年2月7日
發明者坂本道昭 申請人:日本電氣株式會社