[发明专利]改善了显示对比度的反射式液晶显示器

说明书

发明背景

本发明涉及反射式液晶显示器，特别是改善了显示对比度，从而使显示出来的字符跟它的背景形成明显对比的液晶显示器。

背景技术

反射式液晶显示器具有不同的类型。例如透射式显示器，在显示单元的背后有一个金属反射器或者电介质反射器。

透射式显示器常常包括一个吸收式偏振片，放在这个单元的前面，还有第二个吸收式偏振片放在这个单元的后面，它的偏振方向垂直于放在这个单元前面的第一个吸收式偏振片的偏振方向。例如双扭式向列相液晶也就是TN液晶单元。光的第一个偏振分量被放在这个单元前面，也就是在接受入射光的一面的吸收式偏振片吸收，而垂直于第一个广分量的第二个光分量则透射到这个双扭式向列相液晶单元上。在这个双扭式向列相液晶单元中，透射光的极化方向旋转90度，从而使它们能够透射过去而不会被第二个吸收偏振片改变，使这个单元后面的观察者能够看到它。在施加了控制电压改变双扭式向列相液晶的光学状态的地方，通过了单元前面放置的吸收式偏振片的透射光通过所述单元而不会被这个双扭式向列相液晶单元改变，被放在这个单元后面的第二个吸收式偏振片所吸收。这样，在这个单元后面的观察者就能够看到白色背景上显示的字符。

为了将透射式单元变成反射式单元，如上所述，只需要在这个透射式单元后面放置一个金属反射器或者电介质反射器。这样，对于这个显示单元是一个双扭式向列相液晶单元的情况，通过所述单元前面的吸收式偏振片的双扭式向列相液晶单元透射过来的光被这个液晶旋转90度，然后透射过去而没有被这个双扭式向列相液晶单元后面的第二个吸收式偏振片改变，这第二个吸收式偏振片的极化方向垂直于第一个吸收式偏振片，最终被反射器所反射。这一束光沿着同样但方向相反的路径通过这个单元和吸收式偏振片，能够被所述单元前面，也就是被入射光所在一侧的观察者看到。

也有一些反射式液晶单元没有任何偏振片。例如用聚合物稳定的胆甾醇型也就是“PSCT”液晶单元。

某些胆甾醇型液晶具有周期性的双扭式结构，它会因为布拉格反射，将跟液晶的旋转方向相同的圆极化光反射出去。这样，右旋胆甾醇型液晶会反射右旋圆极化光，而会使左旋圆极化光通过。相反，左旋极化胆甾醇型液晶会反射左旋圆极化光。

没有偏振片用胆甾醇型反射式液晶的显示单元需要采用黑色吸收层，放在这个单元的后表面上。在选中的电极上施加一个适当的控制电压，改变这些电极交叉点上液晶的光学状况的时候，控制电压使液晶进入一种反射状态，或者进入一种透明状态。在反射状态中，胆甾醇型液晶反射一种偏振光的反射系数基本上等于0.5，而另外一个极化方向上的光则通过并且被吸收层吸收掉。施加控制电压的时候，液晶进入透明状态，从而允许单元后面的黑色层吸收的所有光通过。位于单元前面也就是入射光进入单元的一侧的观察者就能看见光亮背景上的黑色显示。

在制造过程中反射式单元背面黑色吸收层的放置存在一些问题。液晶单元常常是批量生产的。所有这些液晶单元用这两块板，还有形成一个网络将这些板连接起来的密封材料，形成所述单元的侧壁。这些侧壁形成一个空腔，在其中填满液晶。每一批都用玻璃切割技术，或者沿着平行直线锯开，分成矩形条。由于每一个单元都在条的边缘有一个开口，这些单元都被随后填满，并且密封它们的开口，然后沿着垂直于前面那些直线的直线将这些条分成一个一个矩形单元。这样，如果这些单元的线条有一些部分偏离了矩形的形状，就通过研磨成型。

将成批的单元分割成一个一个的单元之前将黑色吸收层涂在所有单元共用的两个极板的一块上。黑色的吸收层有可能没能覆盖对应平板的整个表面，因为它有可能被损坏并且影响切割和研磨操作。这些单元也可以一个一个地制作，但是这样做会使制造过程比成批地生产更加复杂价格更加昂贵。因此，目前采用的技术是在它的最终图形上在每一个单元共用的平板之一上涂上黑色吸收层。这样做比将黑色的吸收层分别涂在每一个单元上要简单，但是它比较复杂，需要较高的精度，因而不可避免地使这些单元的最终价格更高。

反射式单元的另外一个常见问题是具有不同光折射指数的两种不同材料之间每个表面对入射光多次反射所造成的光损耗。通过本专利申请的图1能够更好地理解这个问题。

用数字1表示的上述反射式显示器包括前面的第一个透明基底2，也就是接受入射光的一侧，以及在背面的第二个基底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。它们用一个密封框6连接起来，在它们之间形成一个空腔，用于容纳例如胆甾醇型反射式液晶的薄膜或者层8。