[发明专利]反射液晶显示装置

说明书

本发明涉及用于各种显示设备的液晶显示装置，更具体而言涉及具有增强对比度的反射液晶显示装置。

液晶显示装置的应用广泛，这是因为其本身特点而使得人们可方便地实现尺寸，厚度及功率消耗的减小。

这些液晶显示装置可分成两大类：反射液晶显示装置，其中利用由显示器进入的光且功率消耗仅用于驱动液晶分子；透射液晶显示装置，其中在该装置背后备有光源(背光)并利用来自该光源的透射光进行显示。

常规反射液晶显示装置如图9所示。参考图9，在液晶显示装置10中，两片玻璃衬底(即显示衬底11和背衬底12)以一定距离相对而置，各衬底11和12中分别配有透明电极13，14以及校正膜15，16，在衬底11与12之间还装有由液晶分子组成的液晶层21。封装材料17将液晶分子密封并限定了显示衬底11与背衬底12之间的距离。在该液晶显示装置10中，设置校正膜15和16，使得液晶分子逐渐被扭转且当电极13和14间不加电压时上校正膜15与下校正膜16的取向轴相差90°。

另外，在衬底11和12外侧分别备有极化板18和19，而仅在背侧备有反射板20。显示极化板18和背极化板19设置成使其光轴相差90°。为简化说明和方便起见，假定显示极化板18的光轴在水平方向，而背极化板19的光轴在垂直方向。

在液晶显示装置10中，当透明电极13与14之间未施加电压时(图9中以右侧的(X)表示)，只有来自显示器的入射光束(水平方向极化)穿过极化板18，接着再穿过显示衬底11、透明电极13和校正膜15。经过扭转液晶分子之后，该光束的极化方向被扭转90°而成为垂直极化光束，且随后穿过校正膜16、透明电极14、背衬底12和极化板19。然后，该光束由反射板20反射而再穿过极化板19、背衬底12、透明电极14和校正膜16。通过扭转液晶分子传输之后，该光束的极化方向被扭转90°而成为水平极化光束，且随后穿过校正膜15、透明电极13、显示衬底11和极化板18。这样，入射光经反射板20反射而成为反射光返回，由此而产生液晶显示装置的亮屏显示。

反之，当电极13与14之间施加电压时(图9中以左侧(Y)表示)，只有来自显示器的入射光束(水平方向极化)穿过极化板18，接着再穿过显示衬底11、透明电极13和校正膜15。由于液晶分子未被扭转，该光束穿过校正膜16、透明电极14和背衬底12而不改变其极化方向。由于入射光沿水平方向极化，所以它既不会穿过极化板19也不会到达反射板20。因而，入射光不能以反射光形式返回，从而产生暗屏显示。

通过控制施加在电极之间的电压，可以调节屏幕显示的明暗度而给出各种类型的显示。

然而，在反射液晶显示装置10的情形下，屏幕显示依赖于反射光，从而在显示屏的亮度方面存在局限。另外，由于所采用的极化板只利用极化光束，所以光的利用率低，且反射光量显著低于入射光量，从而产生暗屏显示趋向，且难于增强对比度。因此，透射液晶显示装置的应用变得广泛，其中为了增加显示屏亮度并增强对比度，在该装置背侧装有背光源且无疑增加了光量。

然而，由于透射液晶显示装置含有光源，便自然增加了功率消耗，从而在某种程度上失去了液晶显示装置的低功耗性能。

近年来，已经实现了各种电子设备尺寸的减小，其发展促进了便携式应用。随着这种便携式显示装置应用范围的扩展，对降低功率消耗的要求变得越来越迫切。

在这种情况下，日本未验证专利刊物(Japanese Unexamined PatentPublication) No.6-160913公开了一种反射液晶显示装置，它可使用低电压驱动并具有极优良的对比度。在制做这种液晶显示装置所使用的液晶中，相对于90°或更大扭转状态下所施加的电压而产生滞后现象。

然而，根据这种液晶显示装置，除非设置记录时间为5毫秒(msec)以上，否则不能实现浓淡层次显示。另外，为了实现动画显示，需要如图10所示逐渐增加电压的累积驱动。但是，根据这种利用相对于所施加电压而形成液晶滞后作用的液晶显示装置，不可能实现累积驱动，所以这种液晶装置不适用于动画显示。另外，为了使该液晶中能产生滞后效应，实际上该液晶应被扭转270°以上。

因此，本发明的目的在于提供一种反射液晶显示装置，该装置可显著降低功率消耗，具有较明亮的屏幕显示以增强对比度，并可实现动画显示。