[发明专利]反射型彩色液晶装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及反射型彩色液晶装置，还涉及反射型彩色液晶装置的驱动方法。

背景技术

安装在携带式信息装置终端的显示器所消耗的电力必须少。因此该用途中最适合采用不使用背照光的反射型液晶装置。可是现有的反射型液晶装置的主流是单色显示，尚未获得良好的反射型彩色显示。

反射型彩色液晶装置的开发是从二十世纪八十年代中期正式开始进行的。在此之前，只认识到如果将透射型彩色液晶装置的背照光换成反射片，大概能制造出反射型彩色显示这样一种程度。

可是，如果按照这样的结构实际上制作时，所得到的显示却非常暗，不实用。其原因有三个。第一，光的1/2以上被偏振片损失掉。第二，光的2/3以上被彩色滤光片损失掉。最后是视差的问题。TN(扭转向列)方式或STN(超扭转(ス_パ_ツイスツド)向列)方式都避免不了视差问题。其原因在于在这些方式中必须使用两片偏振片，因此除非将偏振片装入液晶盒内，否则在反射片和液晶层之间就会产生不能忽视的距离。另外，这里所说的视差问题，不是现有的反射型单色液晶装置中也有的显示的重影问题，而是指反射型彩色液晶装置中发生的特有的问题。

用图说明视差问题。图7(a)、(b)是任意利用了TN方式或STN方式的反射型彩色液晶装置的剖面图。该液晶装置由上侧偏振片1、上侧玻璃基片2、液晶层3、下侧玻璃基片4、下侧偏振片5、光反射片6、以及红绿蓝(RGB)三色彩色滤光片7构成。在上下玻璃基片之间还存在其它透明电极、定向膜、绝缘膜等，但对于说明视差问题没有必要，故将它们省略。

其次，视差问题有两个。一个问题是颜色的消失与配合问题。在图7(a)中，观察者32虽然能看见通过绿色滤光片射出来的反射光31，但该光是通过红、绿、蓝滤光片入射的光30被光反射片漫反射后混合而成的光。如果下侧玻璃基片4的厚度比彩色滤光片7的间距厚很多的话，那么通过任何颜色的滤光片射出的光都以相等的概率混合。

可是，通过红→绿、蓝→绿路径的光，不管其波长如何，都会被彩色滤光片吸收，只剩下通过绿→绿路径的光。对于从蓝色或红色滤光片出来的反射光来说也一样，所以其结果是白色显示的亮度为无视差时的1/3。

另一个问题是色显示变暗的问题。图7(b)表示绿色显示状态。另外在液晶层3中，划了栅格状的影线的部分表示非亮灯状态(暗状态)。入射光30以相等的概率通过红、绿、蓝各点，但其中的2/3被呈截止状态的红色和蓝色点吸收。另外由光反射片6漫射混合后，再次被呈截止状态的红色和蓝色点吸收2/3后才到达观察者32。因此，绿色显示的亮度变成从白色显示的1/9的亮度扣除被绿色滤光片吸收的光量后的值(白色显示的1/9的亮度-绿色滤光片的吸收)，从而变得非常暗。

这样，将有视差问题的TN方式或STN方式用于反射型彩色液晶装置就非常困难。

因此以往进行了变更液晶方式来获得亮的反射型彩色显示的尝试。

例如，在内田龙男等人的论文(IEEE Transactions on ElectronDevices，Vol.ED-33，No.8，pp.1207-1211(1986))中，在其图2中进行了各种液晶方式的亮度的比较，在此基础上采用了不需要偏振片的PCGH(相变型宾主)方式。另外，在特开平5-241143号公报中为了实现反射型彩色液晶装置，采用了不需要偏振片的PDLC(高分子色散型液晶)方式。

在使用不需要偏振片的液晶方式的情况下，不仅没有由偏振片产生的光的吸收，而且通过与液晶层临接地设置反射片，具有根本就没有视差问题的优点。

可是其另一方面，不需要偏振片的液晶方式一般来说反差低，而且特别是PCGH方式有电压-透射率特性的滞后现象，存在中间色调显示不出来的课题。另外，将其它物质加入液晶中的这些液晶方式在可靠性方面的问题也很多。

因此，如果仍然使用迄今广泛使用、且有实际成绩的TN方式或STN方式，就不能超越它。

另外，以往也进行过利用亮的彩色滤光片获得亮的反射型彩色显示的尝试。进行这种尝试的是例如上述的特开平5-241143号公报，公报中利用由减法混合色的三原色即黄、青、深红构成的彩色滤光片构成反射型彩色液晶装置。

该方法在获得亮的显示上有很大效果，但也有不好的问题。