专利名称：非补偿型液晶显示器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器件，确切的说是一种非补偿型超扭曲液晶显示器件。省缺光学补偿装置，亦可得到较好的黑白反射显示和快响应速度的蓝/紫等暗背景上的无色明亮显示，可广泛用于高容量信息输出终端，属微电子技术领域。
现有技术中，液晶显示器件已广泛用于文字处理器、笔记本电脑等各种信息输出终端。通常，在这样的液晶显示器件中采用扭曲向列型(TN)模式和超扭曲向列型(STN)模式。
在TN模式中，利用夹在一对偏振片之间的液晶显示器件的光学特性来进行黑/白单色显示，液晶层的光学特性即不施加电压时液晶层的旋光特性和施加电压时液晶层的非旋光特性。但是在这样的液晶显示器件中，由于电光特性曲线平缓，多路寻址能力较差，在多路简单矩阵驱动液晶显示应用方面受到限制。
在STN模式中，夹在两片偏光片之间的液晶层的扭曲角设定在180度至270度范围内，通过优化设置偏光片的偏振轴方向，液晶层的延迟值，可以得到陡峭阈值特性的电光响应曲线，这种STN-LCD多路寻址能力强，可以显示大量信息。但根据其设计原理得到的液晶显示器件背景带有黄绿(黄模)或暗蓝(蓝模)色，使得在生产过程中为保持其颜色均匀，一致性，必须严格控制液晶盒的盒厚均匀性。这样，增加了生产难度，同时也不利于实现全彩色显示。为消除此缺陷，又要通过在原器件上附加一层或多层光学补偿装置，对液晶层进行光学补偿，来实现黑白显示，这种STN-LCD成本高，响应慢。
同时，在上述TN或STN模式的LCD中，如果把LCD用作反射式显示时，其光学透过率仅为20％左右，这是由于使用了两片偏光片夹住液晶层的原故。为解决这个问题，在日本已公开专利4-97121和4-289818中和中国已公开专利CN1117594A中，提出了带有单偏振片STN模式的反射式显示LCD。在上述专利中，利用夹在一偏振片和反射板之间的液晶层的光学特 性，在偏振片与液晶层间附加光学补偿装置实现显示。由于只带有一片偏振片，其光学透过率可增加到35％以上。但用这种方法得到的液晶显示器件对比度较差，附加光学补偿装置也增加了生产成本。对于不需附加光学补偿装置的单偏振片反射式显示模式，没有提出解决下列问题液晶层的扭曲角、液晶层的延迟值、偏振片的相对位置，以及如何实现具良好对比度的黑白反射显示和快响应速度的蓝/紫等暗背景上的无色明亮显示。
与本发明相关联的上一个中国专利申请″非补偿型液晶显示器″，申请号95119607.3中，提出了非补偿型超扭曲液晶显示器件，根据其设计原理得到非补偿液晶显示器件的两种产品一种黑白反射式超扭曲液晶显示器件；另一种快响应速度型反射式超扭曲液晶显示器件。
本发明的设计在于，根据非补偿型超扭曲液晶显示器的原理，通过优化设置非补偿型超扭曲液晶显示器件的液晶层的扭曲角度Φ、液晶层的延迟值Δn.d、偏振片的偏振轴方向与邻近液晶层液晶分子在定向层表面的取向方向的夹角β等器件结构和材料参数，从而达到以下目的。
目的之一，不需附加光学补偿装置即可实现良好对比度的黑白反射显示，从而容易实现全彩色显示，降低了对制作液晶盒盒厚均匀性的要求；目的之二，不需附加光学补偿装置即可实现蓝(紫)等暗背景上的无色明亮显示的器件具有快速响应，寻址能力强，降低成本等，均在本发明的目的范围之内。
本发明的任务是通过以下设计方案来实现的。本发明的非补偿型反射式超扭曲液晶显示器件除包括一个起偏层，一个反射层，一个置于起偏层和反射层之间的液晶层，一个靠近液晶第一主表面的第一电极，一个靠近液晶层第二主表面的第二电极，在第一电极和第二电极接到电压源上，有一穿过液晶层的电压结构点，本发明的突出特征在于在导电玻璃5上贴一偏振片1；液晶层2置于上下导电玻璃5、7上的上下取向层3、9之间；偏振片1的偏振轴方向与相邻液晶层2的液晶分子在取向层3上的排列方向夹角为β；和经上所述的密封层6组成的液晶盒的上下基板处的液晶层分子在取向层3、9取向，并彼此扭曲一确定的角度。
本发明的一个方面，非补偿型黑白显示反射器件，其特征在于，上述液晶层液晶分子的扭曲角度(Φ)在190度至270度之间，液晶层的双折射率(Δn＝ne-no)与液晶层厚度d的乘积Δn.d的乘积在0.65μm至0.95μm之间，偏振片偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子排列方向夹角β，当m＝0或整数时，满足以下(A)组一组数据的对应关系(A)组，非补偿黑白反射式液晶显示器件液晶层2的扭曲角度Φ、液晶层2的延迟值Δn.d以及偏光片1偏振轴方向与相邻液晶层2液晶分子排列方向的夹角β的相互关系(m＝0或整数)。
Φ(度)Δn.d(μm) β(度)；190 0.85±0.10 5±15+m.90220 0.80±0.10 10±20+m.90240 0.78±0.10 15±25+m.90270 0.75±0.10 20±25+m.90当扭曲角Φ设置于A组数据的扭曲角度之间时，其相应液晶层延迟值范围、角度β值范围可由与其相邻两扭曲角Φ对应的液晶层延迟值范围和Φ值范围通过线性插值的方法唯一确定。本发明的一个实施例中，在上述靠近液晶层2的下导电玻璃7上制备反射电极。
本发明的另一实施例中，在上述的液晶盒下导电玻璃7的导电层下制备反射层8。
在本发明的又一实施例中，还包括一个在所说的液晶盒的上导电玻璃5靠近液晶层2一侧制备彩色滤色层。
在本发明的又一实施例中，在上述的液晶盒的上下基板处的液晶层2的液晶分子的预倾角为2至15度。
通过对以上所述本发明的非补偿型黑白显示反射器件与现有技术的区别特征还在以液晶分子的扭曲角度Φ在180至260度之间；液晶层的延迟值Δn.d在0.55μm至0.85μm之间，以及偏振片的偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子的排列方向夹角β，当m＝0时或整数，满足(B)组一组数据的对应关系。
(B)组，非补偿黑白反射式液晶显示器件液晶层的扭曲角度Φ、液晶层的延迟值Δn.d以及偏光片偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子排列方向的夹角β的相互关系(m＝0或整数)。
Φ(度)Δn.d(μm)β(度)；180 0.70±0.1030±15+m.90210 0.65±0.1020±15+m.90240 0.70±0.1010±15+m.90260 0.75±0.10 0±25+m.90当扭曲角Φ设置为(B)组一组数据的扭曲角度之间时，其相应延迟值范围、β值范围可由(B)组中与其相邻的扭曲角对应的相应延迟值与β值范围通过线性插值方法唯一确定。
本发明的一个实施例中，在上述的液晶盒的下导电玻璃7上制备反射电极。
本发明的另一实施例中，在上述的液晶盒下导电玻璃7的导电层下制备反射层8。
本发明的另一实施例中，还包括一个在所说的液晶盒的上导电玻璃5靠近液晶层2一侧制备彩色滤色层。
在本发明的再一实施例中，在上述的液晶盒的上下基板外的液晶层2的液晶分子的预倾角为2至15度。
本发明的再另一方面，快响应速度型非补偿液晶显示装置，所述液晶盒的液晶层分子扭曲角度在150至220度之间，液晶层的双折射率与液晶层厚度d的乘积Δn.d在0.50μm至0.75μm之间，以及偏振片的偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子排列方向夹角β，当m＝0或整数时，满足C组一组数据的对应关系。
(C)组数据，非补偿快响应速度型液晶显示器件的液晶层扭曲角Φ，液晶层延迟值Δn.d，偏振片偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子排列方向夹角β的相互关系(m＝0或整数)。
Φ(度) Δn.d(μm) β(度)；1500.65±0.100±15+m.901700.65±0.100±15+m.901900.65±0.100±15+m.902000.65±0.100±15+m.902200.60±0.100±15+m.90当扭曲角Φ置于(C)组的扭曲角度之间时，其相应延迟值范围、β值范围由(C)组中与其相邻的扭曲角的相应延迟值与β值范围通过线性插值方法唯一确定。
在本发明的一个实施例中，在上述靠近液晶层2的下导电玻璃7上制备反射电极。
在本发明的另一实施例中，在上述的液晶盒下导电玻璃7的导电层下制备反射层8。
在本发明的另一实施例中，还包括一个在所说的液晶盒的上导电玻璃5靠近液晶层2一侧制备彩色滤色层。
在本发明的再一实施例中，在上述的液晶盒的上下基板处的液晶层2的液晶分子的预倾角为2-15度。
本发明所产生的积极效果，表现在不需附加光学补偿装置的情况下，液晶层的扭曲角，液晶层的延迟值以及偏振片的偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子的排列方向的夹角之间满足一定参数关系。结果，可以获得其一，一种高亮度，高对比度的黑白反射式液晶显示器件；其二，一种快响应速度型、高对比度的蓝紫等暗背景上的无色明亮液晶显示器件。其中，光反射部件可以形成在液晶显示装置内部，从而消除了视差。另外，通过采用本发明的具有陡阈值特性曲线的液晶显示模式，可进行高密度的简单多路驱动，同时改善液晶显示器件的响应特性和视角特性，此项发明实现降低成本产生，提高显示质量，产生了意想不到的效果。
本发明目的之一的实现，具体表现在不需附加光学补偿装置及只用一片偏振片的黑白型反射式超扭曲液晶显示器，其亮态色散特性好，透过率高，视角范围较大；通过附加装置，易实现全彩色显示；其电光曲线陡峭，与传统STN-LCD相当；液晶盒呈亮态和暗态的切换过程比一般的扭曲向列相液晶显示器快。
本发明目的之二的实现，具体表现在不需附加光学补偿装置及只用一片偏振片即可实现蓝紫等暗背景上的无色明亮显示，其响应速度在盒厚为5μm时，仅为常规STN-LCD的一半。
以下结合附图进一步说明本发明的技术内容。
图1，本发明的设计原理图。
图2，本发明的液晶显示装置的光学分布的图解示图。图3，实施例1，本发明实的非补偿型黑白反射式液晶显示器件的亮态(不加场)和暗态(加场)光谱曲线图。
图4，本发明黑白反射式液晶显示器件的光电曲线图。
图5，实施例2，本发明的黑白反射式液晶显示器件的亮态(不加场)和暗态(加场)的光谱曲线图。
图6，本发明的黑白反射式液晶显示器件的电光曲线图。
图7，实施例3，本发明的非补偿快响应速度型液晶显示器件暗态(不加场)和亮态(加场)光谱曲线图。
图8，本发明的非补偿快响应速度型液晶显示器件的光电曲线图。
图9，本发明的实施例4图。
图10，本发明的实施例5图。
以下参照附图将详细说明本发明非补偿型超扭曲液晶显示器黑白显示的原理当一束自然光线入射到该显示器件时，自然光先经偏振片变成线偏振光，其偏振方向与偏振片的起偏方向一致，进入液晶盒后，由于液晶层的扭曲角Φ为一确定值和它的双折射率与液晶层的厚度的乘积以及角度β，满足数组A或数组B的对应关系。在由液晶层出射的光经过反射层反射，再次通过液晶层后，出射光仍然是线偏振光，而且偏振方向与偏振片的方向一致，此时，液晶盒呈亮态；当在液晶盒两端加上一定大小的电压后，液晶分子的光轴方向发生偏转，入射的自然光线首先经过偏振片变成线偏振光，其偏振方向与偏振片起偏方向相一致，在进入液晶后，由于液晶层的扭曲角和它的双折射以及液晶盒的厚度满足适当条件(同上所述)，从上到下发生不同偏转的液晶分子将使得入射进液晶盒的光线在出射时几乎完全被偏振片阻挡住，此时液晶盒呈暗态。此亮态和暗态的切换过程比一般的扭曲向列相液晶显示器快。
图1中，本发明的液晶显示器的结构由偏振片1，上下导电玻璃5、7；上下取向层3、9；液晶层2，密封层6，在上下基板5、7中间放置一些确定直径的衬垫料4；反射层或反射电极8等组成。如图2所示确定图1所示的液晶显示器中偏振片1、液晶层2的光学分布。图2是从图1的上面观察LCD的示图。R1是液晶分子在基板5处的排列方向，β是液晶分子排列方向R1和偏振片的偏振轴方向P1之间逆时针形成的角度，R1是液晶分子在下基板7处的排列方向，液晶层的扭曲角Φ指R1和R2之间逆时针形成的扭曲角。
下面，将参照附图结合实施例进一步说明本发明的技术原理，本发明的非补偿型超扭曲液晶显示器由偏振片1；上下导电玻璃5、7；上下取向层3、9；液晶层2，密封层6，反射层或反射电极8等所组成，见图1。
实施过程如下首先在上下两片透明导电玻璃5、7上光刻制备所图形，在上下导电玻璃5、7上涂布一层取向层3、9(如聚酰亚胺等材料)后，进行使沿面液晶分子按一定方向排列的摩擦，并使上下基板处液晶分子的锚泊方向彼此相差一定角度，液晶盒内液晶分子由上至下呈扭曲排列，见图1中2。之后在上下基板中间放置一些确定直径的衬垫料4，在每个器件周边涂一层密封料6，后将两片导电玻璃5、7贴合在一起，形成具有确定空隙的液晶盒。密封材料6固化后，在两片导电玻璃5、7之间的空隙内的玻璃盒外表面贴偏振片1，其偏振轴方向与上玻璃片5上的分子锚泊方向的夹角为β。在液晶盒下玻璃7外表面贴反射片，也可以将液晶盒下导电玻璃7内表面的透明电极改变为反射电极，或者在液晶盒下导电玻璃片7上另外蒸镀一层反射层8。
非补偿型超扭曲液晶显示器黑白显示的原理当一束自然光线入射到该显示器件时，自然光先经偏振片变成线偏振光，其偏振方向与偏振片的起偏方向一致，进入液晶盒后，由于液晶层的扭曲角Φ为一确定值和它的双折射率与液晶层的厚度的乘积以及角度β，满足(A)组数据或(B)组数据的对应关系。在由液晶层出射的光经过反射层反射，再次通过液晶层后，出射光仍然是线偏振光，而且偏振方向与偏振片的方向一致，此时，液晶盒呈亮态；当在液晶盒两端加上一定大小的电压后，液晶分子的光轴方向发生偏转，入射的自然光线首先经过偏振片变成线偏振光，其偏振方向与偏振片起偏方向相一致，在进入液晶后，由于液晶层的扭曲角和它的双折射以及液晶盒的厚度满足适当条件(同以上所述)，从上到下发生不同偏转的液晶分子将使得入射进液晶盒的光线在出射时几乎完全被偏振片阻挡住，此时液晶盒呈暗态。此亮态和暗态的切换过程比一般的扭曲向列相液晶显示器快。
非补偿快响应速度型超扭曲液晶显示器的显示原理当一束自然光线入射到该显示器件时，首先经过线偏振片变成线偏振光，其偏振方向与起偏方向一致，进入液晶盒后，由于液晶层的扭曲角(Φ＝150-220度)和它的双折射率Δn与液晶层厚度d的乘积值Δn.d以及偏振片偏振轴方向与相邻液晶层分子排列方向的夹角β满足一定的条件(C组所述)，在液晶层出射的光经过反射层反射，再次通过液晶层后，出射光为椭圆偏振光，其长轴方向与偏振片偏振轴方向垂直，出射光几乎为偏振片阻挡，此外，液晶盒呈暗态，当在液晶盒两端加上一定大小的电压后，液晶分子的光轴方向发生偏转，入射的自然光线首先经过偏振片变成线偏振光，其偏振方向与偏振片的起偏方向相一致，进入液晶层后，由于液晶层的扭曲角和它的双折射率Δn与液晶盒的厚度d的乘积Δn.d以及偏振片偏振方向与相邻液晶层液晶分子排列方向的夹角β满足一定条件，(同上所述)，从上到下发生不同偏转的液晶分子将使得入射进液晶盒的光线在出射时仍保持为线偏振光，并且其偏振方向与偏振片的偏振方向几乎完全一致，此时液晶盒呈亮态。该液晶显示器件可以在常规STN的液晶材料中挑选液晶，而盒厚可以设计在远低于常规STN的盒厚，显示响应时间可以仅为常规STN-LCD的一半左右，视角特性得到明显改善。
本发明涉及的非补偿型黑白反射式显示器件的结构和制作中有如下特点第一点，该黑白型超扭曲液晶显示器件的电光曲线陡峭，与一般的STN-LCD相当；第二点，它的开关状态为黑白显示，亮态色散特性好，透过率高；第三点，响应速度快，视角范围大；第四点，通过附加办法可以实现全彩色显示；第五点，可以用适当的反射电极代替反射片；第六点，只用一个偏振片，偏振片的偏振方向和相邻的液晶分子排列方向的夹角为β；第七点，液晶层的扭曲角Φ，液晶层的双折射率与液晶层厚度d的乘积Δn.d、角度β满足(A)组数据或数据组(B)的对应关系；第八点，上下基板处液晶分子的取向与基板成一定的预倾角2至15度。
本发明涉及的快响应速度型非补偿液晶显示器件的结构和制作中有如下的特点第一点，该快响应速度型液晶显示器件不需附加光学补偿装置即可获得高对比度的暗背景上的无色明亮显示；第二点，其电光曲线陡峭与一般STN相当；第三点，其响应速度快，视角范围大，对比度高；第四点，可以用适当的反射电极代替反射片；第五点，只用一片偏振片；第六点，其液晶层分子扭曲角(Φ＝150-220度)，所用向列相液晶的双折射率Δn与液晶层厚度d的乘积Δn.d以及偏振片偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子排列方向夹角β满足C组数据的对应关系；第七点，上下基板处液晶分子的取向与基板成一定的预倾角2至15度。
实施例1，见图3，非补偿黑白反射式液晶显示器件，其参数设置如下扭曲角Φ＝240度，左旋，液晶层延迟值Δn.d＝0.74μm，β值为18度，预倾角4.3度。该显示器可实现黑白多级灰度显示，其亮暗态光谱分别见图3曲线I和曲线II，光电曲线见图4曲线III，所用偏光片为Nitto G1220DU，其平行透过率为34％，垂直透过率为0.018％，所说的平行透过率指的是两偏光片的偏振轴方向夹角为0度时的透过率，垂直透过率是指两偏光片偏振轴方向夹角为90度时的透过率(以下实施例如不加特别说明，所用偏光片与实施例1相同)。由图3可见，其亮态光谱分散性好，表明显示器不加场时为白色亮底，其透过率超过35％。加场时暗态透过率为2.1％，显示对比度Cr＝17。光电曲线III陡峭，可以实现1/200占空比的简单矩阵驱动，并且，业已证实，当扭曲角Φ在190至270度之间，液晶层的延迟值Δn.d在0.65至0.95μm，以及角度β满足A组数据的对应关系时，可以得到类似的结果。并且当Φ设置于A组数据的角度之间时，其相应的液晶层延迟值、角度β值的设置可由与其相邻的扭曲角对应的相应延迟值范围和角度β范围通过线性插值方法唯一确定，亦可以实现类似的显示。
实施例2，非补偿黑白反射式液晶显示器件，其参数设置如下Φ＝190度，左旋，液晶层延迟值Δn.d＝0.69μm，β＝5度，预倾角2.3度。该显示器件的亮暗态光谱见图5曲线III和IV，光电曲线见图6曲线，从图5可见，其亮态的光谱分散性好，带有很淡的黄绿色，透过率为33％，暗态透过率为05％，可实现对比度Cr＝66的高亮度黑白反射式显示。并且，业已证实，当扭曲角Φ在180至260度之间，液晶层延迟值Δnd在0.50至0.70μm之间，以及角度β符合B组数据的对应关系，亦可以得到类似的结果。而当扭曲角选择设置在表2的扭曲角度之间时，其相应的延迟值范围，β值范围可由与其相邻的两扭曲角对应的相应延迟值范围和β值范围通过线性插值方法唯一确定，并可实现类似的显示效果。
实施例3，快响应速度型非补偿液晶显示器件，其参数设置如下扭曲角Φ＝200度，左旋，液晶层延迟值Δn.d＝0.60μm，液晶层厚度d＝5.0μm，所用液晶为Merck公司生产ZLI5800-000+0.80％S-811，Δn＝0.1203，角度β＝-5度，预倾角3.0度。该显示器件的亮、暗态光谱见图7的曲线VII和VII，光电曲线见图8的曲线IX，在不加场时，该显示器件为暗态，光谱曲线如图7曲线VIII，通过调节Δn.d的范围，暗态光谱可以在暗蓝、暗绿、暗紫之间变化。在本实施例设计值下为暗蓝色，透过率为2.5％。在加场时，显示器件为亮态，亮态光谱分散性好，为无色明亮显示，透过率为35％，可实现对比度Cr＝14的暗背景上的无色明亮显示。由图8的光电曲线可见，其光电响应曲线陡峭，可以实现1/100占空比的简单矩阵多路驱动。该显示器的响应时间在驱动电压Von(有效值)为1.75伏特时经测定为tr＝89毫秒，tf＝42毫秒，其中tr为加电压后从暗至90％亮度的过渡时间；tf为撤掉电压后从亮至10％亮度的过渡时间。并且，业已证实，当扭曲角Φ在150至220度之间，液晶层延迟值Δn.d以及角度β符合C组数据的对应关系时，均可实现类似的显示。当扭曲角Φ设置于C组数据的扭曲角之间时，其相应的延迟值、角度β值的设置可由与其相邻扭曲角对应的相应延迟值和β值通过线性插值方法唯一确定，并可实现类似的显示效果。
实施例4，以反射层为导电电极的显示器由于非补偿型显示器只需用一片偏振片，使其结构得到简化，使反射层制作在液晶盒内部成为可能。该方法可消除液晶显示器在反射显示时存在的阴影，图9将反射层制作为液晶盒内部的显示器结构，图9所示为直接用反射层作为导电层的显示结构，该方法在处理显示器背面图形时需用特殊设计手段，将显示部份与非显示部分用细缝分开，适于制作点阵型显示，这种结构对导电膜厚度要求不高，可降低导电玻璃制造成本。该结构可用于实施例1，2，3的黑白反射式显示器和快响应速度型显示器。
实施例5，同实施例4，见图10，将反射层制作在液晶盒内部的显示器结构，在反射层8之上再制作导电层10的显示结构。该方法先在导电玻璃上，以蒸镀或溅射法制作反射层8，再在反射层上以SiO等材料制造绝缘层11，在绝缘层上制作导电层10，使用的方法与普通导电玻璃相同。使用该结构的液晶盒，业已证实，对于实施例1，2，3的黑白反射显示器和快响应速度型反射显示器，均可得到消除阴影的显示效果。
实施例6，根据本发明，通过在图1中的反射电极8或上基片5的一侧形成一个彩色过滤层可以实现多色或全色显示。
实施例7，以快响应速度显示设计的点阵显示器为了提高超扭曲液晶显示器的响应速度，常使用降低盒厚的方法，但在超扭曲液晶显示的光学设计中，液晶层的光学延迟量Δn.d偏高(如190度扭曲液晶显示器的Δn.d优化结果为0.94μm)，当降低液晶盒盒厚的同时需将液晶的双折射率相应地提高，以满足Δn.d的要求，而选取大双折射率的液晶不仅较为困难，也损失了液晶显示的其它性能。在非补偿超扭曲液晶显示的光学设计中Δn.d值较小(如190度扭曲液晶显示的优化结果)，该结果使得设计者可在普通超扭曲液晶中进行挑选，从而保证了显示器的显示品质，同时满足快响应速度的要求。
另外，根据本发明，业已证实，在上述实施例中，通过增加液晶分子在上下基板处的预倾角(2度至15度之间)，可以提高液晶显示器光电曲线的陡度，从而增强了液晶显示器件的多路驱动能力。
同时，根据本发明，业已证实，在上述实施例中，通过调整优化液晶材料的弹性常数比(K33/K11，K22/K11)，其中，K11、K22、K33分别为液晶材料的展曲、扭曲、弯曲弹性常数，介电各向异性常数比[(ε∥-ε⊥)ε⊥]，其中，ε∥为平行液晶分子长轴方向的介电常数，ε⊥为垂直液晶分子长轴方向的介电常数，可以显著提高液晶显示器件光电响应曲线的陡度，从而增强液晶显示器件的多路驱动能力。
如上所述，根据本发明，可以清楚地看出，在不需附加光学补偿装置的情况下，液晶层的扭曲角，液晶层的延迟值以及偏振片的偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子的排列方向的夹角之间的关系。结果，可以获得其一，一种高亮度，高对比度的黑白反射式液晶显示器件；其二，一种快响应速度型、高对比度的蓝紫等暗背景上的无色明亮液晶显示器件。其中，光反射部件可以形成在液晶显示装置内部，从而消除了视差。另外，通过采用本发明的具有陡阈值特性曲线的液晶显示模式，可进行高密度的简单多路驱动，同时改善液晶显示器件的响应特性和视角特性。
本发明构思提出的技术方案的并不限于上述所例举的实施，凡是由本发明衍生出的显示系列变化，亦应包括在本发明权利要求保护的范围之内。
权利要求
1，一种非补偿型液晶显示器件一个起偏层，一个反射层，一个置于起偏层和反射层之间的液晶层，一个靠近液晶第一主表面的第一电极，一个靠近液晶层第二主表面的第二电极，在第一电极和第二电极接到电压源上，有一穿过液晶层的电压结构点，其特征在于在导电玻璃(5)上贴一偏振片(1)；液晶层(2)置于上下导电玻璃(5)、(7)上的上下取向层(3)、(9)之间；偏振片(1)的偏振轴方向与相邻液晶层(2)的液晶分子在取向层(3)上的排列方向夹角为β；和经上所述的密封层(6)组成的液晶盒的上下基板处的液晶层分子在取向层(3)、(9)取向，并彼此扭曲一确定的角度；液晶层(2)液晶分子的扭曲角度Φ在190度至270度之间，液晶层(2)的双折射率(Δn＝ne-no)与液晶层厚度d的乘积Δn.d在0.65μm至0.95μm之间，偏振片(1)偏振轴方向与相邻液晶层(2)液晶分子排列方向夹角β，当m＝0或整数时，满足以下一组数据的对应关系，Φ(度) Δ n.d(μm)β(度)；1900.85±0.105±15+m.902200.80±0.1010±20+m.902400.78±0.1015±25+m.902700.75±0.1020±25+m.90
2，根据权利要求1所述的一种非补偿型液晶显示器件，其特征在于所述导电玻璃(5)、(7)所形成的上下基板处液晶分子的取向成一定的预倾角＝2至15度。
3，根据权利要求2所述的一种非补偿型液晶显示器件，其特征在于所述液晶层2液晶分子的扭曲角度Φ＝240度，左旋液晶层延迟值Δn.d＝0.74＝μm，β＝18度，预倾角为4.3度。
4，根据权利要求3所述的一种非补偿型液晶显示器件，其特征在于所述液晶器件可以实现1/200占空比矩阵驱动。
5，一种非补偿型液晶显示器件，一个起偏层，一个反射层，一个置于起偏层和反射层之间的液晶层，一个靠近液晶第一主表面的第一电极，一个靠近液晶层第二主表面的第二电极，在第一电极和第二电极接到电压源上，有一穿过液晶层的电压结构点，其特征在于在导电玻璃(5)上贴一偏振片(1)；液晶层(2)置于上下导电玻璃(5)、(7)上的上下取向层(3)、(9)之间；偏振片(1)的偏振轴方向与相邻液晶层(2)的液晶分子在取向层(3)上的排列方向夹角为β；和经上所述的密封层(6)组成的液晶盒的上下基板处的液晶层分子在取向层(3)、(9)取向，并彼此扭曲一确定的角度；液晶层(2)的扭曲角度Φ、液晶层的延迟值Δn.d以及偏光片偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子排列方向的夹角β，满足以下一组数据的对应关系(m＝0或整数)，Φ(度) Δn.d(μm)β(度)；1800.70±0.10 30±15+m.902100.65±0.10 20±15+m.902400.70±0.10 10±15+m.902600.75±0.10 0±25+m.90
6，根据权利要求5所述的一种非补偿型液晶显示器件，其特征在于液晶层(2)的液晶分子扭曲角Φ＝200度，左旋，液晶层延迟值Δn.d＝0.60μm，液晶层厚度d＝5.0μm，角度β＝-5度，预倾角为3.0度。
7，根据权利要求6所述的一种非补偿型液晶显示器件，其特征在于所述液晶显示器件的在暗态下(蓝色)，透过率为2.5％；在加场时，透过率为35％，对比度Cr＝14。
8，根据权利要求7所述的一种非补偿型液晶显示器件，其特征在于所述的液晶器件可实现1/100占空比矩阵多路驱动。
9，一种非补偿型液晶显示器件，一个起偏层，一个反射层，一个置于起偏层和反射层之间的液晶层，一个靠近液晶第一主表面的第一电极，一个靠近液晶层第二主表面的第二电极，在第一电极和第二电极接到电压源上，有一穿过液晶层的电压结构点，其特征在于在导电玻璃(5)上贴一偏振片(1)；液晶层(2)置于上下导电玻璃(5)、(7)上的上下取向层(3)、(9)之间；偏振片(1)的偏振轴方向与相邻液晶层(2)的液晶分子在取向层(3)上的排列方向夹角为β；和经上所述的密封层(6)组成的液晶盒的上下基板处的液晶层分子在取向层(3)、(9)取向，并彼此扭曲一确定的角度；液晶层(2)的扭曲角度Φ、液晶层的延迟值Δn.d以及偏光片偏振轴方向与相邻液晶层液晶分子排列方向的夹角β，满足以下一组数据的对应关系(m＝0或整数)，Φ(度)Δn.d(μm) β(度)；1500.65±0.10 0±15+m.901700.65±0.10 0±15+m.901900.65±0.10 0±15+m.902000.65±0.10 0±15+m.902200.60±0.10 0±15+m.90
10，根据权利要求1、5或9所述的一种非补偿型液晶显示器件，其特征在于所述的以反射层8为导电电极，制作在液晶盒内部，显示与非显示部分用细缝分开。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示器件,确切的说是一种非补偿型超扭曲液晶显示器件。广泛用于高容量信息输出终端,属微电子技术领域。在导电玻璃上贴一偏振片;液晶层置于上下导电玻璃上的上下取向层之间;偏振片的偏振轴方向与相邻液晶层的分子在取向层上的排列方向夹角为β、扭曲角Φ、延迟值Δn.d,满足以一定对应关系。陡阈值特性曲线的液晶显示模式,改善了液晶显示器件的响应和视角特性,使显示质量提高,成本降低,效果显著。
文档编号G02F1/13GK1190747SQ9710096
公开日1998年8月19日 申请日期1997年2月12日 优先权日1997年2月12日
发明者王新久, 陈少山 申请人:深圳思特达显示技术工程有限公司, 北京大学