專利名稱：反射板、液晶顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射板、液晶顯示裝置和電子設(shè)備，特別是涉及具備膽甾醇型液晶層的反射板，和具備該反射板的液晶顯示裝置以及具備該液晶顯示裝置的電子設(shè)備。
本發(fā)明就是為解決上述課題的發(fā)明，目的在于提供具備具有為實(shí)現(xiàn)薄膜化的構(gòu)成的膽甾醇型液晶的反射板，此外，目的還在于提供具備該反射板的半透過反射型的液晶顯示裝置，以及具備該液晶顯示裝置的電子設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的反射板是具有膽甾醇型液晶層，可以反射與膽甾醇型液晶的螺旋的螺旋間距對應(yīng)波長的色光的反射板，其特征在于，膽甾醇型液晶層在平面內(nèi)含有其液晶分子的螺旋間距各不相同的多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，該多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，在每一個(gè)區(qū)域中分別反射與每一個(gè)螺旋間距對應(yīng)的不同波長的色光。
在該情況下，由于多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域在每一個(gè)區(qū)域中反射與螺旋的螺旋間距對應(yīng)的不同波長的色光，因此可以形成根據(jù)螺旋的螺旋間距反射與光的三原色對應(yīng)的各個(gè)R、G、B的色光透過其互補(bǔ)色的構(gòu)成，借助于本發(fā)明的反射板可以實(shí)現(xiàn)著色少的接近于白色的半透過反射顯示。此外，在膽甾醇型液晶層中，由于在平面內(nèi)形成了多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，故可以無須層壓按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域用1層的膽甾醇型液晶層提供反射板。因此，如果采用本發(fā)明的反射板，就可以用薄膜提供半透過反射顯示用的反射板，對于在希望小型化的電光裝置中使用是合適的。
此外，例如在把上述構(gòu)成的反射板作為半透過反射顯示元件應(yīng)用于液晶顯示裝置的情況下，可以使作為電光元件的液晶層的厚度均一化。另外在本發(fā)明中，例如在對膽甾醇型液晶層的平面方向的每一個(gè)位置測定反射光譜時(shí)，可以把反射變成為極小值的位置，或反射的變化比率變成為不連續(xù)的位置當(dāng)作按螺旋間距分區(qū)區(qū)域的邊界。
另外，膽甾醇型液晶層，可以反射具有規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光中的一部分，透過一部分。即，膽甾醇型液晶層由于是反射與其螺旋間距對應(yīng)的波長的色光，透過其互補(bǔ)色的液晶層，故本發(fā)明的反射板將作為半透過反射板起作用。
上述多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，對于各個(gè)色光，分別含有可反射光的三原色中的任何一種原色的按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域。
也就是說，多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域可以構(gòu)成為含有可以反射紅色的按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，可以反射綠色的按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域和可以反射藍(lán)色的按藍(lán)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域。借助于這樣的構(gòu)成，就可以用薄膜的反射板實(shí)現(xiàn)著色少的接近于白色的半透過反射顯示。另外，在按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域中，螺旋的螺旋間距被形成為約600～650nm(在該波長附近具備反射極大波長。以下同樣)，在按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域中，螺旋間距被形成為約550nm，在按藍(lán)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域中，螺旋的螺旋間距被形成為約400～500nm。
在這里，若把這樣的反射板用作顯示裝置用的濾色片，則可以實(shí)現(xiàn)在1個(gè)象素內(nèi)至少由3個(gè)點(diǎn)形成，各個(gè)點(diǎn)分別由按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，按藍(lán)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域(分別構(gòu)成按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域)構(gòu)成的濾色片。
另一方面，上述多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域可以被做成為含有可以反射從光的三原色中選擇的任何一種色的按選擇色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，和可以反射作為該被選中色的互補(bǔ)色的按互補(bǔ)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域。即，多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，可以含有可反射從紅色、綠色、藍(lán)色中選擇出來的1色的按選擇色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，和可以反射作為該被選中色的互補(bǔ)色的按互補(bǔ)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域。在該情況下，也可以用薄膜反射板實(shí)現(xiàn)著色少的接近于白色的半透過反射顯示。另外，作為形成按互補(bǔ)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的方式，除去用與該互補(bǔ)色的波長對應(yīng)的螺旋間距的膽甾醇型液晶層形成的方式之外，還可以舉出分別層壓形成與上述選擇色不同的2種原色對應(yīng)的2種螺旋的螺旋間距的膽甾醇型液晶層的方式。
本發(fā)明的液晶顯示裝置，是具有由彼此相向配置的透光性基板構(gòu)成的上基板和下基板之間挾持有液晶層(也可以叫做相位調(diào)制用液晶層)的液晶單元的液晶顯示裝置，其特征在于，設(shè)置對于液晶層從上基板一側(cè)入射圓偏振光的上基板圓偏振光入射裝置，和從下基板一側(cè)入射與來自上基板一側(cè)的圓偏振光具有同一旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光的下基板入射裝置，對于液晶單元入射來自下基板一側(cè)的光的照明裝置的同時(shí)，液晶層是在施加選擇電場的狀態(tài)、不施加選擇電場的狀態(tài)中的任何一種狀態(tài)下，使入射進(jìn)來的圓偏振光的極性反轉(zhuǎn)，在另一狀態(tài)下則不使極性反轉(zhuǎn)的液晶層，在下基板的內(nèi)面一側(cè)，設(shè)置具有上述構(gòu)成的反射板的半透過反射層。
如果采用這樣的顯示裝置，從上基板一側(cè)借助于基板一側(cè)的圓偏振光入射裝置以圓偏振光狀態(tài)入射的外光，在相位調(diào)制用液晶層中就被變換成左右中的任何一方的旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光，其中特定的旋轉(zhuǎn)方向(例如右)的圓偏振光在半透過反射層中被反射后供于顯示。另一方面，從下基板一側(cè)入射進(jìn)來的照明光則借助于下基板一側(cè)的圓偏振光入射裝置以圓偏振光的狀態(tài)入射，其中特定的旋轉(zhuǎn)方向(例如左(與上述被反射的旋轉(zhuǎn)方向不同的旋轉(zhuǎn)方向))的圓偏振光在半透過反射層中被反射后供于顯示。因此，在本發(fā)明中，由于作為該半透過反射層采用了上述構(gòu)成的反射板，故該半透過反射層可以實(shí)現(xiàn)著色少的接近于白色的顯示，同時(shí)，由于如上所述不層壓膽甾醇型液晶層而用薄膜構(gòu)成，故可以使裝置整體薄型化，同時(shí)，特別是與層壓半透過反射層的情況相比，可以使上述相位調(diào)制用液晶層的厚度進(jìn)一步均一化。另外，在本說明書中，有時(shí)候把進(jìn)行基于這樣的透過和反射的顯示的液晶顯示裝置叫做“半透過反射型”的液晶顯示裝置，此外，只要沒有特別說明，在本說明書中，基板液晶一側(cè)的面叫做內(nèi)面，把與之相反一側(cè)的面叫做外面。
具體地說，上述半透過反射層，在1點(diǎn)內(nèi)在平面內(nèi)含有由其液晶分子的每一個(gè)螺旋間距劃分的多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，該多個(gè)按螺旋的螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，在每一個(gè)區(qū)域可以反射與各個(gè)螺旋的螺旋間距對應(yīng)的不同波長的色光。在該情況下，在半透過反射層中，多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，由于可以在每一個(gè)區(qū)域中反射與各個(gè)螺旋的螺旋間距對應(yīng)的不同波長的色光，故可以做成為與螺旋的螺旋間距對應(yīng)地反射與光的三原色對應(yīng)的各個(gè)R、G、B的色光的構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)更為接近白色的半透過反射顯示。作為具體的構(gòu)成，可以在上述1點(diǎn)內(nèi)，對于各色含有可以反射光的三原色中的任何一色的按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域。在該情況下，在半透過反射層中，1個(gè)象素內(nèi)至少由3個(gè)點(diǎn)形成，各個(gè)點(diǎn)由按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域、按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域、按藍(lán)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域(分別構(gòu)成按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域)構(gòu)成。
此外，上述各個(gè)按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，可以每一個(gè)區(qū)域的面積被形成為大體上相同。在該情況下，在1點(diǎn)內(nèi)，由于對三原色的每一個(gè)原色具備區(qū)域面積相等的各個(gè)按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，故在每一個(gè)點(diǎn)上都可以更接近于白色地顯示的同時(shí)，在各個(gè)按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域中，由于為對應(yīng)的原色以外是透過的構(gòu)成，在各區(qū)域中反射顯示和透過顯示之間的顯示比率大體上成為1∶2，由于在各個(gè)區(qū)域中面積相等，故在該液晶顯示裝置中，(反射顯示透過顯示)大體上可以實(shí)現(xiàn)(1∶2)的顯示。另外，在該情況下，所謂反射顯示與透過顯示的顯示比率大體上為1∶2，意味著在向半透過反射層入射的光量中，大約1/3被反射，約2/3被透過。
此外，在各個(gè)按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域中，可以把與綠色對應(yīng)的按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域做成為最大。在該情況下，綠色的反射率相對地增大，綠色視覺靈敏度最高，故該液晶顯示裝置中的反射率相對地增大。因此可以提供把重點(diǎn)放在反射顯示上的顯示裝置。
另一方面，在各個(gè)按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域中，在把與綠色對應(yīng)的按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域做成為最小的情況下，則可以提供把重點(diǎn)放在透過顯示上的顯示裝置。
進(jìn)一步，也可以在上述1個(gè)點(diǎn)內(nèi)，形成有可以反射從光的三原色中選擇的任何一色的選擇色反射區(qū)域、和可以反射作為該被選中顏色的互補(bǔ)色的互補(bǔ)色反射區(qū)域。在該情況下，借助于選擇色及其互補(bǔ)色，可以進(jìn)行更接近于白色的半透過反射顯示。另外，選擇反射區(qū)域和互補(bǔ)色反射區(qū)域，可以使各自的區(qū)域面積被形成為大體上相同。在該情況下，如果在選擇反射區(qū)域中(反射顯示透過顯示)大體上成為(1∶2)，同時(shí)，在互補(bǔ)色反射區(qū)域中，由于反射選擇色以外的色光，(反射顯示透過顯示)成為(2∶1)，在各個(gè)區(qū)域中面積相等，則在該液晶顯示裝置中，就可以實(shí)現(xiàn)(反射顯示透過顯示)大體上為(1∶1)的顯示。如上所述，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，可以根據(jù)半透過反射層中的按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的各個(gè)面積，任意地設(shè)定透過與反射的顯示比率。
另外，如上所述，作為在每一個(gè)點(diǎn)中形成多個(gè)螺旋的螺旋間距不同的液晶分子的方法，即形成按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的方法，例如有如下所述的方法。首先對規(guī)定的基板面均一地涂敷膽甾醇型液晶層，向之照射紫外線。在這里，如果進(jìn)行使點(diǎn)內(nèi)的紫外線強(qiáng)度不同的具有強(qiáng)度分布的曝光，則液晶分子的螺旋的螺旋間距就與該強(qiáng)度對應(yīng)地成為不同的螺旋間距(光異化反應(yīng))，形成含有按液晶分子的每一個(gè)螺旋間距分區(qū)的按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的膽甾醇型液晶層。另外，代替紫外線強(qiáng)度，也可以使紫外線波長、熱等在每一個(gè)點(diǎn)內(nèi)具有分布，使液晶分子的螺旋的螺旋間距變化。在這里上述多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，也可以分別被形成為矩形形狀。在該情況下，在進(jìn)行上述曝光時(shí)，在效率變好的同時(shí)，各個(gè)區(qū)域的面積也容易設(shè)定，即容易任意地設(shè)定透過和反射的顯示比率。
另一方面，在上述半透過反射層的內(nèi)面一側(cè)，可以形成具有含有各種不同的顏色顏料的多個(gè)色素層的濾色片層。在該情況下，由于在反射層中反射或透過的接近于白色的光將透過濾色片層，因此該液晶顯示裝置可以進(jìn)行彩色顯示。
本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于具備上述構(gòu)成的液晶顯示裝置。如果采用該構(gòu)成，則可以提供薄型的電子設(shè)備，同時(shí)還可以提供可以容易地任意設(shè)定透過和反射的顯示比率的電子設(shè)備。
圖2是放大地顯示

圖1的液晶顯示裝置的半透過反射層的局部放大剖視圖。
圖3是把圖1的液晶顯示裝置的濾色片層和半透過反射層作為平面視圖的模式圖。
圖4是用來對半透過反射層的一個(gè)變形例進(jìn)行說明的平面模式圖。
圖5是放大地顯示圖4的半透過反射層的局部放大剖視圖。
圖6是顯示圖5的一個(gè)變形例的局部放大剖視圖。
圖7是用來對半透過反射層的一個(gè)變形例進(jìn)行說明的平面模式圖。
圖8是用來對半透過反射層的一個(gè)變形例進(jìn)行說明的平面模式圖。
圖9是顯示本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)例子的斜視圖。
圖10是顯示本發(fā)明的電子設(shè)備的另一個(gè)例子的斜視圖。
圖11顯示本發(fā)明的電子設(shè)備的再一個(gè)例子的斜視圖。符號說明10液晶顯示裝置11液晶單元12背照光(照明裝置)13下基板14上基板16液晶層18半透過反射層18R，18G，18B按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域30濾色片圖1是顯示本實(shí)施方式的液晶顯示裝置的局部剖視結(jié)構(gòu)圖，在該情況下，是無源矩陣方式的半透過反射型彩色液晶顯示裝置。另外，在以下的所有的附圖中，為了便于看圖，使各個(gè)構(gòu)成要素的膜厚和尺寸的比率等適宜地進(jìn)行了變化。
本實(shí)施方式的液晶顯示裝置10，如圖1所示，具備液晶單元11和背照光12(照明裝置)。液晶單元11，通過密封劑(未畫出來)使下基板13和上基板14相向地配置，該上基板14、下基板13和被密封劑圍起來的空間內(nèi)封入由STN(超扭曲向列)液晶構(gòu)成的液晶層(相位調(diào)制用液晶層)16，在液晶單元11的后面一側(cè)(下基板13的外面一側(cè))配置背照光12。
下基板13和上基板14，以玻璃或塑料等透光性材料為主體構(gòu)成，在下基板13的外面一側(cè)(與形成有液晶層16的相反的一側(cè))從下基板13開始按順序設(shè)置有相位差板(1/4波長板)27、下偏振光板28。另一方面，在上基板14的外面一側(cè)(與形成液晶層16的一側(cè)相反的一側(cè))從上基板14開始也按順序設(shè)置有相位差板(1/4波長板)35、上偏振光板36。
在下基板13的內(nèi)面一側(cè)(液晶層16一側(cè))設(shè)置具有膽甾醇型液晶層的半透過反射層18，此外，還在半透過反射層18的上層上，設(shè)置在基板面方向上反復(fù)重復(fù)地形成了R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的各個(gè)色素層30R、30G、30B的濾色片層30，在其上邊層壓上用來使由半透過反射層18至濾色片層30(色素層)形成的臺(tái)階平坦化的平坦化膜(保護(hù)膜)31。然后，在平坦化膜31上邊，由ITO等的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的條帶狀的信號電極25在與面垂直的方向上延伸。另一方面，在上基板14的內(nèi)面一側(cè)(液晶層16一側(cè))，由ITO等的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的條帶狀的掃描電極32在圖示橫方向上延伸。
此外，背照光12具有光源37、反射板38和導(dǎo)光板39，在導(dǎo)光板39的下面一側(cè)(與液晶單元11相反的一側(cè))上，設(shè)置有用來使要透過導(dǎo)光板39的光向液晶單元11一側(cè)射出的反射板40。
上述上偏振光板36僅僅使一個(gè)方向(在本實(shí)施方式中為圖示橫方向)的線性偏振光透過，相位差板35把透過了上偏振光板36的線性偏振光轉(zhuǎn)換成圓偏振光。因此，上偏振光板36和相位差板35起著上基板一側(cè)的圓偏振光入射裝置的作用。此外，下偏振光板28僅僅使一個(gè)方向(在本實(shí)施方式中為圖示橫方向)的線性偏振光透過，相位差板27把透過了下偏振光板28的線性偏振光轉(zhuǎn)換成圓偏振光。因此，下偏振光板28和相位差板27起著下基板一側(cè)的圓偏振光入射裝置的作用。
液晶層16在掃描電極25和信號電極32之間已施加了電壓的狀態(tài)下(施加選擇電場時(shí))，為在紙面縱方向(垂直方向)取向，在未施加電壓的狀態(tài)(未施加選擇電場時(shí))，在紙面橫方向(水平方向)取向。另外，“未施加選擇電場時(shí)”，“選擇電場施加時(shí)”，分別意味著“加往液晶層的施加電壓小于液晶的閾值電壓時(shí)”和“加往液晶層的施加電壓大于等于液晶的閾值電壓時(shí)”。在這樣的液晶層16中，可以根據(jù)選擇電場施加調(diào)制入射光的相位。也就是說，在本實(shí)施方式中，可以在施加選擇電場時(shí)，不調(diào)制其相位使入射進(jìn)來的圓偏振光以與入射時(shí)同一旋轉(zhuǎn)的偏振光通過，在未施加選擇電場時(shí)，使入射進(jìn)來的圓偏振光，對其相位進(jìn)行調(diào)制變換成與入射時(shí)逆旋轉(zhuǎn)的圓偏振光后通過。
其次，具有膽甾醇型液晶層的半透過反射層18，被構(gòu)成為使特定的旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光中透過規(guī)定的光量，反射其余的光量。在本實(shí)施方式中，被構(gòu)成為使右旋的圓偏振光的大約67％透過，使大約33％反射，(透過與反射的比率大約為2∶1)，左旋的圓偏振光則100％的透過。這要?dú)w因于膽甾醇型液晶層反射與其螺旋的螺旋間距對應(yīng)的波長的色光，膽甾醇型液晶層，如圖2所示，在其液晶分子的每一個(gè)螺旋的螺旋間距中都被劃分為多個(gè)區(qū)域。
圖2是從旋轉(zhuǎn)90度后的方向看圖1的半透過反射層18的圖，在平面內(nèi)包括按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、和按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18G、和按藍(lán)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18B，該多個(gè)按反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，在每一個(gè)區(qū)域中都被構(gòu)成為分別反射與螺旋的螺旋間距對應(yīng)的不同波長的色光的反射板。
具體地說，在按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R，由螺旋的螺旋間距在大約600nm具有極大反射的膽甾醇型液晶層構(gòu)成，在按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18G，則由在大約550nm具有極大反射的膽甾醇型液晶構(gòu)成，在按藍(lán)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18B，則由在大約450nm具有極大反射的膽甾醇型液晶構(gòu)成，使得該波長的色光在各個(gè)區(qū)域中被反射。
此外，圖3是使濾色片層30和半透過反射層18作為平面視圖的圖，紙面跟前一側(cè)是濾色片層30，紙面后方一側(cè)是半透過反射層18。另外，在濾色片層30中，在各色的邊界上都形成了黑色矩陣BM。這樣一來，在半透過反射層18中就在1個(gè)點(diǎn)的平面內(nèi)形成了各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B，每一個(gè)點(diǎn)中都形成了各色的濾色片30R、30G、30B構(gòu)成1個(gè)象素。在該情況下，在半透過反射層18中，在1個(gè)點(diǎn)內(nèi)，通過各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B的反射光的混色可以反射接近于白色的光，基于該反射光在每一個(gè)象素中都可以用濾色片層30進(jìn)行彩色顯示。此外，在各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B中可以透過作為互補(bǔ)色的光，通過該混色，在每一個(gè)點(diǎn)內(nèi)也可以透過接近于白色的光，而且，基于該透過光用濾色片層30在每一個(gè)象素中可進(jìn)行彩色顯示。
此外，在各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B中，由于在反射與其螺旋間距對應(yīng)的光的同時(shí)，透過其互補(bǔ)色，故透過與反射的比率大體上成為2∶1，因此，如圖3所示，在本實(shí)施方式中，在1個(gè)點(diǎn)內(nèi)，各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B，由于各自的區(qū)域面積被形成為大體上相等，故在每一個(gè)象素中透過和反射的比率大體上成為2∶1。
其次，在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置10中，從外光入射進(jìn)來的光在通過偏振光板36和相位差板35后變?yōu)橛倚龍A偏振光，該右旋圓偏振光將向液晶層16入射。在這里，在掃描電極25和信號電極32之間施加上了電壓的情況下(施加選擇電場時(shí))，液晶層16就變成為ON狀態(tài)，使右旋圓偏振光保持原狀地作為右旋圓偏振光通過。此外，在掃描電極25和信號電極32之間未施加電壓的情況下(未施加選擇電場時(shí))，液晶層16就變成為OFF狀態(tài)，使右旋圓偏振光變換成左旋圓偏振光后通過。
射出液晶層16后的右旋圓偏振光，在濾色片層30處規(guī)定的波長被吸收。例如，在與R(紅)對應(yīng)的色素層30R處，與R(紅)對應(yīng)的波長的互補(bǔ)色的色光波長被吸收，在與G(綠)對應(yīng)的色素層30G處，與G(綠)對應(yīng)的波長的互補(bǔ)色的色光波長被吸收，在與B(藍(lán))對應(yīng)的色素層30B處，與B(藍(lán))對應(yīng)的波長的互補(bǔ)色的色光波長被吸收。因此，例如透過了與R(紅)對應(yīng)的色素層30R后的右旋圓偏振光的波長將變成為約600～650nm。
通過濾色片層30變成為特定波長區(qū)域的色光的右旋圓偏振光，向半透過反射層18入射，在入射到半透過反射層18上的右旋圓偏振光中，大約67％的光量透過，大約33％的光量被反射。被反射的大約33％的右旋圓偏振光，再次經(jīng)由濾色片層30、液晶層16、上基板14、相位差板35、上偏振光板36被供于顯示。另外液晶層16在未施加選擇電場的情況下，結(jié)果就變成為左旋圓偏振光向半透過反射層18入射，在半透過反射層18中左旋圓偏振光被供于顯示而不被反射。
另一方面，從照明裝置12向液晶單元11入射的照明光經(jīng)由下偏振光板28和相位差板17后變成為右旋圓偏振光，從下側(cè)向半透過反射層18入射。在這里也與外光的情況同樣，入射進(jìn)來的右旋圓偏振光中大約33％的光量被反射，大約67％的光量被透過。在該情況下，透過來的大約67％的右旋圓偏振光，經(jīng)由濾色片層30、液晶層16、上基板14、相位差板35、上偏振光板36被供往顯示。
如上所述，在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置10中，由于半透過反射層18在平面內(nèi)分別含有在每一個(gè)具有分別與光的三原色對應(yīng)的螺旋的螺旋間距的膽甾醇型液晶層內(nèi)劃分成區(qū)的按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B，因此與通過各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的層壓得到混色的情況下相比，可以把該半透過反射層18形成得很薄，因而可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置10的小型化，同時(shí)，還可以使液晶層16的膜厚變得相對地均一。另外，在本實(shí)施方式中，半透過反射層18可被做成為大約1～2微米左右的厚度。
另外，本實(shí)施方式所示的半透過反射層18可以用以下的方法形成。例如，對給定的基板面均一地涂敷膽甾醇型液晶，向該液晶層照射紫外線。在這里，可以進(jìn)行使點(diǎn)內(nèi)紫外線強(qiáng)度不同地具有強(qiáng)度分布的曝光，并根據(jù)其強(qiáng)度使每一個(gè)規(guī)定區(qū)域內(nèi)液晶分子的螺旋的螺旋間距不一樣，該規(guī)定區(qū)域可構(gòu)成為上述按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域。另外，也可以代替紫外線強(qiáng)度使紫外線波長、熱等在每一個(gè)點(diǎn)內(nèi)具有分布，使液晶分子的螺旋的螺旋間距在每一個(gè)規(guī)定區(qū)域內(nèi)都發(fā)生變化。
另外，如圖3所示，由于各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B分別被形成為平面視圖的矩形形狀，因此在進(jìn)行上述曝光之際效率得到改善的同時(shí)，各個(gè)區(qū)域的面積比率的設(shè)計(jì)也變得容易起來。
下面，列舉幾個(gè)半透過反射層18的變形例。
(變形例1)圖4，與圖3同樣，是把濾色片層30和半透過反射層18作為平面視圖的圖，紙面跟前一側(cè)是濾色片層30，紙面后方一側(cè)是半透過反射層18。在本變形例中，在1個(gè)點(diǎn)內(nèi)，形成有可反射光的三原色中紅色的按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域(選擇色反射區(qū)域)18R、和可反射作為紅色的互補(bǔ)色的青色的按青色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域(互補(bǔ)色反射區(qū)域)18C。在該情況下，也可以通過紅色(選擇色)和青色(互補(bǔ)色)進(jìn)行接近于白色的半透過反射顯示。
此外，在按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R中，反射和透過的比率大體上成為1∶2，而在按青色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18C中，由于反射紅色以外的色光，故反射和透過的比率大體上變成為2∶1。而如圖所示，按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R，和按青色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18C各自的區(qū)域面積被形成為大體上相同，故在每一個(gè)象素中反射和透過的比率大體上就變成為1∶1。
另外，這樣的按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R和按青色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18C，如圖5所示，可以在平面內(nèi)用具有與各色對應(yīng)波長的螺旋間距的膽甾醇型液晶層形成得到各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18C。
此外，如圖6所示，也可以分別層壓與綠色、藍(lán)色對應(yīng)的按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18G、按藍(lán)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18B得到按青色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18C。在該情況下，通過按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18G和按藍(lán)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18B的層壓，半透過反射層18的層厚與圖5相比雖然變大了，但是，像現(xiàn)有技術(shù)那樣，層壓與三原色對應(yīng)的按各色螺旋間距分區(qū)的區(qū)域得到白色光的情況，由于例如需要3層優(yōu)選6層的層壓，故與那樣的情況比較，在圖6的例子中可以薄層形成半透過反射層18。
此外，在圖4的例子，雖然在1點(diǎn)內(nèi)，作為選擇色反射區(qū)域在平面內(nèi)形成了按紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R和作為互補(bǔ)色反射區(qū)域的按青色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18C，但是，也可以采用作為選擇色反射區(qū)域形成按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18G和作為互補(bǔ)色反射區(qū)域形成按深紅色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的組合，或作為選擇色反射區(qū)域形成按藍(lán)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域和作為互補(bǔ)色反射區(qū)域形成按黃色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的組合。
(變形例2)圖7也與圖3同樣，是把濾色片層30和半透過反射層18作為平面視圖的圖，紙面跟前一側(cè)是濾色片層30，紙面后方一側(cè)是半透過反射層18。在本變形例中，在1個(gè)點(diǎn)內(nèi)，在各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B之內(nèi)，把與綠色對應(yīng)的按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18G的面積做成為最大。在該情況下，由于綠色的反射率相對地增大，綠色視覺靈敏度高，故在該液晶顯示裝置中的反射率相對變大。因此，可以提供把重點(diǎn)放在反射顯示上的顯示裝置。具體地說，在1個(gè)點(diǎn)內(nèi)，各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B的面積比，按著這一順序大體上成為1∶2∶1。
(變形例3)圖8也與圖3同樣，是把濾色片層30和半透過反射層18作為平面視圖的圖，紙面跟前一側(cè)是濾色片層30，紙面后方一側(cè)是半透過反射層18。在該情況下，在各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B之內(nèi)，把與綠色對應(yīng)的按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18G的面積做成為最小。因此，可以提供把重點(diǎn)放在透過顯示上的顯示裝置，在本變形例中，在1個(gè)點(diǎn)內(nèi)，各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B的面積比，按著這一順序大體上變成為2∶1∶2。
下面，對具備上述實(shí)施方式的液晶顯示裝置的電子設(shè)備的例子進(jìn)行說明。
圖9是顯示移動(dòng)電話的一個(gè)例子的斜視圖。在圖9中，符號1000表示移動(dòng)電話本體，符號1001表示使用了上述的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖10是顯示手表式電子設(shè)備的一個(gè)例子的斜視圖。在圖10中，符號1100表示手表本體，符號1101表示使用了上述的液晶顯示裝置的液晶顯示部分。
圖11是顯示文字處理機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等的便攜式信息處理裝置的一個(gè)例子的斜視圖。在圖11中，符號1200是信息處理裝置，符號1201是鍵盤等的輸入部，符號1203是信息處理裝置本體，符號1202是使用了上述的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖9～圖11所示的電子設(shè)備，由于使用了上述實(shí)施方式的液晶顯示裝置，故可以把顯示部形成為薄型。此外，在液晶層中，由于膜厚比較均一，故可以實(shí)現(xiàn)高對比度且顯示不良少的電子設(shè)備。
另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以加上各種的變更。例如，在上述的實(shí)施方式，不限于無源矩陣方式的半透過反射式彩色液晶顯示裝置，可以適用于有源矩陣方式、黑白顯示的液晶顯示裝置。此外，在上述實(shí)施方式中，雖然濾色片層設(shè)置在下基板的內(nèi)面一側(cè)，但是也可以設(shè)置在上基板的內(nèi)面上。
如以上詳細(xì)地說明的那樣，若采用本發(fā)明，由于使用在平面內(nèi)含有把膽甾醇型液晶層劃分給每一個(gè)螺旋的螺旋間距的按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的反射板構(gòu)成液晶顯示裝置的半透過反射層，因此可以形成層厚1～2微米左右薄的膽甾醇型液晶半透過反射層，并可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)液晶層的厚度均勻的液晶顯示裝置。此外，在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，可以根據(jù)半透過反射層中的按螺旋間距分區(qū)的各個(gè)面積任意地設(shè)定透過和反射的顯示比率。
權(quán)利要求
1.一種反射板，該反射板為具有膽甾醇型液晶層，且可以反射與膽甾醇型液晶的螺旋的螺旋間距對應(yīng)波長的色光的反射板，其特征在于上述膽甾醇型液晶層，在平面內(nèi)含有其液晶分子的螺旋間距各不相同的多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，在該多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域中，可以反射與每一個(gè)區(qū)域中各自的螺旋間距對應(yīng)的不同波長的色光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射板，其特征在于上述膽甾醇型液晶層，可以反射具有規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光中的一部分，透過一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反射板，其特征在于上述多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，對于各色分別含有可以反射光的三原色中的任何一種原色的按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反射板，其特征在于上述多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，含有可以反射從光的三原色中選擇的任何一種色的按選擇色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，和可以反射作為該被選中色的互補(bǔ)色的按互補(bǔ)色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域。
5.一種液晶顯示裝置，該裝置為具有在由彼此相向配置的透光性基板構(gòu)成的上基板和下基板之間挾持有液晶層的液晶單元的液晶顯示裝置，其特征在于，設(shè)置相對于上述液晶層從上述上基板一側(cè)入射圓偏振光的上基板側(cè)圓偏振光入射裝置和從上述下基板一側(cè)入射與來自上述上基板一側(cè)的圓偏振光具有同一旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光的下基板側(cè)圓偏振光入射裝置，相對于上述液晶單元入射來自上述下基板的光的照明裝置的同時(shí)，上述液晶層為在施加選擇電場狀態(tài)、不施加選擇電場狀態(tài)中的任何一種狀態(tài)下使入射進(jìn)來的圓偏振光的極性反轉(zhuǎn)，在另一狀態(tài)下，則不使極性反轉(zhuǎn)的液晶層，在上述下基板的內(nèi)面一側(cè)具備半透過反射層，上述半透過反射層，包含膽甾醇型液晶層，可以反射與該膽甾醇液晶的螺旋間距對應(yīng)的波長的色光，上述膽甾醇液晶層，在平面內(nèi)含有其液晶分子的螺旋間距各不相同的多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，在該多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域中，每一個(gè)區(qū)域分別反射與螺旋間距對應(yīng)的不同波長的色光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述半透過反射層，在1個(gè)點(diǎn)內(nèi)在平面內(nèi)含有在由其液晶分子的每一個(gè)螺旋的螺旋間距劃分的多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，該多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，可以反射與每一個(gè)區(qū)域中各自的螺旋間距對應(yīng)的不同波長的色光。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述一個(gè)點(diǎn)內(nèi)，對于各色分別含有可以反射光的三原色中的任何一種原色的按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于與上述光的三原色的每一種原色對應(yīng)的各個(gè)按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域的面積形成為大體上相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于與上述光的三原色的每一種原色對應(yīng)的各個(gè)按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域之中，將與綠色對應(yīng)的按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的面積做成最大。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于在與上述光的三原色的每一種原色對應(yīng)的各個(gè)按原色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域之中，將與綠色對應(yīng)的按綠色反射螺旋間距分區(qū)的區(qū)域的面積做成最小。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于在上述1點(diǎn)內(nèi)，形成有可反射從光的三原色中選擇出來的任何一種色的選擇色反射區(qū)域，和可反射作為該被選擇色的互補(bǔ)色的互補(bǔ)色反射區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述選擇反射區(qū)域和上述互補(bǔ)色反射區(qū)域，各自的區(qū)域面積被形成為大體上相等。
13.根據(jù)權(quán)利要求6到12中任何一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述多個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域，分別被形成為矩形形狀。
14.一種電子設(shè)備，其特征在于具備權(quán)利要求5～13中的任何一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供具備具有用來實(shí)現(xiàn)薄膜化的膽甾醇型液晶的反射板，和具備該反射板的半透過反射型的液晶顯示裝置。在半透過反射層18中，在1個(gè)點(diǎn)的平面內(nèi)形成各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B，在每一個(gè)點(diǎn)內(nèi)形成各色的濾色片30R、30G、30B構(gòu)成一個(gè)象素。因此，可以把半透過反射層18形成為薄層，借助于在1個(gè)點(diǎn)內(nèi)各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B的反射光的混色，可反射白色光，此外，在各個(gè)按螺旋間距分區(qū)的區(qū)域18R、18G、18B中，可以透過作為各色的互補(bǔ)色的色光，借助于該混色，也可以在1個(gè)點(diǎn)內(nèi)透過白色光。因此，可以基于這些接近于白色的反射光和透過光，通過濾色片層30在每一個(gè)象素內(nèi)進(jìn)行彩色顯示。
文檔編號G02B5/08GK1424617SQ02153698
公開日2003年6月18日 申請日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月7日
發(fā)明者前田強(qiáng) 申請人:精工愛普生株式會(huì)社