專利名稱：半透射型液晶顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備由分別配置反射部與透射部的多個(gè)像素構(gòu)成的液晶板的半透射型液晶顯示元件。
背景技術(shù)：
特開(kāi)2000-137217號(hào)公報(bào)和特開(kāi)2003-233069號(hào)公報(bào)中揭示了以往的半透射型液晶顯示元件的構(gòu)成。在具備由分別配置反射部與透射部的多個(gè)像素構(gòu)成的液晶板的半透射型液晶顯示元件中，期望提高反射特性與透射特性之間的平衡性、且生成率高的顯示元件。
半透射型液晶顯示元件中所設(shè)的半透射用膜的構(gòu)成的基礎(chǔ)在于構(gòu)成理想的圓偏光板。要構(gòu)成這種理想的圓偏光板，只要對(duì)準(zhǔn)理想的λ/4板的光軸，使得對(duì)于Po1吸收軸構(gòu)成45度的角度就可。
然而，由于現(xiàn)實(shí)中不存在全波長(zhǎng)范圍中具有λ/4功能的理想的λ/4板，故一般采用組合λ/4相當(dāng)?shù)腞F與λ/2相當(dāng)?shù)腞F來(lái)接近理想的λ/4板的方法。
這樣，在組合λ/4相當(dāng)?shù)腞F與λ/2相當(dāng)?shù)腞F，接近理想的λ/4板時(shí)，重要之點(diǎn)在于對(duì)于液晶單元如何倨化λ/4相當(dāng)?shù)腞F、λ/2相當(dāng)?shù)腞F與Po1的各自的軸角度配置和R值。
一般，利用LCD標(biāo)準(zhǔn)等的仿真工具對(duì)于液晶單元優(yōu)化軸角度配置和R值，然而這種方法中，每當(dāng)改變液晶單元和RF中的液晶材料、RF材料以及扭曲角等光學(xué)常數(shù)時(shí)，必須對(duì)軸角度配置和R值進(jìn)行優(yōu)化，因此存在效率不高的問(wèn)題。
為解決這樣的問(wèn)題，提出一種決定對(duì)于液晶單元和RF中的光學(xué)常數(shù)變化依賴關(guān)系小的軸角度構(gòu)成的方法。
首先，說(shuō)明決定相對(duì)于液晶單元的液晶分子導(dǎo)向偶極子的λ/4板的光軸角度的方法。雖然通常對(duì)于與基板相鄰的液晶分子決定光軸的角度，但當(dāng)對(duì)于液晶分子導(dǎo)向偶極子優(yōu)化λ/4板的光軸角度時(shí)，能夠不取決于液晶分子的扭曲角變化，使λ/4板的光軸角度優(yōu)化。以下具體說(shuō)明該優(yōu)化方法。
首先假定，組合λ/4相當(dāng)?shù)腞F與λ/2相當(dāng)?shù)腞F來(lái)構(gòu)成的λ/4板的光軸存在于沿各光軸的合成矢量的方向上。然后，使λ/4相當(dāng)?shù)腞F的光軸與液晶分子導(dǎo)向偶極子的方向相一致，對(duì)λ/2相當(dāng)?shù)腞F的光軸與Po1吸收軸構(gòu)成的角度進(jìn)行優(yōu)化。這時(shí)，假設(shè)λ/4板與λ/2板構(gòu)成的角度為α，λ/4板與Po1的夾角和λ/2板與Po1的夾角之間小的一方為β時(shí)，則必須成立下式的關(guān)系35≤(α/2)+β≤55 (式1)這樣，要想做成圓偏光板，理想的λ/4板的光軸與Po1形成的角度就必須為35度以上55度以下。
然后，調(diào)整λ/2板與Po1之間的角度，使得滿足該(式1)所示的條件。
圖4示出以往的半透射型液晶顯示元件中所設(shè)置的液晶分子的扭曲角與透射率之間的關(guān)系曲線。圖4中示出的是根據(jù)上述方法決定的軸角度構(gòu)成的扭曲角與透射率之間的關(guān)系。橫軸表示液晶分子的扭曲角，縱軸表示用62度規(guī)一化后的透射率。該透射率根據(jù)從液晶單元依次透射λ/4相當(dāng)?shù)腞F與λ/2相當(dāng)?shù)腞F的透射光的偏光方向與偏光板的透射軸構(gòu)成的角度x，利用下面所示的(式2)求得。
透射率＝cos2(x)(式2)因此，當(dāng)所述的透射光的偏光方向與偏光板的透射軸相一致時(shí)，透射率為100％。
如圖4所示，液晶分子的扭曲角為0度時(shí)，透射率是2，液晶分子的扭曲角為45度時(shí)，透射率是1.4，如將液晶分子的扭曲角為62度時(shí)的透射率當(dāng)作1，那末液晶分子的扭曲角為45度時(shí)透射率就是1.4，液晶分子的扭曲角為0度時(shí)透射率就是2。這樣，液晶分子的扭曲角越增大，透射率越減小。
其次說(shuō)明表示半透射型液晶顯示元件的制作難易程度的制造余量與光學(xué)特性之間的平衡關(guān)系。圖5示出以往的半透射型液晶顯示元件中設(shè)置的液晶分子的扭曲角與間隙變動(dòng)寬度Δd之間的關(guān)系。
當(dāng)對(duì)各扭曲角研究反射光學(xué)特性可容許的間隙變動(dòng)寬度Δd時(shí)，結(jié)果如圖5所示。液晶分子的扭曲角為0度時(shí)，間隙變動(dòng)寬度Δd為±0.1μm。液晶分子的扭曲角為45度時(shí)，間隙度動(dòng)寬度為±0.4μm，液晶分子的扭曲角為62度時(shí)，間隙變動(dòng)寬度Δd為±0.8μm。
根據(jù)圖4和圖5所示的結(jié)果，當(dāng)液晶分子的扭曲角為0度時(shí)，透射率雖為最高的2.0，但表示對(duì)于反射特性的間隙余量的間隙變動(dòng)寬度Δd很狹，為±0.1μm，因此半透射型液晶顯示元件非常難以制作。這是因?yàn)?，半透射型液晶顯示元件在通常制造工藝中的間隙變動(dòng)寬度Δd需要約±0.3μm的寬度。
這樣，由于半透射型液晶顯示元件在通常制造工藝中的間隙變動(dòng)寬度Δd需要約±0.3μm的寬度，故液晶分子的扭曲角是間隙變動(dòng)寬度Δd為接近于約±0.3μm的±0.4μm時(shí)的45度為好。
然而，如上所述，若根據(jù)表示半透射型液晶顯示元件的制作難易程度的制造余量的觀點(diǎn)，使液晶分子的扭曲角為45度，則與液晶分子的扭曲角為0度時(shí)相比，存在透射率顯著降低的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供透射率不降低且制作容易的半透射型液晶顯示元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的半透射型液晶顯示元件，具備由分別配置反射部與透射部的多個(gè)像素構(gòu)成的液晶板、相對(duì)于所述液晶板在觀看者側(cè)配置的第1偏光板、以及夾著所述液晶板并與所述第1偏光板對(duì)置的第2偏光板，在構(gòu)成所述液晶板的各像素的液晶分子的扭曲角為44度以上46度以下的半透射型液晶顯示裝置中，所述第1偏光板的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為80度以上85度以下，所述第2偏光板的吸收軸與其相鄰的液晶分子構(gòu)成的角度為50度以上55度以下。


圖1示出本實(shí)施形態(tài)的半透射型液晶顯示元件的構(gòu)成斷面圖。
圖2為說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)的半透射型液晶顯示元件中所設(shè)的偏光板的偏光軸以及λ/2板和λ/4板的滯后軸用的平面示意圖。
圖3示出本實(shí)施形態(tài)的半透射型液晶顯示元件中所設(shè)的液晶分子的扭曲角與透射率之間的關(guān)系曲線。
圖4示出以往的半透射型液晶顯示元件中所設(shè)的液晶分子的扭曲角與透射率之間的關(guān)系曲線。
圖5示出以往的半透射型液晶顯示元件中所設(shè)的液晶分子的扭曲角與間隙變動(dòng)寬度之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施形態(tài)的半透射型液晶顯示元件中，構(gòu)成液晶板的各像素的液晶分子的扭曲角為44度以上46度以下，第1偏光板的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為80度以上85度以下，第2偏光板的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為50以上55度以下。因此，能得到可不降低反射特性、提高透射特性、且生產(chǎn)率高的半透射型液晶顯示元件。
本實(shí)施形態(tài)中，進(jìn)一步具備配置于所述液晶板與所述第1偏光板之間的第1λ/2板、配置于所述第1λ/2板與所述液晶板之間的第1λ/4板，所述第1λ/2板的滯后軸與所述第1λ/4板的滯后軸構(gòu)成的角度為60度以上70度以下為好。
進(jìn)一步具備配置于所述液晶板與所述第2偏光板之間的第2λ/2板、配置于所述第2λ/2板與所述液晶板之間的第2λ/4板，所述第2λ/2板的滯后軸與所述第2λ/4板的滯后軸構(gòu)成的角度為60度以上70度以下為好。
配置于各像素的所述反射部的延遲Δnd為160nm以上250nm以下為好。
配置于各像素的所述透射部的延遲Δnd為280nm以上350nm以下為好。
進(jìn)一步具備為了對(duì)所述液晶板的所述液晶分子供給背照光、而相對(duì)于所述第2偏光板設(shè)于所述液晶板的反面?zhèn)鹊谋痴展夤┙o器為好。
以下參照

本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
圖1示出本實(shí)施形態(tài)的半透射型液晶顯示元件100的構(gòu)成斷面圖。圖2為說(shuō)明半透射型液晶顯示元件100中所設(shè)的偏光板的偏光軸以及λ/2板和λ/4板的滯后軸用的平面示意圖。
半透射型液晶顯示元件100具備液晶板7。液晶板7由多個(gè)像素構(gòu)成，各像素上分別配置反射部與透射部。
液晶板7的各像素由液晶分子構(gòu)成。液晶分子的扭曲角為44度以上46度以下。
配置于液晶板7的各像素的反射部的延遲Δnd為160nm以上250nm以下。配置于液晶板7的各像素的透射部的延遲Δnd為280nm以上350nm以下。
半透射型液晶顯示元件100具備偏光板1。偏光板1相對(duì)于液晶板7配置于觀看者側(cè)。偏光板1的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為80度以上85度以下。
半透射型液晶顯示元件100具備偏光板2。偏光板2夾著液晶板7與偏光板1對(duì)置。偏光板2的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為50度以上55度以下。
半透射型液晶顯示元件100具備λ/2板3。λ/2板3配置于液晶板7與偏光板1之間。
半透射型液晶顯示元件100具備λ/4板5。λ/4板5配置于λ/2板3與液晶板7之間。λ/2板3的滯后軸12與λ/4板5的滯后軸11構(gòu)成的角度22為60度以上70度以下。角度22為65度較好。本實(shí)施形態(tài)中，偏光板1的偏光軸13與λ/2板3的滯后軸12構(gòu)成的角度23為70度。
半透射型液晶顯示文件100具備λ/2板4。λ/2板4配置于液晶板7與偏光板2之間。
半透射型液晶顯示元件100具備λ/4板6。λ/4板6配置入λ/2板4與液晶板7之間。λ/2板4的滯后軸15與λ/4板6的滯后軸14構(gòu)成的角度21為60度以上70度以下。角度21為60度較好。本實(shí)施例中偏光板2的偏光軸16與λ/2板4的滯后軸15構(gòu)成的角度20為23.5度。
半透射型液晶顯示元件100具備背照光供給器8。背照光供給器8用于對(duì)液晶板7的液晶分子供給背照光，相對(duì)于偏光板2設(shè)置于液晶板7的反面?zhèn)取?br> 圖3示出本實(shí)施形態(tài)的半透射型液晶顯示元件100中所設(shè)的液晶分子的扭曲角與透射率之間的關(guān)系曲線。
如上所述，半透射型液晶顯示元件100中所設(shè)的構(gòu)成液晶板7的各像素的液晶分子的扭曲角為44度以上46度以下，偏光板1的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為80度以上85度以下，偏光板2的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為50度以上55度以下。這樣構(gòu)成的扭曲角44度以上46度以下的半透射型液晶顯示元件100的透射率如圖3所示，比上述以往的半透射型液晶顯示元件的透射率1.4更提高約17％，達(dá)1.65。
這樣，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，構(gòu)成液晶板7的各像素的液晶分子的扭曲角為44度以上46度以下，偏光板1的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)度構(gòu)成的角度為80度以上85度以下，偏光板2的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為50度以上55度以下。因此，能得到可提高透射率、且間隙變動(dòng)寬度Δd充分展寬達(dá)到生產(chǎn)率高的程度的扭曲角44度以上46度以下的半透射型液晶顯示元件。
工業(yè)上的實(shí)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能提供不降低透射率、且制作容易的半透射型液晶顯示元件。
權(quán)利要求
1.一種半透射型液晶顯示元件，其特征在于，具備由分別配置反射部與透射部的多個(gè)像素構(gòu)成的液晶板、相對(duì)于所述液晶板配置于觀看者側(cè)的第1偏光板、以及夾著所述液晶板并與所述第1偏光板對(duì)置的第2偏光板，在構(gòu)成所述液晶板的各像素的液晶分子的扭曲角為44度以上46度以下的半透射型液晶顯示裝置中，所述第1偏光板的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為80度以上85度以下，所述第2偏光板的吸收軸與其相鄰的液晶分子構(gòu)成的角度為50度以上55度以下。
2.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示元件，其特征在于，進(jìn)一步具備配置于所述液晶板與所述第1偏光板之間的第1λ/2板、和配置于所述第1λ/2板與所述液晶板之間的第1λ/4板，所述第1λ/2板的滯后軸與所述第1λ/4板的滯后軸構(gòu)成的角度為60度以下70度以下。
3.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示元件，其特征在于，進(jìn)一步具備配置于所述液晶板與所述第2偏光板之間的第2λ/2板、和配置于所述第2λ/2板與所述液晶板之間的第2λ/4板，所述第2λ/2板的滯后軸與所述第2λ/4板的滯后軸構(gòu)成的角度為60度以上70度以下。
4.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示元件，其特征在于，配置于各像素的所述反射部的延遲Δnd為160納米(nm)以上250納米(nm)以下。
5.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示元件，其特征在于，配置于各像素的所述透射部的延遲Δnd為280納米(nm)以上350納米(nm)以下。
6.如權(quán)利要求1所述的半透射型液晶顯示元件，其特征在于，進(jìn)一步具備為了對(duì)所述液晶板的所述液晶分子供給背照光、而相對(duì)于所述第2偏光板設(shè)于所述液晶板的反面?zhèn)鹊谋痴展夤┙o器。
全文摘要
半透射型液晶顯示元件具備由分別配置反射部與透射部的多個(gè)像素構(gòu)成的液晶板7、相對(duì)于液晶板7配置于觀看者側(cè)的偏光板1、夾著液晶板7并與偏光板1對(duì)置的偏光板2，構(gòu)成液晶板7的各像素的液晶分子的扭曲角為44度以下46度以下，偏光板1的吸收軸與其相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸構(gòu)成的角度為80度以下85度以下，偏光板2的吸收軸與其相鄰的液晶分子構(gòu)成的角度為50度以上55度以下。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1697998SQ20048000025
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月25日
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