CN1056695C - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种反射型液晶显示装置包括：第一衬片；第二衬片；夹在第一衬片和第二衬片间的液晶层；向液晶层施加电压的电极；设置在液晶层的设有第一衬片的一侧上的偏振片；设置在液晶层的设有第二衬片的一侧上的反射部件；和设在偏振片和液晶层间的光补偿部件，及在偏振片的偏振轴方向和液晶分子取向间形成的角β，和光学补偿部件慢光轴的向和液晶分子的取向间形成的角γ，当m是整数时时，满足公式(A)和(B)其一。

Description

液晶显示装置
本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种用于OA(办公自动化)设备(比如文字处理器和笔记本型计算机)、各种图像显示设备和玩游戏设备的反射型液晶显示装置。
近年来，将液晶显示装置应用于文字处理器、折叠个人计算机，称作＂袖珍电视＂的便携式电视机或类似物的发展很快。通常，在这样的LCD中采用扭曲向列(TN)模式和超扭曲向列(STN)模式。
在上述的TN模式中，利用夹在一对偏振片之间的一个液晶显示装置(液晶板)的光学特性来进行单色显示(黑和白显示)，所说的光学特性就是在不施加电压时的旋光特性和施加电压时的非旋光特性。
在STN模式(该模式广泛用于文字处理器显示模式中)中，在与TN模式结构类似的液晶板中把液晶层的扭曲角设定在180°至270°的范围内。按照STN模式，液晶层的扭曲角增加90°或更多并且优化偏振片的设定角，因而可实现具有陡阈值特性的电光特性，该陡阈值特性可以反映随着施加电压、按液晶层的双折射率的变化的液晶分子取向的迅速变化。由于STN模式具有陡阈值特性，STN模式适于简单的矩阵驱动。
在STN模式中，液晶层的双折射造成显示的背景带有黄绿或暗蓝色。为了消除此缺陷，人们提议借助颜色补偿来实现单色显示，该颜色补偿是通过把一个由聚合物(比如聚碳酸脂)形成的光补偿面板或相位板固定到STN模式的液晶面板上来进行的。现在在市场上就有这样结构的所谓＂纸白LCD＂的LCD。TN模式和STN模式的详细操作原理在本领域已为人熟知，并且公开在由日本科学促进会，142委员会，1989年编辑的＂液晶装置手册＂的第329-352页中。
然而在这样的TN或STN模式的LCD中，如果把LCD用作反射型LCD，所得到的显示会出现所不希望的发暗，这是因为使用了两个偏振片来夹住液晶面板的缘故。为了解决这个问题，在日本已公开专利4-97121和4-289818中提出了带有单偏振片的STN模式的反射型LCD。
然而，在上面提到的LCD中，没提出解决下列问题的方法：避免在灰度显示过程中所显示的颜色着色，液晶层的延迟值，光学补偿板(相位板)的延迟值，和偏振板与光学补偿板的相对位置。因此，在这样的LCD中，在灰度显示过程中不能实现避免使显示的颜色着色。
本发明的反射型液晶显示装置包括：一个第一衬片；一个第二衬片；一个夹在第一衬片和第二衬片之间的液晶层；用于向液晶层施加电压的电极；一个设置在液晶层的设有第一衬片的一侧上的偏振片；一个设置在液晶层的设有第二衬片的一侧上的反射部件；和一个设在偏振片和液晶层之间的光学补偿部件，
其特征在于：液晶层有220°至260°的扭曲角范围和0.5μm至0.8μm的延迟值，
光学补偿部件的延迟值范围是0.15μm至0.38μm，
以及一个在偏振片的偏振轴方向和在偏振片一侧的液晶层中的液晶分子取向方向之间形成的角β，和一个在光学补偿部件的慢光轴的轴向和液晶分子的取向之间形成的角γ，当m是一个整数时满足下面公式(A)和(B)中的一个：
0.5β+45°m-15°≤γ≤0.5β+45°m+5°      …(A)
0.5β+45°m+7.5°≤γ≤0.5β+45°m+27.5    …(B)
在本发明的一个实施例中，反射部件放置在第一衬片和液晶层之间并且在液晶层的一侧具有一个反射面。
在本发明的另一个实施例中，反射部件的粗糙度等级相差0.1μm至1.5μm。
在本发明的再一个实施例中，反射膜是一个导电反射膜并且作为电极的一部分。
在本发明的再另一个实施例中，液晶显示装置还包括一个形成在反射部件上且对反射部件的粗糙度进行均夷的透明均夷作用层，和一个形成在均夷作用层上并且作为电极一部分的透明电极。
在本发明的还另一个实施例中，液晶显示装置还包括一个设有第一衬片的液晶层一侧上的滤色层。
在本发明的另一方面，反射型液晶显示装置包括：一个第一衬片；一个第二衬片；一个夹在第一衬片和第二衬片之间的液晶层；用于向液晶层施加电压的电极；一个设置在液晶层的设有第一衬片的一侧上的反射部件；和一个设置在偏振片和液晶层之间的光学补偿部件，
其特征在于：液晶层的扭曲角范围是220°至260°，并且液晶层的延迟值范围是0.5μm至0.8μm，
光学补偿部件的延迟值范围是0.43μm至0.55μm，
和一个在偏振片的偏振轴方向和在偏振片一侧的液晶层中的液晶分子取向之间形成的角β，当m是一个整数时，满足下列公式(C)和(D)中的一个：
70°+90°n≤β≤105°+90°n      …  (C)
20°+90°n≤β≤50°+90°n       …  (D)
在本发明的再另一方面，反射型液晶显示装置包括：一个第一衬片；一个第二衬片；一个夹在第一衬片和第二衬片之间的液晶层；用于向液晶层施加电压的电极；一个设置在液晶层的设有第一衬片的一侧上的偏振片；一个设置在液晶层的设有第二衬片的一侧上的反射部件；和一个设置在偏振片和液晶层之间的光学补偿部件，
其特征在于，液晶层的扭曲角范围是220°至260°，液晶层的延迟值范围是0.5μm至0.8μm，
光学补偿部件的延迟值范围是0μm至0.15μm
和一个在偏振片的偏振轴方向和在偏振片一侧的液晶层中的液晶分子取向方向之间形成的角β，和一个在光学补偿部件的慢光轴的轴向方向与液晶分子的取向方向之间形成的角γ，当m和n是整数时，满足下面公式(E)、(F)和(G)中的一个：
65°+90n°≤β≤110°+90°n，和
-20°+90°m≤γ≤10°+90°m             …(E)
30+90°n≤β≤70°+90n，和
-75°+180°m≤γ≤45°+180°m        …(F)
80°+90°n≤β≤120°+90°n，和
20°+180°m≤γ≤50°+180°m         …(G)
在本发明的再另一个实施例中，反射型液晶显示装置包括：一个第一衬片；一个第二衬片；一个夹在第一衬片和第二衬片之间的液晶层；用于向液晶层施加电压的电极；一个设置在液晶层的设有第一衬片的一侧上的偏振片；一个设置在液晶层的设有第二衬片的一侧上的反射部件；和一个设置在偏振片和液晶层之间的光学补偿部件，
其特征在于：液晶层扭曲角范围是220°至260°，液晶层的延迟值范围是0.5μm至0.8μm，
光学补偿部件的延迟值范围是0.38μm至0.43μm，
和一个在偏振片的偏振轴方向和在偏振片一侧的液晶层中的液晶分子取向方向之间形成的角β，和一个在光学补偿部件的慢光轴的轴向方向与液晶分子的取向方向之间形成的角γ，当m和n是整数时，满足下面公式(H)，(I)和(J)中的一个：
50°+90n°≤β≤110°+90°n，和
-20°+90°m≤γ≤10°+90°m               …(H)
30°+90°n≤β≤80°+90°n，和
20°+180°m≤γ≤60°+180°m              …(I)
70°+90°n≤β≤120°+90°n，和
-75°+180°m≤γ≤-50°+180°m            …(J)
因此，这里描述的本发明有可能有利地提供一个这样的液晶显示装置，该液晶显示装置可以获得具有高对比度的较亮的显示，并且既使在进行灰度显示时也可以消除着色。
在参照附图阅读并理解了下面的详细描述之后，对于本领域的技术人员来说本发明的这些及其它优点变得很明显。
图1是根据本发明一个实施例的液晶显示装置的横剖面图。
图2是一个表示图1的液晶显示装置的反射板8的平面图。
图3A至3E是表示图2的反射板的制造步骤的横剖面图。
图4是一个表示要根据本发明的一个实施例的液晶显示装置的光学分布的图解示图。
图5是一个表示根据本发明实施例的液晶显示装置的电压电反射率特征的曲线图。
图6是一个表示当延迟值Δn2d2是0.35μm时，根据本发明一个实施例的液晶显示装置的显示特性的示图。
图7是一个表示当延迟值Δn2d2是0.13μm时根据本发明一个实施例的液晶显示装置的显示特性的示图。
图8是一个表示当延迟值Δn2d2是0.2μm时根据本发明一个实施例的液晶显示装置的显示特性的示图。
图9是一个表示当延迟值Δn2d2是0.25μm时根据本发明一个实施例的液晶显示装置的显示特性的示图。
图10是一个表示当延迟值Δn2d2是0.3μm时根据本发明一个实施例的液晶显示装置的显示特性的示图。
图11是一个表示当延迟值Δn2d2是0.4μm时根据本发明一个实施例的液晶显示装置的显示特性的示图。
图12是一个表示当延迟值Δn2d2是0.45μm时根据本发明一个实施例的液晶显示装置的显示特性的示图。
图13是一个表示当延迟值Δn2d2是0.5μm时根据本发明一个实施例的液晶显示装置的显示特性的示图。
图14是一个表示当Δn2d2是0.35μm；角β是5°且角γ是-90°时对比度系数对延迟值Δn1d1的依赖关系曲线。
图15是一个根据本发明另一实施例的液晶显示装置的横截面图。
下面，将参照附图更详细地描述本发明的实施例。实施例1
图1表示一个根据本发明第一实施例的液晶显示装置的横截面图。该液晶显示装置1的液晶层13夹在一个反射板8和一个上衬片16之间。
在面对液晶层13的玻璃衬片2的表面上形成大量的由合成树脂材料制成的较大凸起4和较小凸起5。参照图2，把较大凸起4的底部直径D1设定为10μm，把较小凸起5的底部直径设定为5μm，并且把相邻凸起之间的间距D3设定为2μm或更大。在凸起4和5上面形成一个覆盖膜5以覆盖凸起4和5，并且填充在相邻  凸起之间的凹处。另外，由金属材料(比如铝、镍、铬、银或金)制成的反射膜7和取向膜9按此叙述的顺序在覆盖膜6上形成。如图2所示，把反射膜条7布置成若干行，这些反射膜条7也起反射电极的作用。如上所述，在玻璃衬片2上的凸起4和5，覆盖膜6和反射膜7构成反射板8。
在面对液晶层13的上衬片16的玻璃衬片3的一个表面上，沿垂直于反射膜7伸延方向的方向以若干行的形式形成由铟锡氧化物(ITD)制成的透明电极条10。在上面形成有透明电极10的玻璃衬片3上再形成一个取向膜11。在与面对液晶层13的表面相对的玻璃衬片3的表面上，按叙述的顺序形成一个作为光学补偿部件的光学补偿膜14和一个偏振片15。
这样布置反射板8和上衬片16使得它们彼此相对，并且用密封剂12来密封在玻璃衬片2和3的四周部分的在反射板8和上衬片16之间的间隙。在取向膜9和11之间通过注射液晶(比如由Merck有限公司制造的ZLI4427)形成液晶层13。
按下面的方法制造一个这样结构的LCD。如图3A所示，在具有厚度t1为1.1mm的玻璃衬片2(商标名：7059，由Corning公司制造)上通过以500r.p.m至3000r.p.m的旋转速度旋涂光敏树脂，比如OFPR800(由东京Ohka Kogyo有限公司制造)，首先形成一层树脂膜21。在这个实施例中，最好通过以2500r.p.m的旋转速度旋涂30秒来形成树脂膜21，使得膜的厚度t2是1.5μm。
然后把在玻璃衬片2形成的树脂膜21在90℃温度下烘烤30分钟。接着，如图3B所示，在树脂膜21上放置一个光掩模22并且然后曝光，在光掩横22中包含多个由较大和较小圆圈构成的圆圈图案。在此之后，通过采用含2.38％NMD-3(由东京OhKa Kogyo有限公司制造)的显影溶液来显影曝光的树脂膜21，借此如图3C所示在玻璃衬片2的表面上形成具有不同高度的较大凸起23和较小凸起24。通过调整曝光时间和显影时间可实现不同的高度。在光掩模22中，如图2所示，靠以按上述方式形成的较大凸起4和较小凸起5的分布状态，具有不同直径(包括较大直径D1，例如10μm，和较小直径D2，例如5μm)的圆圈随机分布。设定相邻圆圈的间隙是2μm或更多。然而，掩模22的图案并不限于上述的那样。
接着，把上面形成有较大凸起23和较小凸起24的玻璃衬片2在200℃下加热1小时。其结果是，凸起23和24的顶部一定程度地熔化以呈如图3D所示的弧形。这些弧形较大凸起23和较小凸起24对应于图1所示的较大凸起4和较小凸起5。
在这样状态的玻璃衬片2上面，如图3E所示，以1000r.p.m至3000r.p.m的旋转速度旋涂与上述光敏树脂相同的材料。在此实施例中，最好以2000r.p.m的旋转速度旋涂该树脂。结果，形成了填充在凸起23和24之间凹部的覆盖膜6以便具有一个光滑和较不粗糙的曲面。在此实施例中，采用与光敏树脂相同的树脂作为该覆盖膜6的材料，然而该膜6也可由不同的材料制成。具有平滑表面的较大凸起23的高度t4是0.7μm，具有平滑表面的较小凸起24高度t5是0.5μm。另外，在覆盖膜6上通过形成由金属比如铝、镍、铬、银或金制成的薄膜而设置反射膜7，使得薄金属膜的厚度t3范围是0.01-1.0μm。在此实施例中，用溅射的方法通过用铝涂覆盖膜6而设置反射膜7。反射膜7具有一个粗糙表面，其等级相差0.5μm。以上述方式形成反射板8，并且同时用预定的制造步骤形成上衬片16。本发明已经发现：具有不同高度的较大凸起23和较小凸起24的随机分布形成了一个粗糙的反射面，这就消除了由反射光的干涉所造成的着色，因此实现了一个发射令人满意的白光的反射面。
在反射板8的反射膜7上和在上衬片16的透明电极10上形成聚酰亚胺膜作为取向膜9和11(图1)，并且树脂膜在220℃下固化1小时。在此实施例中，把Sunever 150(由尼桑化学工业公司制造)用作聚酰亚胺树脂膜的材料。结果，如下面的更详细描述那样，为了获得所需要的液晶层的扭曲角对这些聚酰亚胺树脂膜进行磨擦处理以取向液晶分子20，借此分别在反射板8和上衬片16上形成取向膜9和11。
这样放置反射板8和上衬片16使得取向膜9对着取向膜11，并且然后通过使用密封剂12密封在玻璃衬片2和3之间的间隙而把反射板8和上衬片16固定在一起。例如，可以通过筛网印刷方法采用粘性密封剂来形成密封剂12，其中分布有直径为6.5μm的间隔物。
最后，用真空注入的方法把液晶注入在反射板8和上衬片16之间的间隙中，从而形成了液晶层13。同时，通过散布具有5.8μm直径的间隔物来控制液晶层13的厚度。夹在两个玻璃衬片2和3之间的液晶层13具有240°的扭曲角并且包括一种具有正介电各向异性的向列型液晶20(例如由Merck有限公司制造的ZLI4427)和一种手性掺杂剂。在此实施例中，液晶层13的延迟值是0.65μm，设在上衬片16上的光补偿膜14的延迟值设定为0.35μm。
如图4所示确定这样获得的LCD中偏振片15、光补偿膜14和液晶层13的光学分布，图4是从上面观察图1的LCD所得的示图。确切地说，R1代表在液晶层13的设有上袜片16的一侧的液晶分子取向方向，β是在取向方向R1和偏振片15的偏振轴(吸收轴或传输轴)的轴向PO之间逆时针形成的角，和γ是在取向方向R1和光补偿膜14的慢光轴的轴向L1之间逆时针形成的角。另外，用一个具有正值的θ代表一个在取向方向R1(由箭头表示的方向是磨擦方向)和在液晶层13的设有反射板8一侧的液晶分子的取向方向R2(由箭头表示的方向是磨擦方向)之间逆时针形成的扭曲角。
图5是一个表示在施加到反射型液晶显示装置的电压和通过一个发光滤光器测得的该反射型液晶显示装置的反射率之间关系的曲线图。横跨电极7和10施加电压。在该图中，在β＝5°且γ＝90°的情况下获得特征曲线51；在β＝10°且γ＝-85°的情况下观察到特征曲线52；在β＝70°且γ＝45°的情况下观察到特征曲线53；以及当β＝20°且γ＝-75°时获得特征曲线54并且得到低对比度。特征曲线51、52和54表示LCD的显示以正常白的模式进行，且特征曲线53表示LCD的显示以正常黑的模式进行。测量的条件如下：液晶层13的扭曲角是240°；液晶层13的延迟值Δn1d1是0.65μm；和光补偿膜14的延迟值Δn2d2是0.35μm。所采用的偏振片的平行透射率是47％并且平行透射率与垂直透射率的对比度比率是8。平行透射率是指在尼克尔镜平行的状态下两个偏振片的透射率，而垂直透射率是指在尼克尔镜垂直状态下两个偏振片的透射率。
从图5中可以看出，在特征曲线51，52和53中，可以获得具有高对比度的较亮显示，在施加电压或不施加电压情况下在灰色调中可消除着色；由于陡的阈值特征有可能实现1/240负载驱动；由于在液晶盒中包括反射板，既不产生双影也不产生视差。
关于本实施例的LCD，本发明已证实：以与LCD1的法线成30°角入射的白光的50％被反射并且对比度是6。由氧化镁(MgO)制成的标准白板被用作决定反射率的标准反射部件。另外，已经确认：即使当显示灰色度色调时也消除了着色。
图6表示在本实施例的LCD中可以得到上述显示的条件，即扭曲角是240°，液晶层的延迟值Δn1d1是0.65μm，和光补偿膜14的延迟值是0.35μm。在此图中，空心圈＂○＂代表当Roff大于45％和小于10％时在消除了着色的正常白模式中的最佳显示区域。Roff和Ron分别代表当不施加电压和当施加电压时的反射率。＂电压截止＂状态是指施加在电极7和11之间的电压小于阈值电压(例如，如图5所示的小于2.0伏)的情况。＂电压接通＂状态是指施加的电压大于阈值电压(例如，如图5所示的大于2.2伏)的情况。实心圆圈＂●＂代表当Roff小于10％且Ron大于45％时在其中消除了着色的正常黑模式中的最佳显示区域。＂×＂代表在正常白模式和正常黑模式中围绕最佳显示区域的令人满意的显示区域，并且m′和n′代表整数。在横坐标上，90°n相当于90°+90°n，在纵坐标上，90°+180°m相当于-90°+180°m。因此，即使当n和m分别增加1时，也可得到类似的关系。
从图6中可以看出，其中即使当进行灰度显示也可以在不施加电压或施加电压条件下获得具有高对比度的较亮显示而消除了着色的用于测量角β和γ的条件限于一个预定范围；然而，业已证实：在实际使用中，只要可以进行令人满意的显示(即，至少在由＂×＂指示的区域内操作)就不会发生问题。另外，业已证实：当扭曲角在220°至260°，且延迟值Δn1d1在0.5μm至0.8μm的范围内时，可以得到类似的结果。
以与图6相同的方式，图7至图13表示当图1的LCD的光补偿膜14的延迟值Δn2d2改变时用来获得令人满意的显示的条件。图7表示在扭曲角是240°，Δn2d2是0.13μm，且Δn1d1是0.65μm的条件下按照角β和γ的不同设定值的显示特性曲线。图8表示在扭曲角是240°，Δn2d2是0.20μm且Δn1d1是0.65μm的条件下按照角β和γ的不同设定值的显示特性曲线。图9表示在扭曲角是240°，Δn2d2是0.25μm，且Δn1d1是0.65μm的条件下按照角β和γ的不同设定值的显示特性曲线。图10表示在扭曲角是240°，Δn2d2是0.30μm，且Δn1d1是0.65μm条件下按照角β和γ不同设定值的显示特性曲线。图11表示在扭曲角是240°，Δn2d2是0.40μm，且Δn1d1是0.65μm的条件下按照角β和γ的不同设定值的显示特性曲线。图12表示在扭曲角是240°，Δn2d2是0.45μm，且Δn1d1是0.65μm的条件下按照角β和γ的不同设定值的显示特性曲线。图13表示在扭曲角是240°，Δn2d2是0.50μm，且Δn1d1是0.65μm条件下按照角β和γ的不同设定值的显示特性曲线。在这些图7至13中的每一个中，以与图6同样的方式，用空心圈＂○＂代表在正常白模式中的最佳显示区域，用实心圈＂●＂代表在正常黑模式中的优秀显示区域，并且用＂×＂代表围绕正常白模式和正常黑模式的优秀显示区域的令人满意的显示区域。
从图6至13图可以看出，获得一个令人满意的显示的条件包括延迟值Δn2d2和角β和γ。当延迟值Δn2d2分别是0.2μm(图8)、0.25μm(图9)、0.3μm(图10)和0.35μm(图6)时，为了获得令人满意的显示，必须满足下列公式：
如果以正常白模式进行显示，
0.5β+45°m-15°≤γ≤0.5β+45°m+5°      …(1)
(其中m是一个整数)
如果以正常黑模式进行显示，
0.5β+45°m+7.5°≤γ≤0.5β+45°m+27.5°      (2)
使用围绕＂×＂的区域较好，或者在这些图的正常白模式中最好使用围绕空心圈＂○＂的区域，在正常黑模式中最好使用围绕实心圈＂●＂的区域。
另外，已经证实：当满足了上面的方程(1)和(2)时，为了得到一个令人满意的显示，延迟值Δn2d2可以在0.15μm和0.38μm的范围内。
如图12和13所示，如果延迟值Δn2d2是0.45μm或者更大时，显示特性曲线逐渐依赖角β，而不管上述方程如何。因此，为了获得一个令人满意的显示，下面方程必须满足：
如果以正常白模式进行显示，
70°+90°n≤β≤105°+90°n(其中n是整数)    …(3)
如果以正常黑模式进行显示，
20°+90°n≤β≤50°+90°n                  …(4)
使用围绕＂×＂区域比较好，或者使用在这些图的在正常白模式中围绕空心圈＂○＂的区域和在正常黑模式中围绕实心圈＂●＂的区域更好。另外，已经证实：当满足方程(3)和(4)时，为了获得一个令人满意的显示，延迟值Δn2d2可以在0.43μm和0.55μm的范围内。
当延迟值Δn2d2是0.13μm(图7)和0.4μm(图11)时，显示特性处于上述两种状态之间。当延迟值Δn2d2是0.13μm时，为了获得令人满意的显示，必须满足下列方程：
如果显示以正常白模式进行，
65°+90°n≤β≤110°+90°n  和
-20°+90°m≤γ≤10°+90°m                  …(5)
如果显示以正常黑模式进行，
30°+90°n≤β≤70°+90°n    和
-75°+180°m≤γ≤-45°+180°m               …(6)可以作为另一选择，
80°+90°n≤β≤120°+90°n    和
20°+180°m≤γ≤50°+180°m                 …(7)
另外，当延迟值Δn2d2是0.4μm时，为了获得令人满意的显示，必须满足下列方程：
如果以正常白模式进行显示，
50°+90°n≤β≤110°+90°n，  和
-20°+90°m≤γ≤10°+90°m               …(8)
如果以正常黑模式进行显示，
30°+90°n≤β≤80°+90°n，   和
20°+180°m≤γ≤60°+180°m              …(9)可作为替换的是，
70°+90°n≤β≤120°+90°n，  和
-75°+180°m≤γ≤-50°+180°m            …(10)
当延迟值Δn2d2是0.13μm和0.4μm时，使用围绕＂×＂的区域较好，或者在这些图的在正常白模式中使用围绕空心圈＂○＂的区域或者在正常黑的模式中使用围绕实心圈＂●＂的区域更好。
另外，已经证实：当满足了上面的方程(5)至(7)时，为了获得令人满意的显示，延迟值Δn2d2可以在0μm至0.15μm的范围内。另外，也已经证实：当满足了上面的方程(8)至(10)时，为了获得令人满意的显示，延迟值Δn2d2可以在0.38μm至0.43μm的范围内。
在上述实施例中，采用了扭曲角是240°的液晶盒，然而本发明并不限于此：已经证明如果扭曲角在220°至260°范围内通过施用本发明可以得到类似的效果。
如图14所示，在上述实施例中，当延迟值Δn1d1是0.65μm并且液晶层的延迟值Δn1d1设定为0.65μm时，对比度变为最小。然而，根据本发明，延迟值Δn1d1不必须是0.65μm，而可以在0.5um至0.8μm的范围内，或最好在0.58μm至0.78μm范围内。从图14中可以看出，如果对比度是2.5或更小则不能得到令人满意的显示，并且如果延迟值Δn1d1大于0.8μm，则视角变得非常窄。这就是为什么如果延迟值Δn1d1是在0.5μm至0.8μm或更好在0.58μm至0.78μm范围内通过施用本发明可以得到令人满意的具有高对比度和广视角的显示的原因。
在上述实施例中的玻璃衬片3的上表面上形成光补偿膜14。然而根据本发明，当在玻璃衬片3的下表面上形成光补偿膜14的情况下可得到类似的效果。
在上述实施例中，可以把由聚碳酸酯制成的伸展膜用作光补偿膜14；然而本发明并不限于此，但也可使用由聚乙烯醇PVA，聚甲基丙烯酸PMMA或类似物制成的伸展膜。另外，根据本发明，可以使用由倾斜蒸发方法形成的光学补偿衬片作为光补偿衬片，来代替这里使用的光补偿膜14。
在上述实施例中，可以把反射膜7用作为显示电极。可以选择地，通过在透明均夷作用膜17上形成透明电极18可以得到甚至更陡的阈值特性曲线，透明均夷膜17涂在粗糙反射膜7上以均夷其上的粗糙度(如图15所示)。
根据本发明，也可以使用一个不透明的衬片，比如硅衬片，以代替这里使用的玻璃衬片2，至于在使用这样一个不透明衬片的情况下，也已经证实可以获得相似的效果。另外，对于一个硅衬片，可以方便地在硅衬片上形成集成电路部件。
另外，根据本发明，通过在图1的反射板8或上衬片16的一侧上形成一个彩色过滤层可以实现多色或全色显示。
在上述实施例中对着液晶层的反射板8的高度差设定为0.5μm；然而，在差值在0.1μm至1.5μm范围内的情况下，已经证实可以获得发射白光的令人满意的反射表面。
如上所述，根据本发明，可以清楚地有出光补偿板和液晶层的延迟值以及光补偿板和偏振片的设定角之间的关系。结果，可以获得即使在进行灰度显示时也可以消除着色的具有高对比度的较明亮的显示。如果将本发明用于反射型LCD，可以实现一个高清晰度及高质量的LCD，其中光反射部件形成在液晶显示装置的内部并且消除了视差。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，有可能进行高密度多路传输驱动并且增强显示能力。
在不脱离本发明范围和精髓的前提下对本领域的普通技术人员来说各种其它改变很明显并且容易作出。因此，下面附属的权利要求的范围并不限于前面的描述，权利要求应作广泛解释。

Claims (24)

1.一种反射型液晶显示装置包括：一个第一衬片；一个第二衬片；一个夹在第一衬片和第二衬片之间的液晶层；用于向液晶层施加电压的电极；一个设置在液晶层的设有第一衬片的一侧上的偏振片；一个设置在液晶层的设有第二衬片的一侧上的反射部件；该反射部件由一个反射膜构成；和一个设在偏振片和液晶层之间的光补偿部件，
其特征在于，所述液晶层的扭曲角度范围是220°至260°，延迟值范围是0.5μm至0.8μm，
所述光补偿部件的延迟值范围是0.15μm至0.38μm，
以及一个在所述偏振片的偏振轴方向和在所述偏振片一侧的所述液晶层中的液晶分子取向方向之间形成的角β，和一个在所述光学补偿部件的慢光轴的轴向方向和所述液晶分子的取向方向之间形成的角γ，当m是一个整数时，满足下面公式(A)和(B)中的一个：
0.5β+45°m-15°≤γ≤0.5β+45°m+5°      …(1)
0.5β+45°m+7.5°≤γ≤0.5β+45°m+27.5°  …(2)。
2.一种根据权利要求1的液晶显示装置，其特征在于，所述反射部件设在所述第一衬片和所述液晶层之间并且在所述液晶层的一侧有一个反射表面。
3.一种根据权利要求2的液晶显示装置，其特征在于，所述的反射部件具有等级相差0.1μm至1.5μm的粗糙度。
4.一种根据权利要求3的液晶显示装置，其特征在于，所述反射膜是一个导向反射膜并且是作为所述电极的一部分。
5.一种根据权利要求3的液晶显示装置，其特征在于，它还包括一个形成在所述反射部件上且对所述反射部件的所述粗糙度进行均夷的透明均夷作用层，和一个形成在所述均夷作用层上并且作为电极一部分的透明电极。
6.一种根据权利要求3的液晶显示装置，其特征在于，它还包括一个在设有所述第一衬片的所述液晶层一侧上的滤色层。
7.一种反射型液晶显示装置包括：一个第一衬片；一个第二衬片；一个夹在第一衬片和第二衬片之间的液晶层；用于向液晶层施加电压的电极；一个设置在液晶层的设有第一衬片的一侧上的偏振片；一个设置在液晶层的设有第二衬片的一侧上的反射部件；该反射部件由一个反射膜构成；和一个设在偏振片和液晶层之间的光补偿部件，
其特征在于，所述液晶层的扭曲角范围是220°至260°，延迟值范围是0.5μm至0.8m，
所述补偿部件的延迟值范围是0.43μm至0.55μm，
以及一个在所述的偏振片的偏振轴方向和在所述偏振片一侧的所述液晶层中的液晶分子取向方向之间形成的角β，当m是一个整数时，满足下面公式(C)和(D)中的一个：
70°+90°n≤β≤105°+90°n    …(C)
70°+90°n≤β≤50°+90°n     …(D)。
8.一种根据权利要求7的液晶显示装置，其特征在于，所述反射部件设在所述第一衬片和所述液晶层之间并且在所述液晶层的一侧有一个反射表面。
9.一种根据权利要求8的液晶显示装置，其特征在于，所述反射部件具有等级相差0.1μm至1.5μm的粗糙度。
10.一种根据权利要求9的液晶显示装置，其特征在于，所述反射膜是一个导电反射膜并且是作为所述电极的一部分。
11.一种根据权利要求9的液晶显示装置，其特征在于，它还包括一个形成在所述反射部件上且对所述反射部件的所述粗糙度进行均夷的透明均夷作用层，和一个形成在所述均夷作用层上并且作为电极一部分的透明电极。
12.一种根据权利要求9的液晶显示装置，其特征在于，它还包括一个在设有所述第一衬片的所述液晶层一侧上的滤色层。
13.一种反射液晶显示装置包括：一个第一衬片；一个第二衬片；一个夹在第一衬片和第二衬片之间的液晶层；用于向液晶层施加电压的电极；一个设置在液晶层的设有第一衬片的一侧上的偏振片；一个设置在液晶层的设有第二衬片的一侧上的反射部件；该反射部件由一个反射膜构成；和一个设在偏振片和液晶层之间的光补偿部件，
其特征在于，所述液晶层的扭曲角度是220°至260°，延迟值范围是0.5μm至0.8μm，
所述光补偿部件的延迟值范围是0μm至0.15μm，
以及一个在所述偏振片的偏振轴方向和在所述偏振片一侧的所述液晶层中的液晶分子取向方向之间形成的角β，和一个在所述光学补偿部件的慢光轴的轴向方向和所述液晶分子的取向方向之间形成的角γ，当m是一个整数时，满足下列公式(E)、(F)和(G)中的一个：
65°+90°n≤β≤110°+90°n，和
-20°+90°m≤γ≤10°+90°m         …(E)
30°+90°n≤β≤70°+90°n，和
-75°+180°m≤γ≤-45°+180°m      …(F)
80°+90°n≤β≤120°+90°n，和
20°+180°m≤γ≤50°+180°m        …(G)。
14.一种根据权利要求13的液晶显示装置，其特征在于，所述反射部件设在所述第一衬片和所述液晶层之间并且在所述液晶层的一侧具有一个反射表面。
15.一种根据权利要求14的液晶显示装置，其特征在于，所述反射部件具有等级相差0.1μm至1.5μm的粗造度。
16.一种根据权利要求15的液晶显示装置，其特征在于，所述反射膜是一个导电反射膜并且是作为所述电极的一部分。
17.一种根据权利要求15的液晶显示装置，其特征在于，它还包括一个形成在所述反射部件上且对所述反射部件的所述粗造度进行均夷的透明均夷作用层，和一个形成在所述均夷作用层上并且作为电极一部分的透明电极。
18.一种根据权利要求15的液晶显示装置，其特征在于，它还包括一个在设有所述第一衬片的所述液晶层一侧上的滤色层。
19.一种反射型液晶显示装置包括：一个第一衬片；一个第二衬片；一个夹在第一衬片和第二衬片之间的液晶层；用于向液晶层施加电压的电极；一个设置在液晶层的设有第一衬片的一侧上的偏振片；一个设置在液晶层的设有第二衬片的一侧上的反射部件；该反射部件由一个反射膜构成；和一个设在偏振片和液晶层之间的光补偿部件，
其特征在于，所述液晶层的扭曲角范围是220°至260°，延迟值范围是0.5μm至0.8μm，
所述光补偿部件的延迟值范围是0.38μm至0.43μm，
以及一个在所述偏振片的偏振轴方向和在所述偏振片一侧的所述液晶层中的液晶分子取向方向之间形成的角β，和一个在所述光学补偿部件的慢光轴的轴向方向和所述液晶分子的取向方向之间形成的角γ，当m和n是整数时，满足下列公式(H)、(I)和(J)中的一个：
50°+90°n≤β≤110°+90°，和
-20°+90°m≤γ≤10°+90°m           …(H)
30°+90°n≤β≤80°+90°n，和
20°+180°m≤γ≤60°+180°m          …(I)
70°+90°n≤β≤120°+90°n，和
-75°+180°m≤γ≤-50°+180°m        …(J)。
20.一种根据权利要求19的液晶显示装置，其特征在于，所述反射部件设在所述第一衬片和所述液晶层之间并且在所述液晶层的一侧具有一个反射表面。
21.一种根据权利要求20的液晶显示装置，其特征在于，所述反射部件具有等级相差0.1μm至1.5μm的粗造度。
22.一种根据权利要求21的液晶显示装置，其特征在于，所述反射膜是一个导电反射膜并且是作为所述电极的一部分。
23.一种根据权利要求21的液晶显示装置，其特征在于，它还包括一个形成在所述反射部件上且对所述反射部件的所述粗糙度进行均夷的透明均夷作用层，和一个形成在所述均夷作用层上并且作为电极一部分的透明电极。
24.一种根据权利要求21的液晶显示装置，其特征在于，它还包括一个在设有所述第一衬片的所述液晶层一侧上的滤色层。
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