[发明专利]液晶显示元件

说明书

本发明涉及一种反射液晶显示元件，其利用胆甾相液晶、手性向列液晶、包含有胆甾相液晶和手性向列液晶的混合液晶或全息聚合分散液晶。

手提电话或个人数字助手近年来有很大技术进步，其所用的低能耗液晶显示元件的需求大为增加。因此，不需后照明的反射液晶显示元件广泛发展起来。利用两个起偏振片的TN或STN模式已经用于液晶显示元件，此起偏振片传统地用于手表或电子计算器。然而，由于用了两个起偏振片，光吸收量大为增加，反射系数降低，因此，显示屏是暗的。为了抑制起偏振片的光吸收，发展了STN模式和TFT模式，其中在STN模式中，将电极放置在电池中，并将两个起偏振片减为一个，而TFT模式运用了TN液晶。

进而在彩色显示中，具有高光线吸收率的模式已发展起来，例如不使用颜色过滤器的STN-ECB模式(超级扭曲向列-电控双折射)。此外，不用起偏振片或颜色过滤器的液晶显示元件，而使用主-客(GH)、全息聚合分散液晶(HPDLC)、胆甾相液晶或手性向列液晶的模式都已发展起来。

随着环境变的越亮，反射液晶显示元件也变得更可视化，这与有后照明的可传输的液晶显示元件不同。换句话说，除非环境是亮的，反射液晶显示元件是不可视的，并且，这也意味着环境越亮，从显示元件的反射光线也越强。在用起偏振片的模式中，起偏振片的表面应用抗闪光处理来分散来自照明光的反射光线。由此避免了由于反射背景和观察者的影像而造成的可视性减弱。

然而在以上提到的没有用到起偏振片的液晶显示元件，从玻璃表面的反射要比那些附着有起偏振片的，并且可视性也被充分破坏的模式的反射要大得多。

由于没有使用起偏振片，对于应用上述的全息聚合分散液晶(HPDLC)、胆甾相液晶或手性向列液晶的模式的显示元件，降低反射的一些措施应用在玻璃表面是非常必要的。这就需要将反射显示用于明亮环境下，并使其在明亮环境下可视化。然而另一方面，在明亮环境下，玻璃表面的反射光线也越来越强，可视性也严重恶化。

以下是反射显示面板可视性恶化的两种情况。一种是对比度减弱，玻璃表面的反射光线加入到液体层的反射光线中，就是说两种反射光线重叠形成闪光，这就明显减弱了对比度。虽然应用抗闪光处理来消除表面的反射图象，但对比度是较低的。

可视性恶化的另一种原因是，背景或观察者的反射图象与要显示的内容重叠。在手提电话或个人数字助手的反射显示中，观察者移动液晶显示元件来避免反射影像是可能的。然而，用这样的元件还是很不方便。另外，在大尺寸的显示面板元件中，如公告牌，由于其是固定安装的，所以避免出现上述的反射影像是必要的。尽管可以设计一种照明方法以弥补上述的反射影像的形成，但由于费用增加，这种方法并不实用。而且，当大尺寸显示面板用于户外时，由于其照明装置的安装位置受到限制，改变照明点也变得不可能了。

本发明的目的是解决根据先有技术的上述问题，并运用液晶显示元件提高反射显示面板的可视性。

由于以解决上述的问题为目的的重要研究结果，本发明已成功地发现，通过在透明衬底上，如在反射显示面板的液晶显示元件的玻璃盘上安装反射增强膜，有着优良的对比度的反射液晶显示元件，要比安装反射增强膜之前亮多了，并有较弱的反射影像。

对于不用偏振盘或颜色过滤器的液晶显示元件，如同全息聚合分散液晶(HPDLC)、胆甾相液晶、手性向列液晶、包含有胆甾相液晶和手性向列液晶的混合液晶的液晶显示元件，其通过利用从液晶层的布拉格(Bragg)反射主动地向后散射入射光线实现明亮的显示。因此，本发明还进一步揭示运用这些液晶的液晶显示元件的可视性提高，并且不会由于抑制从透明面板表面的反射而降低入射光线。

通过在玻璃表面上涂上反射增强膜。本发明已成功地抑制了来自透明衬底表面的反射，而且不会减弱入射光线，由此，液晶显示元件具有较低的反射影像和较高的对比度，同时具有明亮和优良的可视性。

现将以胆甾相液晶显示元件为例来解释本发明的原理。

图1显示了胆甾相液晶显示元件截面和外部光线入射胆甾相液晶显示元件的过程。胆甾相液晶显示元件主要包括表面玻璃1、底板玻璃2和位于两者之间地胆甾相液晶层3。

照明光线Io穿过表面玻璃1，并入射到胆甾相液晶层3。胆甾相液晶层3的液晶分子为缠绕结构，并且此缠绕的中心轴为螺旋轴(未示出)。当沿着此螺旋轴的螺距介于0.25μm到0.46μm之间时，产生可视光的布拉格反射。

反射增强膜4和5分别装在表面玻璃1表面一侧(在观察者一侧)，也就是说装在光线入射一侧的表面和底板玻璃2的背面，也可以说是装在来自底板玻璃2的入射光线从底板玻璃2的后表面向观察者一侧反射位置的一侧。