[发明专利]包含染料液晶组合物的反射式液晶显示器件

说明书

本发明公开了一种包含染料液晶组合物的反射式液晶显示器件，所述反射式液晶显示器件由上至下依次包含：上基板、上导电层、上取向层、染料液晶组合物层、下取向层、下导电层、下基板和反射层，所述反射式液晶显示器件中不包含偏光片，染料液晶组合物层中包含液晶组合物、手性剂和二色性染料，所述液晶组合物的清亮点不低于100℃、K₃₃/K₂₂大于2。本发明提供的包含染料液晶组合物的反射式液晶显示器件具有对比度高、可靠性高、使用温度范围宽、视角宽、低温稳定性好、应用范围广、中间态电压下无相错等优点，同时克服了传统反射式显示器件需要使用偏光片、增亮膜、相位延迟片等增加成本且视角特性较差的缺点。

技术领域

本发明属于液晶显示领域，具体涉及包含染料液晶组合物的反射式液晶显示器件。

背景技术

20世纪70年代早期，随着液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的发明，信息显示技术开始了一场革命。因为LCD为轻质、低功率的平板显示器，它所提供的可视读出功能符合手提式电子设备的小型尺寸、轻便重量和电池的要求，所以此显示技术使得新类别的手提式和其他便携式产品大量出现。商业上，LCD首先作为手表上的数字读出器而广泛应用，接着在仪器中采用，后来在手提式计算机、个人数据助理和很多其他数字设备中得到应用，这些便携式设备需要相对低的功耗，然而以往常见的背面照明的液晶显示器无法满足需要，因此自带反射层的反射式液晶显示器件应运而生，其可以在未设置有背光源的情况下显示图像。

一种常见的反射式液晶显示器件是在液晶盒的基础上设置上、下偏光片和反射层来实现的，它的结构由上至下依次是上偏光片、上基板、上导电层、上取向层、液晶层、下取向层、下导电层、下基板、下偏光片(以上称液晶盒)和反射层组成，有时还会包含1/4波片或增亮膜。由于液晶层中使用的液晶种类不同，对应的反射式液晶显示器件的显示模式也多种多样，其中最常使用的是TN型反射式液晶显示器件，在这种显示模式中，上、下偏光片透光轴相互垂直，未施加电场时，液晶分子轴方向与电场方向垂直，光线可以透过液晶盒到达反射层，光线被反射后，再透过液晶盒，呈现亮态；施加电场时，液晶分子轴方向与电场方向平行，由于上、下偏光片透光轴相互垂直，光线无法透过液晶盒到达反射层，因此也没有光反射，呈现暗态；另外一种常见的VA型液晶反射式显示器件则与TN型反射式液晶显示器件的原理相反，上、下偏光片透光轴相互垂直，未施加电场时，液晶分子轴方向与电场方向平行，光线被透光轴相互垂直的偏光片吸收，呈现暗态；施加电场时，液晶分子轴方向与电场方向垂直，光线经液晶层的延迟量作用，可以到达反射层并反射，呈现亮态。无论哪种显示模式，此类反射式液晶器件均必不可少需要使用上、下偏光片，甚至需要使用1/4波片和增亮膜，导致器件制造所需的造价高，且如图3所示，其视角特性并不完善。

还有一种常见的反射式液晶显示器件是使用胆甾相液晶实现的：由于胆甾相液晶分子呈螺旋结构，使得当其处于平面支构(即液晶分子的螺旋轴垂直于液晶基板)时会发生布拉格反射，其反射波长与胆甾相液晶分子的螺距和平均折射率有关系。在这种显示模式中，因胆甾相液晶本身可以实现反射，因此只需要在液晶盒的背面涂一层黑色或高反射材料即可。但是由于胆甾相液晶分子本身呈螺旋结构，导致胆甾相液晶分子自由转动的阻力也随之增大，胆甾相液晶的粘度也相对较大，因此胆甾相型反射式液晶显示器件的驱动电压一般都较高，且存在响应速度慢的问题。