[发明专利]液晶显示器件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种液晶显示器件，特别是彩色液晶显示器件。本发明还涉及制造该液晶显示器件的方法。

目前，液晶显示器件已被广泛使用在字处理器，笔记本式个人计算机，便携式电视接收器(所谓袖珍电视机)上。

在液晶显示器件中，通常使用扭曲向列(TN)模式或超扭曲向列(STN)模式。当采用前者，即扭曲向列模式时，液晶显示元件置于一组偏振片之间，利用液晶显示元件的光学特性(也就是，在不加电压时表现出旋光特性，而加上电压时偏振消失)进行单色显示。

相反，后者即超扭曲向列模式是一种类似于扭曲模式的结构并广泛用在字处理器的显示器件中。在超扭曲向列模式中，液晶显示的液晶层的扭曲角被调整在180°～270°。超扭曲向列模式的特性在于液晶层的扭曲角增加90°或90°以下，和使偏振片的偏振轴的角优化，从而使由于电压加入引起分子取向的突然改变影响液晶层的双折射的改变，借此实现具有陡的阈值的电—光特性。虽然，超扭曲向列型适合于简单的矩阵驱动系统，但是，超扭曲向列型具有由于液晶的双的射的原因而使显示为背景是带黄绿或黑兰色，为了克服这个缺点，人们推荐一种液晶显示元件，在该元件中通过将一个超扭曲向列模式显示板同一光学相位补偿板或一个由聚合物例如聚碳酸盐构成的相差板相重叠进行颜色补偿，从而保证了单色显示。目前，这种结构的液晶显示元件可以在市场买到(被称为纸介白色液晶显示器)。

当制作彩色显示器时，将例如兰、红和绿色微型滤色片对应于TN模式或STN模式的液晶显示元件的每个象素放置，其中TN模式液晶显示元件可以按上述方式进行单色显示，而STN模式液晶显示元件经过颜色补偿并根据利用光开关特性混合附加颜色而进行多色或全色显示。目前，可以进行这样彩色显示的液晶显示元件被用作便携式装置，例如所谓液晶显示电视接收机或袖珍计算机的显示器件，在上述装置中是采用有源矩阵驱动系统或一个简单矩阵驱动系统。

作为用于超扭曲向列型液晶显示器件的彩色系统，一种为了控制补偿条件而把一个电压加到双层超扭曲向列型(DSTN)液晶补偿层上的多色显示方法已被公开(C.Iijima等人，JAPAN DISPLAY，89，P.300)。

另一些彩色显示方法是根据相干颜色法和包括所谓(ECB)。(电控双折射)模式，DAP(垂直校正相变形)模式和HAN(复合校准向列)模式那些方法。这些模式利用液晶分子的双折射。一种这类模式的液晶显示器件的构成如下：偏振片分别放置在具有一个液晶层的液晶盒的两侧，在该液晶层中曲向分子沿相对衬底在一特定方向排列。当将电压加到该液晶层上时，由于这些分子的初始取向变化而引起折射率发生各向异性的变化，而使通过液晶层的光的颜色发生改变而进行颜色显示。

TN、STN、ECB、DAP和HAN的显示模式是公知的技术，它们的工作原理在“HAND BOOK OF LIQUID CRYSTALS，142nd committee of Japan Saciety for the promotion ofScience(1989，PP329-352)有介绍。

当要在TN模式或STN模式的液晶显示器件上进行彩色显示时，需要采用上述的颜色滤色片。这便会引起下述问题：当采用例如三个颜色滤色片时，至少有2/3可见光范围内的光被吸收以及有约一半的可见光被靠近液晶板放置的偏振片吸收，最后使整个板的总的反射减少到15％或更小，因而引起了显示非常暗的问题。

在例如ECB或DAP彩色液晶显示器件中，虽然通过利用相干颜色可以根据所加的电压改变显示的颜色，但是所加电压的范围是很窄的，会由于所加电压很小的变化而引起色度的改变，另外，可以用在显示中的颜色的数目也受到限制。

本发明的液晶显示器件包括：第一对底，第二衬底，夹在第一和第二衬底之间的液晶层，用于将电场加到液晶层以便控制液晶层光程差的电极，一些象素和至少一个位于第一衬底外面的偏振片，固定在偏振片和液晶层之间的第一衬底包括一个光学相位补偿器，该补偿器包括具有第一光程差的第一区和具有第二光程差的第二区，从而根据光学相位补偿器的光程差和液晶层的光程差选择来自于每个第一和第二区的发射光的颜色作为一个指定颜色。

在本发明的一个实施例中，这些象素的每个包括：第一和第二区之一的一部分。

在本发明的另一实施例中，这些象素的每个包括：第一和第二区的每个部分。

在本发明的又一个实施例中，光学相位补偿器还包括具有第三光程差的第三区，以及这些象素的每个包括第一、第二和第三区中的至少之一的一部分。