反射器和包含反射器的反射式液晶显示装置及其制作方法

专利名称：反射器和包含反射器的反射式液晶显示装置及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于反射式液晶显示装置或类似物中的反射器、使用该反射器的反射式液晶显示装置以及它们的制作方法。
反射式液晶显示装置的最重要的特性是显示的亮度。因此，不管什么显示方式，最重要的是设计一种能有效地反射环境光的反射器，并且开发制作这样一种具有高可重复性的反射器的方法。
公开号为No.4-243226的日本公开专利公布了一种用于制作具有凹陷/凸出部分的光刻胶的反射器的方法。根据该方法，通过使其上的光刻胶显影从而在基片上形成柱状部。然后，基片上的柱状部经加热熔化和变形，从而形成了使制成的反射器能够漫反射入射在其上的光的凹陷/凸出部。在下面的对照例中将详细描述该方法。
例如一种便携式通讯设备的显示板的显示器一般是从垂直于该显示板的方向上观视。在这种情况下，在其它方向上漫反射的光(例如，沿水平倾斜方向反射的光)浪费了。
根据公开号为No.4-243226的日本公开专利中公布的上述方法，通过使基片上的柱状部各向同性地变形来形成凹陷/凸出部。因此，每个制成的凹陷/凸出部从上方看为环形，且与原始的柱状部分同心。由于凹陷/凸出部的这种结构，反射光的强度分布相对于垂直于基片的轴是对称的。当这种反射器用于一反射式液晶显示装置中时，在包括与使用者的视角无关的方向的各个方向上光线反射/漫反射。换句话说，这种反射式液晶显示装置不能充分利用入射在其上的光。
在许多情况下，反射式液晶显示装置用作便携式通讯设备的显示部分。在许多这种情况下，一“输入笔”(笔式输入装置，它用来向一笔式输入系统输入数据)用作输入数据的装置。当一使用者通过输入笔来输入数据时，随着使用者通过输入笔在显示屏上作用的压力，该显示屏向下压缩。这样，显示板上的液晶层部分地变薄，从而使显示图像受干扰。为了解决这个问题，在一对基片之间的液晶层内设置一聚合物基体(matrix)以便支撑液晶单元，这样做会有一定效果。然而，很难使聚合物基体以理想方式布置，因此部分聚合物基体不合适地位于象素区内，从而减弱了显示的对比度。
根据本发明的一方面，反射器包括至少一基片和一薄金属膜。多个表面变形部分形成于基片和薄金属膜之间且具有不对称的横截面，从而由薄金属膜向特定方向反射光。
在本发明的一实施例中，表面变形部分包括至少凹陷部分和凸出部分之一。
在本发明的另一实施例中，每个表面变形部分的横截面具有一相对于基片倾斜的轮廓。沿着基片上的一轴，该轮廓的倾角分布是不对称的。从基片的表面上的该轴看去，所有表面变形部分的平均倾角分布是不对称的。
在本发明的另一实施例中，表面变形部分的横截面具有弯曲部，且位于该弯曲部上的薄金属膜向特定方向反射光。
在本发明的又一实施例中，表面变形部分包括沿着一个平行于基片的平面取的另外的横截面，且每个该另外的横截面的形状不同于圆形和任一多于四条边的正多边形。
在本发明的另一实施例中，表面变形部分的另外的横截面是对称的。
在本发明的又一实施例中，表面变形部分随机分布在基片上且朝向相同方向取向。
在本发明的又一实施例中，表面变形部分布置成有一轴平行于基片的一垂直方向，相对于该轴，该表面变形部分的另外的横截面是对称的。
根据本发明的另一方面，一种反射式液晶显示装置包括一基片；上述反射器；和包括一液晶材料的一显示介质，显示介质位于基片和反射器之间。
在本发明的一实施例中，显示介质包括将液晶材料分成对应于实现显示的多个象素的多个部分的聚合物壁。
在本发明的又一实施例中，在反射器上形成有绝缘层和一透明电极层。
在本发明的又一实施例中，反射器具有围绕每个象素的隆起部。
在本发明的又一实施例中，对反射器的薄金属膜进行构图以包括多个金属部分，每个金属部分与多个象素之一对应。
在本发明的另一实施例中，相邻金属部分相互连接，且在相邻的金属部分之间的连接部分由透明导电材料制成。
在本发明的另一实施例中，相邻金属部分相互连接，且在相邻的金属部分之间的连接部分由薄金属膜制成。
在本发明的又一实施例中，薄金属膜的金属部分按行和列布置，且每行或列的相邻金属部分相互连接，以便金属部分的行或列用作显示电极。
在本发明的又一实施例中，反射式液晶显示装置还包括形成于具有薄金属膜的反射器上的一取向膜。对该薄金属膜进行构图以便包括成行和列布置的多个金属部分，且每一行或列的相邻金属部分相互连接。
在本发明的另一实施例中，显示介质包括STN液晶材料，从而可以沿预定观察方向显示高对比度图像。该预定观察方向与反射器反射光的特定方向相符合。
在本发明的又一实施例中，反射式液晶显示装置还包括一触板，通过该触板使用一笔式输入装置来输入数据。
在本发明的又一实施例中，预定观察方向设置成包括实际观察方向，当用笔式输入装置来输入数据时，使用者从该实际观察方向观看反射式液晶显示装置。
在本发明的又一实施例中，反射式液晶显示装置还包括一相移片和一偏振器。液晶材料包括单轴排列的液晶分子，并具有在预定观察方向可显示高对比度图像的特性。该预定观察方向与指向反射器反射光的特定方向相符合。
在本发明的另一实施例中，使液晶层的延迟Δn1d1和相移片的延迟Δn2d2当显示呈现为暗时满足下列关系(|Δn1d1-Δn2d2|)/λ＝m/2+1/4(m＝0，1，2，....)其中液晶层具有Δn1的折射各向异性和d1的厚度，而相移片具有Δn2的折射各向异性和d2的厚度。
在本发明的另一实施例中，当显示呈明亮时液晶层的延迟Δn1d1和相移片的延迟Δn2d2满足下列关系(|Δn1d1-Δn2d2|)/λ＝m/2(m＝0，1，2，....)在本发明的另一实施例中，STN液晶材料的扭曲角的范围在约180°至270°之间。
在本发明的又一实施例中，反射式液晶显示装置还包括彩色滤光器。
在本发明的又一实施例中，彩色滤光器具有30％或更大的紫外线(UV)透射系数。
根据本发明的又一方面，制作反射器的方法包括的步骤有在一基片上形成表面变形部，该表面变形部具有不对称的横截面；在该基片上形成一薄金属膜以覆盖表面变形部。薄金属膜向特定方向反射入射在其上的光。
在本发明的一个实施例中，形成表面变形部分的步骤包括的步骤有将光致抗蚀剂膜(resist film)构图成多个小部分；使这些小部分变形以便具有不对称横截面。
根据本发明的另一方面，提供一种制造反射式液晶显示装置的方法，该反射式液晶显示装置包括一反射器，与该反射器相对的一基片和插置于反射器和基片之间的显示介质。反射器通过上述方法制得。
在本发明的一个实施例中，显示介质包括一种液晶材料和将该液晶材料分成多个与多个象素对应的部分的聚合物壁。
在本发明的另一实施例中，制造一反射式液晶显示装置的方法还包括在反射器上形成透明电极层的步骤。聚合物壁利用透明电极层作为掩模通过光照射形成。
在本发明的另一实施例中，制造一反射式液晶显示装置的方法还包括对薄金属膜进行构图。将其分成与象素对应的多个金属部分的步骤。显示介质的聚合物壁利用该金属部分作为掩模通过光照射形成。
在本发明的另一实施例中，制造一反射式液晶显示装置的方法的步骤还包括，在光照射过程之前，使包含液晶材料和可聚合的先质(polymerizableprecursor)的混合物逐渐冷却以便使该混合物的相分离，从而形成聚合物壁。
这样，这里描述的本发明具有下述优点(1)提供一种具有极佳的反射特性的反射器，(2)使用这种反射器的反射式液晶显示装置能提供明亮的图像显示，(3)用来制作这种反射式液晶显示装置的一种方法，(4)尤其是用一输入笔输入数据的使用者的视角内能提供明亮显示的图像的反射式液晶显示装置，和(5)一反射式液晶显示装置，它经牢固加强以抵抗由使用者通过输入笔作用在其上的压力。
参考附图阅读并理解下面的详细描述后，本领域的普通技术人员将很容易地理解本发明的这些和其它优点。附图中

图1A至1F是实例1的反射器的制作过程的横截面图；图2是示意地表示了在图1B所示的制作过程中使用的光掩模的平面图；图3A是实例1的反射器的表面的倾角分布图表；图3B是实例1的反射器上的凸出部的横截面和反射器表面的切线的示意图；图4是测量实例1，2，4和对照例中的反射器的反射特性的示意图；图5是表示实例1的反射器的反射特性的图表；图6是实例1的反射器所提供的高亮度的显示的方向的示意图；图7是应用实例1中的反射器的便携式计算机或类似物的显示所提供的高亮度的显示的一方向的示意图；图8是表示当光线在相对于基片的法线倾斜的方向上入射在反射器上时，实例1的反射器所提供的高亮度的显示所处的方向的示意图；图9A至9F是实例2的反射器的制作过程的横截面视图；图10是实例2的反射器的倾角分布的图表；图11是实例2的反射器的反射特性的图表；图12是实例3的反射式液晶显示装置的结构的横截面视图；图13是实例3的反射式液晶显示装置的每个象素中的凹陷和凸出部的布置的示意图；图14A至14D是实例4的反射器的制作过程的横截面视图；图15是实例4所用的电子束辐射装置的等角图；图16A是实例4的反射器上凸出部的形状的平面图；以及，图16B是实例4的反射器上的凸出部的横截面图；图17是实例4的反射器的倾角分布的图表；图18是实例4的反射器的反射特性的图表；图19A至19E是对照例中的反射器的制作过程的横截面视图；图20是图19B所示的制作过程中使用的光掩模的平面示意图；图21是对照例的反射器的倾角分布的图表；图22是对照例的反射器的反射特性的图表；图23A至23F均表示应用于本发明中的凹陷/凸出部的典型形状，其中图23A，23C和23E是凹陷/凸出部的平面视图；而图23B，23D和23F是凹陷/凸出部的横截面视图；图24A至24E是实例5的反射器的制作过程的横截面图；图25是表示测量包括本发明的反射器的液晶显示单元的反射特性的等角示意图；图26是用于图25的测量中的液晶显示单元的结构的横截面图；图27A是实例5中使用的光掩模的平面示意图；而图27B是该光掩模的放大图；图28是实例5的反射器的反射特性的图表；图29A是实例6中使用的光掩模的平面示意图；而图29B是该光掩模的放大图；图30是实例6的反射器的反射特性的图表；图31A是实例7中使用的光掩模的平面示意图；而图31B是该光掩模的放大图；图32是实例7的反射器的反射特性的图表；图33A是实例8中使用的光掩模的平面示意图；而图33B是该光掩模的放大图；图34是实例8的反射器的反射特性的图表；图35A是实例9的光掩模的平面示意图；而图35B是该光掩模的放大图；图36是实例9的反射器的反射特性的图表；图37A是实例10中使用的光掩模的平面视图；而图37B是该光掩模的放大图；图38是实例10的反射器的反射特性的图表；图39A是实例11中使用的光掩模的平面视图；而图39B是该光掩模的放大图；图40是实例11的反射器的反射特性的图表；图41A是实例12中使用的光掩模的平面示意图；而图41B是该光掩模的放大图；图42是实例12的反射器的反射特性的图表；图43A是实例13中使用的光掩模的平面示意图；而图43B是该光掩模的放大图；图44是实例13的反射器的反射特性的图表；图45A是实例14中使用的光掩模的平面示意图；而图45B是该光掩模的放大图46是实例14的反射器的反射特性的图表；图47A是实例15中使用的光掩模的平面示意图；而图47B是该光掩模的放大图；图48是实例15的反射器的反射特性的图表；图49A是实例16中使用的光掩模的平面示意图；而图49B是该光掩模的放大图；图50是实例16的反射器的反射特性的图表；图51A和51B是使用了本发明的发射器的实例17的液晶显示板的示意图；图52是表示便携式通讯设备或类似物的理想反射特性的一个示意的等对比度图；图53是使用了本发明的发射器的实例18的液晶显示板的示意图；图54是便携式计算机，掌上式(手持)计算机或类似物的理想反射特性的的示意等对比度图；图55A是实例19的反射式液晶显示装置的结构的横截面图；图55B是图55A所示的反射式液晶显示装置中使用的显示介质的平面示意图；而图55C是相互重叠的显示电极的平面图；图56A是图55A所示的液晶显示装置的显示电极和反射器的平面示意图；而图56B和56C是说明入射到图55A所示的液晶显示装置上的光的示意图；图57A是形成金属膜的图案的平面图；图57B是构成图案的金属膜之间的连接的横截面图。图57C是其上具有金属膜的基片的放大平面图；图57D是紫外线照射的示意图；图58A是用于实例20的液晶显示装置中的反射器的部分之间的连接的示意图；图58B是实例20的液晶显示装置的取向膜的磨擦方向的示意图；而图58C是实例20的液晶显示板的示意图；图59是使用者使用的如实例20的包括反射式液晶显示装置的笔式输入系统的示意图；图60是实例21的反射式液晶显示装置的结构的横截面图；图61A至61D是实例21的反射式液晶显示装置中所包括的反射器的横截面视图62是使反射器的明亮反射方向与STN液晶显示装置的高对比度的观察角相同的实例21的布置；图63是实例22的典型的反射式液晶显示装置的结构的横截面视图；图64是实例23的反射式液晶显示装置的结构的横截面视图；图65是实例23的反射式液晶显示装置的平面视图；图66是根据实例24在包括180°扭转的STN液晶层的反射式液晶显示装置中的取向膜和偏振膜的偏振轴的磨擦方向的布置；图67是表示实例24的反射式液晶显示装置和观察角之间关系的等对比度图；图68表示根据实例25的在包括270°SBE(南偏东)黄色的液晶层的反射式液晶显示装置中，取向膜和偏振膜的偏振轴的磨擦方向的布置；图69是表示依据实例25的反射式液晶显示装置的观察角的等对比度图；图70是表示在实例26的反射式液晶显示装置中所包括的各部分的轴方向的示意图；图71是实例26的反射式液晶显示装置的示意等对比度图；图72A至72C均表示不适合本发明的凹陷/凸出部的形状；图73A和73B均表示具有对称轴因而适合本发明的凹陷/凸出部的形状；图73C表示不具有对称轴因而不适合本发明的凹陷/凸出部的形状；图74是表示实例27的反射式液晶显示装置的结构的横截面视图；图75是实例27的修改例的反射式液晶显示装置的结构的横截面图。
下面，将参考附图并通过一些实例来描述本发明。实例1图1F是本发明的实例1的反射器(亦称反射板)15的横截面视图。反射器15包括设在玻璃基底11上的由光致抗蚀剂构成的凸出部12c。薄金属膜14覆盖凸出部12c和玻璃基片11。
现在参考图1A至1F来说明反射器15的制作过程。
首先，如图1A所示，光致抗蚀剂材料(又称光阻材料，resist material，例如，“OFPR-800”，由英文名称为Tokyo Ohka Kogyo Co.Ltd的公司制造)最好以约500至3000转/分的速度在1.1mm厚的玻璃基片(例如，“7059”，由英文名称为Corning Inc.的公司制造)的表面上旋涂。在本实施例中，当玻璃基片11以约3000转/分的速度旋转时光阻材料在该基片上涂覆约30秒，从而在玻璃基片11上形成约0.5μm厚的光致抗蚀剂膜12a。
基片在温度约100℃下预先焙烤约30分。接着，如图1B所示，把包括多个如图2所示的布置在任意位置上的半圆挡光区的光掩模13置于玻璃基片11之上。然后，使基片曝光并用一显影溶液(例如，NMD-3，由名称为TokyoOhka Kogyo Co.Ltd.的公司制造)(2.38％)来使其显影。这样，如图1C所示，光致抗蚀剂膜12a中未曝光部分在玻璃基底11上形成微小的半圆部12b。应注意在光掩模13上的光透射区在图1B上表示成小矩形块。上述图中所示在玻璃基底11上形成的每个微小的半圆部12b的形状与图2所示的光掩模13上的挡光区相对应。
然后，如图1D所示，基底以每个半圆部12b的直径边低于其弧形边的方式倾斜。在本实施例中，基底倾斜90°。倾斜的基底在约120至250°下进行热处理。在本实施例中，基底在约250°下进行约30分钟的热处理。结果，如图1E所示，半圆部12b的表面变得平滑和圆顺，从而形成不对称的凸出部12c。如下面将详细描述的，不对称凸出部12c的倾角分布存在偏斜。接着，基片逐渐冷却并硬化。从基底的法线方向看去(即，作为纵剖观视)，每个不对称凸出部12c受光掩模13的图案的影响而具有半圆形状。如图1E所示，不对称凸出部12c的直径边(下侧)比其弧形边厚。不对称凸出部12c的垂直截面的上周边呈曲线。
接着，如图1F所示，在反射器15的整个表面形成薄金属膜14。薄金属膜可使用铝、镍、铬、银等。最好是，薄金属膜14厚度为约0.01至1.0微米。在本实施例中，薄金属膜为通过真空蒸发形成的铝膜。这样得到了反射器15。应注意图1F是对应于图2中线A-A′的方向上反射器15的不对称凸出部12c的横截面视图。
图3A表示上述反射器15的表面的倾斜分布。这里，反射器15的表面倾角指基底11表面与凸出部12c的表面的切线之间的夹角。通过使用一干涉显微镜在垂直于不对称凸出部12c的直径边的方向上测得倾角分布。图3B是在图2中线A-A′方向上截取的不对称凸出部12c的横截面视图。在图3B中，基片11的表面与不对称凸出部12c的表面的切线之间的夹角α，当切线相对于基片表面顺时针倾斜时为+α，当相对于基片表面逆时针方向倾斜时为-α。在整个本说明书中测量倾角均以这种方式表示。
从图3A可以看到，反射器15的凸出部的倾角分布存在偏斜。
图4是表示反射器15的反射特性如何测量的示意图。这里假定反射器15用于一液晶显示装置中。
包括反射器15的液晶显示装置可设计成包括用作下基片的反射器15，上玻璃基片53和夹在其间的一液晶层。反射器15的凸出部与液晶层接触。液晶层和玻璃基片53的折射率都约为1.5。为测量目的，用紫外线可固化(UV-curable)的粘合剂52代替液晶层来使用，该粘合剂具有基本上相同的约为1.5的折射率。因此，用粘合剂52把反射器15与上玻璃基片53粘合起来，从而形成一单元。
从光源54发出的光55以垂直于基片53的方向入射到单元上部。入射光55被反射器15反射而反射光56的强度通过一光电倍增管(photomultimeter)57在相对于基片法线倾斜的方向上测得。这样测得了反射器15的反射特性。
图5表示根据上述测量结果获得的反射器15的反射特性。x轴代表光电倍增管57相对于基片的法线的测量角，而y轴代表反射光56的强度。在图5中，圆点代表本发明的实例1的反射器15的反射特性，而三角点代表MgO(氧化镁)的标准白板的反射特性。在图5中，把反射光的强度归一化，以在法线1的方向上的标准白板所反射的光的强度为1。
从图5中可以看到，标准白板所反射的光的强度(三角点表示)在任何观察角方向上基本上相同(且低)。另一方面，实例1的反射器15(用圆点表示)在约-30至+5°的倾角(从法线朝基片倾斜)(特别是在约-25至0°的倾角内)显示一高的反射光强度。还可证实，在反射器15和实际的液晶层之间的接触面上可观察到类似结果。
如图6所示，当光在垂直于反射器的方向上入射到反射器上时，反射器15的凸出/凹陷部向特殊方向(视角内)反射光，从而显示高亮度的图像。而且，当凸出/凹陷部形成的形状使得在图7和8所示的方向上反射入射的光时，光线在与基片的法线偏斜的方向上入射到反射器上，从观察角可以看到高亮度的图形显示。
为了获得基片表面和凸出部表面之间的角的分布的偏斜，在实例1中加热基片的同时还使基片倾斜，但本发明不局限于此。例如，热空气可作用在基片上的半圆部12b上，或者基片可旋转以便在基片上的半圆部12b上产生离心力。实例2本发明的实例2提供一种无需任何热处理而使反射器形成预定形状的方法。
现在参考图9A至9F描述实例2的反射器22的制作过程。
首先，如图9A所示，一光致抗蚀层材料(例如“OFPR-800”TokyoOhka Kogyo Co.，Ltd.)最好以约500至3000转/分的速度在1.1mm厚的玻璃基片11(例如，“7059”Corning Inc.)的一表面上旋涂。在本实施例中，当玻璃基片11以约500转/分的速度旋转时，光致抗蚀层材料在该表面上涂覆约20秒，从而在玻璃基片11上形成约2微米厚的光致抗蚀剂膜12a。
基片在约100°温度下预先焙烤约30分钟。接着，如图9B所示，实例1中的光掩模13(见图2)放在玻璃基片11上。接着，基片曝光并且用显影溶液(例如，NMD-3Tokyo Ohka Kogyo Co，Ltd.)(2.38％)来使其显影。这样，如图9C所示，光致抗蚀剂膜12a中未曝光部分在玻璃基片11上形成微小的半圆部12b。应注意在光掩模13上的光透射区在图9B上表示成小矩形块。每个微小的半圆部12b的形状与图2所示光掩模13上的挡光区相对应。
然后，如图9D所示，离子束21在相对于基片11的表面倾斜的方向上从半圆部12b的弧形一侧照射在玻璃基片11上。为产生离子束21，可采用离子碾磨(ion-milling)等技术。由于离子束21的照射，玻璃基片11上没有用微小的半圆部12b遮盖的一部分被去除。另一方面，玻璃基片11上用微小的半圆部12b遮盖的一部分直到保护该部分的微小的半圆部12b完全去除后才被去除。因此，如图9E所示，玻璃基片11的形状变得各向不匀，绕着玻璃基片11上由微小的半圆部12b所遮盖的部分形成不对称凹陷部11c。产生的凹陷部11c的直径侧边比其它侧边浅。不对称凹陷部11c的垂直横截面的底周边呈一曲线。
然后，如图9F所示，薄金属膜14形成于反射器22的整个表面上。薄金属膜14可使用铝、镍、铬或银等。最好是，薄金属膜14厚度为约0.01至1.0微米。在本实施例中，薄金属膜14可通过铝的真空蒸发来形成，这样获得反射器22。
图10表示上述反射器22的表面的倾角分布。该分布通过使用干涉显微镜在垂直于凹陷部11c的直径方向上观察获得。图11表示反射器22的反射特性，其结果通过如图4所示的实例1的测量而获得(其区别在于在本实例中用凹陷部代替凸出部来测量)。
这可从图10和11中看到，实例2的反射器22在倾角范围为约-30至+5°之间(最好在约-25至0°倾角范围内)显示较高的反射光强。这样的反射特性是由于在一特殊方向上反射入射在反射器任何位置上的光的反射器22的凹陷部的形状造成的。
尽管在实例2中光致抗蚀剂层形成半圆部12b以用作离子阻挡部，它也适合形成具有半圆孔的光致抗蚀剂膜以用作离子透射部。而且，在这种情况下，使用上述离子束21照射基片11以便形成通过光致抗蚀剂膜的开口的凹陷部11c且该凹陷部的底周边具有不对称的偏斜分布。实例3本发明的实例3提供了使用实例1的反射器15的一种反射式液晶显示装置。
图12表示实例3的液晶显示装置的横截面视图。液晶显示装置包括一玻璃基片141、一TFT(薄膜晶体管)板基片149和一夹在其中的液晶层145。TFT板基片149包括设在一玻璃基片151上的TFT 150、源极线(未示出)和栅极线(未示出)等。玻璃基片151上设有由光致抗蚀剂材料构成的凸出/凹陷层148。多个与实例1的不对称凸出部相同的凸出部148a设在凹陷/凸出层148的上表面上。作为反射器的一部分的薄金属膜147设在凹陷/凸出层148的凸出部148a上。位于凸出部148a上的薄金属膜147在本实例中用作象素电极。凸出部148a和薄金属膜147具有与实例1中的反射器15相同的功能。穿过凹陷/凸出层148设有一接触孔，其设置在TFT 150的漏极150a的上方。漏极150a通过接触孔与设在凹陷/凸出层148上的象素电极147进行电连接。这样，TFT板基片149具有钝化层上有象素的结构(Pixel on Passivation)，取向膜146设在液晶层145一侧的TFT板基片149上。
上述光致抗蚀剂层材料的凹陷/凸出层148由实例1的方法形成。凹陷/凸出层148的凸出部148a的布置在图13中表示。如图13所示，凸出部148a布置在相同方向(即，其直径侧边相互平行)。由于这种布置，凹陷/凸出层148使大部分反射光指向一特定的观察角。当凸出部148a的直径方向相同时，凹陷/凸出层148的布置也可应用在上述实例2中和下述实例4中以获得相同的效果。
在上玻璃基片141上设有彩色滤光层142、透明的导电膜143和取向膜144。彩色滤光层142包括位于TFT 150上的挡光部142b和彩色滤光部142a。
玻璃基片141与TFT板基片149连接，然后把液晶材料注射到其间，从而形成液晶层145。然后密封液晶层145，从而得到液晶显示装置。应注意，上述液晶显示装置的结构基本上与图4中的单元的结构相同。
作为液晶材料，可使用宾主型液晶材料，该液晶材料是将作为宾材料的黑色二色性染料混合在一种作为主材料的向列型液晶材料中。在实例3中，使用具有约0.13折射各向异性Δn的向列相液晶材料(如ZLI-4792Merck& Co.，Inc.)和二色性染料，如一含偶氮染料和一含蒽醌染料的混合染料。将13％(按重量计)的手性试剂(如S-811Merck & Co.，Inc.)也加入到液晶材料中。由于手性试剂的存在，将液晶分子的扭曲的螺矩(p0)变为约5微米，并且由于隔离物的存在将液晶层145的厚度d变为约4.5微米。因而，将值d/p0设置为约0.9。
取向膜144和146由聚酰亚胺制成。使取向膜144和146的取向彼此相反。因此，液晶分子的取向在基片141和149之问经受360°的扭曲(旋转)。
实例3中具有这种结构的反射式液晶显示装置基于基本类似于白尾(white-tailor-type)宾主液晶显示装置的工作原理来显示图像。而且，由于凹陷/凸出层148中的凸出部分148a具有一个如图13中所示的均匀取向，从而在实例3中的液晶显示装置在入射光被漫射的方向上形成偏斜。因此，在实际使用这种液晶显示装置时，反射光不被引向与用户视角无关的方向，而是主要引向用户的观察角。这样，可得到具有高亮度显示的反射式液晶显示装置。实例4现在参见图14A至14D来描述实例4中的反射器32的制造过程。
如图14A所示，光致抗蚀剂层材料(例如“SAL601 ER-7”由Siply制造)最好以约500至3000转/分的速度在1.1毫米厚的玻璃基片(如“7059”Cornmg Inc.)11的一个表面上旋涂。在本实例中，当以约500转/分的速度旋转玻璃基片11时，向该表面涂敷光致抗蚀剂层材料约20秒，从而在玻璃基片11上形成约2微米厚的光致抗蚀剂膜12a。
基片在大约100℃下预烘烤约30分钟。然后，如图14B所示，用一个电子束曝光装置60将电子束EB照射到光致抗蚀剂膜12a上的一个狭小区域(在本例中直径约0.5微米)。这样，就在玻璃基片11上形成如图14C中所示的不对称凸出部分31。凸出部分31的具体形状将在下面参见图16A和16B加以描述。
如图15所示，电子束曝光装置60包括一个电子束源61、一个聚焦透镜62、一个针孔63、一个投影透镜64和一个偏转线圈65，它们作为主要部件，由支撑装置支撑(图中没示出)。主要部件、支撑装置和将用电子束照射的光致抗蚀剂膜12a都放在真空中。从电子束源61中发射出的电子由电势差加速，然后由聚焦透镜62会聚到针孔63。电子经过针孔63，然后通过投影透镜64聚焦到光致抗蚀剂膜12a上的一点。通过使偏转线圈65流过电流，可以控制电子路径的偏转。这样，就有可能控制电子束，以使它入射到光致抗蚀剂膜12a的一个特定区域。而且，也可通过控制电子束EB的发射数量来控制光致抗蚀剂层去除的深度。因而，在受到电子束照射后，最后的光致抗蚀剂膜12a的形状可通过控制电子束发射的方向和数量进行三维控制。图16A和16B分别表示实例4中各种最后凸出部分31的形状，前者是其平面图，后者是其横截面图，该横截面图切于图16A所示的扇形内角的二等分处。正如图16A所示，每个凸出部分31有一个约60°内角的扇形，如图16B所示，每个凸出部分31的倾斜部分为二次曲线，其内角边厚于其圆弧部分。
然后，如图14D所示，在基片11的整个表面上形成薄金属膜14。铝、镍、铬、银等材料均可用作薄金属膜14。薄金属膜最好厚约0.01至0.1微米。在本例中，薄金属膜14由铝通过真空蒸发形成，如此制成了反射器32。
图17表示了上述反射器32表面的倾角分布，通过沿着凸出部分31的扇形内角的二等分处观察可得到这种分布；图18所示为反射器32的反射特性，它是图4所示实例中的测量结果。
正如图17和18可看到，实例4中的反射器32在倾角范围从约-30°至10°时呈现出一个高反射光强度。特别是在约-25°至0°倾角范围，可看到一个极亮的显示，其亮度甚至亮于实例1或2中的反射器。获得这种反射特性是由于反射器32具有扇形凸出部分，因此当减少在侧边方向散射的光量时就可把更多散射的光对准前方。
虽然具有约60°内角的扇形被用于实例4，但本发明不仅限于此。例如，通过调节扇形凸出部分内角使其变窄或变宽可控制入射光被漫射的视角。而且通过改变如图23A至23F中所示的反射器上的凹陷/凸出部分的形状可获得类似的效果。在基片表面上只要每个凸出部分至少有一个轴就可以获得类似的效果，在该基片表面上沿着此轴测量出的倾角分布相对于该轴的0°倾角点是不对称的(例如图3A，10和17)，同时所有凸出部分的平均凸出部分也有这样一个轴。这里，平均凸出部分是一个假想的凸出部分，它具有反射器上所有凸出部分的平均表面形状。与实例4中的凸出部分31的形状不同的是，它也适用于修整反射器32以形成扇形的凹陷部分，该形状如图23A至23F或其它圆中的反射器32中所示。对照例在下文中，将描述一个根据对照例的反射器及制作这种反射器的方法和这种反射器的特性。
现在参见图19A至19E来描述这种对照例中的一个反射器141的制造过程。
首先，如图19A所示，将一种光致抗蚀剂层材料(如，“OFPR-800”Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.)旋涂在1.1毫米厚的玻璃基片(如，“7059”Corning Inc.)111的表面，最好用500至3000转/分速率涂敷。在对照例中，当以约1000转/分的速率旋转玻璃基片111时，用大约30秒时间将光致抗蚀剂层材料涂敷到其表面上，从而在玻璃基片111上形成约1.2微米厚的光致抗蚀剂膜112a。
基片要在约100℃下预烘烤约30分钟。然后，将具有小圆形挡光区图案的光掩模113，如图19B所示，铺设在玻璃基片111上。然后，将基片曝光并用显影溶液(NMD-3Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.)(2.38％)显影。这样，如图19C所示，小圆形部分112b就形成于玻璃基片111上。
然后，将带有小圆形部分112b的基片进行热处理，这最好在约120℃至250℃之间进行。在对照例中，基片在180℃温度下热处理30分钟。结果，如图19D所示，圆形部分112b的表面就变得圆而光滑，因此就形成了具有光滑表面的凸出部分112c。基片随之被固化。
接着，如图19E所示，在反射器141的整个表面形成一层薄金属膜114。铝，镍，铬，银或此类材料都可用作薄金属膜114。薄金属膜最好做成厚约0.01到0.1微米。在对照例中，薄金属膜114由铝真空蒸发形成。从而制成了对照例中的反射器141。
图21表示出按照对照例制作的反射器141的表面的倾角分布；图22表示出反射器141的反射特性，即图4所示的实例1的测量结果。如图21中所见，倾角分布基本上相对于0°倾角点对称。
如图21和22可见，对照例中的反射器141只在约-10°至+10°的狭窄观察角内呈现高反射光强度，在这个角度中可看到非常明亮的光线。但是，这种倾角基本上对应于常规反射方向，在这个方向中来自干扰图像(如面板环境中的物体)的光线在面板表面被反射。因而，在实际使用中几乎不可能从该方向上看到显示。而且，除了约-10°至+10°的视角外，从其它观察角只能看到暗的显示。因此，一个使用这种反射器141的液晶显示装置只能显示暗的影像。实例5在下文中，将描述根据本发明的实例5的反射器215，这种反射器的制造方法和这种反射器的反射特性。
参见图24A至24E，现在将描述反射器215的制造方法。
首先，如图24A所示，将一种光致抗蚀剂层材料(如，“OFPR-800”Tokyo Ohka Kogyo Co.，ltd.)旋涂在1.1毫米厚的玻璃基片(如，“7059”Corning Inc.)211的表面，最好用500至3000转/分的速率涂敷。在本例中，当用约1000转/分的速率旋转玻璃基片211时，用大约30秒的时间将光致抗蚀剂层材料涂敷到其表面上，从而在玻璃基片211上形成一层约1.2微米厚的光致抗蚀剂膜212a。
基片要在约100℃下预烘烤约30分钟。然后，将光掩模213设置在玻璃基片211上，然后将玻璃基片211曝光(见图24B)。可使用具有如图27A所示图案的光掩模(图中阴影区域代表挡光区)。然后基片可用显影溶剂(NMD-3Tokyo Ohka Kogyo Co，Ltd)(2.38％)显影，从而在基片211上形成如图24C所示的微型凹陷/凸出(例5中为凸出)部分212b。
如图27A所示，光掩模213包括许多椭圆形的光透射区域，每个透射区域对应于基片211上的凹陷部分212b。每个小椭圆形的光透射区域相对于如图27B所示的任意轴具有一不对称的形状。换言之，每个椭圆形区域有一个不对称轴。而且，椭圆形区域随机布置在光掩模213中且所有不对称轴彼此平行。
然后，对包括小椭圆形部分212b的玻璃基片211进行热处理，温度最好在约120°至250°之间。在实例5中，基片在约180℃下热处理30分钟，结果，如图24D所示，椭圆形部分212b的表面就变得圆而光滑，因而形成具有光滑表面的凹陷部分212c。基片随之被固化。
接着，如图24E所示，在基片211的整个表面上形成一薄金属膜214。铝，镍，铬，银或此类材料均可用作薄金属膜214。薄金属膜214最好做成厚约0.01至0.1微米。在实例5中，薄金属膜214由铝真空蒸发形成，这样即得到反射器215。
图25是一个示意图，说明反射器215的反射特性是如何被测量的。这里假定反射器215用于一个液晶显示装置中。
设想使用反射器215的液晶显示装置包括作为下层基片的反射器215，一个上层基片217和介于两者之间的一液晶层，反射器215的反射层与液晶层相接触。液晶层和玻璃基片217的折射率都为约1.5。就测量目的而言，具有约1.5的基本上相同的折射率的紫外线可固化的粘合剂216用来代替液晶层。这样用粘合剂216把反射器215粘到上层玻璃基片217上，从而形成如图26所示的一个液晶单元(liquid crystal cell，又译作液晶盒)。
如图25所示，从一个光源222发出的光从垂直于基片217的方向照射到单元上。如图26详图所示(沿着图25的线D-D′，从单元的一个横截面看去)，通过一个角度220，由反射器来反射照射到反射器215上的光218。光电倍增管221被固定以角度220来接收来自单元的反射光219，从而测量反射光219的强度。如图25所示，光电倍增管221围绕一点旋转，光218从该点入射到反射器215上，同时由光电倍增管221接收到的反射光219的反射角度220保持不变。在测量期间单元是固定的，来自光源222的光的强度和光电倍增管的倾角(即角220)相对于基片法线固定不变。这里，测量位置与基片法线所成的角度220约为50°。
作为上述测量结果，图28表示出实例5中的反射器215的反射特性。图28中的x轴表示光电倍增管221测量反射光219的强度的测量方向。角度数(0°至360°)表示在图28中的测量方向，该角度数对应于图27B中的角度数(0°至360°)，图27B为图27A的一个放大图。y轴表示反射光219的强度。在图28中，把反射光的强度归一化，以MgO(氧化镁)的标准白板反射光强度为1。在图28中，白点表示实例5中的反射器215的反射特性，而黑点表示对照例中的反射器141的反射特性，对照例中的反射器141中的每个凸出部分从上部观看为一圆形。
如图28中所看到的，对照例中的反射器141在任何方向上都呈现出基本相同的反射光强。另外，实例5中的反射器215在约0°和约180°两个方向上呈现出两个光强顶峰，在这两点上我们可以看到一个高亮度的显示。在约90°和约270°时有两个低光强值，在那两点只能看到一个暗的显示。实例6至16在实例6至16的每个实例中，都通过实例5中由图24A至24E所示的制造过程来制造反射器。每个最终制造成的反射器的反射特性由图25所示的测量方法测量。
图29A和29B是用于实例6的一个光掩模；图30所示为对应于实例6的一反射器的反射特性。图31A和31B是用于实例7的一个光掩模；而图32所示为对应于实例7的一反射器的反射特性。图33A和33B是用于实例8的一个光掩模；而图34所示为对应于实例8的一反射器的反射特性。图35A和35B是用于实例9的一个光掩模；而图36所示为对应于实例9的一反射器的反射特性。图37A和37B是用于实例10的一个光掩模；而图38所示为对应于实例10的一反射器的反射特性。图39A和39B是用于实例11的一个光掩模；而图40所示为对应于实例11的一反射器的反射特性。图41A和41B是用于实例12的一个光掩模；而图42所示为对应于实例12的一反射器的反射特性。图43A和43B是用于实例13的一个光掩模；而图44所示为对应于实例13的一反射器的反射特性。图45A和45B是用于实例14的一个光掩模；而图46所示为对应于实例14的一反射器的反射特性。图47A和47B是用于实例15的一个光掩模；而图48所示为对应于实例15的一反射器的反射特性。图49A和49B是用于实例16的一个光掩模；而图50所示为对应于实例16的一反射器的反射特性。
如上述图中所见，对应于实例6至16的每个反射器都在特定角度呈现出反射光强的高峰，在上述方向上可看到一高亮度显示，并且也可在另外方向上呈现反射光的低峰，在那些方向可看到一个暗的显示。
对应于实例6至16的反射器呈现出各种反射特性。这样的反射器根据凹陷/凸出部分的形状可使反射光指向特定方向，因而在特定方向上增强反射光。这样，就有可能在一个特定方向上实现一非常明亮的显示。实例17图51A和51B是用于表示实例17中的反射式液晶显示装置的示意图，该装置使用本发明中的一反射器。
在许多情况中，作为一便携式通讯设备的反射式液晶显示面板或类似物用于如图51A或51B所示的这种布置。图51A说明在使用时将显示面板置于一张桌子或类似物的情况。如图51A所示，假设光从垂直于放置显示面板的桌面(如垂直于显示面板的方向)入射到显示面板上，用户可在一个观察角看见反射光，该观察角的范围从面板的垂线方向朝显示面板的下边倾斜。另外，图51B说明使用时显示面板握在用户手中的情况。如图51B所示，假设光从垂直于放置显示面板的桌面上入射到显示面板上，用户可在一观察角看到反射光，该观察角的范围从垂直于面板的方向朝显示面板的上边倾斜。
因此，要求作为一便携式通讯设备的一显示部分的反射式液晶显示面板提供如图52所示的反射特性，它在朝向显示面板的上边和下边有相当明亮的区域。而朝向面板的左、右边有相对较暗的区域并不是主要问题。
例如，实例5中的光掩模可用作形成反射器基片上的凹陷部分，该反射器适当地提供如图52所示的反射特性。如图28所示，实例5中的反射器在约0°和约180°方向上提供相当明亮的区域，即朝着显示面板的上、下边，并且在约90°和270°方向上提供相对暗的区域，即朝着面板的左右边。这样，就可满足用作一个便携式通讯设备或类似物的一显示部分的显示面板的要求。实例18图53是描述使用本发明的一反射器的实例18中的一反射式液晶显示装置的示意图。
在许多情况下，装在一个折叠式计算机或一个掌上式(手持)计算机中的一液晶显示面板或类似物，当如图53所示使用时，放置在一个桌子或类似物体上。
如图53所示，假设光从垂直于桌面的方向入射到显示面板上，用户可看到的反射光仅仅分布在从垂直于面板到显示面板的上边的方向范围中。
因此，需要液晶显示面板提供如图54所示的反射特性，图中仅在朝向显示面板的上边有一相当明亮的区域。
例如，实例7或15中的光掩模(分别如图31A，31B，47A和47B所示)可用于在反射器上形成凹陷部分，该反射器适当地提供如图54所示的反射特性。如图32和48所示，实例7或15的反射器仅在约180°的方向上提供一个相当明亮的区域，如朝着显示面板的上边。这样，就可满足在折叠式计算机、掌上式计算机或类似物中使用的显示面板的要求。实例19参见图55A至57D，将描述对应于实例19的一个反射式液晶显示装置。图55A是对应于实例19的反射式液晶显示装置的一种结构的横截面示意图。如图55A所示，实例19中的反射式液晶显示装置包括一对基片1a和1b。一玻璃、塑料或类似物制成的一个硬透明基片可用作基片1a或1b。多个显示电极2b，它是一透明材料如ITO(铟锡氧化物)或SnO的条纹，彼此平行地设置在基片1b上。在显示电极2b上设有取向膜3b。为形成取向膜3b，可用聚酰亚胺，尼龙或类似物旋涂或印刷，然后按要求对其进行磨擦处理。
在下基片1a上，可用与前例中任何一种中所描述的相同的方式形成一光致抗蚀剂层(图中未示)，这样，均具有不对称倾角分布的多个小凹陷或凸出部分就形成于其表面上。在下基片1a上设置有一薄金属膜5。薄金属膜5可通过在光致抗蚀剂层的整个表面上涂敷一种如铝、镍、铬、银或类似物而形成。这样，薄金属膜5、光致抗蚀剂层和下基片1a一起形成本发明中的一反射器。在反射器上有一绝缘膜4以便在反射器与绝缘膜4上形成的显示电极2a间用作隔离层。显示电极2a，其中每一个都由一如ITO和SnO的透明材料形成并呈条状且平行排列，这样，当基片1a与1b彼此连接时，显示电极2a就可跨过形成于基片1b上的显示电极2b，这如图55C所示。显示电极2a和2b重叠的部分区域A用作象素部分。一取向膜3a在显示电极2a上形成，然后按要求进行磨擦处理，取向膜3a使用与取向膜3b相同的材料。
图55B是置于基片1a和1b间的显示介质6的一层的平面示意图。显示介质6包括液晶材料6a和聚合物壁6b。本例中的反射式液晶显示器通过在显示电极2a和2b上作用一电压并根据该电压来改变位于象素部分上的液晶材料6a的液晶分子的取向来提供显示。可使用诸如TN显示模式，STN显示模式或类似模式中的一种适宜显示模式的液晶材料来作为液晶材料6a。聚合物壁6b是聚合物材料的象墙壁一样坚硬的结构，用以分离象素并把基片1a和1b粘在一起。其它部分如密封件则没有在图55A和55B中示出。
现在将描述显示介质的制造过程。
首先，将液晶材料6a和一可光聚合的基体的混合物注射到一液晶单元中，该液晶单元通过排列基片1b、包括基片1a的反射器和反射膜5使它们彼此相对形成。根据在一液晶材料中的活性与可溶性考虑，将含丙烯酸酯或甲基丙烯酸脂的单体用作可光聚合的母体。将一种二功能的树脂和一种单功能的树脂在此以适当比例进一步加入，以调整聚合速率和可溶性。
在混合物注入单元后，通过使用一个光掩模，该单元可由紫外线有选择地照射。一种普通的金属或类似物的光掩模可放在单元的基片1b上。另外，为便利制造过程，显示电极2a和2b可用于形成紫外线的强度分布。根据紫外线的强度分布，可聚合的母体仅在接收紫外线的区域聚合，从而成为一种象墙壁一样的形式。
在本例中，紫外线的照射是通过使用显示电极2a和2b作为掩模来实现的。参见图56A和56C，将描述本例中紫外线照射。
图56A是基片1a和1b在其中彼此相连的单元的示意图；图56B和56C是表示从上玻璃基片1b入射到单元上的紫外线的示意图。
如图56B所示，在象素区域A，显示电极2b遮盖了显示电极2a。因此，从上基片1b进入单元中的紫外光在三次经过作为显示电极的透明膜后，即一次经过显示电极2b，二次经过显示电极2a，到达液晶材料和可光聚合的母体的混合物6。另外，在区域B，仅设有显示电极2a。因此，紫外光在经过透明膜仅一次后就到达液晶材料可光聚合的母体的混合物。类似地，如图56C所示，当在区域D无显示电极存在时，在区域C中仅有在上基片1b上形成的显示电极2b存在。因而，紫外光从上基片1b通过透明膜进入单元的次数在区域C和D中分别为1和0。以这种方式，到达由液晶材料和可光聚合的母体组成的混合物处的紫外光根据紫外光穿过透明膜的次数来提供强度分布。因此，在区域A处得到紫外光的最小强度，而在区域D获得紫外光的最大强度。由于照射强度的这种不同，就可以形成聚合性母体的聚合物壁66。液晶显示面板可经加热或逐渐冷却以方便组分的相的分离(phaseseparation)。
由于反射器包括薄金属膜5，实例19中的反射式液晶显示装置有效地反射其上的入射光。而且，由于聚合物壁66，反射式液晶显示装置也能高强度地抵制压力。因而，反射式液晶显示装置非常适合用作一种便携式通讯设备。
现在，将描述实例19中的一个可利用的修改例。
在实例19中，用作反射器一部分的薄金属膜5可覆盖在下基片1a上的光致抗蚀剂层(未表示)的整个表面。但是，可对薄金属膜5构图，以便使其对应于象素部分，如图57A所示。在此情况下，当显示介质经光照射以便相分离时，经构图的金属膜5可用作掩模，这有可能使聚合物壁6b的构造简单精确。
另外，经构图的金属膜5的每个部分5a最好对应于一个象素部分且彼此电连接，如图57A和57B所示。一般来说，在薄金属膜位于显示电极下方的情况下，在金属膜和显示电极之间产生电容，从而改变了象素之间的介电常数，使显示不均匀。但如图57A和57B所示，通过彼此电连接带有图案的金属膜5的各部分5a使电势变得均匀，因而使得在整个显示面板上的显示质量均匀一致。
另外，在相同行或列中的经构图后的金属膜的部分5a可彼此电连接，如图57C所示，从而可用作延伸到整个行或列上的显示电极。在此情况下，由透明材料形成的电极2a和在实例19中使显示电极2a和金属膜5绝缘的一层绝缘膜可省略，金属膜的部分5a的行或列和显示电极2b一起用作向显示介质6上施加电压。在此修改例中，在显示电极2b与构图后的金属膜5的部分5a重叠的区域对应于象素部分。
而且，在该修改例中，当紫外光入射到下基片1b时，如图57D所示，构图后的金属膜5的部分5a也可用作掩模。因此，为减少连接部分5b对聚合物壁6b的形成的不利作用(其中每个连接部分5b与构图后的金属膜5的邻接部分5a相连)，在连接部分5b也由金属材料形成的情况下，最好使连接相邻两部分5a的连接部分5b变窄，连接部分5b也可由一种透明材料制成。
在实例19的反射式液晶显示装置中，作为显示电极的透明膜多个条纹形成于上、下基片上，以便在一个基片上的显示电极横跨另一基片上的显示电极。另一种可供选择的方式，可在每个基片上形成多个信号线，以便在一个基片上的信号线横跨另一基片上的信号线，同时多个开关元件设置在用作象素区域的各个重叠区域。作为开关元件，可使用都具有金属-绝缘体-金属结构的MIM元件。另一种方式是，排列成一个矩阵的多个象素电极和一个配对电极分别形成于基片上。在这种情况下，多个开关元件，如TFT，为相应的象素电极而设。实例20实例20提供一包括用作显示器的一反射式液晶显示装置和用作输入装置的一笔或笔状件的输入系统(在下文中，这种输入系统简称为笔式输入系统)。
首先，制作一对基片中的一片，该对基片用以构成包括一反射器的反射式液晶显示装置。运用如前例中任一例所描述的技术，一表面具有多个微小凹陷/凸出部分的反射器通过在透明基片如一塑料基片上镀一层薄金属膜如铝而形成。铝膜不是镀在透明基片的整个表面，而是使部分铝膜布置在一个矩阵中，而且包括在相同列中的铝膜部分彼此连接，如图58A所示。这样，铝膜部分的每一列作为一个显示电极。在此例中，反射器设计成在从面板垂线朝面板下边倾斜约-10°至30°角的方向内提供一明亮显示。这里，“下边”指在普通时钟6点钟的方向的边，而“上边”指在12点钟方向的边。
然后，通过形成多个平行扩展的条纹，该条纹由透明材料如在透明基片上的ITO和SnO制成，来制造出一个配对基片。条纹也用作显示电极，并进行排列，以便当配对基片连接到上述基片时跨越这个铝金属膜的显示电极。配对基片可在包括反射器的上述基片制造出之前制造出来。
例如一聚酰亚胺的取向膜形成于每个基片上并在这样的方向上用尼龙或类似物磨擦，在该方向上最后形成的反射膜提供如图58B所示的240°的扭转角。然后，将基片连在一起，以便在一对基片上的显示电极彼此跨接，从而得到一液晶单元。
然后，把在表1中所示的包含一液晶材料和一可聚合的母体的一混合物注射到液晶单元中，从而得到一液晶显示面板。在表1中，Irg651是由Chibagaigy Co.Ltd.生产的Irgacure 651，R684是由Nippon Rayaku K.K.生产的双官能丙烯酸酯，化合物2是一单官能丙烯酸酯，LC是由Chisso Corp.生产的SP4862。
表4
(A丙烯酸基CH2＝CHCOO-)
然后，在约100℃下加热整个液晶显示面板，并用紫外线(光强约8毫瓦，波长约365纳米)从包括反射器的基片边上照射面板约200秒。因为铝薄膜在一矩阵中形成以便每部分对应于一象素部分，如上所述，所以聚合就在围绕象素部分的区域开始，从而形成聚合物壁。注意，形成的铝部分的连接部分的宽度应尽可能窄。因此，连接部分在聚合过程中实际上不起作用。
然后，液晶显示面板在炉中逐渐冷却(约-6℃/小时)。当面板温度降至约20℃时，将显示面板出炉。然后，用光从配对基片边缘(光强约8毫瓦，波长约365纳米)照射液晶显示面板约600秒，从而完成聚合。这样，就可得到这样的液晶显示面板，聚合物壁在其中围绕液晶部分LC形成，如图58C中所示。液晶部分LC对应于象素部分，在液晶部分LC中的液晶分子的取向在基片间受到240°的扭转。
液晶分子的取向可能被部分干扰。在此情况下，液晶显示面板要再次加热并逐渐冷却，从而得到一满意的取向。
一触摸面板膜直接连接到液晶显示面板，从而得到笔式输入系统。
如图59所示，在笔式输入系统上的书写测试证实，我们可以从一个方向上看到高对比度的充分明亮显示，该方向即从面板垂直方向朝面板下边稍微倾斜的方向。而且，从用户观察角外的方向就只能看到暗的显示，这就可以方便地排除信息的不希望有的泄露。
而且，因为存在于基片间的聚合壁(图58C)令人满意地坚固，所以在显示面板上的显示不会受到干扰，除非经过输入笔的使用压力超过1千克/平方毫米，甚至在接触面板紧贴在面板的情况下显示也不会被干扰。这样就可断定实例20中的液晶显示面板可显示能舒服看到的图像。实例21实例21提供一个带有反射器的液晶显示装置，其中的反射器具有围绕象素部分的隆起部分以便将象素部分彼此分离。除了反射器的设计和在基片间的聚合物基体的结构，这个反射式液晶显示装置与实例20中所描述的装置以相同方式制造。因而，略去该反射式液晶显示装置的细节描述。
图60是表示与实例21对应的反射式液晶显示装置的一横截面图。实例21中的反射器设计成具有矩阵形图案的隆起部分与由隆起部分环绕的低平部分，这如图60所示。反射器的每个低平部分对应一个象素部分，同时隆起部分环绕着这些象素部分。
如图61A所示，反射器包括一反射部分、一平滑膜和一表面涂层。反射部分由前面实例中的任一种中所描述的技术制造而成，结果是在它表面上有许多微小凹陷/凸出部分，从而在特定方向上提供一明亮显示。可能使用一种薄金属膜例如铝作为反射部分的反射膜。
平滑膜由反射部分上的一种透明材料形成，目的是为了平整反射膜表面的微小凹陷/凸出部分。这是因为反射膜表面的微小凹陷/凸出部分可能不利于液晶显示装置的光学特性。然后，除去对应象素部分的部分外在平滑膜上形成表面涂层膜。这样在本例中，表面涂层膜就与隆起部分相对应。而且可在反射器上形成显示电极。
将这样制成的包括平滑膜和表面涂层膜的反射器连接到一个其上有透明电极的配对基片上。然后，将一液晶材料和一可聚合单体材料注射到相连基片间隙中。最好用可光聚合的材料作为聚合单体材料。在某个温度(各向同性温度)或更高一些，混合物变为各向同性，并在低于各向同性温度时它分离为两种相。一种相是以单体作为主要成分的相(即富单体相)，另一种相是以液晶作为主要成分的相(即富液晶相)。通过单体聚合，就完成相分离并形成聚合物壁。在此例中，使用有一个温度范围的混合物，在此温度范围内，例如约10℃或更大，两相共存。
然后，在达到各向同性温度后，显示面板逐渐冷却(约0.01至0.3℃/分钟)，从而产生液晶滴。由于表面张力，液晶滴在与反射器低平部分对应的部分聚集和增长。当液晶滴填满这些部分时，进行紫外光照射。这样，就固化了位于反射器隆起部分上的富单体相，从而形成聚合物壁。用这种方式，即可完成实例21中的反射式液晶显示装置。
如上所述，通过在反射器的厚薄方向改变反射器的形状可以容易地形成这种聚合物壁，如图60所示。在本例中，可通过在一个附加膜(如表面涂层膜)上形成反射部分来改变反射器的形状，如图61A所示。另外，通过在厚薄方向上改变基片的形状(图61B)，通过在厚薄方向上改变薄金属膜的形状(图61C)，或在基片与薄金属膜间选择性地插入其它材料都可改变反射器的形状(图61D)。
而且，可能在配对基片上提供一偏振膜，并可能在接近液晶滴的反射器一侧上形成一附加偏振膜。取向膜，其中每个都在预定方向上受到磨擦，也可以在基片上形成，以便在液晶滴中的液晶分子的取向在基片间通过一预定角度扭转。
图62表示为使反射器提供明亮显示的方向等同于反射式液晶显示装置提供高对比度显示的方向的布置，在此情况下如上所述提供偏振膜与取向膜。在配对基片上取向膜的磨擦方向和在反射器上取向膜的磨擦方向分别对应于上磨擦方向和下磨擦方向。如图62所示，液晶分子取向的扭转角度超过180°，即，反射式液晶显示装置在STN模式下进行显示。按照如图62所示的布置，在用户观察可看见高对比度图像，而在其它方向造成图像不可见的暗态。因而，这种布置适合于作为电子组织者或此类人私人使用。实例22图63表示一对应于实例22的典型反射式液晶显示装置的横截面。
反射式液晶显示装置包括一基片73，一反射器78和夹在它们中间的一液晶层83。反射器78包括一基片72，小丘74和75，其中每个都与其它的有不同的大小并设在基片72上。提供一个平滑膜76，一反射器金属膜77，和一取向膜79，将它们以这种顺序覆盖于基片72与小丘74和75的表面。反射器金属膜77加有一个自扫描电路86输出的栅控信号，该扫描电路由来自电压产生电路89的电压输出和来自控制电路88的信号输出来操作。
在反射器78中，使小丘74和75变形以便至少有这样一条任意线，每个小丘的横截面沿着这条线有一不对称的倾角分布，这如前例所述。由于小丘74和75的形状，反射器78向着一特定方向反射光线从而在特定方向上提供一明亮显示。
仍参见图63，在基片73上提供一透明电极80。提供一取向膜81以覆盖在基片73和透明电极80的表面。透明电极加有自一个数字电路87输出的数字信号，该数字电路由输出自电压产生电路89输出的电压与自控制电路88输出的信号操作。在基片73上表面还提供一相位补偿器84和一偏振器85。
将反射器78和基片73安排成彼此相对并用密封件82将它们固定在一起。提供于反射器78和基片73间的液晶层83极强烈地依赖显示图像对比度的观察角。即，在特殊观察角可看见高对比度的图像。在实例22中，将可看见高对比度图像的方向做成与反射器78的反射光方向一致。实例23实例23提供一具有显示介质的反射式液晶显示装置，该显示介质包括一液晶层和一聚合物基体。
图64表示对应于实例23的反射式液晶显示装置的横截面，图65是液晶显示装置的平面图。在图63，64和65中，同样的标号代表相同的部件，这里省略描述。
对应于实例23的液晶显示装置包括一夹在反射器78和基片73之间的显示介质。显示介质包括一液晶层83和一聚合物基体91。通过用具有不同强度的组合光照射包括至少一种液晶材料和可聚合的基体的混合物形成聚合物基体91，同时分离开各个相，以使被较大强度的光照射的部分形成聚合物基体，而被较小强度的光照射的部分形成液晶层83。形成聚合物基体91以便对应每个象素的周边。象素由透明电极80和反射器金属膜77形成。
如实例22，使反射器78反射光线的方向与可获得高对比度图像的方向一致，且该方向依赖于液晶层83的特性。
即使当数据通过在偏振片85上提供的接触式面板(没有示出)上的输入笔输入时，由用户经输入笔施加的压力所造成的显示中的干扰也是极小的。因此，实例23中的液晶显示装置最适合与输入设备集成在一起的应用。
通过最优化实例22和23中的每一反射器中的液晶层的特性，可实现本发明的各种其它实施方式。实例24在本例中，我们将描述一包括STN液晶层的反射式液晶显示装置，在该STN液晶层中液晶分子的取向扭转了180°。
实例24中的反射式液晶显示装置至少包括一透明基片，一反射器和一夹在基片与反射器间的液晶层。通过使用前例中描述的任一项技术形成反射器以便该装置向特定方向反射光线。
取向膜分别形成于基片与反射器上；一对偏振膜提供在液晶层的所有面上。每个取向膜在预定方向上磨擦以使与取向膜相关的液晶分子在预定方向上排列。图66表示出取向膜的磨擦方向和偏振膜的偏振轴的布置。如图66所示，形成于透明基片上的取向膜(即，上取向膜)和形成于反射器上的取向膜(即，下取向膜)的磨擦方向的设置能把液晶分子的取向旋转180°。安排偏振膜，使偏振轴彼此垂直并使在透明基片上的偏振膜的偏振轴相对于取向膜的磨擦方向有一个45°的夹角。
图67是一个等对比度图，图中表示实例24中的反射式液晶显示装置与观察角的关系。在此图中，阴影表示对比度相当低和对比度发生转换的区域。在实例24中，优化反射器，以使反射器反射光线的方向并因而可得到一明亮显示的方向不包括在阴影区中。换言之，优化反射器，以便向着与阴影区对应的观察方向反射光线的数量少。因而，实例24中的液晶显示装置可显示能舒服看到的图像。实例25在实例25中，将描述270°SBE黄色模式反射式液晶显示装置。
实例25中的反射式液晶显示装置包括至少一个透明基片，一反射器，和夹在基片与反射器间的一液晶层。通过使用前例中描述的任一项技术形成反射器以便该装置向特定方向反射光线。
取向膜分别形成于基片与反射器上；一对偏振膜提供在液晶层的所有面上。每个取向膜在预定方向上磨擦以使与取向膜相关的液晶分子在预定方向上排列。图68表示出取向膜的磨擦方向和偏振膜的偏振轴的布置。如图68所示，根据下调节膜的磨擦方向，将上偏振膜和下偏振膜的偏振轴布置为逆时针方向30°和顺时针方向30°。
在实例25中，液晶层也有显示图像的对比度与观察角的关系。但是，将可看见高对比度图像的方向做成与反射器反射光线的角度一致。
图69是一等对比度图，图中表示对应于实例25的反射式液晶显示装置与观察角的关系。如图69所示，由于反射器反射光线的方向与可看见高对比度图像的方向彼此一致，可将入射到反射式液晶显示装置的光线有效地用于显示。实例26在实例26中，将描述单偏振器的系统(ECB模式)的反射式液晶显示装置。
实例26中的反射式液晶显示装置包括至少一透明基片、一反射器和夹在基片与反射器间的一液晶层。通过使用前例中任一例所描述的技术形成反射器以便向特定方向反射光线。
取向膜分别形成于基片和反射器上；一单偏振膜和一相移片提供于透明基片上。在预定方向上磨擦每个取向膜以使与取向膜相关的液晶分子在预定方向上排列。图70表示在液晶层中液晶分子的取向、偏振膜的偏振轴和相移片的光轴中的液晶分子的布置。图71是一与实例26相对应的反射式液晶显示装置的示意等对比度图。
如图70所示，液晶层中的液晶分子的排列方向基本垂直于相移片的光轴方向。可能将偏振膜的偏振轴设为对应于液晶层方向的任何角度，只要该角度在30°至60°范围内。为了最有效地利用液晶层的双折射效应，最好使对应于液晶层方向的偏振器的偏振轴的角度为约45°。
而且，在实例26中，使由液晶层的Δn1d1代表的延迟和相移片的延迟Δn2d2在显示为暗时满足表达式1，并在显示为亮时满足表达式2。
表达式1(|Δn1d1-Δn2d2|)/λ＝m/2+1/4(m＝0，1，2，....)表达式2(|Δn1d1-Δn2d2|)/λ＝m/2(m＝0，1，2，....)其中，液晶层的各向异性为Δn1，厚度为d1，相移片具有一个Δn2的各向异性和d2的厚度。由于这种设置，在实例26中的反射式液晶显示装置可显出高对比度的图像。实例27参见图74，将描述对应于实例27的一反射式液晶显示装置。该反射式液晶显示装置是实例23中所描述的那种装置的修改例。在图74中，同样的标号代表反射式液晶显示装置的相同部件，这里省略描述。
本例中的反射式液晶显示装置还包括一平滑膜100和一透明材料的多个条纹101，如形成于反射式金属膜77上的ITO，该反射式金属膜77形成于基片72的整个表面上。条纹101用作显示电极，并在反射器78被连接到反向基片78上时布置成以适当角度跨接在配对基片73上的配对电极80，该配对电极也由一如ITO的透明材料形成。显示电极101和配对电极80相互重叠的部分用作象素部分。
根据实例27，聚合物壁91可以不用光掩模形成，因为对紫外光的照射来讲配对电极和显示电极101也可用作掩模。这样，反射式液晶显示装置可简化为类似于需使用光掩模的情况。
为完成多色显示，包括多个彩色部分的彩色滤光器还可能提供在基片73上。在图75中，说明了由红色部分R，绿色部分G，和蓝色部分B组成的彩色滤光器的一个实例。彩色滤光器的彩色部分形成为具有条纹形状，并将它布置成能与配对电极80对应。这样，彩色滤光器的每个条纹都跨接反射器78上的显示电极101。
使用彩色滤光器得到一多色显示装置是一项众所周知的技术。但是，由于彩色滤光器的存在，显示将不可避免地变暗。因而，增强显示的亮度是对彩色显示装置的主要要求。据此，使用本发明中的反射器是非常有利的。换言之，提高彩色液晶显示面板的亮度比提高其它类型液晶显示面板的亮度更为重要。
在提供彩色滤光器的情况下，如图75所示，使用配对电极80和显示电极作掩模，通过来自配对基片73的紫外光照射由液晶材料83和可聚合的母体的混合物形成聚合壁91。因而，要求彩色滤光器能透射至少一部分紫外光。为了形成聚合壁91，至少30％的紫外光需要透过彩色滤光器。否则，紫外光的强度对聚合可聚合的母体是不够的。因而，在如实例27中的反射式液晶显示装置提供彩色滤光器的情况下，彩色滤光器具有30％或更大的紫外光透射率。
可提供多个开关元件以便独立地驱动每个象素。在此情况下，连接到各个开关元件的显示电极在矩阵中例如由一金属膜形成，以使围绕显示电极的部分是可透射光的。显示电极也定位于开关元件和有关线上，其间插有一绝缘层。
在任何一个实例中，平滑膜可能附加形成在反射器上。在平滑膜形成于反射器上的情况下，可能减少微小凹陷/凸出部分的不利效果，这些微小凹陷/凸出部分形成于具有反射式液晶显示装置特性的反射器的表面上。如上所述，当与液晶相接触的表面具有凹陷/凸出部分时，可能产生一些问题，例如，液晶分子取向的混乱。为避免这些问题，必要时就要提供平滑膜。
另外，在上面提及的一些实例中，表面变形部分如凹陷/凸出部分沿着与基片平行的方向至少有一个横截面，该横截面的形状不同于圆和任何超过四个边的正多边形。在此情况下，投影在一垂直于可看见表面变形部分的方向上的表面的表面变形部分的形状随观察方向而变化。入射到凹陷/凸出部分的光线在特定方向被反射，该方向依赖于凹陷/凸出部分的形状。这样，反射光的强度依赖于观察方向而变化。结果，反射器在特定方向上提供一非常明亮的显示。对这样一个凹陷/凸出部分的形状而言，在图72A至72C中所示的那些是不合适的。图72A和72C分别表示一个圆，一个八边形和一个六边形。
而且，在一些实例中，在反射器中形成的表面变形部分有至少一个横截面是对称的。作为这种对称轴，图73A和73B中所示的那些是合适的。如图73C中所示的这种凹陷/凸出部分没有对称轴。这种形状是不合适的。
如上所述，根据本发明，一反射器包括至少一个基片和一薄金属膜。多个表面变形部分形成于基片和薄金属膜之间，并且有对称横截面。由于这种结构，就有可能从薄金属膜向特定方向反射光线。
表面变形部分的每一个横截面有一相对于基片倾斜的纵剖面。纵剖面的倾斜分布沿着基片的轴是对称的；从基片表面的轴看去，所有表面变形部分的平均倾斜分布是对称的。在此情况下，就有可能提供一反射器，该反射器向特定方向反射以一高反射光强入射到基片任何位置的光。当将反射器用于显示装置以便当特定方向与观看者看到的显示方向一致时，反射光指向观看者。因此，就可得到一明亮且能舒适看到的显示。
另外，表面变形部分的横截面有曲线部分，定位于曲线部分的薄金属膜向特定方向反射光线。在此情况下，在具有高反射光强的反射光可达的区域中，反射光变得均匀。因而，在特定方向中可看到基本均匀的明亮显示。而且，既然向着特定方向反射光线的凹陷/凸出部分不是直的，阻止反射光的干扰就是有可能的。因而，就可得到具有相当均匀光强的反射光。
而且，表面变形部分还包括沿着平行于基片的一个平面的另外的横截面，每个另外的横截面都有一不同于圆和任何多于四边的正多边形的形状。在此情况下，投影在一垂直于可看见凹陷/凸出部分的方向的表面上的凹陷/凸出部分的形状随观察方向而变化。依赖于凹陷/凸出部分的表面形状，在特定方向上反射入射到凹陷/凸出部分的光线。这样，反射光强度随着观察方向而变化。结果，反射器在特定方向上提供一特别明亮显示。
表面变形部分的另外的横截面是对称的，表面变形部分如此布置以使一个轴(对于该轴表面变形部分的另外的横截面是对称的)平行于基片的垂直方向。这里，垂直方向是延伸向6点和12点的方向。在此情况下，反射光强度的分布绕基片的垂直轴是对称的。这样的反射器给观察者提供一极好的可见度。
在本发明的反射器中，表面变形部分在基片表面是随机布置的并向同一方向定向。因而，来自一凹陷/凸出部分的反射光的强度分布与来自其它凹陷/凸出部分的反射光的强度分布是一致的。因而，由整个基片提供的反射光的强度分布与凹陷/凸出部分提供的反射光的强度分布是相似的。因此，向特定方向反射光是可能的，借此实现提供高亮度显示的反射器。
而且，具有这样一个反射器的本发明中的反射式液晶显示装置提供在入射光被漫射方向上的一个偏斜。因而，反射光不是指向与用户观察角无关的方向，而相反的是它主要指向用户的观察角。这样，就实现了具有高亮度显示的反射式液晶显示装置。
本发明中的反射式液晶显示装置可能包括具有把液晶材料分为多个部分的聚合壁的显示介质，这些部分对应于完成显示的多个象素。这样，就提高了显示器的压力坚固性。
本发明中的反射式液晶显示装置可能有一隔离层，并在反射器上形成透明电极层。在此情况下，用这种集成的反射器，由于基片造成的光线散失可减少至最少，同时简化了反射器的结构。
在本发明中的反射式液晶显示装置中，反射器可能有围绕多个象素中的每一个的隆起部分。在此情况下，相分离很容易完成。
在本发明中的反射式液晶显示装置中，反射器可能具有构图的金属膜以形成多个金属部分，其中每个金属部分对应于多个象素中的一个。在此情况下，可有效地利用光。另外，当相邻金属部分彼此连接到一起时，可排除反射器的电势不均匀。因而，可看到一完美显示。另外，薄金属膜的金属部分可能排成行和列，在每行或列中的相邻金属部分可能彼此相连。在此情况下，金属部分的行或列用作显示电极。
本发明中的反射式液晶显示装置可能还包括形成于含薄金属膜的反射器上的取向膜。构图金属膜以包括多个排在行和列中的金属部分，在每行或列中的相邻金属部分彼此相连。在此情况下，就简化了该装置的结构。
在本发明中的反射式液晶显示装置中，显示介质可能包括STN液晶材料。在此情况下，在预定观察角方向可显示高对比度的图像。预定观察角方向与反射器反射光线的特定方向一致。因而，根据观察角特性，可将STN液晶材料有效地用于这个装置。
本发明中的反射式液晶显示装置可能还包括用笔式输入装置输入数据的接触面板。在此情况下，用提供自液晶板中的聚合物基体，能可靠增强装置的稳定性。即，不仅可将装置做得牢固而安全，而且可为用户提供一舒适的使用。另外，将预定的观察角方向布置成包括一实际的观察方向，当用笔式输入装置输入数据时，用户可从该方向看反射式液晶显示装置。因而，这里提供了一个更加舒适的私人的使用。
根据本发明，为制造具有一液晶材料和介于一基片和上面提到的反射器间的聚合物壁的一反射式液晶显示装置，将形成于基片和反射器上的透明基片用作掩模，目的是导致相分离，以便通过紫外线照射形成聚合物。将在基片上的透明电极布置成跨接反射器上的透明电极以便确定布置在矩阵中的象素。这样就没有必要用附加掩模进行紫外线照射，因而简化反射式液晶显示装置的结构。另外，在对反射器的薄金属膜进行构图以便对应象素的情况下，可将构图的金属膜用作掩模来代替透明电极。在此情况下，可更清晰地确定被聚合物壁围绕的象素，以便为相分离提供更牢固和合适的墙壁。
另外，根据本发明，聚合物壁可以通过逐渐冷却包括液晶材料和聚合物基体的混合物形成以便分离混合物的相，此过程先于光照射的过程。在此情况下，就简化了构造过程。
本发明中的反射式液晶显示装置可能还包括一相移片和一偏振器。液晶材料包括单轴排列液晶分子并具有在预定观察角中显示高对比度图像的特性。预定观察角与反射器反射光线的特定角度一致。在此情况下，由于单偏振系统，就可能提高显示的亮度。而且，在反射式液晶显示装置中，在一些区域无法看到图像的显示，在该区域在不是这种显示装置的情况下将看到质量很差的显示。因而，就可能排除由于过大的观察角依赖性而可能发生在这样一个单偏振系统中的对比度反转。结果，就可得到一舒适的使用。
而且，当显示为亮和暗时，设置液晶层的延迟和相移片的延迟以满足预定的条件。这样，本发明中的反射式液晶显示装置就可显示高对比度的显示。
本发明中的反射式液晶显示装置可能包括在约180°至270°范围内有一扭转角度的STN液晶材料作为显示介质。在此情况下，就有可能补偿可能发生在STN模式中的对比度的反转。而且，可用低价提高显示亮度。
本发明中的反射式液晶显示装置可能还包括具有30％或更大紫外线透射率的彩色滤光器。因此，可提高显示亮度。另外，由于彩色滤光器的这种紫外线透射率，液晶材料和可聚合的母体的混合物可接受足够大强度的紫外光，用于在通过紫外线的照射形成围绕象素的聚合物壁的情况下聚合可聚合的母体。
如上所述，根据本发明可限制通过反射器漫射光的角度，可减少在不希望有的方向上漫射的光的量；可相当多地提高观察角中的亮度，因而得到期望的反射特性。这样，就可能为可提供高亮度显示的反射式液晶显示装置高可重复性地制造反射器。
而且，用本发明中的这种合乎要求的反射器，可能实现包括反射式液晶显示装置的笔式输入系统，尤其在观察角中该反射式液晶显示装置以高对比度显示图像。而且，使用聚合物基体的制造技术，可能提供这样一个反射式液晶显示装置。即使当输入笔压在显示面板上，其显示也不会受到干扰。
对本领域的普通技术人员来说在不超出本发明精神实质的前提下可对本发明作出不同的修改，这是很显然且很容易的。因此，权利要求的保护范围不局限于上述说明书所述，而应由权利要求较广泛地限制。
权利要求
1.一种反射器，它至少包括一基片和一薄金属膜，其中多个表面变形部分形成于基片和薄金属膜之间并且具有不对称横截面，从而从薄金属膜向特定方向反射光。
2.如权利要求1所述的反射器，其中，表面变形部分包括凸出部分和凹陷部分的至少其中之一。
3.如权利要求1所述的反射器，其中，表面变形部分的每个横截面具有相对基片倾斜的轮廓，其中该轮廓在基片上沿一轴的倾角分布是不对称的；且当从基片的表面的该轴看去，所有表面变形部分的平均倾角分布是不对称的。
4.如权利要求1所述的反射器，其中表面变形部分的横截面具有弯曲部分，且位于该弯曲部分上的薄金属膜向特定方向反射光。
5.如权利要求1所述的反射器，其中表面变形部分包括沿平行基片的一个平面的另外的横截面，且每个另外的横截面的形状不同于圆形及任一多于四条边的正多边形。
6.如权利要求5所述的反射器，其中表面变形部分的另外的横截面是对称的。
7.如权利要求1所述的反射器，其中表面变形部分随机分布在基片上且朝向同一方向。
8.如权利要求6所述的反射器，其中表面变形部分布置成有一轴平行于基片的垂直方向，相对于该轴，该表面变形部分的另外的横截面是对称的。
9.一种反射式液晶显示装置，它包括一基片；如权利要求1所述的反射器；和包括液晶材料的显示介质，该显示介质位于基片和反射器之间。
10.如权利要求9所述的反射式液晶显示装置，其中显示介质包括将液晶材料分成对应于进行显示的多个象素的多个部分的聚合物壁。
11.如权利要求9所述的反射式液晶显示装置，其中在反射器上形成有一隔离层和一透明电极层。
12.如权利要求10所述的反射式液晶显示装置，其中反射器具有围绕每个象素的隆起部。
13.如权利要求10所述的反射式液晶显示装置，其中对反射器的薄金属膜进行构图以包括多个金属部分，每个金属部分与多个象素之一对应。
14.如权利要求13所述的反射式液晶显示装置，其中相邻的金属部分相互连接，且在相邻的金属部分之间的连接部分由透明的导电材料制成。
15.如权利要求13所述的反射式液晶显示装置，其中相邻的金属部分相互连接，且在相邻的金属部分之间的连接部分由薄金属膜制成。
16.如权利要求13所述的反射式液晶显示装置，其中薄金属膜的金属部分按行和列布置，且每行或列的相邻金属部分相互连接，以便金属部分的行或列用作显示电极。
17.如权利要求10所述的反射式液晶显示装置，其中它还包括位于包括薄金属膜的反射器上的一取向膜，对该薄金属膜进行构图以便包括成行或列布置的多个金属部分，且每一行或列的相邻金属部分相互连接。
18.如权利要求9所述的反射式液晶显示装置，其中显示介质包括STN液晶材料，从而沿预定观察方向显示高对比度图像，其中该预定方向与反射器反射光的特定方向相符合。
19.如权利要求18所述的反射式液晶显示装置，其中它还包括一触板，通过该触板使用一笔式输入装置来输入数据。
20.如权利要求19所述的反射式液晶显示装置，其中预定观察方向设置成包括一实际观察方向，当用笔式输入装置来输入数据时，使用者从该实际视线方向观察反射式液晶显示装置。
21.一种制造反射器的方法，包括下列步骤在一基片上形成表面变形部分，该表面变形部分具有不对称横截面；且在该基片上形成一薄金属膜以覆盖该表面变形部分，其中，薄金属膜向特定方向反射入射在其上的光。
22.如权利要求21所述的制造反射器的方法，其中形成表面变形部分的步骤包括下列步骤将保护膜构图成多个小部分；且使这些小部分变形以便具有不对称的横截面。
23.一种制作反射式液晶显示装置的方法，该反射式液晶显示装置包括一反射器，与该反射器相对的一基片和插置于反射器和基片之间的显示介质，其中该反射器是通过如权利要求21所述的方法制得。
24.如权利要求23所述的制作反射式液晶显示装置的方法，其中所述显示介质包括液晶材料和将该液晶材料分成与多个象素对应的多个部分的聚合物壁。
25.如权利要求24所述的制作反射式液晶显示装置的方法，还包括如下步骤在反射器上形成一透明电极层，其中聚合物壁利用透明电极层作为掩模并通过光照射形成。
26.如权利要求24所述的制作反射式液晶显示装置的方法，其中还包括步骤将薄金属膜分成与象素对应的多个金属部分，其中显示介质的聚合物壁利用该金属部分作为掩模并通过光照射形成。
27.如权利要求24所述的制作反射式液晶显示装置的方法，其中还包括步骤在光照射过程之前，使包含液晶材料和可聚合的母体的混合物逐渐冷却以便使该混合物的相分离，从而形成聚合物壁。
28.如权利要求9所述的反射式液晶显示装置，它还包括一相移片和一偏振器，其中，液晶材料包括单轴取向的液晶分子，且这种特性使得在预定观察方向可显示高对比度图像，并且其中，该预定观察方向与反射器反射光的特定方向相一致。
29.如权利要求28所述的反射式液晶显示装置，其中使液晶层的延迟Δn1d1和相移片的延迟Δn2d2当显示呈暗时满足下列关系(|Δn1d1-Δn2d2|)/λ＝m/2+1/4(m＝0，1，2，....)其中液晶层的折射各向异性为Δn1，厚度为d1，而相移片的折射各向异性为Δn2，厚度为d2。
30.如权利要求29所述的反射式液晶显示装置，其中当显示呈明亮时，使液晶层的延迟Δn1d1和相移片的延迟Δn2d2满足下列关系(|Δn1d1-Δn2d2|)/λ＝m/2(m＝0，1，2，....)
31.如权利要求18所述的反射式液晶显示装置，其中STN液晶材料的扭曲角的范围在约180°至270°之间。
32.如权利要求9所述的反射式液晶显示装置，其中它还包括彩色滤光器。
33.如权利要求32所述的反射式液晶显示装置，其中彩色滤光器具有30％或更高的紫外线透射率。
全文摘要
一种反射式液晶显示装置,它包括一基片;一反射器;和包括液晶材料的显示介质,该显示介质插置于基片和反射器之间。反射器包括至少一基片和一薄金属膜,多个表面变形部分形成于基片和薄金属膜之间且具有不对称横截面,从而通过薄金属膜向特定方向反射光。该特定方向与可以看到高对比度图像的方向相一致。本发明还涉及液晶显示装置的制作方法。
文档编号G02F1/133GK1180845SQ9712272
公开日1998年5月6日 申请日期1997年9月22日 优先权日1996年10月17日
发明者津田和彦, 谷口幸治, 盐见诚 申请人:夏普公司