液晶显示器 本发明涉及液晶显示器(LCD)，更具体地说，涉及一种光反射效率借助综合衍射层得到提高的反射型液晶显示器。
LCD作为图像显示器的好处表现在功耗低和结构简化了，前者是驱动电压低造成的。目前已有各种形式的LCD研制出来。目前使用的大部分LCD采用TN(扭转丝状)型液晶或STN(超扭转丝状)型液晶，因而需要配备起码一个偏振层以便控制光，还得配置滤色层使图像彩色俱全。反射型LCD还配备有反射层。
图1是一般具滤色层和反射层的反射型LCD的剖视图。
参看图1。反射型彩色LCD由上衬底12、下衬底26、配置在上衬底12上的上偏振层10、可有选择地配置在下衬底26的下偏振层28和配置在下偏振层28下面的反射层30组成。滤色层14配置在上衬底12下面。多个上电极16呈条形，在滤色层14的下面形成，多个下电极24呈条形，在下衬底26上形成。上电极16和下电极24彼此交叉配置，分别被覆有上定向膜18和下定向膜22。LCD层20在上定向膜18与下定向膜22之间形成。
在上述反射型彩色LCD中，输入光一部分为滤色层和配置在光路中途的上偏振层10和下偏振层28所阻挡。具体地说，由于输入LCD的光有50％以上为偏振层所阻挡，反射层30所能反射的光量因而减少了。因此，要提高反射型LCD图像的亮度就应该提高光的利用率。
本发明的目的即要解决上述问题，提供一种具综合衍射层从而能提高图像的亮度的反射型彩色LCD。
因此，为达到上述目的，本发明提供的LCD包括：一对衬底，彼此间隔预定的间距形成，衬底的正反两面有一个电极或薄膜晶体管驱动器件，衬底的反面形成有一个定向膜；一层液晶层，在各定向膜之间形成；一层反射层，配置在其中一个衬底的一面，以便将透过液晶层的光向外反射出；和一层综合衍射层，具有预定地图形，且其光透射系数随各图形的不同而异，从而最大限度地提高了为反射层所反射的光的利用率。
本发明的LCD最好再在任一衬底的一面配备一偏振层供控制输入液晶层的光，在任一衬底的一面配备一滤色层供有选择地让通过液晶的光透过。
此外，本发明的综合衍射层最好在电极与在其中一个衬底形成的定向膜之间形成，反射层最好在电极与其中一个衬底上形成的综合衍射层之间形成，且其图形与电极的一样。
参看附图详细说明本发明的一个最佳实施例可以更清楚地理解本发明的上述目的和优点。附图中：
图1是一般反射型彩色LCD的剖视图；
图2是本发明第一最佳实施例的反射型彩色LCD的透视图；
图3是本发明第二最佳实施例的反射型彩色LCD的透视图；
图4是本发明第三最佳实施例的反射型彩色LCD的剖视图；
图5A至5D是说明本发明综合衍射层形成方法的剖视图。
参看图2。本发明一个最佳实施例的反射型LCD由上衬底102和下衬底120彼此偏离一段距离组成。滤色层104在上衬底102下面形成。上电极106呈条状在滤色层104下面形成，下电极118呈条状在下衬底120上形成。上电极106和下电极118彼此垂直交叉形成。此外，上定向膜108和下定向膜116分别在上电极106下面和下电极118上面形成。在下定向膜116与下电极118之间顺次形成有反射层114和综合衍射层112。液晶层110在上定向层106与下定向层116之间形成。
综合衍射层112的特点在于可以提高透过综合衍射层11光中个别波长的光的利用率。综合衍射层112制成滤色层112的红、绿、蓝像素相应的预定图形，从而使不同波长的光可根据综合衍射层112的图形透过其中。若综合衍射层112能最大限度地提高个别波长光的透射率并完全截住不同波长的光，则最终可以无需使用滤色层104。综合衍射层112制成预定图形的方法稍后即将说明。
反射层114最好由铝制成。此外，反射层114最好和电极的形状一样，制成条状，且对应于下电极118排成阵列。另外，在上衬底102上配备有偏振层100，但液晶层110染成一定颜色时就无需用偏振层100，至于染色方法是有关领域中所周知的。现在说明本发明第一实施例上述结构的反射型LCD的工作过程。
上电极106和下电极118通上电源时，液晶层110有选择地让光透过，接着光顺次通过偏振层100、上衬底102、滤色层104、上衬底106、上定向膜108、液晶层110、下定向膜116和综合衍射层112，最后到达反射层114。输入的光接着从反射层114反射出来，并按输入光相反的顺序从LCD发射出来。这里，光在输入和输出过程中透过综合衍射层112时，光的利用率提高了，从而可以提高图像的亮度。
图3示出了本发明第二最佳实施例的反射型彩色LCD。
参看图3。LCD包括下衬底216和上衬底202，两衬底之间顺次形成有下电极214、下定向膜212、液晶层210、上定向膜208、上电极206和滤色层204。此外，上衬底202上还配置有偏振层200。下衬底216下面形成有综合衍射层218，综合衍射层218下面形成有反射层220。就是说，如图中所示，下衬底216下面形成有反射层220时，反射层220上形成有综合衍射层。当然，综合衍射层218具预定的图形，且借助图形能提高不同波长光的利用率。输入LCD的光借助液晶层210选择性的渗透作用到达反射层200。到达反射层200的光从LCD反射出来，显示出预定的图像。光在输入和输出的过程中通过综合衍射层218时，光的利用率提高了。
图4是本发明第三最佳实施例的LCD的剖视图。
参看图4。第三实施例的LCD是个采用薄膜晶体管(TFT)器件的有源矩阵型LCD。这种LCD包括上衬底302和下衬底316，两衬底之间顺次形成有TFT器件324、绝缘层322、反射层320、综合衍射层318、下定向膜312、液晶层310、上定向膜308、电极306和滤色层304。上衬底302上配置有偏振层300。反射层320与下定向膜312之间形成的综合衍射层318取滤色层304相应的图形。反射层320的材料最好是铝质的。如上所述，综合衍射层318提高了为LCD所反射的光利用率，从而可以提高图像的亮度。
上面说过，综合衍射层能提高个别波长的光的利用率。在全彩色反射型彩色LCD的情况下，当采用提高单一特定波长的光的利用率的综合衍射层时，提高光利用率的作用局限于红、绿、蓝的任一像素，而不影响其它像素。就是说，提高光利用率的作用是有选择地只对某单一波长进行而不是提高滤色层有选择地任其渗透的所有红绿蓝波长的。
为弥补上述缺陷，在所用的综合衍射层形成一定的图形。就是说，在综合衍射层上形成一定的图形使其有选择地影响红绿蓝像素。因此，提高红波长光的利用率的综合衍射图形对应于红像素，对绿像素和蓝像素来说也是这样。
图5A至5D示出了形成综合衍射层的方法。这种方法可用以形成图3所示LCD的综合衍射层。
参看图5A。在前一步骤中，在衬底501的一个表面上形成透明电极条502和定向膜503，再在衬底501的另一表面顺次形成光可固化的树脂层504和反射层505。光可固化的树脂层504是在稍后即将说明的步骤中准备制成综合衍射层的料层，例如含乙烯单体的光聚合物层。
参看图5B。衬底501被覆以掩模511的光可固化树脂504曝露在特定波长的激光束中。第一掩模511与LCD滤色层上形成的红、绿、蓝其中之一的图形吻合。举例说，掩模511上孔眼511a的图形制成与滤色层的红像素同样的图形，用红色相应的633纳米波长的激光束照射透过该图形。光可固化树脂层504的一部分为照射来的激光束所固化之后形成第一综合衍射部分521。第一综合衍射部分521提高了红波长光的利用率。
参看图5C。衬底501被覆有第二掩模512的光可固化树脂层504曝露在不同波长的激光束中。举例说，在第二掩膜512中形成与滤色层绿像素图形同样的孔眼512a，再将第二掩模512曝露在绿颜色相应的524纳米波长的激光束中。于是，在光可固化树脂层504中形成了第二综合衍射部分522。这个第二综合衍射部分522提高了绿色波长光的利用率。
衬底501被覆有第三掩模513的光可固化树脂层504曝露在不同波长的激光束中。举例说，在第三掩模513中形成孔眼513a使其与滤色层蓝像素的图形相同，再将第三掩模513曝露在蓝色相应的442纳米的激光束中。于是，在光可固化树脂层504中形成了综合衍射部分523。这个第三综合衍射部分523提高了蓝色波长光的利用率。
另一方面，不用上述掩模法用光蚀刻法也可以形成预定图形的综合衍射层。按照光蚀刻法，衬底上形成的光可固化树脂层是用红色相应的633纳米波长的激光束照射进行固化的。接着，除滤色层红像素图形相应的部分例外，将光可固化树脂层的整个部分腐蚀掉，形成红色的综合衍射部分。接着，在衬底的整个表面被覆上光可固化树脂层，再用绿色524纳米波长的激光束加以照射。有选择地腐蚀掉滤色层绿像素图形相应的经固化的光可固化树脂层。于是，除红色综合衍射层外还形成了绿色综合衍射层。用442纳米波长的激光束用同样的方法形成蓝色的综合衍射部分，这样就形成了各综合衍射部分与滤色层的图形吻合的综合衍射层。
综上所述，在本发明的LCD中，由于反射层上形成有能根据滤色层各红绿蓝波长最大限度地提高光的利用率的综合衍射层，因而可以提高从反射层反射回来的光的利用率，而且可以通过提高图像的亮度提高图像的质量。
应该指出的是，本发明并不局限于上述最佳实施例，显然，在不脱离本发明在所附权利要求中所述的精神实质和范围的前提下，本技术领域的行家们是可以进行种种修改和更改的。