构成彩色图象显示屏的液晶显示器件 本发明涉及主要用于彩色图象显示的液晶显示器件，更具体地涉及胆甾醇型能以高纯度显色的、尤其能以高纯度显示红色的液晶显示器件。
一些胆甾醇型液晶的特性是节距可以调节的周期螺线结构。这种称为“平面的”螺线结构能通过改变螺线节距和/或液晶双折射，使布喇格反射频带，即其可以反射的波长范围可以方便地变化。
正如在D.K.Yong等人文章《胆甾醇型反射显示：方案和对比度》(Appl.Phys.Lett.64，pages 1905至1994)中所述，当确定的电压加在控制电极上时，产生电场，将液晶螺线结构变为几乎透射的聚焦锥形结构，和显示位于液晶后面的表面，假如希望在黑背景上产生显示，这表面例如可以是黑色地。
当在两板或基片之间显示器件中引入反射对应于预定的色波长的分别具有已调节节距的几种胆甾醇型液晶时，可以构成三色象素的阵列，每个象素由例如三个分别为红，绿，兰基色的子象素组成。
在板的内表面上设置控制电极，例如构成矩阵，并且使液晶局部受激发，再通过三基色混和，选择性地产生彩色图象单元。结果，所有子象素处在平面螺线状态，即反射的状态，所形成三色象素的颜色是白色。
虽然绿基色和兰基色的产生没有特别问题，已发现适用这种类型显示器件获得的红色总是苍白的，给人黯淡或阴暗的感觉。这可以通过分析图1所示胆甾醇型液晶对红色反射光谱来解释。要指出液晶对对应红色波长的反射是不完全的，反射光谱在主带的任一侧有明显的边纹，这使红色色纯变差。正如在图2中可以看到的，图2表示图1反射光谱乘以人眼响应，这些边纹效应所带来的不足又被人眼放大，这使红色变差，给人阴暗的感觉。
为了克服这个毛病，在Taylor和Francis的著作《复杂几何结构的液晶》(1996年出版，257页)中已提出一个解决方案，这个解决方案是在液晶中掺入能吸收反射光谱中不需要的部分的着色剂。
然而，这个方案仍有不足之处。所得到的光学效果并不最好，因为有可能液晶反射的光没有撞到着色剂分子，或仅仅被一些着色剂分子改变，因此红色不饱满，即，不纯。此外，这个方案需要液晶和着色剂混合物与分别反射绿色和兰色的其他液晶分开，以避免着色剂分子扩散到附近不同颜色的液晶中。
而且，构成着色剂的分子化学稳定性差，尤其是在有紫外线的情况下，降低显示器件的可靠性和使用寿命。
因此本发明主要目的是通过提供具有高彩色质量，尤其是有高纯度的红色显示的图形符号或图象显示的显示器件，来克服现有技术中上述不足之处。
本发明涉及主要用于构成彩色图象显示屏的液晶显示器件，这类液晶显示器件包括：
-位于朝向观众侧的正面的透明的第一基片；
-位于背侧的朝向第一基片、并与第一基片平行伸展的第二基片；
-第一基片和第二基片相封接，从而在两基片之间构成内腔，内腔中至少设置有一层液晶薄膜；
-所述液晶至少能有反射预定色波长范围的光的第一状态和处于透明状态的第二状态，
每个基片朝向另一基片的表面上有构成电极的装置，通过在所述电极上选择性地加以控制电压，使液晶至少能从第一状态转为第二状态。所述液晶显示器件具有以下特征：它包括滤光层，该滤光层至少吸收除所述预定色波长以外的靠近波长555毫微米、在所述预定色波长范围邻近的可见波长，所述滤光层位于相对于所述液晶薄膜朝向观众一侧。
因此，滤光层在光进入液晶薄膜之前从进入单元的光谱中消除与液晶必须反射的颜色所对应波长不同的会影响预定色质量的可见波长。这样从液晶反射光谱中消除上述的边纹效应，这使液晶反射的颜色更纯，和因此更明亮。
根据其功能，滤光层位于第一基片和液晶薄膜之间。
这种结构使滤光层非常贴近液晶和避免任何视差问题。
通过阅读以下对给出仅为说明之用和非限制性的例子的本发明实施例的描述，将能更清楚地理解本发明的其他特征和优点，以下描述结合附图进行，附图中：
图1是胆甾醇型液晶红色反射光谱的例子；
图2是表示图1的光谱乘以人眼响应曲线(亮视觉曲线)的曲线；
图3是本发明第一实施例的显示器件局部截面图；
图4是图3所示本发明实施例另一结构的显示器件截面图；
图5是本发明第二实施例的显示器件局部截面图。
图3表示本发明液晶显示器件第一实施例，整体标以标号1。显示器件1主要用于构成彩色图象显示屏，它包括位于正面，即最靠近观众(图3中用眼睛做符号)一侧的第一透明基片2，和位于后面，即最远离观众一侧的第二基片4。第二基片4面对第一基片2伸展，并与其平行。第一和第二基片2和4可以由玻璃或塑料制成，第二基片可以是不透光的，例如黑色的。正如在实施例中所示，基片4可以盖有吸光层6，例如位于第二基片朝向第一基片2的表面上的黑色层。
在所示实施例中，第一基片2通过密封柜架8与第二基片4结合，从而在二基片之间构成内腔10，液晶CL薄膜就位于内腔10中。
液晶CL可以有至少两种状态，即反射对应于预定颜色的波长范围的光、例如反射红光的第一状态和对光透明的第二状态。
这例子中描述的液晶盒能使红象素在黑背景上显示。所用的液晶是胆甾醇型。更精确地说，该液晶包括含有正介质各向异性和手性(chiral)掺杂剂的向列液晶。假如需要的话，该液晶也可以包括稳定液晶不同状态的聚合物或着色剂。胆甾醇型液晶的节距一般在0.2微米至1.5微米范围内。
第一基片2面向第二基片4的表面上有平行于第一方向(下文称为X方向)的第一组电极14。第二基片4面向第一基片2的表面上有垂直于第一组电极排列(下文称为Y方向)的第二组电极16。这种交叉电极结构构成一个矩阵，其象素位于各电极交叉点，每个象素能构成显示器件的像元。正如本专业的技术人员所熟知的，形成像元的方法是：在选择电极上加以适当的控制电压，以改变位于上述交叉点的液晶的光学状态，并且将该点的液晶转换到上述两种状态之一来转换象素。要指出，在这种类型液晶的情况下，这种已经转换的状态一直保持至新控制电场加在上述点上，而并不必须在有关的两个电极之间保持电场。
电极组14和16中的每个电极可以利用通过传统技术淀积和构成的导电条形成，并且最好由锡铟氧化物(ITD)制成。
以上简短说明的显示器件可以通过在电极上例如运用已知多路传输方法加以适当控制电压而产生双色图象。
根据本发明，该器件有滤光层18，它至少能吸收靠近波长555毫微米(nm)预定颜色的波长范围侧边的可见波长。这波长对应于人眼在白天视觉(亮视觉)中最敏感的波长。当然，滤光层18并不吸收预定颜色、在上述实施例中红色所对应的波长范围。显然，本发明也可以运用胆甾醇型液晶来反射例如绿色，兰色的其他颜色。
滤光层18设置于观众一侧或相对于液晶薄膜CL的第一基片2的侧面上，即在进入器件1的光(图中以箭头L表示)透过液晶薄膜之前。这样滤光层18可以产生极好的效果，对预定的颜色、本实施例中的红色有充分的改善。
根据实施例，滤光层18位于第一基片2和液晶薄膜CL之间，例如以均匀层的形式淀积在基片2第一组电板14上整个表面上。本实施例中滤光层18可以由加入着色剂分子、并且以传统方式淀积在基片表面上的聚合物层构成。
根据另一实施例(未示出)，滤光层18被结合在基片之中。即，基片本身构成滤光层18，例如由加入着色剂分子的玻璃或合成材料板制成。
根据另一实施例，如图4所示，滤光层18由粘在器件外基片2表面上的有色薄膜构成。
根据另一实施例，滤光层18可以例如用传统的丝网印刷技术印刷在基片2相对于器件的外表面上。
图5表示本发明显示器件20的第二实施例，其中本发明原理应用于用于构成彩色图象显示屏的液晶显示器件。
显示器件20包括由两个平行的基片22和24构成的液晶盒，在这两个平行的基片之间是若干种并置的液晶CL1、CL2和CL3，每种液晶反射预定波长的光。在所示的实施例中，液晶盒包括各自反射绿色(V)，兰色(B)和红色(R)的三种液晶。三种液晶CL1、CL2和CL3分布成许多相邻的组E1，E2……En，每组由三列平行并置的列构成，每列按预定次序(V；B；R)容纳三种液晶CL1，CL2和CL3中的一种。
各液晶列的分隔例如可以通过在基片22和24之间伸展的、限定一些平行沟道的壁P来实现。
基片24内表面上有许多分别面向液晶列伸展的平行的透明电极26。基片22内表面上也有许多垂直于电极26的方向而伸展的平行电极28。分别与液晶CL1，CL2和CL3相联系的一组三个并置电极26与电极28的交叉形成图象象素，这种象素包括三个子象素，即绿色子象素V，兰色子象素B和红色子象素R。这些子象素中的每一个可以通过在构成彩色象素的电极26和28上加以适当控制电压而选择性地定址。
根据本发明第二实施例，反射对应于红色的波长范围的液晶列(R)是与能吸收除红光的波长范围以外的可见波长的滤光层30相联系的。从图中可清楚看到，滤光层30位于液晶列R和基片22之间，即光已通过基片，而在透过液晶盒之前。
滤光层30最好位于与列(R)相联系的控制电极28上。滤光层30在本实施例中可以由加入着色剂分子的聚合物层制成，用传统方法淀积在基片22内表面上，然后，根据本专业技术人员熟知的光刻技术通过适当的掩膜将滤光层做成列结构。
应当指出，根据本实施例，基片22内表面上还包含厚度均匀的层32，层32或者位于滤光层30之间留下的空位置、层32厚度基本上与滤光层30厚度相同，或者镶入滤光层30中，形成平坦的一层。这种均匀的层32可以保证在液晶盒整个表面上有不变的液晶厚度，这保证高质量显示。层32在光学上是非活化的。
根据未示出的另一实施例，每个液晶列与类似于上述滤光层30的滤光层相联系，该滤光层吸收使液晶反射的、并且与液晶相联系的彩色变劣的可见光波长。
尽管结合图5描述的本发明适用于主要用于构成彩色图象显示屏的液晶显示器件、该器件包含其中有不同类型液晶在同一平面内伸展的单一液晶盒，但是，当然，本发明不限于这种类型彩色显示器件，并且根据另一实施例，该器件可以包括两个重叠的液晶盒，或分别包括至少一种类型液晶，例如美国专利5399390所述。