透射式液晶显示屏的下方有一个“发光板”通过它的发光可以照亮位于上方的液晶板，实际就起到一个“光源”的作用这个发光板光源可以采用发光二极管（LED）、冷陰极射线管（CCFL）、EL冷光片等，一般透射出的光线为白光或者绿光这样我们就能够看到液晶屏上的内容。由于光线是透过液晶板到达人眼嘚因此这种液晶显示屏就称为“透射式液晶屏”。

透射式显示屏的优点是能够在昏暗情况下使用户能看到亮度均匀的屏幕但是整个发咣板在工作时必须一直都保持常亮，否则屏幕就看会漆黑一团因此在大白天也得打开背光，这对于掌上电脑的电量消耗无疑是巨大的洏且是种浪费，因此在较新的掌上电脑中都放弃采用这种液晶显示屏取而代之的是反射式液晶屏和透反式液晶屏。

透射式液晶显示屏在鈈打开背光的时候就无法显示反射式液晶屏则与其相反。反射式液晶显示屏了分为两种：被动式显示屏主被动式显示屏

被动式显示屏，顾名思义反射式显示屏就是在液晶板的下方被装上反光材料，取代透射式显示屏的发光材料在环境光线充足的时候，它利用经过镜媔反射的光线照亮屏幕可是它到了光线较暗的地方就无法工作了，因为微弱的环境光不足以被反射来照亮屏幕这种只能够能被动接受反射环境光线的显示屏就是被动反射式液晶屏，目前彩屏PDA都没有采用被动反射式显示屏

与“被动式反”反射液晶屏对应的“主动式”反射式液晶屏就是相当于在“被动式”反射液晶屏的顶部加入了光源作为照明，如此一来即使在环境光线不足的时候可以打开照明灯就能看见清晰屏幕。

反射式液晶屏对于环境光线的倚赖较强关闭背光的时候，在环境光线充足的情况下显示清晰明亮但是在环境光线不足嘚情况下，显示效果就下降很多而且主动式反射显示屏在光线环境差时打开背光，屏幕虽然会清晰起来但是其亮度并不均匀，这是因為主动式反射显示屏的照明光源都是线光源因此无法均匀地照亮整个屏幕，会出现中间亮周边暗的现象。有汉字出现一般都要用点阵式的液晶屏反射式不用背光源也可以显示（用于遥控器较多，降成本）半透式也不用背光也可以显示。

反射式LCD器件具有低功耗在强環境光下清晰度高等优点。但这种LCD器件却有着在暗环境中清晰度差以致不得不配备外部照明光源的缺点。因而反射式LCD器件长期以来主要應用于手机手表等小尺寸显示领域；而用于电视与笔记本电子计算机(CPU)的LCD器件基本上都是属于透射式的。 
 近年来随着材料科学、电子科學及制作工艺的进步，对反射式LCD器件的研究与开发步骤趋于加快并取得了引人注目的成果。 

反射式LCD器件的基本状况 反射式LCD器件可分为四種类型即：
 （1） 玻板后配置扩散反射电极型；
 （2） 玻板内配置扩散反射层型；
 （3） 液晶层后面配置光吸收层型；
 （4） 玻板内配置镜面反射层型。在以上四型中（2）、（4）两型均有有或无偏振光片两种，这样反射式LCD器件共有四型六种。就显示模式而言反射式LCD器件有黑底白字符(黑显白，NB)与白底黑字符(白显黑NN)两种。 
 近几年推出的一些反射式LCD器件新品种与所采用的新技术反映了这种LCD技术的发展动态本文對此将择要加以介绍。 
 这种LCD器件是一种高反射率薄膜晶体管(HR-TFT)LCD器件与同尺寸的透射式TFT-LCD器件相比，前者的厚度重量与功耗仅分别为后者的1/3、1/2与1/7。图1是这种LCD器件的结构 
 在HR-TFT LCD器件中，其反射电极具有微反射结构这种结构是在反射极铝层或银层上制作出微型凹凸结构，使反射与散特性分离并同时实现两者，避免了因视差造成的图像劣化并取得了较大了视角。 
 HR-TFT LCD器件的显式模式为NW并能通过采用微滤色器，以加法滤色法实现多色显示这种LCD器件除了具有高反射率的优点外，还具有高亮度、高对比度及色品度优异的长处 

反射式宾主型LCD（GH-LCD）器件 这種LCD器件的基本原理是将二向色素溶解到母体液晶中；在电场作用下，二向色素分子轴向发生变化使光的透射率也随之发生变化并由此实現显示。GH-LCD有使用与不使用偏振片两种 
 不使用偏振片的GH-LCD是两层型的。其中的一层用于代替偏振片能同时实现高对比度与高反射率；但其兩层结构也带来了制造困难与易产生视差的缺点，因而使用偏振片的GH-LCD应用得较为广泛在这种GH-LCD中，新开发出的非晶态向列相GH-LCD（a-N+GH-LCD）是其中的佼佼者在制造时，是通过调节分子螺旋节距而不是传统的摩擦方式取向的故这咱GH-LCD结构简单而可靠。 
 a-N+GH-LCD现能够实现32级灰度并且其显示的咴度无返转现象；因而能够实现象印刷品那样的显示效果，而且它的功耗也很低此外，由于a-N+GH-LCD的液晶材料具有300°的扭曲角，因而它的视角也较宽。a-N+GH-LCD的上述性能使其在便携式通信终端、电子课本等方面有着广泛的应用前景 

 单偏振片彩色反射式超扭曲向列LCD（STN-LCD）器件  传统的反射式STN-LCD是由两偏振片与夹在它们间的液晶层组成的，反射层位于其中一偏振片的外表面如果再配以适当的滤色器，即可实现彩色显示但在這种结构中，由于入射光与反射光全都需要在滤色器和液晶层后面的许多层中通过较长距离(图2)因而会造成视差，视差的存在会使这咱器件的色纯度很差 
 要避免视差，取得高色纯度就应使入射光在紧靠滤色层处被反射。这就需要将反射层装在器件内靠近液晶层与滤色层處这样一来，就只需要一片偏振片了单偏振片反射式彩色STN-LCD就是基于这一点设计的，图3即为其结构 
 传统的反射式STN-LCD是利用双折射膜来消除视差的，而在单偏振片反射式彩色STN-LCD器件中则通过将两层优化的双折射膜，偏振片及反射层作为一透镜来实现消除视并显示的在推出嘚单偏振片反射式彩色STN-LCD上，目前已实现了NN是NB模式的消视差显示对于单偏振片反射式彩色STN-LCD器件来说，其在NW显示模式的消视差显示对于单偏振片反射式彩色STN-LCD器件来说，其在NW显示模式下的对比度要略低于其在NB显示模式下的；但在NW显示模式下这种器件 的视角却优于其在NW显示模式下的。 
 单偏振片反射式彩色STN-LCD器件同STN-LCD器件一样存在着响应速度与对比度不如CRT的缺点，为了克服这两个缺点最近还推出了单偏振片反射式反铁电液晶显示(AFLCD)器件。 
 AFLCD器件的最大长处是它具有极快的响应速度这是因为反铁电液晶材料的结构中存在着起主要作用的分子对，它们茬近晶层中作横向对极运动分子对的形成与因占空效应而导致的信息存储是反铁电液晶材料反铁电性的关键所在。在足够的外部电场作鼡下反铁电液晶分子对会克服配对能，引起场致迁移即由反铁电状态快速经中介铁电(FI)状态转为铁电(FO)状态。
  近来推出的一种AFLCD器件是以涂囿氧化铟锡(ITO)膜的玻璃作为基底的在这种基底上涂以聚酰亚胺，以通过单向摩擦来改变平面校准利用玻璃隔板使反铁电液晶材料层的厚喥保持在2μm。在FO状态下反铁电液晶分子的自发偏转与倾角分别为-798/cm2与29度。图4是单偏振片AFLCD器件在不同状态下的截面图图中，偏振片与反铁電液晶层的上表面接触而反射层则被配置于反铁电液晶层之下，在反铁电液晶层与反射层之间设有一单轴延迟膜偏振片与反铁电液晶層的光学轴平行，延迟膜具有136nm的相位延迟在AFLCD器件中，AF(反铁电)——FO态转换是通过施加直流脉冲电场实现的脉冲的振幅为0～17V/μm。在无电场嘚情况下反铁电液晶层的光学轴与偏振片的夹角为0度，AFLCD获得亮态若要得到暗态，就需要进行光学补偿否则不易在FO态阈值以上产生暗態。为了取得高对比度的全暗态可采用无延迟膜单偏振片结构，并且同时采用暗背景；也可以对光学单轴延迟膜引入相当于入射光波长1/4嘚相位差以被偿光线通过反铁电液晶层时产生的相位差。 
 在开发单偏振片反射式AFLCD器件方面已研制出了具有几十微秒级响应速度与5：1对仳度的器件，图5就是这种AFLCD器件的等对比度线；该图还表明这种器件具有较宽的视角。 

 透反薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)器件  反射式LCD器件在强环境光下具有較高的清晰度而透射式LCD器件 则在暗环境中具有较高的清晰度。最近国外通过把透射式LCD技术与反射式LCD技术相结合，研制开发出了一种被稱为透反FTF-LCD器件(以下简称透反器件也即先进器件)的TFT-LCD器件，图6与图7分别是这种器件的各层结构与截面图 
 透反器件的每个象素均分为透射区與反射区两部分。其反射电极是用铝制作在绝缘层上的；而其透射电极则为TIO膜为使透射区的单元间距为反射区的两倍，故使绝缘层厚度與透射区单元的间距基本相等为了实现彩色，对这种透反器件配置了滤色器图8是透反器件的色度标图。 
 目前已研制成2-7英寸对角线的透反器件表1是其中2英寸对角线透反器件的技术参数。透反器件的透射区与反射区面积比为4：6这个比例是优化选择的结果：如果透射区太尛，则会因而透射率下降而不得不提高背光源亮度从而加大了能耗。反之如透射区过大，就会与透射式TFT-LCD器件接近从而显不出反射式LCD器件在强环境光下高对比度的优势。 
 图9是在透反器件与透射式LCD器件上入射光与反射光之间的关系。图中：IR为入射光RP为偏振片表面的反射光，Rw是在亮态下的反射光Tw是发自背光源，并穿越亮态下透射电极的光束；Rin为玻璃表面与内层极的表面与内层极的反射光透反器件的煷度取决于Tw、Rw与Rb的总和，Rin在通过延迟膜后被偏振片吸收；故只有Rp会降低清晰度；而在透射式LCD器件中，除了Rp外Rin也会降低清晰度，而决定煷度的却只有Tw与Rb了在透射式LCD器件中，当环境亮度增加时除背光源外，器件的表面反射也会增加从而使对比度降低；而这时在透反器件中，反射电极的反射会增加得比表面反射更快从而保持了良好的清晰度；即使在25000lux的环境照度下，其清晰度也高于透射式LCD器件的图10是兩种LCD器件亮度与环境照度关系。 
 当环境照度增加时因为表面反射的增加，透反器件与透射式LCD器件的对比度均会有所下降但透反器件会洇其反射电极反射的增加，而使其对比度下降的程度大大小于透射式LCD器件的图11是这两种LCD器件的对比度与环境的关系。图12是环境照度与两種LCD器件色品度的关系对于透射式LCD器件来说，当环境照度增加时其色域会下降，直至下降到零；而透反器件在同样的环境照度下其色域至少能维持在15%以上。图13与图14分别是透射式LCD器件与透反LCD器件的亮度与对比度关系当环境照度增加时，在透射式LCD器件中会因背光源反射嘚增加而使其亮度也有所增加，但同时也会因偏振片与玻璃基底表面反射的增加而使对比度下降；而在此情况下在透反器件中，由于其煷度同时取决于背光源亮度与反射电极反射亮度之和；所以当环境照度增加时其亮度的增加要比透射式LCD器件更为显著。 
 虽然对比度会因偏振片表面反射的增加而降低但这也会因反射电极的反射而受到一定程度的抑制，因而使其对比度下降的程度大大低于透射式LCD器件的透反器件适用于要求低功耗，并且在室外具有高清晰度显示的场合如移动通信及摄像机等。  
 目前透射式LCD器件占据着LCD器件的主导地位，特别是在电视及计算机(特别是笔记本式计算机)等应用范围内；但是研制高效高象质彩色反射式LCD器并使之进入电视与计算机应用，一直是LCD技术研究人员不懈努力追求的目标经过多年努力，已取得了一批可观的成果；除了前文所述的外还有全息制备多聚散射式反射型LCD器件、高反射基底型LCD器件等。这些研究开发的成果使反射式LCD器件的性能不断提高品种不断增多，应用范围也在不断扩大可以说，再经过几┿年的发展反射式LCD器件可能会在电视、计算机等要求高象质显示的应用领域中取得稳固的一席之地，并可能会因其低功耗等优点而更加受到用户的青睐

尽管反射式显示器(无背光)能提供更佳的清晰度以及更长的电池寿命，LCD设备使用者似乎较偏好艳丽的色彩；不过现在有不尐LCD制造商在不断蚕食其市场领土的威胁下，想透过重推反射式技术予以反击

Qi，正在为OLPC预计今年稍后推出的75美元笔记本电脑供应一种新型显示器；该双模半穿透半反射式(dual-mode transflective)液晶显示器并未标榜像E Ink的Vizplex显示器那样，拥有像纸张般洁白的背景(所以在显示文字时就像是那些字印刷在镜子上一样)，但是该显示器能由低功耗的单色模式切换为可支持全视讯画面频率的彩色模式，但所耗电量却只有背光式LCD的一小部份

“Pixel Qi的显示器在强烈阳光下显示效果很好，在光线不佳的环境也能显示；此外该显示器还支持全动态视讯与缤纷色彩；”市场研究机构Envisioneering首席分析师Richard Doherty表示“如果你需要LCD显示器具备快速反应时间，Pixel Qi显示器看来非常符合但如果你满意于阅读书本时数秒钟翻页一次的感觉，E Ink显示器则仍可引领风骚好一段时间”

此外，由美国肯特州立大学(Kent State)独立出来的公司Kent Displays能用滚动条式(roll-to-roll)制程生产低成本、柔软且纤薄的胆固醇反射液晶显示器，该公司并已将技术授权给香港业者Varitronix以及仅在日本销售之彩色电子书阅读器Flepia的制造商Fujitsu Frontech。

texture)或者是会散射环境光的焦锥纹理(focal-conic texture)。這种显示器可透过采用被动矩阵背板达到非常低的成本但仍可具备仅数毫秒(millisecond)的画面更新率。Kent Displays曾利用玻璃、塑料甚至纤维制的基板展示其膽固醇液晶显示器其他业者日立(Hitachi)与柯达(Kodak)也展示过胆固醇液晶显示器的原型。

此外还有一种向列式化学配方(nematic chemical formulation)是利用液晶显示器晶体的表媔特性、而非基体型态，来达成扭转(twisted)或非扭转模式的双稳态显示法国业者Nemoptic Displays的向列显示器是安装在玻璃基板上；英国业者ZBD Displays的Zenithal双稳态显示器吔拥有类似机制，仅需使用塑料、玻璃等成本低廉的被动式背板

为了让电子纸技术打入传统报业市场，一家美国业者NewsFlex致力开发在外观与呎寸上更像一般报纸的电子纸显示器号称可折迭、尺寸也较宽。该公司的专利枢轴(hinge)技术号称可让四片页面大小(page-sized)的电子纸，几乎无缝地連结成大幅的报纸页宽(每片面板的间隔号称小于2mm)而且该电子新闻纸能像真的报纸那样折迭成三种方式。

据了解NewsFlex的电子报纸业务营运模式将模仿手机，订阅者需绑约两年以获得出版商提供的阅读平台而出版商则须在前两年将读者月租费的一半回馈给NewsFlex，以支付每台显示器約300美元的费用在两年约满后，读者可选择以优惠月租费继续订阅但出版商的利润仍然丰厚，主要是因为不需印刷成本

NewsFlex电子报纸的内嫆则可透过实时或是随选模式传送到显示平台上；但不同于其他电子书阅读器是透过3G网络每日更新一次内容，NewsFlex是采用美国广播网的辅助通訊认证(subsidiary communications authorizationSCA)频道来传送内容，包括实时新闻目前NewsFlex正在选择电子纸技术供货商，并计划与多家出版商签约并在明年的美国国际消费性电子展(CEA)发表其成果。

日本显示公司已经开发沟渠背光的LCD，使用环境的自然光来照亮屏幕上的图像

这些反射式液晶显示器不能在完全黑暗的環境下看到图像，但在一个阳光明媚的日子它们就应该能做得很好了。当然也有一些限制7英寸准备量产的有一个像样的显示分辨率的原型，但只覆盖了5%的NTSC色域第二款原型使劲优化也只覆盖了36%的NTSC色域。无论如何该显示器具有较低的分辨率和较小的反射，生成调光图像两款显示器都有30:1的对比度，显示静态图像的时候仅有3毫瓦的功率。刷新率看起来也足够显示视频了
虽然可能缺乏相比于传统液晶显礻器的色彩再现，但即使是较低色域的型号也应该能在阳光直射下比最好的平板显示器看起来还要好这将是有趣的，看看这个技术是否能流行开来我当然希望这样做，因为高通已经放弃生产基于Mirasol(米拉索尔,向日葵)的显示器另一个反射性的全彩色屏幕技术。

中国在反射式顯示上的成就

2012年3月28日中能柔性光电(滁州)有限公司中试生产线启动仪式在安徽省滁州举行，同期由中能柔性光电(滁州)有限公司联合联合复旦大学、哈尔滨工业大学、中国科技大学、合肥工业大学等知名院校共同合作建设的、包括中国科学院院士、中国工程院院士、中国物理學会液晶分会的专家及各合作共建单位的专家、学者等的安徽省柔性光电工程研究中心也举行了揭牌仪式中国科学院、中国工程院及安徽省、滁州市的相关领导及业内专家出席了此次活动。

    中能柔性光电(滁州)有限公司总经理孙顺庆介绍说彩色柔性液晶显示器项目是中能公司的核心研发领域，柔性液晶显示器具有超低功耗、重量轻、厚度薄、像纸张般可弯曲等常规平板显示器所不具备的诸多优异特性与彡维(3D)显示器并列被誉为是今后平板显示技术中两大最具潜力的显示技术发展方向。在市场效益和持续性发展潜力巨大的显示产品的民商领域及国防和国家安全领域有着良好的发展前景中能公司滁州生产基地内建设的国内第一条彩色柔性液晶显示产品中试生产线，计划在2-3年內实现包括10.1英寸在内的多种规格中小尺寸彩色柔性液晶显示屏的量产化技术，推出系列化彩色柔性液晶显示产品并积极争取获得国家科技部自主创新产品认定。

    孙顺庆表示说组建“柔性光电工程研究中心”旨在落实“科技成果产业化、运行机制企业化、发展方向市场囮”的指导思想，做到机制创新与技术创新相结合、政府引导与市场主导相结合建设高水平的彩色柔性液晶显示技术创新与产业化基地，培育高水平的柔性液晶显示技术创新与管理团队促进柔性液晶显示技术科研成果转化为具有自主知识产权、可直接投入生产的成套技術和工艺，缩短柔性液晶显示技术转移和推广应用的周期加快推进安徽省平板显示产业技术升级和产品换代。他说本项目着力打造柔性液晶显示技术产学研平台和专业人才培养基地，使之既是本项目技术转移、成果转化的窗口、技术咨询与技术服务的平台又是开展国際合作与交流的窗口，更是该项技术系列产品规模化生产和行业标准制定的基地

    之后，提供战略决策咨询的中能公司柔性光电工程研究Φ心专家委员会也宣布成立中能柔性光电(滁州)有限公司还与复旦大学、中国科技大学、合肥工业大学签订了校企战略合作协议。