CN100363802C - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示装置，其包括第一基板和第二基板、一液晶层、一存储电容电极、一像素电极和一钝化层，该第一基板和第二基板相对设置，该液晶层位于该第一基板和第二基板之间，该存储电容电极设置在该第一基板上，其包括一存储电容下电极及一存储电容上电极，其中第一基板上还设置有一半穿透半反射膜，该存储电容上电极为反射电极，用于反射显示。该钝化层位于该存储电容上、下电极之间，该像素电极直接覆盖该存储电容上电极。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种液晶显示装置。
【背景技术】
由于液晶显示装置具有轻、薄、耗电小等优点，广泛应用在笔记本计算机、行动电话、个人数字助理等现代化信息设备。但因液晶显示装置的液晶本身不具有发光特性，因此，为达到显示效果，须给液晶显示装置提供一面光源装置，如背光模块，其功能在于向液晶显示装置提供亮度充分且分布均匀的面光源。
请参阅图1，是一种现有技术的液晶显示装置结构示意图。该液晶显示装置1包括两相对设置的透明下基板10与上基板20、一液晶层30分布在该下基板10与上基板20之间；该下基板10的内侧设置有薄膜晶体管11、像素电极12、存储电容下电极13，该薄膜晶体管11包括栅电极14、源电极15、漏电极16，其中该像素电极12与漏电极16相连，该存储电容下电极13与像素电极12之间设有栅电极绝缘层18、钝化层17；该上基板20的内侧依次设置有彩色滤光片21、公共电极22，该彩色滤光片21包括着色部分24及黑矩阵部分25，其中该黑色矩阵部分25与下基板10的薄膜晶体管11、存储电容下电极13的位置对应，以防止外界入射光入射至该薄膜晶体管11、存储电容下电极13。该液晶显示装置1工作时，存储电容下电极13与像素电极12之间形成存储电容以维持像素电极12的电压，像素电极12与公共电极22之间形成电场以驱动液晶分子旋转。
由于该液晶显示装置1本身不具发光特性，因此需在液晶显示装置1下基板10的外侧设置一背光模块(图未示)，背光模块发出的光线入射至液晶层30，通过电场驱动液晶分子的旋转以实现显示功能，但背光模块是一高耗能装置，其功耗通常超过液晶显示装置1的功耗，且当该液晶显示装置1置于外界光较强的环境中，液晶显示装置1的相对亮度及对比度必然降低，因此该液晶显示装置1的显示质量受外界环境影响较大，为了保持液晶显示装置1的相对亮度及对比度，则必须提高背光模块的功率，其功耗也随之增加。
【发明内容】
为了克服现有技术液晶显示装置耗能高的缺陷，本发明提供一种节能的液晶显示装置。
本发明的一种液晶显示装置，其包括第一基板和第二基板、一液晶层、一存储电容电极、一像素电极和一钝化层，该第一基板和第二基板相对设置，该液晶层位于该第一基板和第二基板之间，该存储电容电极设置在该第一基板上，其包括一存储电容下电极及一存储电容上电极，其中第一基板上还设置有一半穿透半反射膜，该存储电容上电极为反射电极，用于反射显示。该钝化层位于该存储电容上、下电极之间，该像素电极直接覆盖该存储电容上电极。
本发明的一种液晶显示装置，其包括第一基板和第二基板、一液晶层、一存储电容电极，该第一基板和第二基板相对设置，该液晶层位于该第一基板和第二基板之间，该存储电容电极设置在该第一基板上，其包括一存储电容下电极及一存储电容上电极，其特征在于：第一基板上还设置有一半穿透半反射膜；该存储电容上电极包括透明电极及反射板，该反射板覆盖该透明电极，用于反射显示。
本发明的一种液晶显示装置，其包括第一基板和第二基板、一液晶层、一存储电容电极，该第一基板和第二基板相对设置，该液晶层位于该第一基板和第二基板之间，该存储电容电极设置在该第一基板上，其包括一存储电容下电极及一存储电容上电极，其特征在于：第一基板上还设置有一半穿透半反射膜；该存储电容下电极为反射电极，用于反射显示。
本发明液晶显示装置中，该存储电容上电极或存储电容下电极为反射电极。
与现有技术相比，本发明液晶显示装置的存储电容上电极或存储电容下电极为反射电极，其用于反射显示，可将外界光反射回液晶层，实现反射显示功能；该半穿透半反射膜既可穿透背光模块所发出的光线，又可反射外界环境入射的光线，因此同时实现反射和穿透功能，因此该液晶显示装置可实现穿透与反射显示，在外界光较强或弱的环境中使用其显示相对亮度及对比度均较高，其可通过该存储电容区域有效地利用外界光，因此可相应降低背光模块的功率，以达到节能的目的。
【附图说明】
图1是现有技术液晶显示装置的结构示意图。
图2是本发明液晶显示装置第一实施方式的结构示意图。
图3是本发明液晶显示装置第二实施方式的结构示意图。
图4是本发明液晶显示装置第三实施方式的结构示意图。
图5是本发明液晶显示装置第四实施方式的结构示意图。
图6是本发明液晶显示装置第五实施方式的结构示意图。
图7是本发明液晶显示装置第六实施方式的结构示意图。
图8是本发明液晶显示装置第七实施方式的结构示意图。
图9是本发明液晶显示装置第八实施方式的结构示意图。
图10是本发明液晶显示装置第九实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2，是本发明液晶显示装置第一实施方式的示意图。该液晶显示装置100包括两相对的透明下基板110与上基板120、一液晶层130位于该下基板110与上基板120之间；该下基板110的内侧设置有薄膜晶体管111、像素电极11、存储电容下电极113、存储电容上电极118、半穿透半反射膜119；该上基板120的内侧设置有彩色滤光片121、公共电极122。
该薄膜晶体管111包括栅电极114、源电极115、漏电极116，其中该像素电极112与漏电极116相连，该像素电极112由透明导电材料制成，如氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或氧化铟锌(IndiumZinc Oxide，IZO)等。该存储电容下电极113与像素电极112之间设置一钝化层117。
该半穿透半反射膜119及高反射率的存储电容上电极118设置在该钝化层117与像素电极112之间。该存储电容上电极118的大小及位置与存储电容下电极113的大小及位置对应，其材料为金属铝、银、钕铝合金或钇铝合金等高反射率导电材料，该存储电容上电极118与存储电容下电极113形成一存储电容区域。该半穿透半反射膜119由不同折射率的两种或两种以上的金属氧化物或非金属氧化物压著而成，为多层结构，该金属氧化物可以是二氧化钛(TiO2)、氧化钕(Nb2O5)或氧化锌(ZnO2)，该非金属氧化物可以是二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)，由于该金属氧化物或非金属氧化物均为透明材质，并分别具有不同的折射率，此特性使该半穿透半反射膜119既可穿透背光模块所发出的光线，又可反射外界环境入射的光线，因此同时具有反射和穿透功能，该半穿透半反射膜119的反射率依据其膜厚及组成结构的不同而改变。
该彩色滤光片121包括着色部分124及黑矩阵部分125，其中该黑色矩阵部分125与下基板110的薄膜晶体管111的位置对应，以防止外界入射光入射至该薄膜晶体管111。
该液晶显示装置100工作时，该像素电极112与存储电容上电极118之间电性连接，存储电容下电极113与存储电容上电极118之间形成存储电容，因此可维持像素电极112的电压，像素电极112与公共电极122之间形成电场以驱动液晶分子的旋转。
由于该存储电容上电极118由金属铝、银、钕铝合金或钇铝合金等高反射率导电材料制成，其可充当一反射电极将外界光反射回液晶层130，因此在存储电容区域中实现反射显示。该半穿透半反射膜119既可穿透背光模块所发出的光线，又可反射外界环境入射的光线，因此同时实现反射和穿透功能，因此该液晶显示装置100可实现穿透与反射显示，在外界光较强或弱的环境中使用其显示相对亮度及对比度均较高，其可通过该存储电容上电极118可有效地利用外界光，因此可相应降低背光模块的功率，以达到节能的目的。
并且，该存储电容上电极118可利用外界光实现反射显示，因此减少彩色滤光片121的黑矩阵部分125的面积，仅使该黑色矩阵部分125的位置与下基板110的薄膜晶体管111的位置对应，从而增大液晶显示装置100的开口率。
请参阅图3，是本发明液晶显示装置第二实施方式的示意图。该液晶显示装置200与液晶显示装置100结构大致相同，其与液晶显示装置100的区别在于：像素电极212与存储电容下电极213之间形成存储电容，以维持像素电极212的电压；一反射板218设置在像素电极212上，其位置及大小与存储电容下电极213的位置及大小对应。该反射板218可由高反射率导电材料或介电材料制成，如金属铝、银、钕铝合金、钇铝合金或树脂反射膜等。该像素电极212的一部分及反射板218充当存储电容上电极，其与存储电容下电极213产生存储电容，且实现反射显示作用。该半穿透半反射膜219由不同折射率的两种或两种以上的金属氧化物或非金属氧化物压著而成，为多层结构，其同时具有反射和穿透功能。
请参阅图4，是本发明液晶显示装置第三实施方式的示意图。该液晶显示装置300与液晶显示装置100结构大致相同，其与液晶显示装置100的区别在于：透明像素电极312的一部分充当存储电容上电极，其与存储电容下电极313之间形成存储电容，以维持像素电极312的电压；该存储电容下电极313由高反射率导电材料制成，如金属铝、银、钕铝合金或钇铝合金等。该半穿透半反射膜319由不同折射率的两种或两种以上的金属氧化物或非金属氧化物压著而成，为多层结构，其同时具有反射和穿透功能。
请参阅图5，是本发明液晶显示装置第四实施方式的示意图。该液晶显示装置400与液晶显示装置300结构大致相同，其与液晶显示装置300的区别在于：该存储电容上电极418为透明电极，其与透明像素电极412相连接，并与存储电容下电极413之间形成存储电容，以维持像素电极412的电压。该存储电容下电极413由高反射率导电材料制成，如金属铝、银、钕铝合金或钇铝合金等。该半穿透半反射膜419由不同折射率的两种或两种以上的金属氧化物或非金属氧化物压著而成，为多层结构，其同时具有反射和穿透功能。
请参阅图6，是本发明液晶显示装置第五实施方式的示意图。该液晶显示装置500与液晶显示装置100结构大致相同，其与液晶显示装置100的区别在于：存储电容上电极518表面上设置多个突起520。该存储电容上电极518由高反射率导电材料制成，如金属铝、银、钕铝合金或钇铝合金等。该多个突起520的作用在于：外界入射光经存储电容上电极518反射后可均匀出射。该半穿透半反射膜519由不同折射率的两种或两种以上的金属氧化物或非金属氧化物压著而成，为多层结构，其同时具有反射和穿透功能。
请参阅图7，是本发明液晶显示装置第六实施方式的示意图。该液晶显示装置600与液晶显示装置100结构大致相同，其与液晶显示装置100的区别在于：半穿透半反射膜619设置在存储电容下电极613与钝化层617之间。该半穿透半反射膜619为一介电膜，由不同折射率的两种或两种以上的金属氧化物或非金属氧化物压著而成，为多层结构，其同时具有反射和穿透功能。
请参阅图8，是本发明液晶显示装置第七实施方式的示意图。该液晶显示装置700与液晶显示装置100结构大致相同，其与液晶显示装置100的区别在于：半穿透半反射膜719设置在下基板710的外侧。该半穿透半反射膜719由不同折射率的两种或两种以上的金属氧化物或非金属氧化物压著而成，为多层结构，其同时具有反射和穿透功能。
请参阅图9，是本发明液晶显示装置第八实施方式的示意图。该液晶显示装置800与液晶显示装置100结构大致相同，其与液晶显示装置100的区别在于：半穿透半反射膜819设置在栅电极绝缘层808与像素电极812之间。该半穿透半反射膜819为一介电膜，由不同折射率的两种或两种以上的金属氧化物或非金属氧化物层叠构成，为多层结构，其同时具有反射和穿透功能及绝缘作用。本实施方式中，该半穿透半反射膜819既充当钝化层的作用，同时实现反射和穿透功能。
请参阅图10，是本发明液晶显示装置第九实施方式的示意图。该液晶显示装置900与液晶显示装置100结构大致相同，其与液晶显示装置100的区别在于：半穿透半反射膜919设置在栅电极绝缘层908、存储电容下电极913、栅电极914在下基板910之间。该半穿透半反射膜919为一介电膜，由不同折射率的两种或两种以上的金属氧化物或非金属氧化物层叠构成，为多层结构，其同时具有反射和穿透功能及绝缘作用。
本发明第二实施方式液晶显示装置中，可在被反射板218覆盖的像素电极212上设置多个突起；第三实施方式中，亦可在存储电容下电极313上设置多个突起；本发明第一、二、三、四、五、七实施方式中，该半穿透半反射膜亦可使用设有开口的高反射率的金属薄膜制成。本发明各实施方式中，可在上基板的外侧设置一扩散片以扩大液晶显示装置的视角。
本发明中，穿透显示区域与反射显示区域的面积大小可依据不同需要调整：液晶显示装置通常用于外界光较强的环境下，反射显示区域的面积可大于穿透显示区域的面积；液晶显示装置通常用于外界光较弱的环境下，穿透显示区域的面积可大于反射显示区域的面积；当然，穿透显示区域与反射显示区域的面积亦可大小相同。
本发明中，由于存储电容上电极、反射板或存储电容下电极可将外界光反射回液晶层，因此在存储电容区域中实现反射显示，该半穿透半反射膜既可穿透背光模块所发出的光线，又可反射外界环境入射的光线，因此同时实现反射和穿透功能，因此该液晶显示装置可实现穿透与反射显示，在外界光较强或弱的环境中使用其显示相对亮度及对比度均较高，可有效地利用外界光，相应降低背光模块的功率，达到节能的目的。
Claims (16)
1.一种液晶显示装置，其包括：第一基板和第二基板、一液晶层、一存储电容电极、一像素电极和一钝化层，该第一基板和第二基板相对设置，该液晶层位于该第一基板和第二基板之间，该存储电容电极设置在该第一基板上，其包括一存储电容下电极及一存储电容上电极，其特征在于：第一基板上还设置有一半穿透半反射膜；该存储电容上电极为反射电极，用于反射显示；该钝化层位于该存储电容上、下电极之间，该像素电极直接覆盖该存储电容上电极。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该半穿透半反射膜设置于第一基板之内侧。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：该半穿透半反射膜为一介电膜，其由两种或两种以上不同折射率的金属氧化物或非金属氧化物压著而成。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该半穿透半反射膜设置于第一基板之外侧。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：该半穿透半反射膜为一介电膜，其由两种或两种以上不同折射率的金属氧化物或非金属氧化物压著而成。
6.如权利要求3或5所述的液晶显示装置，其特征在于：该金属氧化物可以是二氧化钛(TiO2)、氧化钕(Nb2O5)或氧化锌(ZnO2)，该非金属氧化物可以是二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)。
7.如权利要求2或4所述的液晶显示装置，其特征在于：该半穿透半反射膜为设有开口的高反射率的金属薄膜。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该存储电容上电极材料为铝、银、钕铝合金、钇铝合金或树脂反射膜。
9.一种液晶显示装置，其包括：第一基板和第二基板、一液晶层、一存储电容电极，该第一基板和第二基板相对设置，该液晶层位于该第一基板和第二基板之间，该存储电容电极设置在该第一基板上，其包括一存储电容下电极及一存储电容上电极，其特征在于：第一基板上还设置有一半穿透半反射膜；该存储电容上电极包括透明电极及反射板，该反射板覆盖该透明电极，用于反射显示。
10.如权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：该反射板材料为铝、银、钕铝合金、钇铝合金或树脂反射膜。
11.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该存储电容上电极表面设置多个突起。
12.一种液晶显示装置，其包括：第一基板和第二基板、一液晶层、一存储电容电极，该第一基板和第二基板相对设置，该液晶层位于该第一基板和第二基板之间，该存储电容电极设置在该第一基板上，其包括一存储电容下电极及一存储电容上电极，其特征在于：第一基板上还设置有一半穿透半反射膜；该存储电容下电极为反射电极，用于反射显示。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于：该存储电容上电极为透明电极。
14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：该存储电容下电极材料为铝、银、钕铝合金、钇铝合金或树脂反射膜。
15.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：该存储电容下电极表面设置多个突起。
16.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：该第二基板外侧设置一扩散片。
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