CN102937762B - 一种半透半反液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半透半反液晶显示装置，包括：第一基板；与第一基板相对设置的第二基板；设置于第一基板和第二基板之间的液晶层；第一基板和第二基板之间包括：透射区域和反射区域；透射区域和反射区域的液晶盒厚相等；第一基板上对应于整个透射区域和反射区域设置有透明电极；透明电极的靠近液晶层的一侧设置有覆盖层；第二基板上对应于反射区域的部分设置有一个第一像素电极；第二基板上对应于透射区域的部分，设置有间隔设置的多个第二像素电极，以及设置于所述第二像素电极下方的公共电极，第二像素电极和公共电极之间具有对应于整个透射区域和反射区域的第一绝缘层。本发明的方案可以实现半透半反的显示效果。

Description

一种半透半反液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示装置领域，特别是指一种半透半反液晶显示装置。

背景技术

液晶显示器面板一般由彩膜基板和阵列基板对盒形成，两个基板之间的空间中封装有液晶层；由于液晶分子自身不发光，所以显示面板需要光源以便显示图像，根据采用光源类型的不同，液晶显示器可分为透射式、反射式和透反式。

其中，透射式的液晶显示面板主要以背光源作为光源，在液晶面板后面设置有背光源，阵列基板上的像素电极为透明电极作为透射区，有利于背光源的光线透射穿过液晶层来显示图像；

反射式液晶显示面板主要是以前光源或者外界光源作为光源，其阵列基板采用金属或者其他具有良好反射特性材料的反射电极作为反射区，适于将前光源或者外界光源的光线反射；

透反式液晶显示面板则可视为透射式与反射式液晶显示面板的结合，在阵列基板上既设置有反射区，又设置有透射区，可以同时利用背光源以及前光源或者外界光源以进行显示。

透射式液晶显示面板的优点是可以在暗的环境下显示明亮的图像，但缺点是能透过的光线占背光源发射光线的比例较小，背光源利用率不高，为提高显示亮度就需要大幅度提高背光源的亮度，因此能耗高。

反射式液晶显示面板的优点是能利用外部光源，功耗相对较低，但缺点是由于对外部光源的依赖而无法在暗处显示图像。

透反式液晶显示面板兼具透射式和反射式液晶显示面板的优点，既可以在暗的环境下显示明亮的图像，室内使用，也可以在室外使用。因此，它被广泛用于便携式移动电子产品的显示设备，如手机，数码相机，掌上电脑，GPRS等移动产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种半透半反液晶显示装置，采用新的电极结构，可以实现半透半反的显示效果。同时，反射区所采用的电极结构设计扩大了显示视角，提高了对比度，采用单盒厚的结构可简化工艺的难度。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种半透半反液晶显示装置，包括：第一基板；与第一基板相对设置的第二基板；设置于第一基板和第二基板之间的液晶层；第一基板和第二基板之间包括：透射区域和反射区域；透射区域和反射区域的液晶盒厚相等；所述第一基板上对应于整个透射区域和反射区域设置有透明电极；所述透明电极的靠近所述液晶层的一侧设置有覆盖层；所述第二基板上方对应于所述反射区域的部分设置有一个第一像素电极；所述第二基板上方对应于所述透射区域的部分，设置有间隔设置的多个第二像素电极，以及设置于所述第二像素电极下方的公共电极，所述第二像素电极和所述公共电极之间具有对应于整个透射区域和反射区域的第一绝缘层。

其中，所述第一像素电极的宽度为第一值；

所述多个第二像素电极等间距间隔设置，且相邻两个第二像素电极之间的间隔距离为第二值；

所述第一值和所述第二值的大小为：使光线通过所述透射区域的液晶的相位延迟量与光线通过所述反射区域的液晶的相位延迟量相匹配时，对应的大小。

其中，所述液晶层的液晶为正性液晶；

所述第一基板上的所述覆盖层的靠近所述液晶层的一侧还设有对应于整个透射区域和反射区域的第一取向层；

所述第二基板上靠近所述液晶层的一侧还设有对应于整个透射区域和反射区域且覆盖所述第一像素电极和所述第二像素电极的第二取向层。

其中，所述第一、第二取向层为采用使所述正性液晶在不加电时为竖直取向的聚酰亚胺材料。

其中，所述第二基板上对应于所述反射区域的部分设置有反射层。

其中，所述第二基板上还设置有对应于整个透射区域和反射区域且覆盖所述反射层的第二绝缘层，所述公共电极位于所述第二绝缘层上。

其中，所述第一基板上还设置有第一偏振片，所述第二基板上还设置有第二偏振片。

其中，所述覆盖层的材料为树脂材料。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过对透射区域和反射区域的电极结构的设计，可以实现半透半反的显示效果。同时，反射区所采用的电极结构设计扩大了显示视角，提高了对比度，采用单盒厚的结构可简化工艺的难度。

附图说明

图1为本发明的单盒厚半透半反显示器的实施例1不加电压时结构示意图；

图2为本发明的单盒厚半透半反显示器的实施例1加电压时结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1－图2所示，本发明的实施例提供一种半透半反液晶显示装置，包括：第一基板22；与第一基板22相对设置的第二基板301；设置于第一基板22和第二基板301之间的液晶层25；第一基板22和第二基板301之间包括：透射区域和反射区域；透射区域和反射区域的液晶盒厚相等；

如图1所示，第一基板22和第二基板301之间具有液晶层25，第一基板22上对应于透射区域和反射区域的整个部分设置有透明电极23；第一基板22上方还设置有位于透明电极23之上的覆盖（OC）层24；第二基板301上方对应于反射区域的部分设置有一个第一像素电极26；第二基板301上方对应于透射区域的部分，设置有间隔设置的多个第二像素电极304，以及设置有位于第二像素电极304下方的第一绝缘层27，以及位于第二像素电极304下方的公共电极28；其中，第一绝缘层27布满整个透射区域和反射区域，不仅用于将第二像素电极和公共电极28绝缘，而且使得透射区域和反射区域的液晶盒厚相等。

其中，第一像素电极26的宽度为第一值；多个第二像素电极304等间距间隔设置，且相邻两个第二像素电极304之间的间隔距离为第二值；

所述第一值和所述第二值的大小为：使光线通过透射区域的液晶的相位延迟量与光线通过反射区域的液晶的相位延迟量相匹配时，对应的大小。

如图1所示，液晶层25为正性液晶，第一基板22上靠近液晶层的一侧还设有位于OC层24上方，且对应于整个透射区域和反射区域的第一取向层302；

第二基板301上还设有对应于整个透射区域和反射区域且覆盖第一像素电极26以及第二像素电极304的第二取向层303。优选的，所述第一层取向层302和所述第二取向层303采用使所述正性液晶在不加电时为竖直取向的PI（聚酰亚胺）材料。第一基板22上还设置有第一偏振片21，第二基板301上还设置有第二偏振片300；第二基板301上对应于反射区域的部分，还设有反射层29，所述第二基板301上还设置有第二绝缘层305，所述第二绝缘层305对应于整个透射区域和反射区域，并且覆盖所述反射区域的反射层29。

在透射区域和反射区域，本发明的实施例在第一基板22（如彩膜基板）和第二基板301（如阵列基板）的取向层均使用不加电时液晶竖直取向的材料，如聚酰亚胺（PI）可以减少暗态漏光，提高对比度。透射区域和反射区域的光线经过竖直取向的液晶层将不会产生光程差。由于出射光线的偏振方向没有发生变化，所以将会被彩膜偏光片（即上述第一偏振片21）完全挡住，实现暗态的显示。

如图2所示，在透射区域，本发明的实施例采用新液晶模式的电极结构，在第一基板22（如彩膜基板）上设置透明电极23（彩膜公共电极，ITO层），并在其表面增加一层OC层24（over coater层，覆盖层）。优选的，所述OC层为一层树脂材料，用于增强电场的水平分量，并且减弱电场的竖直分量，这样能够在整个透射区的液晶盒内产生更加均匀的横向水平电场。加电压时，透射区的正性液晶分子由于受水平电场的影响而逐渐变为水平排列，产生水平方向的相位延迟。

在反射区域，本发明的实施例采用ASV模式的电极结构，加电压时，反射区的正性液晶分子由于受ASV模式电场的影响而逐渐变为如图2所示的排列情况，光线通过反射区域的液晶将产生较少的水平方向的相位延迟。

若光线通过透射区域的正性液晶在水平电场作用下会产生较大的水平相位延迟为△n1，光线通过反射区域的正性液晶由于受到ASV模式电场的影响在倾斜电场作用下会产生较小的水平相位延迟为△n2。

可以通过对透射区域像素电极间距和反射区像素电极宽度的优化（调整上述第一值和第二值的大小），使得经过透射区域的光线会产生比反射区更多的相位延迟，若要实现透反显示，光线通过透射区域的液晶的相位延迟量与光线通过反射区域的液晶的相位延迟量相匹配；

对于透射区域和反射区域来讲，通过调整上述第一值和第二值的大小，使整个透射区域在水平电场的作用下光线通过液晶的相位延迟量是反射区域的2倍，即△n1/△n2＝2，透射区域光线通过液晶的光程是反射区域光线通过液晶的光程的一半，即dn＝dm/2；整体效果上看，△n1×dn＝△n2×dm；透射区域的液晶和反射区域的液晶的相位延迟量是相匹配的，并最终达到半透半反的显示效果。

需要说明的是：上述第一值和第二值的具体大小可以根据实验得到，但不限于是某一具体值，具体可以按照以下测试方法针对包含特定一种正性液晶的面板，确定第一值和第二值的大小：首先，按照预先设定的几个值制造不同的测试面板，并且，这些测试面板中均填充上述特定的一种正性液晶。其次，绘制这几个测试面板的透射区域和反射区域的V-T（电压-透过率）曲线特性，若一测试面板的透射区域和反射区域的曲线特性在误差范围内一致，则说明光线经过透射区域的相位延迟量大致为反射区的相位延迟量的2倍，那么该测试面板的上述第一值和第二值就可以作为实际生产中的参考值。在本发明实施例中对上述值不加限定，而以实际生产中能够使得同一个像素区域的透射区域、反射区域的光线通过正性液晶层所产生的相位延迟量相匹配为准。

本发明的上述实施例中，通过对透射区域和反射区域的电极模式的改变，可以实现半透半反的显示效果。同时，反射区所采用的ASV模式的电极结构设计扩大了显示视角，提高了对比度。采用单盒厚的结构可简化工艺的难度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种半透半反液晶显示装置，包括：第一基板；与第一基板相对设置的第二基板；设置于第一基板和第二基板之间的液晶层；第一基板和第二基板之间包括：透射区域和反射区域；透射区域和反射区域的液晶盒厚相等；其特征在于，

所述第一基板上对应于整个透射区域和反射区域设置有透明电极；

所述透明电极的靠近所述液晶层的一侧设置有用于增强电场的水平分量，并且减弱电场的竖直分量的覆盖层，所述覆盖层为树脂材料；

所述第二基板上方对应于所述反射区域的部分设置有一个第一像素电极；

所述第二基板上方对应于所述透射区域的部分，设置有间隔设置的多个第二像素电极，以及设置于所述第二像素电极下方的公共电极，所述第二像素电极和所述公共电极之间具有对应于整个透射区域和反射区域的第一绝缘层。

2.根据权利要求1所述的半透半反液晶显示装置，其特征在于，所述第一像素电极的宽度为第一值；

所述多个第二像素电极等间距间隔设置，且相邻两个第二像素电极之间的间隔距离为第二值；

所述第一值和所述第二值的大小为：使光线通过所述透射区域的液晶的相位延迟量与光线通过所述反射区域的液晶的相位延迟量相匹配时，对应的大小。

3.根据权利要求1所述的半透半反液晶显示装置，其特征在于，所述液晶层的液晶为正性液晶；

所述第一基板上的所述覆盖层的靠近所述液晶层的一侧还设有对应于整个透射区域和反射区域的第一取向层；

所述第二基板上靠近所述液晶层的一侧还设有对应于整个透射区域和反射区域且覆盖所述第一像素电极和所述第二像素电极的第二取向层。

4.根据权利要求3所述的半透半反液晶显示装置，其特征在于，所述第一、第二取向层为采用使所述正性液晶在不加电时为竖直取向的聚酰亚胺材料。

5.根据权利要求1-4所述的半透半反液晶显示装置，其特征在于，所述第二基板上对应于所述反射区域的部分设置有反射层。

6.根据权利要求5所述的半透半反液晶显示装置，其特征在于，所述第二基板上还设置有对应于整个透射区域和反射区域且覆盖所述反射层的第二绝缘层，所述公共电极位于所述第二绝缘层上。

7.根据权利要求1所述的半透半反液晶显示装置，其特征在于，所述第一基板上还设置有第一偏振片，所述第二基板上还设置有第二偏振片。