專利名稱：一種半透半反液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器領(lǐng)域，特別是指一種半透半反液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)采用光源類型的不同，液晶顯示器可分為透射式、反射式和透反式。透反式顯示器兼具透射式和反射式液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)，既可以在室內(nèi)使用，也可以在室外使用。因此，它被廣泛用于便攜式移動(dòng)電子產(chǎn)品的顯示設(shè)備。為了提升液晶顯示器的顯示質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)更高的對(duì)比度，更快的響應(yīng)時(shí)間以及更寬的觀看視角，具有快速應(yīng)答特性的藍(lán)相液晶材料逐漸受到重視，其中藍(lán)相是一種介于各相同性態(tài)與膽甾相之間的一種液晶相，其存在的溫度范圍非常狹窄，大約只有rc的溫度區(qū)間。但是，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)高分子穩(wěn)定化以后的藍(lán)相液晶存在溫度范圍會(huì)大大拓寬，基本可 以滿足作為液晶顯示材料的使用溫度范圍。藍(lán)相液晶顯示器作為最具有潛能的下一代顯示器，具有以下的革命性特征(I)在不加電壓的情況下，藍(lán)相液晶是各相同性的，藍(lán)相液晶顯示器具有視野角大，暗態(tài)好的特點(diǎn)。(2)藍(lán)相液晶顯示器的理論響應(yīng)時(shí)間可達(dá)到毫秒級(jí)以下，從而大大的提高了響應(yīng)時(shí)間。(3)由于藍(lán)相液晶的高分子穩(wěn)定性，在不加電壓的情況下是各相同性的，使得它不需要其他的各種液晶顯示模式所必須的取向?qū)?，從而降低了制造成本，?jiǎn)化了制造工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種半透半反液晶顯示裝置，通過(guò)采用新的電極結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)透射區(qū)域和反射區(qū)域的光線通過(guò)液晶層的相位延遲量的相匹配，并最終達(dá)到半透半反的顯示效果。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種半透半反液晶顯示裝置，包括第一基板；與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板；設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層；所述第一基板和所述第二基板之間包括透射區(qū)域和反射區(qū)域；所述透射區(qū)域和所述反射區(qū)域的液晶盒厚相等；所述第二基板上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分和對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的部分均設(shè)有像素電極和公共電極，所述像素電極和所述公共電極間隔設(shè)置；所述第一基板上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分設(shè)有一透明電極，所述透明電極上還設(shè)有一用于增強(qiáng)透射區(qū)域液晶盒內(nèi)水平電場(chǎng)分量的覆蓋層。其中，所述透射區(qū)域的像素電極和公共電極間隔設(shè)置且間距相等，所述反射區(qū)域的像素電極和公共電極間隔設(shè)置且間距相等。其中，所述覆蓋層的厚度為第一預(yù)設(shè)值，所述透射區(qū)域的像素電極和公共電極的間距為第二預(yù)設(shè)值時(shí)，整個(gè)透射區(qū)域像素電極和公共電極之間的電場(chǎng)為強(qiáng)度均勻的水平電場(chǎng)。其中，所述第一預(yù)設(shè)值的取值范圍為1. 8微米I. 4微米。
其中，所述液晶層的液晶為正性液晶；所述第一基板上還設(shè)有位于所述覆蓋層上方，且對(duì)應(yīng)于整個(gè)透射區(qū)域和反射區(qū)域的第一取向?qū)樱凰龅诙迳线€設(shè)有位于對(duì)應(yīng)于整個(gè)透射區(qū)域和反射區(qū)域的第二取向?qū)?。其中，所述第一取向?qū)雍退龅诙∠驅(qū)拥牟牧蠟槭拐砸壕жQ直取向的聚酰亞胺材料。其中，所述液晶層的液晶為監(jiān)相液晶。其中，第二基板上設(shè)置有對(duì)應(yīng)于所述反射區(qū)域的的反射層。其中，所述第二基板上還設(shè)置有對(duì)應(yīng)于整個(gè)透射區(qū)域和反射區(qū)域并且覆蓋所述反射層的絕緣層。 其中，所述第一基板上還設(shè)有第一偏振片，所述第二基板上還設(shè)有第二偏振片。其中，所述覆蓋層的材料為樹脂材料。本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下上述方案中，通過(guò)在第一基板上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分設(shè)有一透明電極；第二基板上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分和對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的部分，均設(shè)有像素電極和公共電極，所述像素電極和所述公共電極間隔設(shè)置，所述透明電極上還設(shè)有一用于增強(qiáng)透射區(qū)域液晶盒內(nèi)水平電場(chǎng)分量，同時(shí)吸收或者減小所述透明電極與所述像素電極之間的豎直電場(chǎng)的覆蓋(OC)層。也就是說(shuō)，整個(gè)透射區(qū)域采用新的電極結(jié)構(gòu)，反射區(qū)域采用IPS模式的電極結(jié)構(gòu)，從而可以實(shí)現(xiàn)透射區(qū)域和反射區(qū)域的光線通過(guò)液晶層的相位延遲量的匹配，最終實(shí)現(xiàn)半透半反的顯示效果，且采用單盒厚的結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化工藝的難度。


圖I為本發(fā)明的一種單盒厚半透半反顯示裝置的實(shí)施例I不加電壓時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的一種單盒厚半透半反顯示裝置的實(shí)施例I加電壓時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明提出的一種單盒厚半透半反顯示裝置的實(shí)施例2不加電壓時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明提出的一種單盒厚半透半反顯示裝置的實(shí)施例2加電壓時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖I 一圖4所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種半透半反液晶顯示裝置，包括第一基板2 (如彩膜基板)；與第一基板2相對(duì)設(shè)置的第二基板10 (如陣列基板)；設(shè)置于第一基板2和第二基板10之間的液晶層5 ;第一基板2和第二基板10之間包括透射區(qū)域和反射區(qū)域；所述透射區(qū)域和所述反射區(qū)域的液晶盒厚相等(即液晶層的厚度相等);其中，第二基板10上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分和對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的部分，均設(shè)有像素電極和公共電極，所述像素電極和所述公共電極間隔設(shè)置；
第一基板2上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分設(shè)有一透明電極3(如透明導(dǎo)電薄膜IT0);透明電極3上還設(shè)有一用于增強(qiáng)透射區(qū)域液晶盒內(nèi)水平電場(chǎng)分量的覆蓋(0C，Over Coater)層，該OC層同時(shí)還可以吸收或者減小透明電極與像素電極之間的豎直電場(chǎng)；所述第一基板2上與透明電極3以及OC層4對(duì)應(yīng)的反射區(qū)域的部分，也布滿OC層；其中，該OC采用樹脂材料，最終保證透射區(qū)域和反射區(qū)域的液晶盒厚相等。本發(fā)明的該實(shí)施例，通過(guò)在第一基板上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分采用新的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)透射區(qū)域和反射區(qū)域的光線通過(guò)液晶層的相位延遲量的匹配，最終實(shí)現(xiàn)半透半反的顯示效果，且采用單盒厚的結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化工藝的難度。在本發(fā)明的第一實(shí)施列中，如圖I和圖2所示液晶層5的液晶為正性液晶；第一基板2上還設(shè)有位于OC層4上方,且對(duì)應(yīng)于整個(gè)透射區(qū)域和反射區(qū)域的第一取向?qū)?1 ;第二基板10上還設(shè)有位于對(duì)應(yīng)于整個(gè)透射區(qū)域和反射區(qū)域的第二取向?qū)?2 ;其中，第一取向?qū)?1和第二取向?qū)?2的材料為使正性液晶 豎直取向的聚酰亞胺(以下簡(jiǎn)稱PI)材料，如采用VA模式使正性液晶豎直取向的PI材料，不需要Rubbing (摩擦)工藝，直接依靠PI材料的作用使正性液晶分子的預(yù)傾角接近90°，也就是豎直取向。反射區(qū)域的反射層8位于第二基板10的襯底基板中；該第二基板10上還設(shè)置對(duì)應(yīng)于整個(gè)透射區(qū)域和反射區(qū)域并且覆蓋反射層8的絕緣層13 ;可以將反射層8兩邊填平，使透射區(qū)域和反射區(qū)域的整體液晶盒厚相等。所述第一基板2上還設(shè)有第一偏振片I，所述第二基板10上還設(shè)有第二偏振片9，使進(jìn)入液晶層的光產(chǎn)生偏振態(tài)。透射區(qū)域間隔設(shè)置的像素電極6和公共電極7之間的間距相等且均為dl，反射區(qū)域間隔設(shè)置的像素電極6和公共電極7之間的間距相等且均為d2 ;其中，dl可以等于d2，也可以小于d2 ;且該公共電極7可以是透明導(dǎo)電材料制成的透明電極。如圖I所示，當(dāng)不加電時(shí)，當(dāng)dl = d2或者dl〈d2時(shí),透射區(qū)域和反射區(qū)域均沒(méi)有電場(chǎng)，由于第一取向?qū)?1和第二取向?qū)?2的設(shè)置，使正性液晶層5中的液晶全部豎直取向，透射區(qū)域和反射區(qū)域的光線經(jīng)過(guò)豎直取向的正性液晶層將不會(huì)產(chǎn)生相位延遲量。由于出射光線的偏振方向沒(méi)有發(fā)生變化，所以將會(huì)被第一基板2上的第一偏振片I完全擋住，實(shí)現(xiàn)暗態(tài)的顯示。如圖2所示，當(dāng)加電時(shí)，dl = d2或者dl〈d2時(shí)，在透射區(qū)域，由于第一基板2上的透明電極以及OC層4的設(shè)置，增強(qiáng)了遠(yuǎn)離第二基板10上的電極位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度，通過(guò)優(yōu)化OC層的厚度，如I. 8微米 2. 4微米之間的任一值，且通過(guò)實(shí)驗(yàn)取得像素電極和公共電極之間的間距dl為第二預(yù)設(shè)值時(shí)，透射區(qū)域中整個(gè)液晶層中具有均勻的水平電場(chǎng)，由于該OC層4的設(shè)置，可以吸收或者阻擋該透明電極與第二基板10上的像素電極之間的垂直電場(chǎng)，并增強(qiáng)透射區(qū)域液晶盒內(nèi)水平電場(chǎng)分量，這樣能夠在整個(gè)透射區(qū)的液晶盒內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度更加均勻的橫向水平電場(chǎng)；該OC層4優(yōu)選為樹脂材料制作；上述實(shí)驗(yàn)方法具體可以按照以下測(cè)試方法進(jìn)行針對(duì)包含特定一種正性液晶的面板，確定OC層的厚度以及上述第二預(yù)設(shè)值的大小首先，按照預(yù)先設(shè)定的幾個(gè)值制造不同的測(cè)試面板，并且，這些測(cè)試面板中均填充一種正性液晶。其次，繪制這幾個(gè)測(cè)試面板的透射區(qū)域和反射區(qū)域的V-T (電壓-透過(guò)率)曲線特性，若一測(cè)試面板的透射區(qū)域和反射區(qū)域的曲線特性在誤差范圍內(nèi)一致，則說(shuō)明光線經(jīng)過(guò)透射區(qū)域的相位延遲量大致為反射區(qū)的相位延遲量的2倍，那么該測(cè)試面板的OC層的厚度以及像素電極與公共電極之間的間距dl的大小就可以作為實(shí)際生產(chǎn)中的參考值。在本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)上述值不加限定，而以實(shí)際生產(chǎn)中能夠使得同一個(gè)像素區(qū)域的透射區(qū)域、反射區(qū)域的光線通過(guò)正性液晶層所產(chǎn)生的相位延遲量相匹配為準(zhǔn)。而反射區(qū)域中的電場(chǎng)則沿與第一基板2和第二基板10垂直的方向隨著遠(yuǎn)離第二基板10上的電極而逐漸減弱?？拷诙?0的液晶分子水平取向，而靠近第一基板2的液晶分子仍然豎直取向，但是，由于反射區(qū)的光將會(huì)兩次通過(guò)液晶盒，所以反射區(qū)域的光線的實(shí)際光程會(huì)是單向光程的2倍。若對(duì)偏振光的相位延遲量由液晶分子的水平方向的分量來(lái)決定透射區(qū)域的光線通過(guò)液晶層產(chǎn)生的光程差為AnlXdn，其中，Anl為透射區(qū)域的液晶的長(zhǎng)軸的折射率與短軸的折射率的差，dn為光線經(jīng)過(guò)液晶光程；
而反射區(qū)域光線通過(guò)液晶層產(chǎn)生的光程差為An2Xdm，其中，Λη2為反射區(qū)域的液晶的長(zhǎng)軸的折射率與短軸的折射率的差，dm為光線經(jīng)過(guò)液晶光程；若要實(shí)現(xiàn)透反顯示，需要光線通過(guò)透射區(qū)域的液晶的相位延遲量與光線通過(guò)反射區(qū)域的液晶的相位延遲量相匹配；對(duì)于透射區(qū)域和反射區(qū)域來(lái)講，若整個(gè)透射區(qū)域在水平電場(chǎng)的作用下液晶的Λ η是反射區(qū)域的2倍，即Λ nl/ Δη2 = 2，透射區(qū)域光線通過(guò)液晶的光程是反射區(qū)域光線通過(guò)液晶的光程的一半，即dn = dm/2 ;如整個(gè)液晶盒厚為d, dn = d, dm = 2X單向光程=2d,其中單向光程=d,整體效果上看,AnlXdn = Δ n2 X dm ;透射區(qū)域的液晶和反射區(qū)域的液晶的相位延遲量是相匹配的，并最終達(dá)到半透半反的顯示效果。在本發(fā)明的第二實(shí)施列中，如圖3和圖4所示，與上述第一實(shí)施例不同的是，所述液晶層5的液晶為監(jiān)相液晶。如圖3所示，藍(lán)相液晶在不加電時(shí)，呈各向同性態(tài)。入射光線經(jīng)過(guò)各向同性態(tài)的藍(lán)相液晶將不會(huì)產(chǎn)生相位延遲量。因此，可以省去第一取向?qū)?1和第二取向?qū)?2，簡(jiǎn)化制作工藝。如圖4所示，在透射區(qū)域，本發(fā)明采用新液晶模式的電極結(jié)構(gòu)，在彩膜基板上設(shè)置透明電極(如ITO層)，并在其表面增加一層OC層，這樣能夠在整個(gè)透射區(qū)的液晶盒內(nèi)產(chǎn)生更加均勻的橫向水平電場(chǎng)。在反射區(qū)，本發(fā)明采用普通IPS模式的電極結(jié)構(gòu)，電場(chǎng)強(qiáng)度由第二基板10至第一基板2會(huì)逐漸減小，因此會(huì)產(chǎn)生如圖4所示的結(jié)果，靠近第二基板的藍(lán)相液晶分子水平取向，而靠近第一基板2的液晶分子仍然呈各向同性態(tài)。但是，由于反射區(qū)的光將會(huì)兩次通過(guò)液晶盒，所以反射區(qū)域的光的實(shí)際路程是單向光程的2倍?？梢酝ㄟ^(guò)優(yōu)化OC層的厚度，來(lái)使透射區(qū)和反射區(qū)的光線通過(guò)液晶層產(chǎn)生的相位延遲量相同，就可以實(shí)現(xiàn)透射區(qū)和反射區(qū)的相位延遲量的匹配，并最終達(dá)到半透半反的顯示效果。本發(fā)明所采用的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用一種簡(jiǎn)單的方法就可以實(shí)現(xiàn)半透半反的顯示效果。采用單盒厚的結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化工藝的難度。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種半透半反液晶顯示裝置，包括第一基板；與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板；設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層；所述第一基板和所述第二基板之間包括透射區(qū)域和反射區(qū)域；所述透射區(qū)域和所述反射區(qū)域的液晶盒厚相等；其特征在于， 所述第二基板上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分和對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的部分均設(shè)有像素電極和公共電極，所述像素電極和所述公共電極間隔設(shè)置； 所述第一基板上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分設(shè)有一透明電極，所述透明電極上還設(shè)有一用于增強(qiáng)透射區(qū)域液晶盒內(nèi)水平電場(chǎng)分量的覆蓋層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述透射區(qū)域的像素電極和公共電極間隔設(shè)置且間距相等，所述反射區(qū)域的像素電極和公共電極間隔設(shè)置且間距相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述覆蓋層的厚度為第一預(yù)設(shè)值，所述透射區(qū)域的像素電極和公共電極的間距為第二預(yù)設(shè)值時(shí)，整個(gè)透射區(qū)域像素電極和公共電極之間的電場(chǎng)為強(qiáng)度均勻的水平電場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)值的取值范圍為1. 8微米 2.4微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶層的液晶為正性液晶； 所述第一基板上在靠近所述液晶層的一側(cè)還設(shè)有對(duì)應(yīng)于整個(gè)透射區(qū)域和反射區(qū)域的第一取向?qū)樱? 所述第二基板上在靠近所述液晶層的一側(cè)還設(shè)有位于對(duì)應(yīng)于整個(gè)透射區(qū)域和反射區(qū)域的第二取向?qū)印?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述第一取向?qū)雍退龅诙∠驅(qū)拥牟牧蠟槭拐砸壕жQ直取向的聚酰亞胺材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶層的液晶為藍(lán)相液晶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述第二基板上設(shè)置有對(duì)應(yīng)于所述反射區(qū)域的的反射層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述第二基板上還設(shè)置有對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域和透射區(qū)域并且覆蓋所述反射層的絕緣層。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述第一基板上還設(shè)有第一偏振片，所述第二基板上還設(shè)有第二偏振片。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半透半反液晶顯示裝置，其特征在于，所述覆蓋層的材料為樹脂材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半透半反液晶顯示裝置，包括第一基板；與所述第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板；設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層；所述第一基板和所述第二基板之間包括透射區(qū)域和反射區(qū)域；所述透射區(qū)域和所述反射區(qū)域的液晶盒厚相等；所述第二基板上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分和對(duì)應(yīng)于反射區(qū)域的部分,均設(shè)有像素電極和公共電極，所述像素電極和所述公共電極間隔設(shè)置；所述第一基板上對(duì)應(yīng)于透射區(qū)域的部分設(shè)有一透明電極，所述透明電極上還設(shè)有一用于增強(qiáng)透射區(qū)域液晶盒內(nèi)水平電場(chǎng)分量的覆蓋層。本發(fā)明的方案可以實(shí)現(xiàn)光線通過(guò)透射區(qū)域和反射區(qū)域的相位延遲量的匹配，并最終達(dá)到半透半反的顯示效果。
文檔編號(hào)G02F1/137GK102944958SQ201210460398
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
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