專利名稱：顯示面板以及具有該顯示面板的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種顯示面板以及具有該顯示面板的顯示裝置。
背景技術(shù)：
藍相液晶是液晶中的一個特殊相態(tài)，在不加電壓時可等效認為呈球形，各向同性，不會對通過的光產(chǎn)生光程差；加電壓時可等效認為被拉伸成粒狀，且長軸與電場方向一致，各向異性，根據(jù)雙折射原理(克爾效應(yīng))，會對通過的光產(chǎn)生光程差。藍相液晶具有以下優(yōu)點1、響應(yīng)速度快(通常小于1ms)，所以可以省去彩膜，實現(xiàn)場序色控；2、可直接利用電場誘導(dǎo)雙折射原理實現(xiàn)顯示，不需要取向?qū)雍湍Σ撂幚恚?、在不加電時藍相液晶各向同性，暗態(tài)無漏光，視角寬。因此，藍相液晶是一種有如景的液晶顯不材料。然而，由于顯示器的光都是垂直經(jīng)過液晶盒的，如果要使光產(chǎn)生雙折射，就必須將藍相液晶橫向拉伸，所以現(xiàn)有的藍相液晶顯示裝置的驅(qū)動方式基本上都是使用橫向電場，例如平面轉(zhuǎn)換(In-PlaneSwitching, IPS)模式。在這種模式下,藍相液晶在位于同一平面的像素電極和公共電極附近被驅(qū)動拉伸而產(chǎn)生各向異性，由于液晶顯示裝置橫向的長、寬尺寸要比其厚度大很多倍，在同等電壓條件下，橫向電場強度比垂直方向電場強度要小很多倍，且橫向電場無法滲透到整個液晶層，因此橫向電場驅(qū)動需要很大的驅(qū)動電壓，所以現(xiàn)有的藍相液晶顯示裝置存在驅(qū)動電壓過高的技術(shù)難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何解決現(xiàn)有的藍相液晶顯示裝置所存在的所需驅(qū)動電壓過高的技術(shù)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種顯示面板，包括上基板、下基板以及位于所述上基板和下基板之間的藍相液晶，所述上基板和所述下基板之間有間隔設(shè)置的多個光反射結(jié)構(gòu)，所述光反射結(jié)構(gòu)的光反射表面與所述上基板所成的角度為45°或135°，用于對透過所述下基板射入所述顯示面板的光線進行反射。優(yōu)選地，所述光反射結(jié)構(gòu)的縱截面為平行四邊形，且各個光反射結(jié)構(gòu)的光反射表面之間相互平行。優(yōu)選地，所述光反射結(jié)構(gòu)的縱截面為等腰直角三角形，且相鄰光反射結(jié)構(gòu)中距離最近的兩個光反射表面相互平行。優(yōu)選地，所述光反射結(jié)構(gòu)的縱截面為等腰梯形，且相鄰光反射結(jié)構(gòu)中距離最近的兩個光反射表面相互平行。優(yōu)選地，所述光反射結(jié)構(gòu)的水平投影首尾相接。優(yōu)選地，所述上基板包括上偏振片、上四分之一波片和彩膜基板。優(yōu)選地，所述下基板包括薄膜晶體管陣列基板、下四分之一波片和下偏振片。優(yōu)選地，所述上偏振片與下偏振片的透過軸相互正交，所述上四分之一波片與下四分之一波片的光軸相互正交。優(yōu)選地，所述上四分之一波片的光軸與所述上偏光片的透過軸的夾角為45°，下四分之一波片的光軸與所述下偏光片的透過軸的夾角為45°。優(yōu)選地，所述光反射結(jié)構(gòu)由不透光材料制成。優(yōu)選地，所述光反射結(jié)構(gòu)與所述上基板上黑矩陣所對應(yīng)位置的區(qū)域相接觸。本發(fā)明還提供了 一種顯示裝置，包括所述的顯示面板。上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點本發(fā)明通過在液晶盒內(nèi)設(shè)置特殊設(shè)計的光反射結(jié)構(gòu)，從而使得本發(fā)明的顯示面板在垂直電場驅(qū)動下實現(xiàn)正常顯示，解決了現(xiàn)有藍相液晶顯示面板所需驅(qū)動電壓高的技術(shù)難題。


圖1a是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)及其在不加電時的顯示示意圖；圖1b是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)及其在加電時的顯示示意圖；圖2a是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)及其在不加電時的顯示示意圖；圖2b是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)及其在加電時的顯示示意圖；圖3a是本發(fā)明實施例三的結(jié)構(gòu)及其在不加電時的顯示示意圖；圖3b是本發(fā)明實施例三的結(jié)構(gòu)及其在加電時的顯示示意圖。其中，101、上基板；102、下基板；103 :監(jiān)相液晶；104、光反射結(jié)構(gòu)；105、上偏振片；106、上四分之一波片；107、彩膜基板；108、公共電極；109、下偏振片；110、下四分之一波片；111、TFT基板；112、像素電極。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例一如圖1a 圖1b所示，本發(fā)明實施例一提供一種顯示面板，包括上基板101、下基板102以及位于上基板101與下基板102之間的藍相液晶103，所述上基板101與下基板102之間有等間隔設(shè)置的多個光反射結(jié)構(gòu)104，所述光反射結(jié)構(gòu)104的光反射面與上基板101所成的角度為45°或135°，用于對透過所述下基板射入所述顯示面板的光線進行反射。當入射光透過下基板102射入顯示面板時，所述光反射結(jié)構(gòu)104的光反射面對光線進行第一次反射，經(jīng)過第一次反射的光線方向改為水平方向(本實施例中假設(shè)上、下基板均為水平方向放置，光線為豎直向上射入顯示面板中)，經(jīng)過另一個光反射結(jié)構(gòu)104的光反射面的第二次反射，變?yōu)樨Q直向上的光線透過上基板101射出。這樣的結(jié)構(gòu)，使得在施加垂直電場(垂直于基板)時，藍相液晶被垂直拉伸，由于藍相液晶的特性，經(jīng)過第一次反射的光線在通過被垂直拉伸的藍相液晶時，偏振方向發(fā)生改變，再經(jīng)第二次反射后射出；由此，實現(xiàn)了通過調(diào)整入射光和出射光的偏振方向的差別來控制光的透過率的目的，從而實現(xiàn)了不同灰階的顯示。由于是通過垂直電場來驅(qū)動液晶，因此避免了利用水平電場驅(qū)動液晶過程中驅(qū)動電壓高的技術(shù)難題。光反射結(jié)構(gòu)104可以是具有與上基板成45°或135°角度反射面的任意結(jié)構(gòu)，本實施例中，如圖1a和Ib所示，光反射結(jié)構(gòu)104的縱截面為等腰直角三角形,具有兩個光反射面，且相鄰的光反射結(jié)構(gòu)104中距離最近的兩個光反射表面相互平行，光反射結(jié)構(gòu)104的水平投影首尾相接，即相鄰的兩個光反射結(jié)構(gòu)104的水平投影可以連成一條線，這樣才能使得透過下基板射入顯示面板的光線正好經(jīng)過兩次反射后射出。本實施例中，所述上基板101從上到下依次包括上偏振片105、上四分之一波片106、彩膜基板107和公共電極108，上四分之一波片106的光軸與上偏光片105的透過軸的夾角為45°。所述彩膜基板107上設(shè)有黑矩陣(未示出)，所述光反射結(jié)構(gòu)104與所述上基板上黑矩陣所對應(yīng)位置的區(qū)域相接觸，從而使得光反射結(jié)構(gòu)104的引入不影響到光反射結(jié)構(gòu)104未與上基板101接觸區(qū)域的正常透光。本實施例中，所述下基板102從下到上依次包括下偏振片109、下四分之一波片110、薄膜晶體管TFT基板111和像素電極112,下四分之一波片110的光軸與下偏光片109 的透過軸的夾角為45°，且上偏振片105與下偏振片109的透過軸相互正交，上四分之一波片106與下四分之一波片110的光軸也相互正交。本實施例中，光反射結(jié)構(gòu)104由不透光材料，例如導(dǎo)電制成，也可以由其他材料制成結(jié)構(gòu)體，然后在結(jié)構(gòu)體上涂覆反射膜層，如金屬層，具體工藝上，可以通過構(gòu)圖工藝形成所述光反射結(jié)構(gòu)104。當光反射結(jié)構(gòu)104由導(dǎo)電材料制成時，需要在公共電極之下以及像素電極之上分別加上絕緣層，以防止光反射結(jié)構(gòu)導(dǎo)通上、下基板從而造成短路；當光反射結(jié)構(gòu)104由非導(dǎo)電材料制成時，不需要加上絕緣層。本實施例中，公共電極108和像素電極112為相對設(shè)置的平板電極，用于提供垂直電場?？梢栽诒景l(fā)明實施例一提供的面板的上基板與下基板之間施加垂直方向的電場來驅(qū)動藍相液晶，從而控制顯示面板的顯示，工作原理在下面結(jié)合附圖進行描述。如圖1a所示，在不加電時，藍相液晶此時是各向同性，不改變光的偏振態(tài)。背光源發(fā)出的光經(jīng)過導(dǎo)光板垂直射向顯示面板，經(jīng)過下偏振片時成為具有某一偏振態(tài)的線性偏振光，假定為0°線偏振光，經(jīng)過下四分之一波片時相位改變η/2，成為左旋偏振光；再繼續(xù)經(jīng)過TFT基板和像素電極，相位不發(fā)生變化；進入各向同性的液晶盒后，被某一光反射結(jié)構(gòu)104的反射面反射,相位改變π，成為右旋偏振光；由于光反射結(jié)構(gòu)104的反射面與水平方向所成的角度為45°或135°，所以反射后的光線將水平傳播經(jīng)過各向同性的藍相液晶，相位不發(fā)生改變，仍然為右旋偏振光，該右旋偏振光射到相鄰光反射結(jié)構(gòu)104的反射面時相位再改變η，成為左旋偏振光，反射后的光線沿垂直方向傳播，經(jīng)過上四分之一波片后相位改變η /2，由于上四分之一波片106與下四分之一波片110的光軸相互正交，所以相位改變η/2后光線成為0°線性偏振光；由于上偏振片和下偏振片的透光軸正交放置，此時0°的偏振光正好被上偏振片吸收，呈暗態(tài)。加電時藍相液晶此時是各向異性，且處于垂直拉伸狀態(tài)，當光垂直經(jīng)過時沒有相位變化，當光水平穿過時將會有相位改變。背光源發(fā)出的光垂直射向顯示面板，經(jīng)過下基板時相位變化和上述不加電下一樣，從下基板出來的仍然為左旋偏振光；該左旋偏振光垂直進入液晶盒時，藍相液晶處于垂直拉伸態(tài)從而不改變光的偏振態(tài)，直到被某一光反射結(jié)構(gòu)104的反射面反射，相位改變η，成為右旋偏振光，反射后的光線將水平傳播，經(jīng)過各向異性的藍相液晶，產(chǎn)生光程差Snd。根據(jù)克爾效應(yīng)，δη=λΚΕ2 (λ為入射光波長，K為克爾常數(shù)，E為電場強度，數(shù)值等于公共電極與像素電極間電壓U除以液晶盒厚d)。比如當δ nd= λ /2時,光的相位改變π，右旋偏振光成為左旋偏振光，射到相鄰光反射結(jié)構(gòu)104的反射面時相位再改變31，成為右旋偏振光，同樣，由于光反射結(jié)構(gòu)104的反射面與水平方向所成的角度也為45°或135°，反射后的光線沿垂直方向傳播，經(jīng)過上四分之一波片后相位改變31 /2,由于上四分之一波片106與下四分之一波片110的光軸相互正交,所以相位改變η/2后光線成為90°線性偏振光；由于上偏振片和下偏振片的透光軸正交放置，此時90°的線性偏振光正好可以從上偏振片完全透過，呈亮態(tài)。通過像素電極與公共電極間施加的電壓來獲得不同的場強，藍相液晶對光的相位也就有不同的改變，由此得到一系列灰階。如上所述，當光程差Snd= λ/2時光完全通過，為最亮態(tài)。實施例二如圖2a 圖2b所示，在本發(fā)明實施例二中，光反射結(jié)構(gòu)的縱截面為腰與水平方向所成的角度為45°或135°的等腰梯形，其亮態(tài)和暗態(tài)的顯示原理如實施例一中所述，在此不做贅述。實施例二的方案中，由于光反射結(jié)構(gòu)具有不透光的上底面，而實施例一的方案中，光反射結(jié)構(gòu)沒有上底面，因此，實施例一的光透過率比實施例二更高。因此，實施例一為更優(yōu)選的實施方案。實施例三如圖3a 圖3b所示，本發(fā)明實施例一提供了一種顯示面板，包括上基板101、下基板102以及位于上基板101與下基板102之間的藍相液晶103，所述上基板101與下基板102之間有等間隔設(shè)置的多個光反射結(jié)構(gòu)104，所述光反射結(jié)構(gòu)104的光反射面與上基板101所成的角度為45°或135°，用于對透過所述下基板射入所述顯示面板的光線進行反射。在本實施例中，光反射結(jié)構(gòu)104的縱截面為平行四邊形，具有兩個光反射表面，且各個光反射結(jié)構(gòu)104的光反射表面之間相互平行，光反射結(jié)構(gòu)104的水平投影首尾相接，即相鄰的兩個光反射結(jié)構(gòu)104的水平投影可以連成一條線，這樣才能使得透過下基板射入顯示面板的光線正好經(jīng)過兩次反射后射出。所述上基板101從上到下依次包括上偏振片105、上四分之一波片106、彩膜基板107和公共電極108，上四分之一波片106的光軸與上偏光片105的透過軸的夾角為45°。所述彩膜基板107上設(shè)有黑矩陣(未示出)，光反射結(jié)構(gòu)104的非光反射表面與所述上基板上黑矩陣所對應(yīng)位置的區(qū)域相接觸，從而使得光反射結(jié)構(gòu)104的引入不影響到光反射結(jié)構(gòu)104未與上基板101接觸區(qū)域的正常透光。本實施例中，所述下基板102從下到上依次包括下偏振片109、下四分之一波片110、薄膜晶體管TFT基板111和像素電極112,下四分之一波片110的光軸與下偏光片109的透過軸的夾角為45°，且上偏振片105與下偏振片109的透過軸相互正交，上四分之一波片106與下四分之一波片110的光軸也相互正交。本實施例中，光反射結(jié)構(gòu)104由不透光材料，例如導(dǎo)電材料制成，也可以由其他材料制成所述結(jié)構(gòu)體，然后在所述結(jié)構(gòu)體相互平行的表面上涂覆反射膜層，如金屬層，具體工藝上，可以通過構(gòu)圖工藝形成所述光反射結(jié)構(gòu)104。當光反射結(jié)構(gòu)104由導(dǎo)電材料制成時，需要在公共電極之下以及像素電極之上分別加上絕緣層，以防止光反射結(jié)構(gòu)導(dǎo)通上、下基板從而造成短路；當光反射結(jié)構(gòu)104由非導(dǎo)電材料制成時，不需要加上絕緣層。本實施例中，公共電極108和像素電極112為相對設(shè)置的平板電極，用于提供垂直電場?？梢栽诒景l(fā)明實施例提供的面板的上基板與下基板之間施加垂直方向的電場來驅(qū)動藍相液晶，從而控制顯示面板的顯示，其亮態(tài)和暗態(tài)的顯示原理如實施例一中所述，在此不做贅述。相對于實施例一、二的方案而言，本實施例三的方案中，由于光反射結(jié)構(gòu)為單方向排布、且與上基板接觸的區(qū)域較小，因此對光透過率影響較小，從而顯示效果較好，但制作方法更難些。若從技術(shù)效果、制作方法兩方面綜合考慮，實施例一、二的方案雖然透過率會存在問題，但是由于制作方法比實施例三容易些，因此可以作為最優(yōu)選的實施方案。而由實施例二中的分析可知，實施例二的方案在透過率方面稍遜于實施例一，因此可以作為次優(yōu)選的實施方案。本實施例三可以作為第三優(yōu)選的實施方案。實施例四 本發(fā)明的實施方式還提供了 一種顯示裝置，所述顯示裝置包括如上述任一實施例所述的顯示面板。所述顯示裝置可以為液晶顯示器、電子紙、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。由以上實施例可以看出，本發(fā)明通過在液晶盒內(nèi)設(shè)置特殊設(shè)計的光反射結(jié)構(gòu)，從而使得本發(fā)明的顯示面板在垂直電場驅(qū)動下實現(xiàn)正常顯示，解決了現(xiàn)有藍相液晶顯示面板所需驅(qū)動電壓高的技術(shù)難題。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種顯示面板，包括上基板、下基板以及位于所述上基板和下基板之間的藍相液晶， 其特征在于，所述上基板和所述下基板之間有間隔設(shè)置的多個光反射結(jié)構(gòu)，所述光反射結(jié)構(gòu)的光反射表面與所述上基板所成的角度為45°或135°，用于對透過所述下基板射入所述顯示面板的光線進行反射。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述光反射結(jié)構(gòu)的縱截面為平行四邊形，且各個光反射結(jié)構(gòu)的光反射表面之間相互平行。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述光反射結(jié)構(gòu)的縱截面為等腰直角三角形，且相鄰光反射結(jié)構(gòu)中距離最近的兩個光反射表面相互平行。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述光反射結(jié)構(gòu)的縱截面為等腰梯形， 且相鄰光反射結(jié)構(gòu)中距離最近的兩個光反射表面相互平行。
5.如權(quán)利要求3或4所述的顯示面板，其特征在于，所述光反射結(jié)構(gòu)的水平投影首尾相接。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述上基板包括上偏振片、上四分之一波片和彩膜基板。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示面板，其特征在于，所述下基板包括薄膜晶體管陣列基板、 下四分之一波片和下偏振片。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示面板，其特征在于，所述上偏振片與下偏振片的透過軸相互正交，所述上四分之一波片與下四分之一波片的光軸相互正交。
9.如權(quán)利要求8所述的顯示面板，其特征在于，所述上四分之一波片的光軸與所述上偏光片的透過軸的夾角為45°，下四分之一波片的光軸與所述下偏光片的透過軸的夾角為 45°。
10.如權(quán)利要求廣4，6、中任一項所述的顯示面板，其特征在于，所述光反射結(jié)構(gòu)由不透光材料制成。
11.如權(quán)利要求6所述的顯示面板，其特征在于，所述光反射結(jié)構(gòu)與所述上基板上黑矩陣所對應(yīng)位置的區(qū)域相接觸。
12.—種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求f 11中任一項所述的顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種顯示面板，包括上基板、下基板以及位于所述上基板和下基板之間的藍相液晶，其特征在于，所述上基板和所述下基板之間有間隔設(shè)置的多個光反射結(jié)構(gòu)，所述光反射結(jié)構(gòu)的光反射表面與所述上基板所成的角度為45°或135°，用于對透過所述下基板射入所述顯示面板的光線進行反射。本發(fā)明通過在液晶盒內(nèi)設(shè)置特殊設(shè)計的光反射結(jié)構(gòu)，從而使得本發(fā)明的顯示面板在垂直電場驅(qū)動下實現(xiàn)正常顯示，解決了現(xiàn)有藍相液晶顯示面板所需驅(qū)動電壓高的技術(shù)難題。
文檔編號G02F1/1335GK102998840SQ20121053681
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者趙偉利 申請人:京東方科技集團股份有限公司