專利名稱：半穿透半反射式液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種半穿透半反射式液晶顯示裝置，尤其是關(guān)于一種半穿透半反射式液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置因具有低輻射性、體積輕薄短小和耗電低等特點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在手機、個人數(shù)字助理、筆記本電腦、個人電腦和電視等領(lǐng)域，隨著相關(guān)技術(shù)的成熟與創(chuàng)新，其種類日益繁多。
根據(jù)液晶顯示裝置所利用光源的不同，液晶顯示裝置可分為穿透式液晶顯示裝置與反射式液晶顯示裝置。穿透式液晶顯示裝置須在液晶顯示面板背面設(shè)置一背光源以實現(xiàn)圖像顯示，然而，背光源的耗能約占整個穿透式液晶顯示裝置耗能的一半，所以穿透式液晶顯示裝置的耗能較大。反射式液晶顯示裝置能解決穿透式液晶顯示裝置耗能大的問題，但在光線微弱的環(huán)境下很難實現(xiàn)圖像顯示。半穿透半反射式液晶顯示裝置能解決以上的問題。
然而，半穿透半反射式液晶顯示裝置有可能同時存在反應(yīng)速度慢、視角低等缺點，對于視訊產(chǎn)品尤為不利。針對該缺陷，各種廣視角技術(shù)相應(yīng)而生，如扭轉(zhuǎn)向列液晶+視角擴大膜組合(TN+Film)技術(shù)、平面內(nèi)切換(In-plane Switching，IPS)技術(shù)、多區(qū)域垂直排列(Multi-Domain Vertical Alignment，MVA)技術(shù)以及光學補償彎曲排列(Optically Compensated B end，OCB)技術(shù)等等。其中，光學補償彎曲排列技術(shù)以新開發(fā)的液晶材料與光學補償膜作為核心材質(zhì)，是一種高速反應(yīng)的光學補償技術(shù)，視角達160度以上，反應(yīng)時間最快能縮短至10ms以內(nèi)，而色純度的改進是傳統(tǒng)薄膜晶體管液晶顯示器的三倍以上，多用在娛樂視聽型液晶顯示裝置。
請參考圖1，其是一種現(xiàn)有技術(shù)半穿透半反射式液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該半穿透半反射式液晶顯示裝置1應(yīng)用光學補償彎曲排列技術(shù)，其包括兩相對設(shè)置的第一基板11與第二基板12、一液晶層13夾于該第一基板11與第二基板12之間。一公共電極113和一第一配向膜116依次設(shè)置在該第一基板11的內(nèi)側(cè)表面，一第一延遲片111和一第一偏光板112依次設(shè)置在該第一基板11的外側(cè)表面。一透明電極123、一鈍化層124、一反射電極125和一第二配向膜126依次設(shè)置在該第二基板12的內(nèi)側(cè)表面，其中該鈍化層124和反射電極125具一開口131。一第二延遲片121和一第二偏光板122依次設(shè)置在該第二基板12的外側(cè)表面。
該第一、第二延遲片111、121為四分之一波片(λ/4)，第一、第二配向膜116、126為水平配向(Homogeneous Alignment)，第一偏光板112與第二偏光板122的偏振方向互相垂直。液晶層13具有不同的厚度，其中公共電極113與反射電極125之間的液晶層13為反射區(qū)，其厚度為d11，公共電極113與透明電極123之間的液晶層13為穿透區(qū)，其厚度為d12，其中d12大約為d11的兩倍。
反射區(qū)的液晶層13的光學延遲為Δn.d11＝λ/4由于d12大約為d11的兩倍，所以穿透區(qū)的液晶層13的光學延遲為Δn.d12＝λ/2其中Δn為液晶層13的雙折射率，λ為光線的波長。
其中，該液晶層13的液晶分子是彎曲排列(Bend Alignment)，在與第一、第二基板11、12垂直的平面內(nèi)，位于中間的液晶分子132垂直于第一、第二基板11、12，上下液晶分子是對稱排列結(jié)構(gòu)。
請參考圖2，是該半穿透半反射式液晶顯示裝置1的動作示意圖。液晶顯示裝置1在開機之前，其液晶分子處于伸展排列(SplayAlignment)狀態(tài)，即所謂π液晶模態(tài)。開機之后，在正常顯示工作開始之前，需在第一、第二基板11、12之間加一轉(zhuǎn)換電壓，使液晶分子從π液晶模態(tài)轉(zhuǎn)換至彎曲排列狀態(tài)，該過程即為初始化處理過程。當初始化處理完成，液晶分子處于彎曲排列狀態(tài)，施加顯示電壓之后，由于液晶分子排列上下對稱，液晶分子的流動效應(yīng)將牽拉或推動整個液晶盒，達到加速的作用。
雖然半穿透半反射式液晶顯示裝置光學應(yīng)用補償彎曲排列模式在顯示工作狀態(tài)下反應(yīng)速度較快，然而每次開機之后都需要進行初始化處理才能正常工作，由于該初始化時間太長，且當外加電壓大于臨界電壓時，有些液晶分子無法從伸展排列狀態(tài)轉(zhuǎn)換至彎曲排列狀態(tài)，如此嚴重影響應(yīng)用光學補償彎曲排列模式的液晶顯示裝置的工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中具光學補償彎曲排列模式的液晶顯示裝置初始化時間過長的問題，本發(fā)明提供一種初始化時間迅速的半穿透半反射式液晶顯示裝置。
一種半穿透半反射式液晶顯示裝置，其包括一第一基板、一與該第一基板相對設(shè)置的第二基板和一夾于該第一基板與第二基板之間的液晶層，該液晶層摻雜有旋光性物質(zhì)且界定穿透區(qū)和反射區(qū)。其中，該液晶層的液晶分子呈扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)(Twist π Cell)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的半穿透半反射式液晶顯示裝置耗能少，其采用光學補償彎曲排列模式應(yīng)用扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)，大大縮短該半穿透半反射式液晶顯示裝置的初始化處理過程所需的時間。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)半穿透半反射式液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示的半穿透半反射式液晶顯示裝置的液晶分子運作示意圖。
圖3是本發(fā)明半穿透半反射式液晶顯示裝置第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明半穿透半反射式液晶顯示裝置第一實施方式由扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)轉(zhuǎn)換至彎曲排列狀態(tài)的運作示意圖。
圖5是本發(fā)明半穿透半反射式液晶顯示裝置第一實施方式與傳統(tǒng)π液晶模態(tài)的液晶顯示裝置的亮度與電壓對比曲線圖。
圖6是本發(fā)明半穿透半反射式液晶顯示裝置第一實施方式穿透區(qū)與反射區(qū)的亮度與電壓對比曲線圖。
圖7是本發(fā)明半穿透半反射式液晶顯示裝置第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
請參考圖3，是本發(fā)明半穿透半反射式液晶顯示裝置第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該半穿透半反射式液晶顯示裝置2包括一第一基板21、一與該第一基板21相對設(shè)置的第二基板22和一夾于該第一基板21與第二基板22之間的液晶層23。該液晶層23是光學補償彎曲排列結(jié)構(gòu)(OCB)，其界定穿透區(qū)和反射區(qū)，穿透區(qū)的液晶層厚度大于反射區(qū)的液晶層厚度。
一第一配向膜218設(shè)置在該第一基板21與液晶層23之間，一第二配向膜228設(shè)置在該第二基板22與液晶層23之間。該第一配向膜218與第二配向膜228是水平配向且相互平行，該液晶層23鄰近于該第一、第二配向膜218、228的液晶分子的預傾角為0°～15°。該液晶層23的液晶分子是正型單光軸材料并摻雜旋光性物質(zhì)(Chiral)，且d/p＝0～1，其中，d是穿透區(qū)的液晶層厚度，p是旋光性物質(zhì)的螺旋距(Pitch)。該旋光性物質(zhì)使液晶層23的液晶分子在與第一、第二基板21、22平行的平面內(nèi)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，鄰近第一配向膜218處的液晶分子與鄰近第二配向膜228處的液晶分子的扭轉(zhuǎn)角度是180°左右，即該液晶層23的液晶分子呈扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)。該旋光性物質(zhì)在初使化過程中還可加快液晶分子的扭轉(zhuǎn)速度，使其迅速轉(zhuǎn)換至彎曲排列狀態(tài)。
一穿透電極226對應(yīng)該穿透區(qū)設(shè)置在該第二基板22之上，一反射電極227對應(yīng)該反射區(qū)設(shè)置在該第二基板22之上。在該反射電極227與第二基板22之間進一步設(shè)置一鈍化層229。
一第一光學補償膜214、一第一相位延遲片213和一第一偏光板212依次設(shè)置在該第一基板21的外側(cè)表面，一彩色濾光片215和一公共電極216依次設(shè)置在該第一基板21的內(nèi)側(cè)表面。一第二光學補償膜224、一第二相位延遲片223和一第二偏光板222依次設(shè)置在該第二基板22的外側(cè)表面。該第一相位延遲片213與第二相位延遲片223均為寬帶四分之一波片(Wide-band Quarter Wave Plate，WQWP)，該寬帶四分之一波片是雙光軸相位延遲片。
第一偏光板212的吸收軸(Absorption Axis)與第一配向膜218的摩擦配向方向(Rubbing Direction)的夾角為0°，第二偏光板222的吸收軸與第一偏光板212的吸收軸的夾角為90°。第一相位延遲片213的慢軸與第一偏光板212的吸收軸的夾角為45°，第二相位延遲片223的慢軸與第一相位延遲片213的慢軸相互垂直。
請參考圖4，是該半穿透半反射式液晶顯示裝置2的運作示意圖。未加電壓時，液晶層23的初始狀態(tài)是扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)。開機在第一、第二基板21、22之間加轉(zhuǎn)換電壓之后，液晶分子迅速由扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)轉(zhuǎn)換至彎曲排列狀態(tài)，形成光學補償彎曲排列結(jié)構(gòu)。所以扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)并無π液晶模態(tài)由伸展排列狀態(tài)轉(zhuǎn)換至彎曲排列狀態(tài)的初始化時間過長的問題存在。
請參考圖5，是該半穿透半反射式液晶顯示裝置2與傳統(tǒng)π液晶模態(tài)的液晶顯示裝置的亮度與電壓對比曲線圖。當驅(qū)動電壓過轉(zhuǎn)換電壓(VC)之后，半穿透半反射式液晶顯示裝置2與傳統(tǒng)π液晶模態(tài)的液晶顯示裝置的液晶分子均成光學補償彎曲排列結(jié)構(gòu)，在顯示工作狀態(tài)時，其亮度與電壓的曲線基本吻合。
請參考圖6，是該半穿透半反射式液晶顯示裝置2穿透區(qū)與反射區(qū)的亮度與電壓的對比曲線圖。因光學補償彎曲排列結(jié)構(gòu)有自我補償作用，并且相位延遲片和光學補償膜均有補償視角的作用，當驅(qū)動電壓過轉(zhuǎn)換電壓之后，穿透區(qū)與反射區(qū)的亮度隨電壓的變化基本一致，所以該半穿透半反射式液晶顯示裝置2的出光均勻。
該半穿透半反射式液晶顯示裝置2耗能少，其采用光學補償彎曲排列模式應(yīng)用扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)，大大縮短該半穿透半反射式液晶顯示裝置2的初始化過程所需的時間。且因為光學補償彎曲排列模式的自我補償作用，以及相位延遲片和光學補償膜均有補償視角的作用，其視角也可大大提高。
另外，該半穿透半反射式液晶顯示裝置2的穿透區(qū)與反射區(qū)液晶層厚度可相等。該第一、第二光學補償膜214、224可是單光軸相位延遲片、雙光軸相位延遲片或盤狀液晶分子膜(CompensationFilm)。該光學補償膜與相位延遲片的總和可為多個，且在第一、第二基板21、22的外側(cè)的光學補償膜與相位延遲片的總和的個數(shù)可相等，也可不等，可根據(jù)最佳視角補償來選擇。
請參考圖7，是本發(fā)明的半穿透半反射式液晶顯示裝置第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該半穿透半反射式液晶顯示裝置3與第一實施方式的半穿透半反射式液晶顯示裝置2的區(qū)別在于進一步包括一第三相位延遲片311設(shè)置在第一相位延遲片313和一第一偏光板312之間，一第四相位延遲片321設(shè)置在第二相位延遲片323和一第二偏光板322之間，該第一、第二相位延遲片313、323是四分之一波片，該第三、第四相位延遲片311、321是二分之一波片。
其中，該第三相位延遲片311的慢軸與第一偏光板312的吸收軸的夾角為10°～20°，該第四相位延遲片321的慢軸與第二偏光板322的吸收軸的夾角為10°～20°。該第三相位延遲片311的慢軸與第一相位延遲片313的慢軸的夾角為55°～65°，該第四相位延遲片321的慢軸與該第二相位延遲片323的慢軸的夾角為55°～65°。
權(quán)利要求
1.一種半穿透半反射式液晶顯示裝置，包括一第一基板、一與該第一基板相對設(shè)置的第二基板和一夾于該第一基板與該第二基板之間的液晶層，該液晶層摻雜有旋光性物質(zhì)且界定穿透區(qū)和反射區(qū)，其特征在于該液晶層的液晶分子呈扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于d/p＝0～1，d是該穿透區(qū)的液晶層厚度，p是該旋光性物質(zhì)的螺旋距。
3.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于進一步包括一設(shè)置在該第一基板與該液晶層之間的第一配向膜和一設(shè)置在該第二基板與該液晶層之間的第二配向膜，該第一配向膜與該第二配向膜是水平配向且相互平行，該液晶層鄰近該第一、第二配向膜的液晶分子的預傾角是0°～15°。
4.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于進一步包括一設(shè)置在該第一基板背離該液晶層的一側(cè)的第一偏光板、一設(shè)置在該第二基板背離該液晶層的一側(cè)的第二偏光板、一設(shè)置在該第一偏光板與該第一基板之間的第一相位延遲片和一設(shè)置在該第二偏光板與該第二基板之間的第二相位延遲片，該第一偏光板的吸收軸與該第一配向膜的摩擦配向方向的夾角為0°。
5.如權(quán)利要求4所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于該第一相位延遲片的慢軸與該第一偏光板的吸收軸的夾角為45°，該第二相位延遲片的慢軸與該第一相位延遲片的慢軸相互垂直。
6.如權(quán)利要求5所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于該第一、第二相位延遲片是寬帶四分之一波片，該寬帶四分之一波片是雙光軸相位延遲片。
7.如權(quán)利要求6所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于進一步包括至少一設(shè)置在該第一偏光板與該第一基板之間的光學補償膜，該光學補償膜是單光軸相位延遲片、雙光軸相位延遲片和盤狀液晶分子膜之一。
8.如權(quán)利要求7所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于進一步包括至少一設(shè)置在該第二偏光板與該第二基板之間的光學補償膜，該光學補償膜是單光軸相位延遲片、雙光軸相位延遲片和盤狀液晶分子膜之一。
9.如權(quán)利要求4所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于進一步包括一設(shè)置在該第一相位延遲片與該第一偏光板之間的第三相位延遲片，一設(shè)置在該第二相位延遲片與該第二偏光板之間的第四相位延遲片，該第一、第二相位延遲片是四分之一波片，該第三、第四相位延遲片是二分之一波片。
10.如權(quán)利要求9所述的半穿透半反射式液晶顯示裝置，其特征在于該第三相位延遲片的慢軸與該第一偏光板的吸收軸的夾角為10°～20°，該第四相位延遲片的慢軸與該第二偏光板的吸收軸的夾角為10°～20°，該第三相位延遲片的慢軸與該第一相位延遲片的慢軸的夾角為55°～65°，該第四相位延遲片的慢軸與該第二相位延遲片的慢軸的夾角為55°～65°。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種半穿透半反射式液晶顯示裝置，其包括一第一基板、一與該第一基板相對設(shè)置的第二基板和一夾于該第一基板與該第二基板之間的液晶層，該液晶層摻雜有旋光性物質(zhì)且界定穿透區(qū)和反射區(qū)。其中，該液晶層的液晶分子呈扭轉(zhuǎn)π液晶模態(tài)。
文檔編號G02F1/1337GK101075026SQ20061006071
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者姚怡安, 柯宏霖, 楊秋蓮, 陳鵲如, 吳俊杰 申請人:群康科技(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司