專利名稱：一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及透反液晶顯示領(lǐng)域，尤指 一種采用藍(lán)相液晶的透反顯示器。
背景技術(shù)：
隨著諸如數(shù)碼相機(jī)、便攜式錄像機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理和移動(dòng)手機(jī)等便攜式電子設(shè) 備的快速發(fā)展，亟需發(fā)展低耗能及室內(nèi)均有良好可讀性的顯示設(shè)備。透反液晶顯示器的 每個(gè)子像素是由透射區(qū)和反射區(qū)組成的，透射區(qū)和反射區(qū)可分別獨(dú)立工作，也可以在兩 種模式下共同工作。透射區(qū)采用背光源發(fā)光模式，在室內(nèi)具有良好的顯示效果；反射區(qū) 采用周圍環(huán)境的光的光源模式，在室外具有良好的顯示效果，而且節(jié)省了電力消耗。因 此透反液晶顯示器是便攜式電子設(shè)備產(chǎn)品的理想顯示設(shè)備。然而透反液晶顯示器存在兩個(gè)挑戰(zhàn)性的問題。一個(gè)是如何解決顯示器的色裂問 題。為了解決這一問題，一種彩色時(shí)序技術(shù)被提了出來，在透射區(qū)直接采用紅綠藍(lán)三基 色LED做背光源，可以實(shí)現(xiàn)彩色時(shí)序顯示而不再需要彩色濾光膜，可使光效率和分辨率 均增加約3倍，使得在同樣的亮度下與其它顯示設(shè)備相比功耗更低；這種技術(shù)需要液晶 響應(yīng)時(shí)間小于1ms，而普通的向列相液晶的響應(yīng)時(shí)間卻在IOms左右，達(dá)不到液晶響應(yīng)時(shí) 間要求。另一個(gè)問題是難以在透射區(qū)和反射區(qū)同時(shí)獲得相同的透射和反射電光特性。這 是由于透反液晶顯示器的透射區(qū)采用背光源發(fā)光模式，光線僅需穿過液晶分子層一次； 而反射區(qū)使用周圍環(huán)境的光作為光源，因此光線需要穿過液晶分子層兩次；這種狀況使 得光線在通過反射區(qū)時(shí)的相位差為透射區(qū)時(shí)的2倍，造成了透射區(qū)和反射區(qū)難以同時(shí)獲 得相同的透射和反射電光特性。對(duì)此，透反液晶顯示器采用雙盒厚設(shè)計(jì)方案，即透射區(qū) 的液晶盒厚為反射區(qū)液晶盒厚的2倍，使得光線在通過反射區(qū)時(shí)的相位差與透射區(qū)時(shí)的 相位差相等，以達(dá)到在透射區(qū)和反射區(qū)同時(shí)獲得相同的透射和反射電光特性的目的。但 雙盒厚透反液晶顯示面板制造工序復(fù)雜，而且由于不同的盒厚造成了透射區(qū)的響應(yīng)時(shí)間 與反射區(qū)的響應(yīng)時(shí)間不相等。藍(lán)相液晶顯示器與向列相、近晶相和膽留相液晶顯示器相比有諸多優(yōu)點(diǎn)(1) 不需要任何取向?qū)?，這使得制造工序大大簡(jiǎn)化，同時(shí)也降低了成本；(2)響應(yīng)時(shí)間在亞 毫秒級(jí)，有助于減少運(yùn)動(dòng)圖像的模糊，可以實(shí)現(xiàn)彩色時(shí)序顯示；(3)處于暗態(tài)時(shí)，藍(lán)相 液晶是光學(xué)各向同性的，因此其視角寬且對(duì)稱；(4)只要液晶盒厚度超過克爾效應(yīng)所決 定的最大穿透深度，透過率對(duì)液晶盒厚度的變化就不敏感，這種特性尤其適合于制造大 屏幕或單片液晶顯示器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，包括上基板10和下基板20， 彼此相對(duì)設(shè)置且被分別分成透射區(qū)和反射區(qū)，透射區(qū)和反射區(qū)的液晶層30均使用相同的 藍(lán)相液晶材料，透射區(qū)和反射區(qū)采用相同的液晶盒厚度d;上基板10包括上基板玻璃層111上基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片121上基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片13和上基板偏振片14；下基板20包括下基板玻璃層2 l1下基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片221下基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片23和下基板偏振片24；其中上基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片12和下基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片22光軸方向相互垂直，上基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片13和下基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片23光軸方向相互垂直，上基板偏振片14和下基板偏振片24透光軸方向相互垂直；反射層25置于鈍化層28內(nèi)部；鈍化層28置于下基板20上方；透射區(qū)透明墻形電極27和反射區(qū)透明梯形電極26置于鈍化層28上方。
優(yōu)選地，單盒厚透反藍(lán)相液晶盒厚d三15 u m且d主5 u m。
優(yōu)選地，所述液晶盒厚d—lo u m。
優(yōu)選地，透射區(qū)透明墻形電極27的高度h1一d。
優(yōu)選地，透射區(qū)透明墻形電極27的寬度w1三4 u m且w1主l u m。[OO10] 優(yōu)選地，所述電極寬度w1一2 u m。[OO11] 優(yōu)選地，反射區(qū)透明梯形電極26的高度h。三8 u m且h。主2 u m。[OO12] 優(yōu)選地，所述電極高度h＼2—5 u m。[OO13] 優(yōu)選地，反射區(qū)透明梯形電極26的底部的寬度WE，三4 u m且WE，主l u m。[OO14] 優(yōu)選地，所述底部寬度w。1一2 u m。[OO15] 優(yōu)選地，反射區(qū)透明梯形電極26的頂部寬度WR，三2 u m且WR，主o。5 u m。[OO16] 優(yōu)選地，所述頂部寬度w。，一l u m。[OO17] 優(yōu)選地，透射區(qū)透明墻形電極27和反射區(qū)的透明梯形電極26具有相同的電極間隔l三lo u m且l主2 u m。[OO18] 優(yōu)選地，所述電極間隔l一5 u m。四

[OO19] 附圖l為本發(fā)明的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器的結(jié)構(gòu)圖。
附圖2是采用凸起的長(zhǎng)方形電極和共面轉(zhuǎn)換(工PS)電極的藍(lán)相液晶顯示器的電壓一透過率曲線。
附圖2曲線工是采用普通共面轉(zhuǎn)換(工PS)電極的藍(lán)相液晶顯示器電壓一透過率曲線。
附圖2曲線工工是采用凸起的長(zhǎng)方形電極的藍(lán)相液晶顯示器電壓一透過率曲線。
附圖2是作為對(duì)比圖顯示出了本發(fā)明的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器所采用的凸起電極在能耗和光效方面要優(yōu)于共面轉(zhuǎn)換(工PS)電極。
附圖3為本發(fā)明的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器的電壓一透過率曲線和電壓一反射率曲線及其對(duì)照曲線。
附圖3曲線工為采用透明墻形電極的電壓一透過率曲線；附圖3曲線工工1工工工1工V分別為采用透明墻形電極1透明矩形電極1透明梯形電極的電壓一反射率曲線。
附圖3曲線工和工V具有比較好的透射和反射光效率相匹配的效果。附圖3曲線V和V工分別是歸一化的曲線工和工V。
附圖4為本發(fā)明的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器的(a)透射區(qū)和(b)反射區(qū)全視區(qū)對(duì)比度等高線圖(光波長(zhǎng)入一550nm)。
上述各附圖中的圖示標(biāo)號(hào)為
11上基板玻璃層，12上基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片，13上基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片，14上基板偏振片，2l下基板玻璃層，22下基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片，23下基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片，24下基板偏振片，25反射層，26反射區(qū)透明梯形電極，27透 射區(qū)透明墻形電極，28鈍化層，30藍(lán)相液晶層。
五具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)說明本發(fā)明提出的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器的實(shí)施例，對(duì)本發(fā) 明進(jìn)行進(jìn)一步的具體描述。有必要在此指出的是，以下實(shí)施例只用于本發(fā)明做進(jìn)一步的 說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本
發(fā)明內(nèi)容
對(duì)本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器。如附圖1所示，該透 反液晶顯示器的透射區(qū)和反射區(qū)具有相同的液晶盒厚度d ；上基板10包括上基板玻璃層 11、上基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片12、上基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片13和上基板偏振片 14；下基板20包括下基板玻璃層21、下基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片22、下基板寬帶二分 之一波長(zhǎng)波片23和下基板偏振片24 ；上基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片12和下基板寬帶四 分之一波長(zhǎng)波片22光軸方向相互垂直，上基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片13和下基板寬帶二 分之一波長(zhǎng)波片23光軸方向相互垂直，上基板偏振片14和下基板偏振片24透光軸方向 相互垂直；反射層25置于鈍化層28內(nèi)部；鈍化層28置于下基板20上方；透射區(qū)透明 墻形電極27和反射區(qū)透明梯形電極26置于鈍化層28上方。設(shè)定下基板偏振片24透光軸方向?yàn)?°，那么下基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片23 光軸方向?yàn)?5°，下基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片22光軸方向?yàn)?5°，上基板寬帶四分之 一波長(zhǎng)波片12光軸方向?yàn)?15°，上基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片13光軸方向?yàn)?75°， 上基板偏振片14透光軸方向?yàn)?0°。本實(shí)施例中的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器通過設(shè)置液晶盒厚d S 15 μ m且 d>5um ；透射區(qū)采用透明墻形電極27，其高度hT = d，其寬度wTS4l·! 111且巧21 μ m ； 反射區(qū)采用透明梯形電極26，其高度hRS8ym且d2 2ym，其底部寬度wR1 S 4 μ m且 wR1 > 1 μ m,其頂部寬度ΛνΚ25 2μιη且ΛνΚ22 0.5μιη ；透射區(qū)透明墻形電極27和反射區(qū) 的透明梯形電極26具有相同的電極間隔1 ^ 10 μ m且1 ^ 2 μ m ；得到良好的相匹配的透反 區(qū)電光特性。本發(fā)明的另一實(shí)施例使用的是聚合物穩(wěn)定藍(lán)相液晶材料，它的特性參數(shù)為克 爾系數(shù)K = 12.7nm/V2,電致飽和雙折射系數(shù)(Δη)。= 0.2(λ = 550nm)。透反藍(lán)相液晶 顯示器透射區(qū)和反射區(qū)具有相同的液晶盒厚d = 10 μ m。透射區(qū)采用透明墻形電極27， 其高度hT = d，其寬度wT = 2ym。反射區(qū)采用透明梯形電極26，其高度hR = 5ym， 其底部寬度wR1 = 2 μ m，其頂部寬度wR2 = 1 μ m。透射區(qū)透明墻形電極27和反射區(qū)的 透明梯形電極26具有相同的電極間隔1 = 5μιη。附圖2為采用凸起的長(zhǎng)方形電極和普通共面轉(zhuǎn)換(IPS)電極的藍(lán)相液晶顯示器電 壓-透過率曲線。附圖2曲線I是采用普通共面轉(zhuǎn)換(IPS)電極的藍(lán)相液晶顯示器電壓-透 過率曲線，該電極寬度為2 μ m，電極間隔為5 μ m，該藍(lán)相液晶顯示器盒厚為10 μ m ； 附圖2曲線II是采用凸起的長(zhǎng)方形電極的藍(lán)相液晶顯示器電壓-透過率曲線，該電極高 度為5μιη，電極寬度為2 μ m，電極間隔為5 μ m，該藍(lán)相液晶顯示器盒厚為10 μ m ；從 附圖2中電壓-透過率曲線I可以得知，采用普通共面轉(zhuǎn)換(IPS)電極的藍(lán)相液晶顯示器的工作電壓為 23.0Vms，透射光效率為 56.0% ；從附圖2中電壓-透過率曲線II可以 得知，采用凸起的長(zhǎng)方形電極藍(lán)相液晶顯示器的工作電壓為 11.5Vms，透射光效率為 60.0%；由附圖2可見采用凸起的電極可以得到更低的工作電壓和更高的光效率；因此在 本發(fā)明中采用凸起電極設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，即透射區(qū)采用凸起的透明墻形電極27，反射區(qū)采用凸 起的透明梯形電極26。附圖3為本發(fā)明的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器的電壓-透過率曲線和電 壓-反射率曲線及其對(duì)照曲線。該單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器盒厚d= 10 μ m。附圖3 曲線I是本發(fā)明的采用透明墻形電極27的透反藍(lán)相液晶顯示器透射區(qū)的電壓-透過率曲 線，該電極高度hT = IOym,電極寬度巧=〗^!^電極間隔1 = 5μιη;附圖3曲線II 是的透反藍(lán)相液晶顯示器反射區(qū)的電壓_反射率曲線，該電壓_反射率曲線作為對(duì)照結(jié) 果，反射區(qū)電極采用了相同于附圖3曲線I的透射區(qū)透明墻形電極27;附圖3曲線III是 透反藍(lán)相液晶顯示器反射區(qū)的電壓-反射率曲線，該電壓_反射率曲線作為對(duì)照結(jié)果，采 用的透明長(zhǎng)方形電極，該長(zhǎng)方形電極相當(dāng)于附圖3曲線I透明墻形電極27的高度減半后的 結(jié)構(gòu)，即該電極高度為5 μ m，電極寬度為2 μ m，電極間隔為5μιη;附圖3曲線IV是本 發(fā)明單盒厚藍(lán)相液晶顯示器的反射區(qū)采用透明梯形電極26的電壓_反射率曲線，該電極 是將附圖3曲線III長(zhǎng)方形電極的頂部寬度減半，即該電極高度hR = 5ym，其底部寬度 wR1 = 2ym,其頂部寬度wR2 = lym，電極間隔1 = 5μιη;從附圖3中可以看出，在反 射區(qū)采用透明梯形電極26的單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器反射區(qū)的電壓_反射率曲線IV， 與反射區(qū)的電壓-反射率曲線II和m比較，與在透射區(qū)采用透明墻形電極27的電壓-透 過率曲線I匹配的比較好；而且反射區(qū)的電壓-反射率曲線IV，與反射區(qū)的電壓-反射率 曲線II和III比較，得到了較高的反射光效率 68.0% ；附圖3中曲線V和VI分別是歸 一化的電壓-透過率曲線I和電壓-反射率曲線IV，可見它們得到了一個(gè)較好的透射和反 射光效率相匹配的效果。附圖4為本發(fā)明的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器的(a)透射區(qū)和(b)反射區(qū)全 視區(qū)對(duì)比度等高線圖(光波長(zhǎng)λ = 550nm)。從附圖4(a)中可以看出，透射區(qū)對(duì)比度等 高線1000 1覆蓋了整個(gè)20°視區(qū)，對(duì)比度等高線10 1幾乎覆蓋了整個(gè)視區(qū)；從圖 附4(b)中可以看出，反射區(qū)對(duì)比度等高線100 1覆蓋了整個(gè)30°視區(qū)，對(duì)比度等高線 10 1覆蓋了 50°視區(qū)；因此，本發(fā)明的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器在透反區(qū)域都 得到了一個(gè)很好寬視角。這種寬視角主要得益于本發(fā)明采用的藍(lán)相液晶材料，因?yàn)樗?關(guān)態(tài)的暗態(tài)下表現(xiàn)出了光學(xué)各相同性，這是現(xiàn)有液晶顯示器廣泛采用的扭曲向列相液晶 所不具備的性質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，包括上基板(10)和下基板(20)，彼此相對(duì)設(shè)置且被分別分成透射區(qū)和反射區(qū)，透射區(qū)和 反射區(qū)的液晶層(30)均使用相同的藍(lán)相液晶材料，透射區(qū)和反射區(qū)采用相同的液晶盒厚 度d;上基板(10)包括上基板玻璃層(11)、上基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片(12)、上基板寬 帶二分之一波長(zhǎng)波片(13)和上基板偏振片(14)；下基板(20)包括下基板玻璃層(21)、下基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片(22)、下基板寬 帶二分之一波長(zhǎng)波片(23)和下基板偏振片(24)；其中上基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片(12)和下基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片(22)光軸方 向相互垂直，上基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片(13)和下基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片(23)光 軸方向相互垂直，上基板偏振片(14)和下基板偏振片(24)透光軸方向相互垂直；反射層(25)置于鈍化層(28)內(nèi)部；鈍化層(28)置于下基板(20)上方；透射區(qū)透明 墻形電極(27)和反射區(qū)透明梯形電極(26)置于鈍化層(28)上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，所述液晶盒厚 d$15iimiid25iim。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，所述液晶盒厚 d = 10 μ m0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，透射區(qū)透明墻 形電極(27)的高度hT = d。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，透射區(qū)透明墻 形電極(27)的寬度\ντ$4μ m且wT2 1 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，透射區(qū)透明墻 形電極(27)的寬度wT = 2μιη。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，反射區(qū)透 明梯形電極(26)的高度、$84!11且1111224111，反射區(qū)透明梯形電極(26)的底部 寬度wR1S4ym且wR12 lym，反射區(qū)透明梯形電極(26)的頂部寬度wR2 S 2 μ m且 wR2 > 0.5 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，反射區(qū)透明梯 形電極(26)的高度hR = 5μιη，反射區(qū)透明梯形電極(26)的底部寬度wR1 = 2μιη，反 射區(qū)透明梯形電極(26)的頂部寬度wR2 = lym。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，透射區(qū)透明墻 形電極(27)和反射區(qū)的透明梯形電極(26)具有相同的電極間隔Ι5 0μιη且Ι2 2μιη。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，透射區(qū)透明 墻形電極(27)和反射區(qū)的透明梯形電極(26)具有相同的電極間隔1 = 5μιη。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單盒厚透反藍(lán)相液晶顯示器。其特征是該透反液晶顯示器透射區(qū)和反射區(qū)的液晶層均使用相同的藍(lán)相液晶材料；透射區(qū)和反射區(qū)采用相同的液晶盒厚度。在透射區(qū)采用透明墻形電極，在反射區(qū)采用透明梯形電極。通過優(yōu)化設(shè)置透射區(qū)透明墻形電極和反射區(qū)透明梯形電極的結(jié)構(gòu)，以及透反藍(lán)相液晶盒厚，得到相匹配的透反區(qū)電光特性和大的觀看視角。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102012588SQ20101059129
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者宋呈群, 李大海, 王瓊?cè)A 申請(qǐng)人:四川大學(xué)