專利名稱：具有高透射和寬視角特性的透射反射型液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及透射反射型液晶顯示(LCD)裝置。更特別地，本發(fā)明涉及具有高透射和寬視角特性的透射反射型LCD裝置。
背景技術：
如本領域所公知的，LCD裝置分為利用背光單元作為其光源的透射LCD裝置和利用自然光作為其光源的反射LCD裝置。由于透射LCD裝置采用背光單元來產生光，所以它能在暗處顯示亮圖像。然而，這樣的背光單元會增加透射LCD裝置的功耗。相反，反射LCD利用自然光作為光源而沒有采用背光單元，因此它能以低功耗顯示圖像。但是，反射LCD裝置不能在暗處使用。
為了解決透射和反射LCD裝置的上述問題，已經提出了透射反射型LCD裝置。透射反射型LCD裝置可根據環(huán)境選擇性地用作透射LCD裝置或反射LCD裝置，從而它能在亮的地方以較低功耗顯示圖像，同時在暗的地方利用背光單元顯示圖像。
圖1是示出傳統透射反射型LCD裝置的截面圖。
如圖1所示，傳統透射反射型LCD裝置包括陣列基板10、與陣列基板10相對地布置的濾色器基板20、以及置于陣列基板10與濾色器基板20之間包括液晶分子32的液晶層30。
陣列基板10具有下玻璃基板11，其上表面形成有反射電極12和透明電極13。下偏振板14形成在包括反射電極12和透明電極13的下玻璃基板的整個表面之上。另外，下配向層15形成在下偏振板14上。
濾色器基板20具有上玻璃基板21，其下表面形成有濾色器22。透明公共電極23形成在濾色器22上，上配向層24形成在透明公共電極23上。另外，上偏振板25附著到上玻璃基板21的上表面。
根據具有上述結構的傳統透射反射型LCD裝置，下偏振板14容置于陣列基板10中下配向層15與反射電極12之間，因此傳統透射反射型LCD裝置可以以單單元間隙(single cell gap)制造。另外，通過采用90°TN(扭轉向列)模式可以改善透射率。
一般地，延遲膜設置在透射反射型LCD裝置的陣列基板和濾色器基板中從而改善透射反射型LCD裝置的視角特性。然而，根據傳統透射反射型LCD裝置，下偏振板涂覆在陣列基板的下玻璃基板上，從而難以將延遲膜附著到下玻璃基板的內部部分。
當然，延遲膜可以附著到濾色器基板。但是，在該情況下，光補償僅能沿一個方向實現。即，光補償不能沿與所述一個方向垂直的方向實現，從而視角特性會被降低(SID 04′，PP.1160-1109)。

發(fā)明內容
因此，進行本發(fā)明以解決發(fā)生在現有技術中的上述問題，且本發(fā)明的一個目的是提供一種即使偏振板容置于陣列基板中也能改善視角特性的透射反射型LCD裝置。
為了實現上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，提供一種透射反射型液晶顯示(LCD)裝置，包括第一和第二基板，彼此相對地布置；反射和透明電極，形成在所述第一基板的一個表面上同時面對所述第二基板；下偏振板，形成在所述反射和透明電極上；下配向層，布置在所述下偏振板上；濾色器，形成在所述第二基板的一個表面上同時面對所述第一基板；透明公共電極，形成在所述濾色器上；上配向層，形成在所述透明公共電極上；兩延遲膜，順序附著到所述第二基板的外部部分；上偏振板，附著到所述兩延遲膜的外延遲膜的外表面；以及液晶層，包括置于所述第一和第二基板之間的多個液晶分子。
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述下偏振板的透射軸以90±3°的角與所述上偏振板的透射軸交叉。
所述延遲膜包括盤形液晶分子，所述兩延遲膜的光透射軸以90±3°的角彼此交叉。
所述下配向層的摩擦角為-45±3°，所述上配向層的摩擦角為45±3°。
所述下配向層的摩擦方向以0±3°的角與所述下偏振板的透射軸交叉。
布置在所述第二基板的外部分的上延遲膜的光透射軸對應于所述下配向層的摩擦方向，布置在所述上偏振板上的下延遲膜的光透射軸對應于所述上配向層的摩擦方向。
當光波長為550nm±10nm時，所述延遲膜沿垂直方向的光相位延遲值為50至200nm且盤形液晶分子的平均傾斜角為0至30°。
液晶層包括TN液晶分子，當光波長為550nm±10nm時所述液晶分子的dΔn為約0.30至0.50μm。
根據本發(fā)明的第二方面，提供一種透射反射型液晶顯示(LCD)裝置，包括第一和第二基板，彼此相對地布置；反射和透明電極，形成在所述第一基板的一個表面上同時面對所述第二基板；下偏振板，形成在所述反射和透明電極上；下配向層，布置在所述下偏振板上；濾色器，形成在所述第二基板的一個表面上同時面對所述第一基板；透明公共電極，形成在所述濾色器上；上偏振板，附著到所述透明公共電極的上表面；兩延遲膜，順序附著到所述上偏振板；上配向層，布置在所述兩延遲膜的外延遲膜的外表面上；以及液晶層，包括置于所述第一和第二基板之間的多個液晶分子。
這里，所述下偏振板的透射軸以90±3°角與所述上偏振板的透射軸交叉。
所述延遲膜包括盤形液晶分子，所述兩延遲膜的光透射軸以90±3°角彼此交叉。
所述下配向層的摩擦角為-45±3°，所述上配向層的摩擦角為45±3°。
所述下配向層的摩擦方向以90±3°角與所述下偏振板的透射軸交叉。
布置在所述上偏振板下方的上延遲膜的光透射軸對應于所述下配向層的摩擦方向，布置在所述上配向層上的下延遲膜的光透射軸對應于所述上配向層的摩擦方向。
當光波長為550nm±10nm時，所述延遲膜沿垂直方向的光相位延遲值為50至200nm且盤形液晶分子的平均傾角為0至30°。
所述液晶層包括TN液晶分子，且當光波長為550nm±10nm時所述液晶分子的dΔn為約0.30至0.50μm。
另外，所述下配向層的摩擦角為-45±3°，所述下配向層的摩擦方向以90±3°角與所述下偏振板的透射軸交叉，所述上配向層的摩擦角為45±3°，所述上配向層的摩擦方向以90±3°角與所述上偏振板的透射軸交叉。


通過下面結合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯，附圖中圖1是示出傳統透射反射型LCD裝置的截面圖；圖2是示出根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置的截面圖；圖3是示出在根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置中使用的延遲膜的視圖；圖4是示出根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置中的延遲膜和TN液晶單元的結構的視圖；圖5是透視圖，示出根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置中偏振板的透射軸、延遲膜的光透射軸、以及上和下配向層的摩擦方向；圖6是用于解釋根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置的視角特性的視圖；圖7是示出根據本發(fā)明另一實施例的透射反射型LCD裝置的截面圖；以及圖8是透視圖，示出根據本發(fā)明另一實施例的透射反射型LCD裝置中偏振板的透射軸、延遲膜的光透射軸、以及上和下配向層的摩擦方向。
具體實施例方式
現在將參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
首先將簡要解釋本發(fā)明的技術原理。根據本發(fā)明，當下偏振板容置于陣列基板中時，利用盤形(disc-shaped)液晶分子的兩個延遲膜以這樣的方式布置在濾色器基板的上偏振板之下，即，使兩延遲膜的光透射軸以90±3°角彼此交叉。這里，兩延遲膜的光透射軸通過平均化設置在延遲膜中的液晶分子的光透射軸而得到。
在該情況下，不僅沿一個方向，而且沿與所述一個方向垂直的方向也可以實現光補償。因此，可以改善透射反射型液晶顯示(LCD)裝置的視角特性。
因此，根據本發(fā)明的透射反射型LCD裝置可以表現出高透射率，因為下偏振板容置于陣列基板中，且由于具有彼此交叉的光透射軸的兩延遲膜布置在濾色器基板中而能改善視角特性。
圖2是示出根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置的截面圖。下面，將參照圖2詳細說明本發(fā)明。應注意，圖1和圖2中相同的附圖標記用于指代相同的元件。
如圖2所示，本發(fā)明的透射反射型LCD裝置包括陣列基板10、與陣列基板10相對地布置的濾色器基板20、以及置于陣列基板10與濾色器基板20之間包括液晶分子32的液晶層30。
陣列基板10具有下玻璃基板11，其上表面形成有由具有卓越反射性的不透明金屬構成的反射電極12和由透明金屬例如ITO構成的透明電極13。下偏振板14形成在包括反射電極12和透明電極13的下玻璃基板的整個表面之上。另外，下配向層15形成在下偏振板14上從而當電場未施加到液晶分子時決定液晶分子的初始配向方向。
濾色器基板20具有上玻璃基板21，其下表面形成有R、G和B濾色器22以及黑矩陣(未示出)。公共電極23形成在濾色器22上。公共電極23由透明金屬例如ITO構成，其與陣列基板10的反射電極12和透明電極13一起產生電場。類似于下配向層15，上配向層24形成在公共電極23上從而當電場未施加到液晶分子時決定液晶分子的初始配向方向。另外，包括盤形液晶分子的兩延遲膜26和27附著到上玻璃基板21的上表面。上偏振板25附著到延遲膜26的上表面。兩延遲膜26和27通過利用具有盤形分子的液晶制造，其中兩延遲膜的光透射軸以90±3°角彼此交叉，由此補償TN液晶單元的上和下層產生的雙折射。
液晶層30包括90°TN液晶分子從而改善其透射率。這里，當光波長是550nm±10nm時，所述液晶的dΔn為約0.30至0.50μm。
在上述結構中，下偏振板14容置于陣列基板10中透明電極13與下配向層15之間。這里，具有反射電極12的反射部分的單元間隙與具有透明電極13的透射部分的單元間隙相同，從而透射反射型LCD裝置具有高透射特性。
圖3是示出在根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置中使用的延遲膜的視圖，其中箭頭代表通過平均化盤形液晶分子的光透射軸得到的光透射軸。
如圖3所示，本發(fā)明的延遲膜可以通過連續(xù)改變盤形液晶分子40的配向而得到。即，配向盤形液晶分子40使得其相對于視角的相位差(phasedifference)可連續(xù)改變，由此改善視角特性。盤形液晶分子40在液晶層30的下邊界區(qū)域附近水平配向，在液晶層30的上邊界區(qū)域附近垂直配向。
圖3右側的圖示出了用于計算沿垂直方向的相位延遲值(Rth)的公式以及盤形液晶分子的平均傾角(β)。
Rth＝[(Nx+Ny)/2-Nz]×d例如，根據本發(fā)明，當光波長為550nm±10nm時，延遲膜沿垂直方向的相位延遲值(Rth)為50至200nm。這時，盤形液晶分子40的平均傾角(β)為0至30°。
圖4是示出根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置中的延遲膜和TN液晶單元的結構的視圖。
如果電壓施加到TN液晶層30，一些液晶分子會在上和下基板附近TN液晶層30的上和下部分處水平配向且一些液晶分子在TN液晶層30的中心部分垂直配向。由于液晶分子的配向狀態(tài)會根據視角而改變，TN液晶層30會表現出相位差。因此，有必要通過利用延遲膜來補償所述相位差從而改善視角特性。
為此，根據本發(fā)明的透射反射型LCD裝置包括兩延遲膜26和27，其以這樣的方式布置在濾色器基板的上偏振板之下，即，兩延遲膜26和27的光透射軸以90±3°角彼此交叉。這時，上延遲膜26的光透射軸對應于陣列基板的下配向層的摩擦方向(rubbing direction)，由此補償TN液晶層30的下液晶層中發(fā)生的雙折射。另外，下延遲膜27的光透射軸對應于濾色器基板的上配向層的摩擦方向，由此補償TN液晶層30的上液晶層中發(fā)生的雙折射。因此，根據本發(fā)明的透射反射型LCD裝置具有寬視角特性。
圖5是透視圖，示出根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置中偏振板的透射軸、延遲膜的光透射軸、以及上和下配向層的摩擦方向。
如圖5所示，陣列基板的下配向層的摩擦角是-45±3°，濾色器基板的上配向層的摩擦角是45±3°。這時，下配向層的摩擦方向與下偏振板14的光透射軸在0±3°的容差內基本相同。
上偏振板25的透射軸以90±3°角與下偏振板14的透射軸交叉。另外，兩延遲膜26和27的光透射軸可以以90±3°角彼此交叉。這時，上延遲膜26的光透射軸對應于陣列基板的下配向層的摩擦方向，從而補償發(fā)生在TN液晶層30的下液晶層中的雙折射。另外，下延遲膜27的光透射軸對應于濾色器基板的上配向層的摩擦方向，從而補償發(fā)生在TN液晶層30的上液晶層中的雙折射。
圖6示出了模擬結果，顯示透射模式LCD裝置和反射模式LCD裝置的對比度曲線，用于解釋根據本發(fā)明一實施例的透射反射型LCD裝置的視角特性。該模擬在如下條件進行入射光波長550nm；液晶的dΔn0.38μm；延遲膜沿垂直方向的相位延遲(Rth)137nm；盤形液晶分子的平均傾角15.5°；基板陣列的下配向層的摩擦角-45°；濾色器基板的上配向層的摩擦角45°。
參照圖6，透射模式LCD裝置在對比度為10的情況下表現出沿水平方向大于110°且沿垂直方向大于100°的寬視角特性。另外，反射模式LCD裝置在對比度為10的情況下表現出沿水平方向大于160°且沿垂直方向大于120°的寬視角特性。
因此，通過將下偏振板容置于陣列基板中且在濾色器基板的上偏振板下面以兩延遲膜的光透射軸以90±3°角彼此交叉的方式布置兩延遲膜，該透射反射型LCD裝置能改善其視角特性以及透射率。
圖7和8是示出根據本發(fā)明另一實施例的透射反射型LCD裝置的視圖，其中圖7是該透射反射型LCD裝置的截面圖，圖8是該透射反射型LCD裝置的透視圖，圖8示出偏振板的透射軸、延遲膜的光透射軸、以及上和下配向層的摩擦方向。
如圖7所示，根據本發(fā)明另一實施例，上偏振板25容置于與陣列基板10相對的濾色器基板20中。另外，兩延遲膜26和27也容置于濾色器基板20中，同時在上偏振板25下方順序布置以用于光補償。
詳細地，根據本發(fā)明另一實施例，濾色器基板20包括上玻璃基板21，其下表面形成包括黑矩陣的濾色器22。另外，公共電極23形成在濾色器22的下表面且上偏振板25附著到公共電極23的下表面。兩延遲膜26和27在上偏振板25下方順序布置使得兩延遲膜26和27的光透射軸能以90±3°角彼此交叉。上配向層24形成在延遲膜27的下表面。
陣列基板10具有與前面實施例的結構相同的結構，因此下面將不進行進一步說明。
參照圖8，濾色器基板的上偏振板25的透射軸可以以90±3°角與容置于陣列基板10中的下偏振板14的透射軸交叉。陣列基板的下配向層的摩擦角是-45±3°，濾色器基板的上配向層的摩擦角是45±3°。
與本發(fā)明前面的實施例不同，根據本發(fā)明另一實施例下配向層的摩擦方向以90±3°角與下偏振板的透射軸交叉。布置在上偏振板25下方的上延遲膜26的光透射軸可以以90±3°角與上配向層的摩擦方向交叉。相反，下延遲膜27的光透射軸可對應于上配向層的摩擦方向。因此，發(fā)生在TN液晶層30的上和下液晶層中的雙折射可借助于兩延遲膜26和27被補償。
如上所述，通過將下偏振板容置于陣列基板中且布置兩延遲膜在濾色器基板的上偏振板下方使得兩延遲膜的光透射軸以90±3°角彼此交叉，根據本發(fā)明的透射反射型LCD裝置可有效實現光補償。因此，根據本發(fā)明的透射反射型LCD裝置可借助于容置于陣列基板中的下偏振板表現出高透射率且借助于兩延遲膜能改善視角特性。
盡管為了說明目的而描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領域技術人員能夠理解，在不脫離本發(fā)明的權利要求所定義的精神和范圍的情況下可進行各種修改、增加和替代。
權利要求
1.一種透射反射型液晶顯示裝置，包括第一和第二基板，彼此相對地布置；反射和透明電極，形成在所述第一基板的一個表面上同時面對所述第二基板；下偏振板，形成在所述反射和透明電極上；下配向層，布置在所述下偏振板上；濾色器，形成在所述第二基板的一個表面上同時面對所述第一基板；透明公共電極，形成在所述濾色器上；上配向層，形成在所述透明公共電極上；兩延遲膜，順序附著到所述第二基板的外部分；上偏振板，附著到所述兩延遲膜的外延遲膜的外表面；以及液晶層，包括置于所述第一和第二基板之間的多個液晶分子。
2.如權利要求1所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述下偏振板的透射軸以90±3°角與所述上偏振板的透射軸交叉。
3.如權利要求1所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述延遲膜包括盤形液晶分子。
4.如權利要求1所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述兩延遲膜的光透射軸以90±3°角彼此交叉。
5.如權利要求1所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述下配向層的摩擦角為-45±3°，所述上配向層的摩擦角為45±3°。
6.如權利要求1所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述下配向層的摩擦方向以0±3°角與所述下偏振板的透射軸交叉。
7.如權利要求1所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中布置在所述第二基板的外部分的上延遲膜的光透射軸對應于所述下配向層的摩擦方向，布置在所述上偏振板上的下延遲膜的光透射軸對應于所述上配向層的摩擦方向。
8.如權利要求1所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中當光波長為550nm±10nm時，所述延遲膜沿垂直方向的光相位延遲值為50至200nm且盤形液晶分子的平均傾角度為0至30°。
9.如權利要求1所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述液晶層包括TN液晶分子。
10.如權利要求1所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中當光波長為550nm±10nm時所述液晶分子的dΔn為約0.30至0.50μm。
11.一種透射反射型液晶顯示裝置，包括第一和第二基板，彼此相對地布置；反射和透明電極，形成在所述第一基板的一個表面上同時面對所述第二基板；下偏振板，形成在所述反射和透明電極上；下配向層，布置在所述下偏振板上；濾色器，形成在所述第二基板的一個表面上同時面對所述第一基板；透明公共電極，形成在所述濾色器上；上偏振板，附著到所述透明公共電極的上表面；兩延遲膜，順序附著到所述上偏振板；上配向層，布置在所述兩延遲膜的外延遲膜的外表面上；以及液晶層，包括置于所述第一和第二基板之間的多個液晶分子。
12.如權利要求11所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述下偏振板的透射軸以90±3°角與所述上偏振板的透射軸交叉。
13.如權利要求11所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述延遲膜包括盤形液晶分子。
14.如權利要求11所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述兩延遲膜的光透射軸以90±3°角彼此交叉。
15.如權利要求11所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述下配向層的摩擦角為-45±3°，所述上配向層的摩擦角為45±3°。
16.如權利要求11所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述下配向層的摩擦方向以90±3°角與所述下偏振板的透射軸交叉。
17.如權利要求11所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中布置在所述上偏振板下方的上延遲膜的光透射軸對應于所述下配向層的摩擦方向，布置在所述上配向層上的下延遲膜的光透射軸對應于所述上配向層的摩擦方向。
18.如權利要求11所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中當光波長為550nm±10nm時，所述延遲膜沿垂直方向的光相位延遲值為50至200nm且盤形液晶分子的平均傾角為0至30°。
19.如權利要求11所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述液晶層包括TN液晶分子，且當光波長為550nm±10nm時所述液晶分子的dΔn為大約0.30至0.50μm。
20.如權利要求11所述的透射反射型液晶顯示裝置，其中所述下配向層的摩擦角為-45±3°，所述下配向層的摩擦方向以90±3°角與所述下偏振板的透射軸交叉，所述上配向層的摩擦角為45±3°，所述上配向層的摩擦方向以90±3°角與所述上偏振板的透射軸交叉。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有高透射和寬視角特性的透射反射型LCD裝置。該透射反射型LCD裝置包括第一和第二基板，彼此相對地設置；反射和透明電極，形成在所述第一基板的一個表面上；下偏振板，形成在上述電極上；下配向層，布置在所述下偏振板上；濾色器，形成在所述第二基板的一個表面上；透明公共電極，形成在所述濾色器上；上配向層，形成在所述透明公共電極上；兩延遲膜，順序附著到所述第二基板的外部分；上偏振板，附著到所述兩延遲膜；以及液晶層，包括置于所述第一和第二基板之間的多個液晶分子。
文檔編號G02F1/1337GK1949053SQ20061010430
公開日2007年4月18日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權日2005年10月14日
發(fā)明者金完哲, 徐東瀣, 樸榮一 申請人:京東方顯示器科技公司