專利名稱：一種采用波紋形電極的透反藍(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，具體是一種透反藍(lán)相液晶顯示器。
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、反射式和透反式三種。透反液晶顯示器兼具透射液晶顯示器和反射液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)，既可以在室內(nèi)使用，也可以在室外使外。因此，它被廣泛地用于便攜式移動電子產(chǎn)品的顯示設(shè)備。薄膜晶體管(TFT)驅(qū)動技術(shù)的產(chǎn)生使液晶顯示器在亮度、對比度、層次感以及彩色顯示方面都有很大提高。為了解決液晶顯示的窄視角問題，面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)模式、邊緣電場轉(zhuǎn)換(FFS)模式、多疇垂直取向(MVA)模式、花樣垂直取向(PVA)模式等寬視角技術(shù)相繼被提出。然而，響應(yīng)速度一直是液晶顯示的弱項(xiàng)。近年來，隨著彩色時序顯示技術(shù)的發(fā)展，越來越多的液晶顯示器開始采用紅綠藍(lán)三基色發(fā)光二極管(RGB-LED)作為背光源。采用彩色時序顯示技術(shù)的液晶顯示器不需要彩色濾光膜，不但使光效率和分辨率均增加約3倍，同時還可以降低功耗。但是這種技術(shù)要求液晶的響應(yīng)時間小于lms，而普通向列相液晶的響應(yīng)時間在IOms左右，難以滿足要求。為了提升液晶顯示器的顯示質(zhì)量，響應(yīng)時間在亞毫秒范圍的藍(lán)相液晶材料日漸受到人們的重視。與目前廣泛使用的顯示用液晶材料相比，藍(lán)相液晶具有以下四個突出優(yōu)點(diǎn)(1) 藍(lán)相液晶的響應(yīng)時間在亞毫秒范圍，有助于減少運(yùn)動圖像的模糊，此外，在采用RGB-LED做背光源時，可以實(shí)現(xiàn)彩色時序顯示，無需彩色濾光膜；(2)藍(lán)相液晶不需要其它各種顯示模式所必需的取向?qū)?，不但簡化了制造工藝，也降低了成本?3)宏觀上，藍(lán)相液晶是光學(xué)各向同性的，從而使藍(lán)相液晶顯示器具有視角寬、暗態(tài)好的特點(diǎn)；(4)只要藍(lán)相液晶層厚度超過電場的穿透深度，液晶層厚度的變化對透射率的影響就可忽略，這種特性尤其適合于制造大屏幕或單板液晶顯示器。因此，藍(lán)相液晶顯示器最具有成為下一代顯示器的潛能。然而，藍(lán)相液晶顯示器也并非完美的液晶顯示器。在藍(lán)相液晶廣泛應(yīng)用之前，尚有兩大技術(shù)難題亟待解決工作電壓高和光效率低。為了降低工作電壓并提高光效率，突起電極結(jié)構(gòu)、墻形電極結(jié)構(gòu)、波紋形電極結(jié)構(gòu)、蝕刻面內(nèi)轉(zhuǎn)換電極結(jié)構(gòu)等新型的電極結(jié)構(gòu)先后被提出。另外，改進(jìn)藍(lán)相液晶材料的克爾系數(shù)也可降低工作電壓。透反藍(lán)相液晶顯示器綜合了透反液晶顯示器和藍(lán)相液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)。目前人們已經(jīng)提出了幾種透反藍(lán)相液晶顯示器，例如，采用突起電極結(jié)構(gòu)的透反藍(lán)相液晶顯示器和采用蝕刻面內(nèi)轉(zhuǎn)換電極結(jié)構(gòu)的透反藍(lán)相液晶顯示器等，它們都具有低工作電壓、寬視角的特點(diǎn)，同時透射區(qū)和反射區(qū)電光特性曲線也匹配得非常好。但是，這些透反藍(lán)相液晶顯示器的光效率都比較低。另外，突起電極的制造難度相對較大。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提出一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，包括上基板10、透明波紋形公共電極15、液晶層30、透明波紋形像素電極25、下基板20以及反射層26 ；上基板10和下基板20彼此平行設(shè)置且被分成透射區(qū)和反射區(qū)；所述的透射區(qū)和反射區(qū)的液晶層30均使用相同的藍(lán)相液晶材料；上基板10包括上基板玻璃層11、上基板四分之一波片12、上基板二分之一波片13和上基板偏振片14 ；下基板20包括下基板玻璃層21、下基板四分之一波片22、下基板二分之一波片23和下基板偏振片24 ； 上基板四分之一波片12和下基板四分之一波片22的光軸方向相互平行，上基板二分之一波片13和下基板二分之一波片23的光軸方向相互平行，上基板偏振片14和下基板偏振片 24的透光軸方向相互垂直；透明波紋形公共電極15涂覆在上基板玻璃層11上，透明波紋形像素電極25涂覆在下基板玻璃層21上，透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極 25具有相同的周期『，透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的傾角a τ，反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的傾角 a E ；反射層26置于反射區(qū)的下基板玻璃層21內(nèi)部。通過以下兩種方案可以平衡本發(fā)明的透射區(qū)和反射區(qū)之間的相位延遲。方案一 透射區(qū)和反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25采用相同的傾角即 cT=〃K，但是采用不同的液晶層厚度即式<式。方案二 透射區(qū)和反射區(qū)采用相同的液晶層厚度即式=式；但是透射區(qū)和反射區(qū)透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25采用不同的波紋形電極傾角即、>。R。優(yōu)選地，所述的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的周期『的范圍是-.W彡10// 。優(yōu)選地，所述的透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角、的范圍是10°彡O· τ彡80°。優(yōu)選地，所述的反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角0^的范圍是10°彡^彡80°。優(yōu)選地，所述的透射區(qū)的液晶層厚度 /τ的范圍是-.2 β m10// 。優(yōu)選地，所述的反射區(qū)的液晶層厚度^的范圍是2// 彡^彡徹Bi。優(yōu)選地，所述的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的尖角區(qū)域的透射率(反射率)幾乎為零，即液晶盒的死區(qū)，因此，這些尖角區(qū)域也可以采用鈍化處理，且不影響整體的透過率(反射率)，從而降低了制造難度。本發(fā)明提出的一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，由于采用了波紋形電極，不僅透射區(qū)與反射區(qū)的電光特性曲線匹配得非常好，而且還降低了工作電壓、提高了光效率。另外，與現(xiàn)有技術(shù)中采用突起電極結(jié)構(gòu)的透反藍(lán)相液晶顯示器相比，本發(fā)明采用波紋形電極，制造工藝更簡單。


附圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是實(shí)施例1的電壓-透射率和電壓-反射率曲線圖。附圖3是實(shí)施例1的全視區(qū)等對比度曲線圖。附圖4是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5是實(shí)施例2的電壓-透射率和電壓_反射率曲線圖。附圖6是實(shí)施例2的全視區(qū)等對比度曲線圖。
上述各附圖中的圖示標(biāo)號為
10上基板，11上基板玻璃層，12上基板四分之一波片，13上基板二分之一波片，14上基板偏振片，15透明波紋形公共電極，20下基板，21下基板玻璃層，22下基板四分之一波片， 23下基板二分之一波片，24下基板偏振片，25透明波紋形像素電極，26反射層，30液晶層。
具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能更進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例1
如附圖1所示，本發(fā)明的一個實(shí)施例，該采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器包括 上基板10、透明波紋形公共電極15、液晶層30、透明波紋形像素電極25、下基板20以及反射層26 ；上基板10和下基板20彼此平行設(shè)置且被分成透射區(qū)和反射區(qū)；所述的透射區(qū)的液晶層厚度式小于反射區(qū)的液晶層厚度式，且透射區(qū)和反射區(qū)的液晶層30均使用相同的藍(lán)相液晶材料；上基板10包括上基板玻璃層11、上基板四分之一波片12、上基板二分之一波片13和上基板偏振片14 ；下基板20包括下基板玻璃層21、下基板四分之一波片22、下基板二分之一波片23和下基板偏振片24 ；上基板四分之一波片12和下基板四分之一波片 22的光軸方向相互平行，上基板二分之一波片13和下基板二分之一波片23的光軸方向相互平行，上基板偏振片14和下基板偏振片24的透光軸方向相互垂直；透明波紋形公共電極 15涂覆在上基板玻璃層11上，透明波紋形像素電極25涂覆在下基板玻璃層21上，透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的周期『，透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的傾角a τ，反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的傾角〃κ ；所述透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角a τ等于反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角a RO設(shè)定下基板偏振片24的透光軸方向?yàn)?°，下基板二分之一波片23的光軸方向?yàn)?5°，下基板四分之一波片22的光軸方向?yàn)?75°，上基板四分之一波片12的光軸方向?yàn)?75°，上基板二分之一波片13的光軸方向?yàn)?5°，上基板偏振片14的透光軸方向?yàn)?90°。本實(shí)施例中使用的液晶材料的特性參數(shù)為在各向同性狀態(tài)時，藍(lán)相液晶的折射率為1. 5 ；在波長Λ =550nm時，最大雙折射(An)0=O. 2，克爾系數(shù)^=12. 68nm/V2。為了平衡透射區(qū)與反射區(qū)之間的相位延遲，實(shí)現(xiàn)透反藍(lán)相液晶顯示器的透射區(qū)和反射區(qū)的電光特性曲線相匹配，透射區(qū)和反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25采用相同的傾角即0^二0^，但是采用不同的液晶層厚度即為<式。反射區(qū)采用較大的液晶層厚度式，產(chǎn)生一個較弱的電場，從而使環(huán)境光線兩次通過液晶層和背光源光線一次通過液晶層累積的相位相同。首先，為了降低工作電壓和提高光效率，本實(shí)施例的透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選為『=40// ，
, d, =3.5// 。然后，我們保持σ σ 60°，只需優(yōu)化反射區(qū)的液晶層厚度式來平衡光線在透射區(qū)和反射區(qū)的相位延遲。最后，我們得到，在式=6// 的時候，透射區(qū)與反射區(qū)和電光特性曲線匹配得相當(dāng)好。
附圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的透射區(qū)和反射區(qū)的電壓-透射率曲線(實(shí)線)、電壓-反射率曲線(虛線)、歸一化電壓-透射率曲線(帶空心圓的實(shí)線)和歸一化電壓-反射率曲線 (帶方形的虛線)。從附圖2中我們可以看出透射區(qū)的透射率最大廣87. 9%)時的工作電壓為 9. 5V ；反射區(qū)的反射率最大廣80. 3%)時的工作電壓為9. 5V?？梢?，該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了低工作電壓、高光效率，同時透射區(qū)與反射區(qū)的電光特性曲線也匹配得相當(dāng)好。液晶盒中的藍(lán)相液晶可以看作是由很多的藍(lán)相液晶單元構(gòu)成。在不施加電壓的條件下，藍(lán)相液晶單元呈光學(xué)各向同性，結(jié)合上基板四分之一波片12，上基板二分之一波片 13，下基板二分之一波片23，下基板四分之一波片22，使得整個液晶盒呈現(xiàn)出一個非常好的暗態(tài)。在施加電壓的條件下，藍(lán)相液晶單元變成光學(xué)各向異性，其光軸沿著電場的方向。 光線在通過藍(lán)相液晶層時，產(chǎn)生相位延遲，偏振態(tài)也隨之改變。附圖3 (a)和3 (b)分別為本實(shí)施例的透射區(qū)和反射區(qū)的全視區(qū)等對比度線。由附圖3可知，本實(shí)施例的視角寬且對稱，透射區(qū)對比度為10 1的曲線覆蓋了 70°的視角范圍，反射區(qū)對比度為10 1的曲線覆蓋了 40°的視角范圍。實(shí)施例2
如附圖4所示，本發(fā)明的一個實(shí)施例，該采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器包括 上基板10、透明波紋形公共電極15、液晶層30、透明波紋形像素電極25、下基板20以及反射區(qū)的反射層沈；上基板10和下基板20彼此平行設(shè)置且被分成透射區(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)的液晶層厚度^等于反射區(qū)的液晶層厚度^ ；上基板10包括上基板玻璃層11、上基板四分之一波片12、上基板二分之一波片13和上基板偏振片14 ；下基板20包括下基板玻璃層21、下基板四分之一波片22、下基板二分之一波片23和下基板偏振片M ；上基板四分之一波片12和下基板四分之一波片 22的光軸方向相互平行，上基板二分之一波片13和下基板二分之一波片23的光軸方向相互平行，上基板偏振片14和下基板偏振片M的透光軸方向相互垂直；透明波紋形公共電極 15涂覆在上基板玻璃層11上，透明波紋形像素電極25涂覆在下基板玻璃層21上，透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的周期『，透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的傾角a τ，反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的傾角〃κ ；所述透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角a τ大于反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角a RO設(shè)定下基板偏振片M的透光軸方向?yàn)?°，下基板二分之一波片23的光軸方向?yàn)?5°，下基板四分之一波片22的光軸方向?yàn)?75°，上基板四分之一波片12的光軸方向?yàn)?75°，上基板二分之一波片13的光軸方向?yàn)?5°，上基板偏振片14的透光軸方向?yàn)?90°。本實(shí)施例中使用的液晶材料的特性參數(shù)為在各向同性狀態(tài)時，藍(lán)相液晶的折射率為1. 5 ；在波長2 =550nm時，最大雙折射(」/ )。=(). 2，克爾系數(shù)#=12. 68nm/V2。為了平衡透射區(qū)與反射區(qū)之間的相位延遲，實(shí)現(xiàn)透反藍(lán)相液晶顯示器的透射區(qū)和反射區(qū)的電光特性曲線相匹配，透射區(qū)和反射區(qū)采用相同的液晶層厚度即式=式；但是透射區(qū)和反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25采用不同的波紋形電極傾角即στ>σκ。反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25采用較小的傾角〃κ，產(chǎn)生一個較小的水平電場分量，從而使環(huán)境光線兩次通過液晶層和背光源光線一次通過液晶層累積的相位相同。首先，為了降低工作電壓和提高光效率，本實(shí)施例的透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選為^40// ，a τ-60°， 式二3. 5// 。然后，我們保持為=式二3. 5// ，只需優(yōu)化反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角〃 !^來平衡光線在透射區(qū)和反射區(qū)的相位延遲。最后，我們得到，在〃κ=45°的時候，透射區(qū)與反射區(qū)和電光特性曲線匹配得相當(dāng)好。附圖5為本實(shí)施例的透射區(qū)和反射區(qū)的電壓-透射率曲線(實(shí)線)、電壓-反射率曲線(虛線)、歸一化電壓-透射率曲線(帶空心圓的實(shí)線)和歸一化電壓-反射率曲線(帶方形的虛線)。從附圖5中我們可以看出透射區(qū)的透射率最大廣87. 9%)時的工作電壓為9. 5V ； 反射區(qū)的反射率最大廣87. 4%)時的工作電壓為9. 5V?？梢?，該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了低工作電壓、 高光效率，同時透射區(qū)與反射區(qū)的電光特性曲線也匹配得相當(dāng)好。附圖6 (a)和6 (b)分別為本實(shí)施例的透射區(qū)和反射區(qū)的全視區(qū)等對比度線。由附圖6可知，本實(shí)施例的視角寬且對稱，透射區(qū)對比度為10 1的曲線覆蓋了 70°的視角范圍，反射區(qū)對比度為10 1的曲線覆蓋了 40°的視角范圍。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍的情況下對其形式和細(xì)節(jié)做出的各種改變，皆應(yīng)屬本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，包括上基板10、透明波紋形公共電極15、液晶層30、透明波紋形像素電極25、下基板20以及反射層26 ；上基板10和下基板20彼此平行設(shè)置且被分成透射區(qū)和反射區(qū)；所述透射區(qū)和反射區(qū)的液晶層30均使用相同的藍(lán)相液晶材料；上基板10包括上基板玻璃層11、上基板四分之一波片12、上基板二分之一波片13和上基板偏振片14 ；下基板20包括下基板玻璃層21、下基板四分之一波片22、下基板二分之一波片23和下基板偏振片24 ；上基板四分之一波片12和下基板四分之一波片22的光軸方向相互平行，上基板二分之一波片13和下基板二分之一波片23的光軸方向相互平行，上基板偏振片14和下基板偏振片24的透光軸方向相互垂直；透明波紋形公共電極15涂覆在上基板玻璃層11上，透明波紋形像素電極25涂覆在下基板玻璃層21上，透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的周期『，透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的傾角a τ，反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25具有相同的傾角a E ；反射層26置于反射區(qū)的下基板玻璃層21內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，所述透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角^^等于反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角a E ；透射區(qū)的液晶層厚度d,小于反射區(qū)的液晶層厚度式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是，所述透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角^^大于反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角a E ；透射區(qū)的液晶層厚度d,等于反射區(qū)的液晶層厚度式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是， 所述的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的周期w的范圍是評彡IOpma
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是， 所述的透射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角a τ的范圍是 10° < στ < 80°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是， 所述的反射區(qū)的透明波紋形公共電極15和透明波紋形像素電極25的傾角a E的范圍是 10° 彡彡 80°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是， 所述的透射區(qū)的液晶層厚度d,的范圍是2// 10// 。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，其特征是， 所述的反射區(qū)的液晶層厚度ch的范圍是2// 10// 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用波紋形電極的透反藍(lán)相液晶顯示器，其包括上基板、透明波紋形公共電極、液晶層、透明波紋形像素電極、下基板以及反射層；所述上基板和下基板平行放置且被分為透射區(qū)和反射區(qū)；所述透射區(qū)和反射區(qū)采用相同藍(lán)相液晶材料；通過以下兩種方案可以平衡透射區(qū)和反射區(qū)之間的相位延遲，實(shí)現(xiàn)透反藍(lán)相液晶顯示器。方案一透射區(qū)和反射區(qū)采用相同的波紋形電極傾角即αT=αR，但是采用不同的液晶層厚度即dT<dR。方案二透射區(qū)和反射區(qū)采用相同的液晶層厚度即dT=dR，但是采用不同的波紋形電極傾角即αT>αR。本發(fā)明提供的透反藍(lán)相液晶顯示器，由于采用了波紋形電極，不僅降低了工作電壓、提高了光效率，而且透射區(qū)與反射區(qū)的電光特性曲線也匹配得相當(dāng)好。本發(fā)明采用波紋形電極，制造工藝更簡單。
文檔編號G02F1/1343GK102231027SQ20111017798
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者吳迪, 周鳳, 崔建朋, 王瓊?cè)A 申請人:四川大學(xué)