專利名稱：透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反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(shuō)，本發(fā)明涉及透反液晶顯示領(lǐng)域，尤指一種 具有混合液晶取向?qū)拥耐阜匆壕э@示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器可分為透射式和反射式兩大類。透射式液晶顯示器采用背光源發(fā)光模 式，在室內(nèi)具有良好的顯示效果，但是它耗電大且不適于在室外使用。反射式液晶顯示器采 用周?chē)h(huán)境的光，節(jié)省了電力消耗，尤其在室外具有良好的顯示效果，但它在暗室里卻無(wú)法 使用。透反液晶顯示器結(jié)合了透射式和反射式液晶顯示器兩者的優(yōu)點(diǎn)。它的每個(gè)子像素由 透射區(qū)和反射區(qū)組成，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 反液晶顯示器既可以在室內(nèi)使用，也可以在室外使外。因此，它適合充當(dāng)便攜式移動(dòng)電子產(chǎn) 品的顯示設(shè)備。透反液晶顯示器存在的一個(gè)問(wèn)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(guò) 液晶分子層一次；而反射區(qū)使用周?chē)h(huán)境的光作為光源，因此光線需要穿過(guò)液晶分子層兩 次；這種狀況使得光線在通過(guò)反射區(qū)時(shí)的相位差為透射區(qū)時(shí)的2倍。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(guò)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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器，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均使用相同的垂直取向液晶材料，透射區(qū)和反射區(qū)采用相同的液晶盒厚度上基板 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M ；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M透光軸方向相互垂直；反射區(qū)上基板取向?qū)?5和透射區(qū)上基板取向?qū)?6置于液晶層 30和上基板10之間；下基板ITO (銦錫氧化物)透明柵形電極27和反射層觀置于鈍化層 四內(nèi)部；鈍化層四置于下基板20上方；透射區(qū)下基板取向?qū)由蚝头瓷鋮^(qū)下基板取向?qū)?5 置于液晶層30和鈍化層四之間。優(yōu)選地，透射區(qū)上基板取向?qū)?6和透射區(qū)下基板取向?qū)由驅(qū)σ壕Х肿泳哂邢嗤?大小的預(yù)傾角。
優(yōu)選地，所述預(yù)傾角彡0°，且所述預(yù)傾角<85°。優(yōu)選地，所述預(yù)傾角為80°。優(yōu)選地，反射區(qū)上基板取向?qū)?5和下基板取向?qū)?5對(duì)液晶分子具有相同大小的 預(yù)傾角。優(yōu)選地，所述預(yù)傾角為90°。優(yōu)選地，液晶盒厚i/彡15μπι且i/彡3. 6μπι。
優(yōu)選地，所述液晶盒厚忐15 μ m。優(yōu)選地，透射區(qū)上基板取向?qū)?6和透射區(qū)下基板取向?qū)由虻谋砻婺Σ练较蛳嗷ゴ怪薄?br>

附圖1為本發(fā)明的透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器的結(jié)構(gòu) 圖。附圖2為本發(fā)明的透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器的透射 區(qū)T的盒厚一光效及開(kāi)態(tài)工作電壓峰值曲線圖。附圖3為本發(fā)明的透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器透射區(qū)T 和反射區(qū)R在開(kāi)態(tài)工作電壓時(shí)的指向矢分布剖面圖。附圖4為本發(fā)明的透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器的V-T 曲線和V-R曲線。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，15反射區(qū)上基板取向?qū)樱?6透射區(qū)上基板取向?qū)樱?1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，M下基板偏振 片，25反射區(qū)下基板取向?qū)?，沈透射區(qū)下基板取向?qū)樱?7下基板ITO透明柵形電極，28反射 層，四鈍化層，30液晶層。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明提出的一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶 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(shuō)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)施例提出一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示 器。如附圖1所示，該透反液晶顯示器的透射區(qū)T和反射區(qū)R具有相同的厚度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M ；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和下基板偏振片對(duì)透 光軸方向相互垂直；反射區(qū)R上基板的取向?qū)?5和透射區(qū)T上基板的取向?qū)?6置于液晶層30和上基板10之間；下基板ITO透明柵形電極27和反射層觀置于鈍化層四內(nèi)部；鈍 化層四置于下基板20上方；透射區(qū)T下基板取向?qū)由蚝头瓷鋮^(qū)R下基板取向?qū)?5置于 液晶層30和鈍化層四之間；透射區(qū)T上基板的取向?qū)?6和透射區(qū)T下基板取向?qū)由蛟O(shè) 置相同大小的預(yù)傾角；透射區(qū)T上基板的取向?qū)?6和透射區(qū)T下基板取向?qū)由虻谋砻婺?擦方向相互垂直。設(shè)定下基板偏振片M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°，透射區(qū)T下基板取向 層沈的表面摩擦方向?yàn)?0°，透射區(qū)T上基板取向?qū)?6的表面摩擦方向?yàn)?°，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 為-75°，上基板偏振片14透光軸方向?yàn)?0°。本實(shí)施例中的透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器通過(guò)設(shè)置反 射區(qū)R上基板處的取向?qū)?5和反射區(qū)R下基板處的取向?qū)?5對(duì)液晶分子的預(yù)傾角為90° ； 透射區(qū)T上基板取向?qū)?6和透射區(qū)T下基板取向?qū)由驅(qū)σ壕Х肿拥念A(yù)傾角大小相同，可 在0°與80°之間調(diào)整此預(yù)傾角；透射區(qū)T上基板的取向?qū)?6和透射區(qū)T下基板取向?qū)由?的表面摩擦方向相互垂直；液晶盒厚d的值可在3. 6 μ m與15 μ m之間調(diào)整，得到良好的相 匹配的透反區(qū)電光特性和相等的透反區(qū)響應(yīng)時(shí)間。本發(fā)明的另一實(shí)施例使用的液晶材料是Merck公司的MLC-6692，它的特性參數(shù) 為尋常光和非尋常光的折射率為= 1.5621、/^ = 1.4771 ( λ=585ηπι)，平行和垂直方向 各向異性介電常數(shù)Δ ε = 10. 3，彈性常數(shù)Jw = 9.6 pN,^ = 6. 1 pN、J^ = 14. 1 pN。透 反液晶顯示器透射區(qū)T和反射區(qū)R具有相同的液晶盒厚i/ = 15 μ m0下基板ITO透明柵形 電極26的寬度r = 2 μ m，電極與電極之間的間距1 = 8 μ m。上基板反射區(qū)R的取向?qū)?5 和下基板反射區(qū)R的取向?qū)?5對(duì)液晶分子的預(yù)傾角均為90°，透射區(qū)T上基板的取向?qū)?16和透射區(qū)T下基板取向?qū)由驅(qū)σ壕Х肿拥念A(yù)傾角均為80°，透射區(qū)T上基板的取向?qū)?16和透射區(qū)T下基板取向?qū)由虻谋砻婺Σ练较蛳嗷ゴ怪薄８綀D2為本發(fā)明的透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器的透射 區(qū)τ的盒厚一光效和透射區(qū)T的盒厚一開(kāi)態(tài)工作電壓峰值曲線圖，顯然，當(dāng)盒厚為15 μ m 時(shí)，光效最大并且開(kāi)態(tài)工作電壓峰值最低。采取15 μ m大盒厚，可使透射區(qū)T靠近上基板的 預(yù)傾液晶分子處于穿透電壓深度以外，透射區(qū)T靠近上基板的預(yù)傾液晶分子不參與轉(zhuǎn)動(dòng)， 使這層液晶分子形成光的相位補(bǔ)償膜，以達(dá)到使透射區(qū)T和反射區(qū)R分別對(duì)透射光和反射 光具有相同的相位改變，即透射和反射光效率相匹配的目的。附圖3為本發(fā)明的透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器透射區(qū)T 和反射區(qū)R在開(kāi)態(tài)電壓時(shí)的指向矢分布剖面圖。由附圖3可知，液晶分子指向矢隨電場(chǎng)方 向發(fā)生彎曲和扭曲，從而改變了通過(guò)液晶層偏振光的偏振狀態(tài)；在上基板偏振片14和下基 板偏振片M作用下，達(dá)到使光線通過(guò)或者阻斷的效果。開(kāi)態(tài)時(shí)透射區(qū)T上基板10處的預(yù) 傾液晶分子層增大了透射區(qū)T對(duì)入射偏振光的相變，使透射區(qū)T對(duì)偏振光的相變與反射區(qū)R 對(duì)偏振光的相變相同，從而達(dá)到透射區(qū)T的電光特性曲線和反射區(qū)R的電光特性曲線相匹 配的效果。附圖4為本發(fā)明的透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器的透射 區(qū)T和反射區(qū)R的電壓一透過(guò)率(V-T)曲線和電壓一反射率(V-R)曲線。附圖4中曲線1代表透射區(qū)T的電壓一透過(guò)率(V-T)曲線；附圖4中曲線2代表反射區(qū)R的電壓--反 射率(V-R)曲線；在模擬計(jì)算中，兩相交偏振片14和M的透過(guò)率是36. 7% ；本實(shí)施例透射 區(qū)T和反射區(qū)R的光效分別是77. 3%和74. 5% ；附圖4中的插圖是歸一化的透射區(qū)T的電 壓一透過(guò)率(V-T)曲線1和反射區(qū)R的電壓一透過(guò)率(V-T)曲線2。由附圖4中的插圖 可知，透射區(qū)T的曲線1和反射區(qū)R的曲線2電光特性匹配得很好。
權(quán)利要求
1.一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器，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)(T)和反射區(qū)(R)，透 射區(qū)(T)和反射區(qū)(R)的液晶層(30)均使用相同的垂直取向液晶材料，透射區(qū)(T)和反射 區(qū)(R)采用相同的液晶盒厚度J;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(1 和上基板偏振片(14)；下基板00)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)波片和下基板偏振片04)；其中上基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片(1 和下基板寬帶四分之一波長(zhǎng)波片0 光軸方 向相互垂直，上基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片(1 和下基板寬帶二分之一波長(zhǎng)波片03)光 軸方向相互垂直，上基板偏振片(14)和下基板偏振片04)透光軸方向相互垂直；反射區(qū)(R)上基板取向?qū)?15)和透射區(qū)(T)上基板取向?qū)?16)置于液晶層(30)和 上基板(10)之間；下基板ITO (銦錫氧化物)透明柵形電極(27)和反射層08)置于鈍化層09)內(nèi)部；鈍化層09)置于下基板OO)上方；透射區(qū)(T)下基板取向?qū)?6)和反射區(qū)(R)下基板取向?qū)?5)置于液晶層(30)和 鈍化層09)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器， 其特征是，透射區(qū)(T)上基板取向?qū)?16)和透射區(qū)(T)下基板取向?qū)?6)對(duì)液晶分子具 有相同大小的預(yù)傾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器， 其特征是，所述預(yù)傾角，且所述預(yù)傾角<85°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器， 其特征是，所述預(yù)傾角為80°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器， 其特征是，反射區(qū)(R)上基板取向?qū)?1 和下基板取向?qū)? 對(duì)液晶分子具有相同大小 的預(yù)傾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器， 其特征是，所述預(yù)傾角為90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器， 其特征是，液晶盒厚7<1511111且^/彡3.611111。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器， 其特征是，液晶盒厚i/為15 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器， 其特征是，透射區(qū)(T)上基板的取向?qū)?16)和透射區(qū)(T)下基板取向?qū)?6)的表面摩擦 方向相互垂直。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種透射和反射電光特性相匹配的單盒厚透反液晶顯示器，其特征是該透反液晶顯示器的透射區(qū)和反射區(qū)具有相同的厚度。設(shè)置反射區(qū)上基板取向?qū)雍头瓷鋮^(qū)下基板取向?qū)訉?duì)液晶分子的預(yù)傾角為90°；透射區(qū)上基板取向?qū)雍屯干鋮^(qū)下基板取向?qū)訉?duì)液晶分子設(shè)定相同大小的預(yù)傾角，在0°與85°之間調(diào)整此預(yù)傾角；透射區(qū)T上基板的取向?qū)雍屯干鋮^(qū)T下基板取向?qū)拥哪Σ练较蛳嗷ゴ怪?；并?.6μm與15μm之間調(diào)整液晶盒厚的值，得到相匹配的透反區(qū)電光特性和相等的透反區(qū)響應(yīng)時(shí)間。
文檔編號(hào)G02F1/13363GK102087443SQ20111006980
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者宋呈群, 李大海, 王瓊?cè)A 申請(qǐng)人:四川大學(xué)