CN102981325A - 一种半透半反液晶显示面板及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半透半反液晶显示面板以及液晶显示装置，包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及设置于第一基板和第二基板之间的液晶层；液晶层的液晶为正性液晶；第一基板和第二基板包括若干子像素，每一子像素包括反射区和透射区；反射区和透射区的液晶盒厚相等；第二基板对应于透射区的部分设置有多个等间距交替排布的第一公共电极和第一像素电极；第一基板对应于反射区的部分设置有对应于整个反射区的第二公共电极，第二基板对应于反射区的部分设置有第二像素电极，第二像素电极包括间隔设置的至少两条形像素电极。本发明通过对透射区和反射区的电极结构设计，实现半透半反的显示效果；扩大显示视角，提高对比度；实现单盒厚结构。

Description

一种半透半反液晶显示面板及液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别是指一种半透半反液晶显示面板及液晶显示装置。

背景技术

液晶显示面板一般由彩膜基板和阵列基板对盒形成，两个基板之间的空间中封装有液晶层。由于液晶分子自身不发光，所以显示器需要光源以便显示图像，根据采用光源类型的不同，液晶显示器可分为透射式、反射式和透反式。

其中，透射式的液晶显示器主要以背光源作为光源，在液晶面板后面设置有背光源，阵列基板上的像素电极为透明电极作为透射区，有利于背光源的光线透射穿过液晶层来显示图像；反射式液晶显示器主要是以前光源或者外界光源作为光源，其阵列基板采用金属或者其他具有良好反射特性材料的反射电极作为反射区，适于将前光源或者外界光源的光线反射；透反式液晶显示器则可视为透射式与反射式液晶显示面板的结合，在阵列基板上既设置有反射区，又设置有透射区，可以同时利用背光源以及前光源或者外界光源以进行显示。

透射式液晶显示器的优点是可以在暗的环境下显示明亮的图像，但缺点是能透过的光线占背光源发射光线的比例较小，背光源利用率不高，为提高显示亮度就需要大幅度提高背光源的亮度，因此能耗高。

反射式液晶显示器的优点是能利用阳光或者前光源作为光源，功耗相对较低，但缺点是由于对外部光源的依赖而无法在暗处显示图像。

透反式液晶显示器兼具透射式和反射式液晶显示面板的优点，既可以在暗的环境下显示明亮的图像，在室内使用，也可以在室外使用。因此，它被广泛用于便携式移动电子产品的显示设备，如手机，数码相机，掌上电脑，GPRS等移动产品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种半透半反液晶显示面板及液晶显示装置，实现单盒厚的半透半反液晶显示结构，其采用新的电极结构，实现半透半反的显示效果。同时，反射区所采用的电极结构设计扩大了显示视角，提高了对比度。

本发明所提供的技术方案如下：

一种半透半反液晶显示面板，包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板、以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；其中所述液晶层的液晶为正性液晶；所述第一基板和所述第二基板包括若干子像素，每一所述子像素包括反射区和透射区；

所述反射区和所述透射区的液晶盒厚相等；

所述第二基板对应于所述透射区的部分设置有多个等间距交替排布的第一公共电极和第一像素电极；

所述第一基板对应于所述反射区的部分设置有对应于整个所述反射区的第二公共电极，所述第二基板对应于所述反射区的部分设置有第二像素电极，且所述第二像素电极包括间隔设置的至少两个条形像素电极。

优选的，所述条形像素电极有两个。

优选的，所述第一基板包括：

第一衬底基板；

形成于所述第一衬底基板的靠近所述第二基板的一侧，并对应于整个所述反射区的所述第二公共电极；以及，

形成于所述第一衬底基板的靠近所述第二基板的一侧并位于所述第二公共电极之上，且对应于所述反射区和所述透射区设置的第一取向层。

优选的，所述第二基板包括：

第二衬底基板；

形成于所述第二衬底基板的靠近所述第一基板的一侧，并对应于整个反射区设置的反射层；

形成于所述第二衬底基板的靠近所述第一基板的一侧并位于所述反射层之上，且对应于所述反射区和所述透射区设置的绝缘层；

形成于所述绝缘层的靠近所述第一基板的一侧，并对应于所述透射区设置的多个所述第一像素电极和所述第一公共电极；

形成于所述绝缘层的靠近所述第一基板的一侧，并对应于所述反射区设置的所述第二像素电极；

以及，形成于所述绝缘层的靠近所述第一基板的一侧，并位于所述第一像素电极、第一公共电极和第二像素电极之上，且对应于所述反射区和所述透射区设置的第二取向层。

优选的，所述液晶盒厚为3~6μm；

所述第一像素电极和所述第一公共电极的宽度为1~3μm；

所述第一像素电极和所述第一公共电极的间距为4~8μm；

两个所述条形像素电极之间的间距为10~25μm；

所述条形像素电极的宽度为2~6μm。

优选的，所述液晶盒厚为4.4μm；

所述第一像素电极和所述第一公共电极的宽度为2μm；

所述第一像素电极和所述第一公共电极的间距为6μm。

两个所述条形像素电极之间的间距为18μm；

所述条形像素电极的宽度为4μm。

优选的，所述第一公共电极与所述第二公共电极的电压相等。

优选的，所述第一基板为彩膜基板；所述第二基板为阵列基板。

一种液晶显示装置，包括如上所述的液晶显示面板。

优选的，还包括：

形成于所述第一衬底基板的远离所述第二基板的一侧，并对应于所述反射区和透射区设置的第一偏光片；

形成于所述第二衬底基板的远离所述第一基板的一侧，并对应于所述反射区和透射区设置的第二偏光片。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过对透射区和反射区的电极结构的设计，可以实现半透半反的显示效果；同时，反射区所采用的电极结构设计扩大了显示视角，提高了对比度。此外，实现单盒厚的结构，可简化工艺的难度。

附图说明

图1为本发明的半透半反液晶显示面板不加电压时结构示意图；

图2为本发明的半透半反液晶显示面板加电压时结构示意图；

图3为本发明的半透半反液晶显示面板不加电压时俯视示意图；

图4为本发明的半透半反液晶显示面板不加电压时俯视示意图；

图5表示本发明的半透半反液晶显示面板的第二基板上的电极结构俯视图；

图6为本发明的液晶显示装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1至图5所示，本发明的实施例提供一种半透半反液晶显示面板，包括第一基板100、与第一基板100相对设置的第二基板200、以及设置于第一基板100和第二基板200之间的液晶层，液晶层为正性液晶层；

其中，第一基板100和第二基板200包括若干子像素，每一子像素包括反射区和透射区；

反射区和透射区的液晶盒厚相等；

第二基板200对应于透射区的部分设置有多个等间距交替排布的第一公共电极101和第一像素电极102；

第一基板100对应于反射区的部分设置有一对应于整个反射区的第二公共电极201，第二基板200对应于反射区的部分设置有第二像素电极202，第二像素电极202包括相隔一定间距设置的至少两个条形像素电极。

优选的，本实施例中条形像素电极有两个，如图5中的202a所示。

本实施例中所提供的半透半反液晶显示面板，由于在透射区采用IPS（InPlane Switching，平面转换）模式的电极结构，在加电时，透射区形成水平电场；而在反射区采用特殊的电极结构，在第一基板100的反射区设一整体的第二公共电极201，而在第二基板200的反射区相隔一定间距设置的两个条形像素电极202a，使得第二公共电极201与两个条形像素电极202a之间会存在一部分不正对区域（即两个条形像素电极202a之间的间距所对应的区域），在加电时，电场线会呈倾斜方向排布，正性液晶分子300由于受倾斜电场的影响而会以两个方向并且不同的倾斜角度进行偏转，因此会扩大显示的视角，提高对比度；并实现单盒厚的结构。

具体地，图1所示为本实施例所提供的半透半反液晶显示面板在不加电时的结构示意图；图3为图1中正性液晶分子300的排布方式的俯视图。图2所示为本实施例中所提供的半透半反液晶显示面板在加电时的结构示意图；图4为图2的正性液晶分子的排布方式的俯视图。

优选的，第一基板100上设第一取向层1003，第二基板上设第二取向层2005。如图1和图3所示，不加电时，在透射区和反射区，本发明的实施例中第一基板100（如彩膜基板）的第一取向层1003和第二基板200（如阵列基板）的第二取向层2005均使用竖直取向的方式，使得正性液晶分子300在不加电时竖直取向，可以减少暗态漏光，提高对比度。

如图2和图4所示，加电压时，在透射区，正性液晶分子300由于受水平电场的影响而逐渐变为如图2和图4中所示的水平排列方式，产生水平方向的相位延迟；

加电压时，在反射区，正性液晶分子300由于受倾斜电场的影响而逐渐变为如图2和图4所示的排列情况，产生较少的水平方向的相位延迟。

若要获得单盒厚结构的半透半反显示效果，可以通过对透射区第一像素电极102的宽度b、第一公共电极101的宽度a、第一公共电极101和第一像素电极102之间的间距d，以及，反射区的第二公共电极201与第二像素电极202之间的间距e、条形像素电极202a的宽度c以及两条形像素电极202a之间的间距f的优化，使得经过透射区的光线会产生比反射区更多的相位延迟；

设光线通过透射区的正性液晶在水平电场作用下会产生较大的水平相位延迟为△n1；反射区的正性液晶由于在倾斜电场作用下产生较小的水平相位延迟为△n2。若要实现透反显示，需要光线通过透射区的液晶的相位延迟量为：△n1×dn＝λ/2；其中，dn为透射区的光线经过液晶的光程；光线一次通过反射区的液晶的相位延迟量为：△n2×dm=λ/4；其中，dm为反射区的光线一次经过液晶的光程；

而对于透射区和反射区来讲，若整个透射区在电场的作用下液晶的△n是反射区的2倍，即△n1/△n2＝2，透射区光线通过液晶的光程等于反射区光线一次通过液晶的光程，即dn＝dm；整体效果上看，△n1×dn＝2△n2×dm；而在反射区，光线要两次通过反射区的液晶，因此光线在经过透射区的液晶和反射区的液晶的相位延迟量是相匹配的，并最终达到半透半反的显示效果。

以下就提供了一种优选方案，优化透射区第一像素电极102的宽度b、第一公共电极101的宽度a、第一公共电极101和第一像素电极102之间的间距d，以及，反射区的第二公共电极201与第二像素电极202之间的间距e、条形像素电极202a的宽度c以及两条形像素电极202a之间的间距f，以实现半透半反显示效果。

具体地，如图1、图2和图5所示，本实施例中所提供的半透半反液晶显示面板，两条形像素电极202a分布于反射区，且两条形像素电极202a分别设置于于第二公共电极201的两端对应的位置，也就是说，两条形像素电极202a对应反射区的边缘设置；

液晶盒厚（也即第二公共电极201与第二像素电极202之间的间距e）为3~6μm；

第一像素电极102的宽度b为1~3μm；

第一公共电极101的宽度a为1~3μm，即第一像素电极102的宽度b与第一公共电极101的宽度a相同；

第一像素电极102和第一公共电极101之间的间距d为4~8μm；

两个条形像素电极202a之间的间距f为10~25μm；

每一条形像素电极202a宽度c为2~6μm。

进一步优选的，液晶盒厚为4.4μm；

第一像素电极102的宽度b与第一公共电极101的宽度a为2μm；

第一像素电极102和第一公共电极101之间的间距d为6μm；

两个条形像素电极202a之间的间距f为18μm；

每一条形像素电极202a宽度c为4μm。

应当理解的是，在实际应用中，透射区第一像素电极102的宽度b、第一公共电极101的宽度a、第一公共电极101和第一像素电极102之间的间距d，以及，反射区的第二公共电极201与第二像素电极202之间的间距e、两条形像素电极202a的宽度c以及两条形像素电极202a之间的间距f等，也并不局限于本实施例中所提供的优选方案。

此外，本实施例中还提供了第一基板100和第二基板200的一种优选装配方式。如图1和图2所示，第一基板100包括：第一衬底基板1001；对应于整个反射区设置的所述第二公共电极201，形成于第一衬底基板1001的靠近第二基板200的一侧；还包括形成于第一衬底基板1001的靠近第二基板200的一侧，位于所述第二公共电极201之上，并对应于整个反射区和透射区设置的第一取向层1003。

第二基板200包括：第二衬底基板2001；形成于第二衬底基板2001的靠近第一基板100的一侧，并对应于整个反射区设置的反射层2003；形成于第二衬底基板2001的靠近第一基板100的一侧并位于所述反射层2003之上，并对应于整个反射区和透射区设置的绝缘层2004；形成于绝缘层2004的靠近第一基板100的一侧，并对应于透射区设置的多个第一像素电极102和第一公共电极101；对应于反射区设置的第二像素电极202，形成于绝缘层2004的靠近第一基板100的一侧；还包括形成于绝缘层2004的靠近第一基板100的一侧，位于所述第一公共电极101、第一像素电极102以及第二像素电极202之上，且对应于反射区和透射区设置的的第二取向层2005；

其中，绝缘层2004对应于透射区的部分位于第二衬底基板2001与第一像素电极102和第一公共电极101之间；绝缘层2004对应于反射区的部分位于第二像素电极202和反射层2003之间；绝缘层2004位于反射层2003远离第二衬底基板2001的一侧，一方面起到绝缘作用，另一方面避免由于在反射区设置反射层2003导致透射区与反射区的盒厚不等；

第一取向层1003位于第二公共电极201远离第一衬底基板1001的一侧，而第二取向层2005位于第一公共电极101、第一像素电极102以及第二像素电极202远离第二衬底基板2001的一侧，一方面起到使得正性液晶分子300在不加电时竖直取向的作用，另一方面避免由于各电极的设置导致透射区与反射区盒厚不等。

第一衬底基板1001和第二衬底基板2001可以选用玻璃、石英、透明树脂等材质，在此不作限定。

此外，需要说明的是，本实施例中所提供的半透半反液晶显示面板，第一公共电极101与第二公共电极201上施加的电压相等。而第一像素电极102与第二像素电极202上施加的电压可以相等，也可以不相等。也就是说，第一像素电极102与第二像素电极202可以是由同一TFT供电，也可以是由不同TFT供电。

优选的，本实施例中所提供的半透半反液晶显示面板中的第一基板100为彩膜基板，第二基板200为阵列基板。

本发明的又一实施例提供了一种液晶显示装置，包括如上所述的液晶显示面板。所述液晶显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

优选的，如图6所示，本实施例中所提供的液晶显示装置还包括：形成于第一衬底基板1001的远离所述第二基板200的一侧，并对应于所述反射区和透射区设置的第一偏光片1002；形成于所述第二衬底基板2001的远离所述第一基板100的一侧，并对应于所述反射区和透射区设置的第二偏光片2002。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半透半反液晶显示面板，包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板、以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；其中所述液晶层为正性液晶层；所述第一基板和所述第二基板包括若干子像素，每一所述子像素包括反射区和透射区；其特征在于：

所述反射区和所述透射区的液晶盒厚相等；

所述第二基板对应于所述透射区的部分设置有多个等间距交替排布的第一公共电极和第一像素电极；

所述第一基板对应于所述反射区的部分设置有对应于整个所述反射区的第二公共电极，所述第二基板对应于所述反射区的部分设置有第二像素电极，且所述第二像素电极包括间隔设置的至少两个条形像素电极。

2.根据权利要求1所述的半透半反液晶显示面板，其特征在于，

所述条形像素电极有两个。

3.根据权利要求1所述的半透半反液晶显示面板，其特征在于，

所述第一基板包括：

第一衬底基板；

形成于所述第一衬底基板的靠近所述第二基板的一侧，并对应于整个所述反射区的所述第二公共电极；以及，

形成于所述第一衬底基板的靠近所述第二基板的一侧并位于所述第二公共电极之上，且对应于所述反射区和所述透射区设置的第一取向层。

4.根据权利要求1所述的半透半反液晶显示面板，其特征在于，

所述第二基板包括：

第二衬底基板；

形成于所述第二衬底基板的靠近所述第一基板的一侧，并对应于整个反射区设置的反射层；

形成于所述第二衬底基板的靠近所述第一基板的一侧并位于所述反射层之上，且对应于所述反射区和所述透射区设置的绝缘层；

形成于所述绝缘层的靠近所述第一基板的一侧，并对应于所述透射区设置的多个所述第一像素电极和所述第一公共电极；

形成于所述绝缘层的靠近所述第一基板的一侧，并对应于所述反射区设置的所述第二像素电极；

以及，形成于所述绝缘层的靠近所述第一基板的一侧，并位于所述第一像素电极、第一公共电极和第二像素电极之上，且对应于所述反射区和所述透射区设置的第二取向层。

5.根据权利要求2所述的半透半反液晶显示面板，其特征在于，

所述液晶盒厚为3~6μm；

所述第一像素电极和所述第一公共电极的宽度为1~3μm；

所述第一像素电极和所述第一公共电极的间距为4~8μm；

两个所述条形像素电极之间的间距为10~25μm；

所述条形像素电极的宽度为2~6μm。

6.根据权利要求5所述的半透半反液晶显示面板，其特征在于，

所述液晶盒厚为4.4μm；

所述第一像素电极和所述第一公共电极的宽度为2μm；

所述第一像素电极和所述第一公共电极的间距为6μm。

两个所述条形像素电极之间的间距为18μm；

所述条形像素电极的宽度为4μm。

7.根据权利要求1所述的半透半反液晶显示面板，其特征在于，

所述第一公共电极与所述第二公共电极的电压相等。

8.根据权利要求1至7任一项所述的半透半反液晶显示面板，其特征在于，所述第一基板为彩膜基板；所述第二基板为阵列基板。

9.一种液晶显示装置，其特征在于，

包括如权利要求1-8任一项所述的液晶显示面板。

10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括：

形成于所述第一衬底基板的远离所述第二基板的一侧，并对应于所述反射区和透射区设置的第一偏光片；

形成于所述第二衬底基板的远离所述第一基板的一侧，并对应于所述反射区和透射区设置的第二偏光片。

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