CN101169540B - 半穿半反式液晶显示面板及其液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半穿半反式液晶显示面板和使用该半穿半反式液晶显示面板的液晶显示装置。该半穿半反式液晶显示面板包括：一第一基板、一第二基板、一位于该第一基板与第二基板之间的液晶层，该第一基板靠近该液晶层一侧具有一彩色滤光层，该彩色滤光层具有多个彩色滤光单元，该第二基板远离该液晶层一侧设置一半透膜，其中，该半穿半反式液晶显示面板进一步包括一聚光层，该聚光层设置在该第一基板与该半透膜之间，且该聚光层对应彩色滤光单元具有至少一聚光结构。本发明的半穿半反式液晶显示面板对环境光利用率高。

Description

半穿半反式液晶显示面板及其液晶显示装置

技术领域

本发明是关于一种半穿半反式液晶显示面板和使用该半穿半反式液晶显示面板的液晶显示装置。

背景技术

在液晶显示器广泛应用的今天，便携式产品要求低耗电，长时间使用的同时，户外强烈日光下可见的功能也相当重要。而半穿半反式式液晶显示器便能符合前述需求，在室内较暗环境下，可以由穿透区利用显示器内置的背光光源作为所需的光源，清楚显示画面；而在户外光线充足的环境下，则可以由反射区利用环境光源作为显像所需的光源，清楚显示画面。

请参阅图1，是一种现有技术液晶显示装置的结构示意图。该液晶显示装置1包括一半穿半反式液晶显示面板10和为该半穿半反式液晶显示面板10提供显示光的背光模组11。该半穿半反式液晶显示面板10包括一第一基板100、一第二基板110和一液晶层120。该第一基板100与该第二基板110相对设置，该液晶层120位于该第一基板100与该第二基板110之间。

该第一基板100上设置有一第一偏光片130、一彩色滤光层140、多个黑矩阵150、一平坦化层170和一透明电极层180。该第一偏光片130位于该第一基板100远离该液晶层120的表面。该彩色滤光层140位于该第一基板100靠近该液晶层120一侧的表面，其包括多个红色滤光单元141、多个绿色滤光单元142和多个蓝色滤光单元143。该多个红色滤光单元141、该多个绿色滤光单元142和该多个蓝色滤光单元143依序做重复规则排列，并由该黑矩阵150间隔。该平坦化层170覆盖该彩色滤光层140和多个黑矩阵150，保护该彩色滤光层140。该透明电极层180附着在该平坦化层170靠近该液晶层120一侧。

该第二基板110上设置有一第二偏光片112、一半透膜111和一像素电极层114。该像素电极层114设置在该第二基板110靠近该液晶层120一侧的表面。该第二偏光片112和该半透膜111依次贴附在该第二基板110远离该液晶层120的表面，该半透膜111具有光反射作用。

在环境光充足的条件下，该半穿半反式液晶显示面板10可以利用环境光显示。当环境光线垂直入射该半穿半反式液晶显示面板10，光线经过该彩色滤光层140的任一彩色滤光单元，再经设置在该第二基板110的半透膜111反射后，可以原路返回。当环境光线斜入射该半穿半反式液晶显示面板10时，以图1中该光线经过该红色滤光单元141为例，该光线再经设置在该第二基板110的半透膜111反射后，根据平面镜反射原理：光线经镜面反射时，其入射角等在反射角可知，该斜入射光线的发散程度不改变，因而，该光线将从该蓝色滤光单元143射出。光线斜入射该半穿半反式液晶显示面板10时，随着光线入射角不同，经反射后，反射光线可以能由该彩色滤光层140的任一彩色滤光单元射出。

但是，该环境光线斜入射该半穿半反式液晶显示面板10后，当其通过该彩色滤光层140的红色滤光单元141，该红色滤光单元141吸收了该光线中的其它色光，仅红光可以通过，从而使该光线变为红光。该红光经由该半透膜111反射后，以与入射时同等的发散程度返回该彩色滤光层140，经由该蓝色滤光单元143射出。由于该光线入射与出射经由不同色的滤光单元，将造成大量光损失，因而，该斜入射的环境光线经过反射后，射出该半穿半反式液晶显示面板10的光能量大量损失，从而造成该半穿半反式液晶显示面板10环境光利用率低。

发明内容

为了克服现有技术中，半穿半反式液晶显示面板环境光利用率低的问题，有必要提供一种环境光利用率高的半穿半反式液晶显示面板。

还有必要提供一种使用上述半穿半反式液晶显示面板的液晶显示装置。

一种半穿半反式液晶显示面板，其包括：一第一基板、一第二基板、一位于该第一基板与第二基板之间的液晶层，该第一基板靠近该液晶层一侧具有一彩色滤光层，该彩色滤光层具有多个彩色滤光单元，该第二基板远离该液晶层一侧设置一半透膜，其中，该半穿半反式液晶显示面板进一步包括一聚光层，该聚光层设置在该第一基板与该半透膜之间，且该聚光层对应彩色滤光单元具有至少一聚光结构。

一种液晶显示装置，其包括叠合设置的一半穿半反式液晶显示面板和一背光模组，该半穿半反式液晶显示面板包括：一第一基板、一第二基板、一位于该第一基板与第二基板之间的液晶层与一聚光层，该第一基板靠近该液晶层一侧具有一彩色滤光层，该彩色滤光层具有多个彩色滤光单元，该第二基板远离该液晶层一侧设置一半透膜，其中，该液晶显示装置进一步包括一聚光层，该聚光层设置在该第一基板与该半透膜之间，该聚光层汇聚从该彩色滤光层一侧入射的光线，使该入射光线通过该半透膜反射后沿原彩色滤光单元出射。

相较于现有技术，本发明的半穿半反式液晶显示面板和使用该半穿半反式液晶显示面板的液晶显示装置设置有一聚光层在该第一基板与该半透膜之间，该聚光层具有至少一聚光结构，且使该至少一聚光结构与该彩色滤光层的每一滤光单元对应，由于该聚光结构具有汇聚入射的外部光线的作用，其可以使外部入射的光线经由该聚光结构后，成为汇聚光线，该光线再经由半透膜反射后，光线将较多的返回原聚光结构，减少了光线入射与返回时经由不同颜色滤光单元而被大量吸收的损失，从而提高该半穿半反式液晶显示面板对环境光线的利用率。

附图说明

图1是一种现有技术半穿半反式液晶显示面板的结构示意图。

图2是本发明半穿半反式液晶显示面板第一实施方式的结构示意图。

图3是图2所示的该彩色滤光层与该聚光层的结构示意图。

图4是图2所示的半穿半反式液晶显示面板的光路示意图。

图5是本发明的液晶显示装置第二实施方式的结构示意图。

图6是图5所示的该彩色滤光层与该聚光层的结构示意图。

图7是本发明的液晶显示装置第三实施方式的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图2，是本发明液晶显示装置第一实施方式的结构示意图。该液晶显示装置2包括一半穿半反式液晶显示面板20和为该半穿半反式液晶显示面板20提供穿透显示光的背光模组21。该半穿半反式液晶显示面板20包括一第一基板200，一第二基板210和一液晶层220。该第一基板200与该第二基板210相对设置，该液晶层220位于该第一基板200与该第二基板210之间。

该第一基板200上设置有一第一偏光片230、一彩色滤光层240、多个黑矩阵250、一聚光层260、一平坦化层270和一透明电极层280。该第一偏光片230位于该第一基板200远离该液晶层220一侧的表面，该彩色滤光层240和该黑矩阵250位于该第一基板200靠近该液晶层220一侧的表面，该聚光层260设置在该彩色滤光层240邻近该液晶层220一侧。该平坦化层270是感光高分子材质制成，其折射率为n0。该平坦化层270覆盖并保护该聚光层260。该透明电极层280附着在该平坦化层270靠近该液晶层220的一侧。

该彩色滤光层240包括多个三色子滤光单元，即多个红色滤光单元241、多个绿色滤光单元242和多个蓝色滤光单元243。该多个红色滤光单元241、多个绿色滤光单元242和多个蓝色滤光单元243依序做重复规则排列，并由该黑矩阵250间隔。

请再参阅图3，是图2所示该彩色滤光层240与该聚光层260的结构示意图。该聚光层260包括多个聚光结构，该多个聚光结构依序纵向排成一聚光结构列。该多个彩色滤光层240的每一红色滤光单元241、绿色滤光单元242和蓝色滤光单元243分别对应一聚光结构。该多个聚光结构为多个圆形凸透镜264。每一圆形凸透镜264的焦距为f1，其折射率为n1，大于该平坦化层270的折射率n0，即n1＞n0。且该圆形凸透镜264底面的直径与任一彩色滤光单元241、242和243的宽度相等。该聚光层260为感光高分子材质。

该第二基板210上设置有一第二偏光片212、一半透膜211和像素电极层214。该像素电极214设置在该第二基板210靠近该液晶层220一侧的表面。该第二偏光片212和该半透膜211依次贴附在该第二基板210的远离该液晶层220的表面。该半透膜211既允许部分光线通过，又具有光反射功能，且该半透膜211与该聚光层260之间的距离为d1，该半透膜211与该聚光层260之间的距离小于该圆形凸透镜264的焦距，即d1＜f1。

请参阅图4，是图2所示该半穿半反式液晶显示面板20利用环境光的光路示意图。当一束环境光线L1垂直射入该半穿半反式液晶显示面板20，该光线L1经过该彩色滤光层240的红色滤光单元241，经该红色滤光单元241对应的该圆形凸透镜264汇聚后，再经设置在该第二基板210的半透膜211反射后，由光路可逆原理可知，该光线L1可以沿原红色滤光单元241返回。当一束环境光线L2斜入射该半穿半反式液晶显示面板20，该光线L2依次经过该彩色滤光层240的绿色滤光单元242、该圆形凸透镜264和该平坦化层270，由于该凸透镜264的折射率n1大于该平坦化层270的折射率n0，即n1＞n0，则该束光线通过该圆形凸透镜264时发生折射，向该圆形凸透镜264中心汇聚，形成一束汇聚光线。该汇聚光线射向该半透膜211，该半透膜211反射该束光线，由镜面反射原理可知：光线在经过镜面反射后，其发散程度将不会改变。由于该半透膜211与该聚光层260之间的距离d1小于该圆形凸透镜264的焦距f1，即d1＜f1，该束汇聚光线经反射后可以集中反射回原绿色滤光单元242。又因该半透膜211与该聚光层260之间的距离d1小于该圆形凸透镜264的焦距f1，即d1＜f1，由凸透镜的成像原理当光源距离小于一倍焦距时，光束经过该圆形凸透镜264折射将更加发散射出，从而该束斜入射该半穿半反式液晶显示面板20的光线更加发散射出该半穿半反式液晶显示面板20。

相较于现有技术，本发明的该半穿半反式液晶显示面板20通过对应该彩色滤光层240的彩色该滤光单元241、242和243设置该具有该圆形凸透镜264的聚光层260，因该聚光层260的圆形凸透镜264的折射率大于该平坦化层270的折射率，该聚光层260可以汇聚外部入射光线，且保证该半透膜211与该聚光层260之间的距离d1小于该圆形凸透镜264的焦距f1，即d1＜f1，可以使汇聚光线镜反射后集中反射回原滤光单元。由滤光单元仅允许同色光通过的特性可知，该光线经过原滤光单元返回后，光损失量少，从而提高了该半穿半反式液晶显示面板20对环境光线的利用率。

请参阅图5，是本发明液晶显示装置第二实施方式的结构示意图。该液晶显示装置3相较于第一实施方式的液晶显示装置2，其不同之处在于：该液晶显示装置3的聚光层360设置在该液晶显示装置3的第一基板300与第一偏光片330之间，且与该液晶显示装置3的彩色滤光层340对应。该聚光层360包括多个聚光结构，该多个聚光结构依序纵向排成一聚光结构列。请一并参照图6，是该彩色滤光层340与该聚光层360的结构示意图。该彩色滤光层340的任意一个彩色滤光单元(未标示)，对应两个聚光结构。该聚光结构为多个圆形凸透镜364。该圆形凸透镜364的焦距大于该液晶显示装置3的半透膜311与该聚光层360之间的距离。相较于第一实施方式，该聚光层360对应该彩色滤光层340的任意一彩色滤光单元设置更多的圆形凸透镜364，可以提高该圆形凸透镜364对该彩色滤光单元的覆盖率，通过提高光线从原滤光单元返回率，从而提高该液晶显示装置3对环境光线的利用率。

请再参阅图7，是本发明液晶显示装置第三实施方式的结构示意图。该液晶显示装置4相较于第一实施方式的液晶显示装置2，其不同之处在于：该液晶显示装置4的聚光层413设置在该第二基板410与该像素电极414之间，且与该液晶显示装置4的彩色滤光层440对应，同时保证该聚光层413的焦距大于该聚光层413与该半透膜411之间的距离。

但是，本发明不限于上述实施方式，该聚光层的多个聚光结构需与该彩色滤光层的多个滤光单元对应，且保证该聚光结构的焦距大于其与该半透膜之间的距离，该多个聚光结构可以任意组合排列。当该同种颜色的彩色滤光单元连续排列时，该一聚光结构可以对应多个同种颜色的滤光单元。另，该聚光层的聚光结构不限于为圆形凸透镜，可以替换为其它聚光结构，如对应该彩色滤光层的每一滤光单元贴聚光膜，该聚光膜可以为高分子聚合物。

Claims (7)

1.一种半穿半反式液晶显示面板，其包括：一第一基板、一第二基板、一位于该第一基板与第二基板之间的液晶层，该第一基板靠近该液晶层一侧具有一彩色滤光层，该彩色滤光层具有多个彩色滤光单元，该第二基板远离该液晶层一侧设置一半透膜，其特征在于：该半穿半反式液晶显示面板进一步包括一聚光层，该聚光层设置在该第一基板与该半透膜之间，与该半穿半反式液晶显示面板的出射光同侧设置，且该聚光层对应彩色滤光单元具有至少一聚光结构。

2.如权利要求1所述的半穿半反式液晶显示面板，其特征在于：该聚光结构的焦距大于该聚光结构与该半透膜之间的距离。

3.如权利要求2所述的半穿半反式液晶显示面板，其特征在于：该聚光层直接覆盖在该彩色滤光层靠近或远离该液晶层一侧。

4.如权利要求2所述的半穿半反式液晶显示面板，其特征在于：该第二基板靠近该液晶层一侧进一步设置一像素电极层，该聚光层设置在该第二基板与该像素电极层之间。

5.如权利要求3或4所述的半穿半反式液晶显示面板，其特征在于：该彩色滤光层包括至少一红色滤光单元、至少一绿色滤光单元和至少一蓝色滤光单元的组合，该每一红色、绿色或蓝色滤光单元对应一个或两个聚光结构，或该聚光层的一聚光结构对应多个同颜色的滤光单元。

6.如权利要求1所述的半穿半反式液晶显示面板，其特征在于：该聚光结构为圆形凸透镜，该半穿半反式液晶显示面板进一步设置一覆盖该圆形凸透镜的平坦化层，该平坦化层的折射率小于该圆形凸透镜的折射率。

7.如权利要求1所述的半穿半反式液晶显示面板，其特征在于：该聚光结构为聚光膜。

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