CN103197475A - 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及液晶显示装置，包括：第一基板、第二基板和液晶层；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；第一基板对应于整个所透射区和反射区的部分设置有公共电极；第二基板对应于整个透射区的部分设置有第一像素电极；第二基板对应于整个反射区的部分设置有反射层和第二像素电极；加电时，第一像素电极上施加的电压大于第二像素电极上施加的电压。上述方案，加电时产生的竖直电场更加均匀，能够保证各条电场线平行排列，从而降低液晶显示器的驱动电压，提高光效率；通过对透射区和反射区的像素电极驱动电压的控制，可以实现半透半反的显示效果。

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。

VA型液晶面板在目前的显示器产品中应用较为广泛，16.7M色彩和大可视角度是它最为明显的技术特点，目前VA型面板主要分为两种，一种为MVA型，另一种为PVA型。

其中，MVA是富士通主导的一种面板类型，它的全称为(Multi-domainVertical Alignment)，是一种多象限垂直配向技术。它是利用突出物使液晶静止时并非传统的直立式，而是偏向某一个角度静止；当施加电压让液晶分子改变成水平以让背光通过则更为快速，这样便可以大幅度缩短显示时间，也因为突出物改变液晶分子配向，让视野角度更为宽广。在视角的增加上可达160度以上，反应时间缩短至20ms以内。

PVA技术用透明的ITO电极层取代MVA模式中的凸起物，PVA中ITO层被激光刻出一道道均匀的缝隙，上下层基板的ITO缝隙相互错开。通电后，平行的电极之间产生一个倾斜的电场，驱动液晶分子形成和MVA模式一样的双向倾斜形态。

PVA模式采用透明电极，以获得更高的开口率，提高背光源的利用率，利用液晶分子的双向倾斜来获得更快的响应速度和视角补偿，使他的综合性能优于MVA，视角更宽，对比度更高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半透半反液晶显示面板及液晶显示装置，其采用新的电极结构，实现半透半反的显示效果。同时，降低液晶显示器的驱动电压，提高光效率。

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；

所述第一基板的靠近所述第二基板的一侧，并对应于整个所透射区和所述反射区的部分设置有公共电极；

所述第二基板的靠近所述第一基板的一侧，并对应于整个所述透射区的部分设置有第一像素电极；

所述第二基板的靠近所述第一基板的一侧，并对应于整个所述反射区的部分设置有反射层；

所述反射层的靠近所述第一基板的一侧，并对应于整个所述反射区的部分设置有第二像素电极；

其中，在加电时，所述第一像素电极上施加的电压大于所述第二像素电极上施加的电压。

优选的，所述反射区和所述透射区的液晶盒厚相等；所述液晶层为负性液晶层，在不加电时，所述透射区和所述反射区的液晶为竖直取向。

优选的，所述子像素包括：

用于为所述第一像素电极提供电压的第一TFT开关，所述第一TFT开关与所述第一像素电极连接；

用于为所述第二像素电极提供电压的第二TFT开关，所述第二TFT开关与所述第二像素电极连接。

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，并对应整个所述反射区和所述透射区设置的公共电极；

形成于所述公共电极的靠近所述第二基板的一侧，并对应整个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，并对应整个所述反射区设置的所述反射层；

形成于第二衬底基板的靠近第一基板的一侧并位于所述反射层之上，对应于整个反射区和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，并对应整个所述反射区设置的所述第二像素电极；

形成于所述绝缘层的靠近所述第一基板的一侧，并对应整个所述透射区设置的所述第一像素电极；

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和所述第二像素电极之上，并对应整个反射区和透射区设置的第二取向层。

优选的，所述公共电极、所述第一像素电极以及所述第二像素电极均为具有狭缝或突起物的电极结构。

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，所述液晶显示装置还包括：

形成于所述第一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，加电时产生的竖直电场更加均匀，能够保证各条电场线平行排列，从而降低液晶显示器的驱动电压，提高光效率；同时，通过对透射区和反射区的像素电极驱动电压的控制，可以实现半透半反的显示效果。

附图说明

图1为本发明的半透半反蓝相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蓝相液晶显示面板加电压时结构示意图；

图3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和图2所示，本发明实施例中提供了一种半透半反液晶显示面板，包括：

第一基板100；

与所述第一基板100相对设置的第二基板200；

设置于所述第一基板100和所述第二基板200之间的液晶层；

其中所述第一基板100和所述第二基板200包括若干子像素，每一所述子像素包括反射区和透射区；

所述第一基板100的靠近所述第二基板200的一侧，并对应于整个所透射区和所述反射区的部分设置有公共电极102；

所述第二基板200的靠近所述第一基板100的一侧，并对应于整个所述透射区的部分设置有第一像素电极202；

所述第二基板200的靠近所述第一基板100的一侧，并对应于整个所述反射区的部分设置有反射层203；

所述反射层203的靠近所述第一基板100的一侧，并对应于整个所述反射区的部分设置有第二像素电极204；

其中，在加电时，所述第一像素电极202上施加的电压大于所述第二像素电极204上施加的电压。

优选的，所述反射区和所述透射区的液晶盒厚相等；所述液晶层为负性液晶层，在不加电时，所述透射区和所述反射区的液晶为竖直取向。

本实施例中所提供的半透半反液晶显示面板，通过对透射区和反射区的电极结构的设计，加电时采用竖直电场更加均匀，能够保证各条电场线平行排列，从而降低液晶显示器的驱动电压，提高光效率；同时，通过对透射区和反射区的像素电极驱动电压的控制，可以实现半透半反的显示效果；此外，由于采用负性液晶层，在不加电时，液晶竖直取向，可以减少暗态漏光，提高对比度；并且，实现半透半反液晶显示装置的单盒厚结构，简化工艺难度。

优选的，所述第二基板200上形成有横纵交叉的数据线和栅线，数据线和栅线围设形成矩阵形式排列的子像素。每个子像素设第一TFT开关和第二TFT开关，其中，第一TFT开关连接第一像素电极202，第二TFT开关连接第二像素电极204。通过上述方案，透射区的像素电极和反射区的像素电极分别连接两个不同的TFT开关，从而分别通过两个不同的TFT开关来为透射区的像素电极和反射区的像素电极进行供电。当然可以理解的是，在实际应用中，也可以采用其他方式来控制第一像素电极202和第二像素电极204的电压，只需保证第一像素电极202施加电压大于第二像素电极204施加电压即可。

此外，还需要说明的是，本实施例中，在通电情况下，可以由第一TFT开关、第二TFT开关分别向第一像素电极、第二像素电极施加不同电压，至于施加给两像素电极的电压值的确定与负性液晶的性质（如：折射率性质，介电各向异性性质等）相关。具体可以按照以下测试方法确定两电压值的比例关系。

首先，预先制造本实施例中所提供的半透半反显示面板的测试面板，该测试面板中填充负性液晶；

其次，通过第一TFT开关给透射区的第一像素电极施加电压，通过第二数据线给反射区的第二像素电极202施加电压，分别绘制该测试面板的透射区和反射区的V-T（电压-透过率）和V-R（电压-反射率）曲线特性，分析两区域的曲线特性，并且依次得到在各个透过率一致的位置处所对应的第一、第二TFT开关的电压值。在本发明实施例中对上述施加给两像素电极的电压值不加限定，以实际生产中能够使得同一像素区域的透射区和反射区的光线通过负性液晶层所产生的相位延迟量相同为准。此外，本实施例所提供的半透半反液晶显示面板，优选的，第一基板100上设第一取向层103，第二基板200上设第二取向层205。如图1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）的第一取向层和第二基板200（如阵列基板）的第二取向层均使用竖直取向的方式，使得负性液晶分子300在不加电时竖直取向，可以减少暗态漏光，提高对比度。

此外，本实施例所提供的半透半反液晶显示面板中，优选的，所述公共电极102、所述第一像素电极202以及所述第二像素电极204均为具有狭缝或突起物的电极结构。也就是说，本实施例所提供的半透半反液晶显示面板中所采用的各电极均为VA模式的电极结构。

以下具体说明本发明实施例提供的半透半反液晶显示面板的工作原理。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2所示为本实施例中所提供的半透半反蓝相液晶显示面板在加电时的结构示意图。

如图1所示，由于第一基板100上设第一取向层，第二基板200上设第二取向层，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）的第一取向层和第二基板200（如阵列基板）的第二取向层均使用竖直取向的方式，使得负性液晶分子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所示，加电压时，由于透射区的像素电极上施加的电压大于反射区的像素电极上施加的电压，因而，透射区的负性液晶分子300由于受较强竖直电场的影响而逐渐变为如图2所示的水平排列方式，产生水平方向的相位延迟，而反射区的负性液晶分子300由于受相对较弱的竖直电场的影响而逐渐变为如图2所示的排列情况，产生较少的水平方向的相位延迟；

设光线通过透射区的负性液晶分子300在水平电场作用下会产生较大的水平相位延迟为△n1；反射区的负性液晶分子300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；

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。

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，所述第一基板100包括：

第一衬底基板101；

形成于所述第一衬底基板101的靠近所述第二基板200的一侧，并对应整个所述反射区和所述透射区设置的公共电极102；

形成于所述公共电极102的靠近所述第二基板200的一侧，并对应整个所述反射区和所述透射区设置的第一取向层103。

所述第二基板200包括：

第二衬底基板201；

形成于所述第二衬底基板201的靠近所述第一基板100的一侧，并对应整个所述反射区设置的所述反射层203；

形成于第二衬底基板201的靠近第一基板100的一侧并位于所述反射层203之上，对应于整个反射区和透射区设置的绝缘层206；

形成于所述绝缘层206的靠近所述第一基板100的一侧，并对应整个所述反射区设置的所述第二像素电极204；

形成于所述绝缘层206的靠近所述第一基板100的一侧，并对应整个所述透射区设置的所述第一像素电极202；

形成于所述绝缘层206的靠近所述第一基板100的一侧，并位于所述第一像素电极202和所述第二像素电极204之上，并对应整个反射区和透射区设置的第二取向层205。

其中，绝缘层206一方面起到绝缘作用，另一方面避免由于在反射区设置反射层203导致透射区与反射区的盒厚不等；

第一取向层103和第二取向层205起到使得负性液晶分子300在不加电时竖直取向的作用。

第一衬底基板101和第二衬底基板201可以选用玻璃、石英、透明树脂等材质，在此不作限定。

优选的，本实施例中所提供的半透半反蓝相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3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101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400；形成于所述第二衬底基板201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500。

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：

所述第一基板的靠近所述第二基板的一侧，并对应于整个所透射区和所述反射区的部分设置有公共电极；

所述第二基板的靠近所述第一基板的一侧，并对应于整个所述透射区的部分设置有第一像素电极；

所述第二基板的靠近所述第一基板的一侧，并对应于整个所述反射区的部分设置有反射层和第二像素电极；

其中，在加电时，所述第一像素电极上施加的电压大于所述第二像素电极上施加的电压。

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，

所述液晶层为负性液晶层，在不加电时，所述透射区和所述反射区的液晶为竖直取向。

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，

所述透射区和所述反射区的盒厚相等。

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，

所述子像素包括：

用于为所述第一像素电极提供电压的第一TFT开关，所述第一TFT开关与所述第一像素电极连接；

用于为所述第二像素电极提供电压的第二TFT开关，所述第二TFT开关与所述第二像素电极连接。

5.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，并对应整个所述反射区和所述透射区设置的公共电极；

形成于所述公共电极的靠近所述第二基板的一侧，并对应整个所述反射区和所述透射区设置的第一取向层。

6.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，并对应整个所述反射区设置的所述反射层；

形成于第二衬底基板的靠近第一基板的一侧并位于所述反射层之上，对应于整个反射区和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，并对应整个所述反射区设置的所述第二像素电极；

形成于所述绝缘层的靠近所述第一基板的一侧，并对应整个所述透射区设置的所述第一像素电极；

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和所述第二像素电极之上，并对应整个反射区和透射区设置的第二取向层。

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，所述公共电极、所述第一像素电极以及所述第二像素电极均为具有狭缝或突起物的电极结构。

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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