CN103869541A - 半透半反的液晶面板及其制作方法、液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半透半反的液晶面板及其制作方法及采用这种液晶面板的液晶显示装置，其中，该液晶面板包括：反射区对应的绝缘层内设置有反射层，反射区对应区域的液晶分子采用光学补偿弯曲排列模式，透射区和反射区对应区域的液晶层厚度相同，采用不同的液晶分子取向。该液晶显示装置包括上述液晶面板。该方法包括：在第一基板上涂覆第一取向层，在绝缘层上涂覆第二取向层；对透射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行取向，对反射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行取向，透射区对应的区域上和反射区对应的区域上的液晶分子取向不同。采用本发明，既能改善半透半反液晶面板的显示效果，又能降低工艺制作的复杂度。

Description

半透半反的液晶面板及其制作方法、液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶技术，尤其涉及一种半透半反的液晶面板及其制作方法，以及采用这种液晶面板的液晶显示装置。

背景技术

根据采用光源类型的不同，液晶面板可分为透射式、反射式和半透半反几种类型。透射式、反射式和半透半反的液晶面板采用光取向技术使液晶有序排列。光取向技术是采用线偏振或非偏振的紫外光辐照涂敷有光敏材料的玻璃基板，各向异性光反应发生后得到的各向异性薄膜可诱导液晶分子呈现有序排列的取向效果，如平行有序排列的液晶取向效果。

其中，半透半反的液晶面板由于兼具透射式和反射式液晶面板的优点，因此，既可以在室内使用，也可以在室外使用。从而，它被广泛用于便携式移动电子产品的显示设备。

然而，现有半透半反的液晶面板的缺点是：由于半透半反的液晶面板由透射区和反射区组成，而透射区是外界光源只通过一次，反射区却是需要通过二次，二者实际光通过路径和光程不同，那么就会导致在透射区和反射区的相位延迟量有差异，出现不匹配的问题，而不匹配的问题会影响半透半反的液晶面板的显示效果，比如，原本希望透射区和反射区同时出现暗态或亮态的显示效果，但是目前在透射区和反射区的相位延迟量并不匹配，而不匹配会导致透射区和反射区显示效果不同，出现有的暗态、有的亮态、不均匀的显示效果，最终出现对比度下降的不良效果。

目前的解决办法是将透射区的液晶盒厚设置成反射区的液晶盒厚的2倍，以抵消透射区和反射区的相位延迟量差异，但是这样的方案，又会导致工艺制作上的复杂度。可见：目前迫切需要一种既能改善半透半反的液晶面板的显示效果，又能降低工艺制作复杂度的方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种半透半反的液晶面板及其制作方法、液晶显示装置，既能改善半透半反的液晶面板的显示效果，又能降低工艺制作的复杂度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种半透半反的液晶面板，包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的由多个液晶分子组成的液晶层，所述第一基板和所述第二基板上设置有多个像素，每个像素包括至少一个子像素，所述子像素包括透射区和反射区，所述第一基板上设置有第一取向层，所述第二基板上依次设置有绝缘层和第二取向层。其中，所述反射区对应的绝缘层内设置有反射层，所述反射区对应区域的液晶分子采用光学补偿弯曲排列模式，所述透射区和所述反射区对应区域的液晶层厚度相同，采用不同的液晶分子取向。

其中，所述采用不同的液晶分子取向，具体为：

在所述透射区对应的区域，所述第一取向层和所述第二取向层采取水平取向方式，液晶分子均呈现为水平取向；

在所述反射区对应的区域，所述第一取向层和所述第二取向层采取倾斜取向方式，液晶分子均呈现为倾斜取向。

其中，所述液晶层为含有相同的正性液晶分子层，对应采用的加压方式为竖直电场加压。

其中，所述透射区和所述反射区对应区域的像素电极结构相同。

一种半透半反的液晶显示装置，其特征在于，包括根据上述任一项技术方案所述的液晶面板。

一种半透半反的液晶面板的制作方法，所述液晶面板包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的由多个液晶分子组成的液晶层，所述第一基板和所述第二基板上设置有多个像素，每个像素包括至少一个子像素，所述子像素包括透射区和反射区，所述第二基板上设置有绝缘层，所述反射区对应区域的绝缘层内设置有反射层。所述制作方法包括：

在所述第一基板上涂覆第一取向层，在所述绝缘层上涂覆第二取向层；

对所述透射区对应的区域上的所述第一取向层和所述第二取向层进行取向，对所述反射区对应的区域上的所述第一取向层和所述第二取向层进行取向，所述透射区对应的区域上和所述反射区对应的区域上的液晶分子取向不同；

使所述反射区对应区域的液晶分子按照光学补偿弯曲排列模式排列。

其中，对所述液晶分子取向不同具体包括：

遮住所述反射区对应的区域第一取向层和第二取向层，对所述透射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行水平取向方式的光取向处理，使液晶分子均呈现为水平取向；

遮住所述透射区对应的区域第一取向层和第二取向层，对所述反射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行倾斜取向方式的光取向处理，使液晶分子均呈现为倾斜取向。

本发明的液晶面板包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的由多个液晶分子组成的液晶层，第一基板和第二基板上设置有多个像素，每个像素包括至少一个子像素，子像素包括透射区和反射区，第一基板上设置有第一取向层，第二基板上依次设置有第二取向层和第二取向层，反射区对应的绝缘层内设置有反射层，透射区和反射区对应区域的液晶层厚度相同，采用不同的液晶分子取向。

由于本发明设置的透射区和反射区的液晶盒厚相同，区别于现有技术把透射区设置为反射区2倍的液晶盒厚，从而采用本发明，工艺复杂度降低；由于在透射区和反射区，像素电极的结构均相同，且对液晶分子采取的光取向方式为不相同，使得光程相同且在透射区和反射区的相位延迟量达到匹配，从而采用本发明，也能改善半透半反的液晶面板的显示效果。

附图说明

图1为本发明半透半反的液晶面板在不加电压时的液晶显示结构图；

图2为本发明半透半反的液晶面板加电压时的一种液晶显示结构图；

图3为本发明半透半反的液晶面板加电压时的另一种液晶显示结构图。

附图标记说明：

1：第一偏光片；2：彩膜基板；3：公共电极；4：第一取向层；

5：第二取向层；6：像素电极；7：反射层；  8：第二偏光片；

9：阵列基板；  10：液晶层； 11：绝缘层11。

具体实施方式

本发明的基本思想是：单盒厚结构，在透射区和反射区，像素电极的结构均相同，且对液晶分子采取的光取向方式为不相同。

本发明主要包括以下内容：

一种半透半反的液晶面板，包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的由多个液晶分子组成的液晶层，第一基板和第二基板上设置有多个像素，每个像素包括至少一个子像素，子像素包括透射区和反射区，第一基板上设置有第一取向层，第二基板上依次设置有绝缘层和第二取向层。其中，反射区对应区域的绝缘层内设置有反射层；所述反射区对应区域的液晶分子采用光学补偿弯曲排列模式；透射区和反射区对应区域的液晶层厚度相同，但采用不同的液晶分子取向。采用该方案的有益效果为：透射区和反射区的液晶盒厚相同，本发明的设计实际上是一种单盒厚的结构。第二，在透射区和反射区，像素电极的结构均相同，且对液晶分子采取的光取向方式为不相同，使得光程相同且在透射区和反射区的相位延迟量达到匹配。对比现有的半透半反的液晶面板为了避免相位延迟量的不匹配采取的都是双盒厚结构，把透射区设置为反射区的2倍，即透射区的液晶盒厚是反射区的液晶盒厚的2倍，左边透射区高，右边反射区低，双盒厚结构虽然可以抵消透射区和反射区的相位延迟量差异，但是现有这样的方案，又会导致工艺制作上的复杂度。而本发明采取的这种单盒厚的结构，区别于现有的双盒厚结构，不仅能抵消透射区和反射区的相位延迟量差异，工艺制作上是非常简单的，降低了工艺复杂度。

进一步的，采用不同的液晶分子取向，具体为：在透射区对应的区域，第一取向层和第二取向层采取水平取向方式，液晶分子均呈现为水平取向；在反射区对应的区域，第一取向层和第二取向层采取倾斜取向方式，液晶分子均呈现为倾斜取向。采用该方案的有益效果为：液晶分子均呈现为倾斜取向，从而达到倾斜有序排列的取向效果。由于在反射区光取向方式均为倾斜取向的方式，而在透射区是水平取向的方式，因此区别于现有技术在反射区和透射区都是水平取向，虽然在透射区光仅仅通过一次液晶分子层，而在反射区因为光线需要反射所以要二次经过液晶分子层，但是由于本发明的光取向方式不同，相对于透射区，经过反射区的光线会产生比透射区更少的相位延迟量，大概Δn透射区＝2×Δn反射区，其中，Δn表示液晶分子的长轴和短轴在光投影方向上的折射率之差。因此，采用本发明不同的光取向最终导致的效果是：经过反射区的光线会产生较小的相位延迟量，经过透射区的光线会产生较大的相位延迟量，并最终达到二者相匹配，即透射区(Δn ×d)＝反射区(Δn×2d)，其中d表示液晶盒厚度，由于在反射区光线经过了两次液晶分子层，故而其光程为2d。这样使得反射区和透射区的相位延迟量相同。总之，由于本发明能实现透射区和反射区的相位延迟量的匹配，实现半透半反液晶显示，能改善半透半反的液晶面板的显示效果。

在反射区对应区域的液晶层采取光学补偿弯曲排列模式。采用该方案的有益效果为：采用光学补偿弯曲排列模式，由于反射区是不加压时液晶分子是倾斜有序排列的效果，加压后液晶分子是竖直有序排列的效果，因此，可获得液晶的多畴取向以拓宽视角，从而可以扩大显示的视角。

进一步的，液晶层为含有相同的正性液晶分子层，对应采用的加压方式为竖直电场加压。采用该方案的有益效果为：由于本发明采用竖直电场相对正性液晶分子层加压，由于竖直电场更加的均匀，能够保证各条电场线平行排列，因此，可降低液晶面板的驱动电压，提高光透过的效率。

进一步的，透射区和反射区对应区域的像素电极结构相同。

一种半透半反的液晶显示装置，包括上述方案中任一项所述的液晶面板。

一种半透半反的液晶面板的制作方法，液晶面板包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的由多个液晶分子组成的液晶层，第一基板和所述第二基板上设置有多个像素，每个像素包括至少一个子像素，子像素包括透射区和反射区，所述第二基板上设置有绝缘层，在反射区对应区域的绝缘层内设置有反射层。其中，制作方法包括：

在第一基板上涂覆第一取向层，在绝缘层上涂覆第二取向层；

对透射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行取向，对反射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行取向，透射区对应的区域上和反射区对应的区域上的液晶分子取向不同；

使所述反射区对应区域的液晶分子按照光学补偿弯曲排列模式排列。

进一步的，对液晶分子取向不同具体包括：

遮住所述反射区对应的区域第一取向层和第二取向层，对所述透射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行水平取向方式的光取向处理，使液晶分子均呈现为水平取向；

遮住透射区对应的区域第一取向层和第二取向层，对反射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行倾斜取向方式的光取向处理，使液晶分子均呈现为倾斜取向。

进一步的，该方法还包括：对透射区和反射区含有的正性液晶分子层采用竖直电场加压。

下面通过附图及具体举例对本发明再做进一步的详细说明。

图1是本发明提出的一种半透半反液晶面板的不加电压时的液晶显示结构图。如图1所示，半透半反液晶面板包括彩膜基板2、阵列基板9，以及位于彩膜基板2和阵列基板9之间的液晶层10。液晶层10由多个正性液晶分子组成。彩膜基板2和阵列基板9上设置有多个像素，每个像素包括至少一个子像素，子像素包括透射区和反射区，阵列基板9上依次设置有绝缘层11和第二取向层5，彩膜基板2上设置有第一取向层4。其中，在反射区对应区域的绝缘层11内，还设置有反射层7。彩膜基板2外侧设置有第一偏光片1，在阵列基板9外侧设置有第二偏光片8。在彩膜基板2和第一取向层4之间设置有公共电极3。在阵列基板9和第二取向层5之间设置有像素电极6。

其中，透射区和反射区对应的液晶盒厚相同；在透射区和反射区，像素电极的结构相同，但对液晶分子采取的光取向方式为不相同。在透射区对应的区域，在第一取向层4和第二取向层5均使用水平取向的光取向方式。在反射区对应的区域，在第一取向层4和第二取向层5均使用倾斜取向的光取向方式。

在透射区和反射区采取不同光取向方式的实现流程为：先对透射区对应区域的第一取向层4和第二取向层5进行光取向处理，使之水平取向(遮住反射区对应的区域)。然后，对反射区对应区域的第一取向层4和第二取向层5进行光取向处理，使之倾斜取向(遮住透射区对应的区域)。

在透射区对应的区域，由于第一取向层4和第二取向层5均使用水平取向的方式，液晶分子均为水平取向，经过透射区的光线会产生较大的相位延迟量。在反射区，采用光学补偿弯曲排列模式，在第一取向层4和第二取向层5均使用倾斜取向的方式。液晶层会呈现如图1所示的液晶排列方式。那么，经过反射区的光线会产生较小的相位延迟量。因此，我们通过对液晶分子预倾角的优化，使得单次经过透射区液晶层的光线会产生大约为反射区液晶层两倍的光程差。而反射区对应区域的光线因为反射的缘故相当于两次经过液晶层，总的来说，也就是反射区对应区域和透射区对应区域的光程差相等，因此可以实现透射区和反射区的相位延迟量的匹配，并最终达到半透半反的显示效果。

另外，本发明实施例中的反射区对应区域采用了光学补偿弯曲排列模式，液晶层始终都是对称的，这样由于下面液晶分子双折射性所导致的相位偏差刚好可以利用上部分的液晶分子自行抵消，获得宽视角。

图2是本发明提出的一种半透半反液晶面板的加电压时的一种液晶显示结构图。面板所组成结构的各部分与针对上述图1的描述相同，在此不做赘述。如图2所示，施加电压时，透射区和反射区的正性液晶分子由于受竖直电场的影响而竖直排列。此时，透射区和反射区竖直入射的光线经过竖直排列的液晶层均不会产生相位延迟量，由于出射光线的偏振方向没有发生变化，所以将会被第一偏光片完全挡住，实现暗态的显示。

图3是本发明提出的一种半透半反液晶面板的加电压时的另一种液晶显示结构图。与图2的区别在于像素电极6的结构，透射区和反射区对应区域的像素电极6是独立的。采用这种结构，由于透射区和反射区可以施加不同电压，则电场不同，更加均匀而达到更好的显示效果。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种半透半反的液晶面板，包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的由多个液晶分子组成的液晶层，所述第一基板和所述第二基板上设置有多个像素，每个像素包括至少一个子像素，所述子像素包括透射区和反射区，所述第一基板上设置有第一取向层，所述第二基板上依次设置有绝缘层和第二取向层，其特征在于，

所述反射区对应区域的绝缘层内设置有反射层，所述反射区对应区域的液晶分子采用光学补偿弯曲排列模式，所述透射区和所述反射区对应区域的液晶层厚度相同，采用不同的液晶分子取向。

2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述采用不同的液晶分子取向，具体为：

在所述透射区对应的区域，所述第一取向层和所述第二取向层采取水平取向方式，液晶分子均呈现为水平取向；

在所述反射区对应的区域，所述第一取向层和所述第二取向层采取倾斜取向方式，液晶分子均呈现为倾斜取向。

3.根据权利要求1或2所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶层为含有相同的正性液晶分子层，对应采用的加压方式为竖直电场加压。

4.根据权利要求1或2所述的液晶面板，其特征在于，所述透射区和所述反射区对应区域的像素电极结构相同。

5.一种半透半反的液晶显示装置，其特征在于，包括根据权利要求1-4任一项所述的液晶面板。

6.一种半透半反的液晶面板的制作方法，所述液晶面板包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的由多个液晶分子组成的液晶层，所述第一基板和所述第二基板上设置有多个像素，每个像素包括至少一个子像素，所述子像素包括透射区和反射区，所述第二基板上设置有绝缘层，所述反射区对应区域的绝缘层内设置有反射层，其特征在于，所述制作方法包括：

在所述第一基板上涂覆第一取向层，在所述绝缘层上涂覆第二取向层；

对所述透射区对应的区域上的所述第一取向层和所述第二取向层进行取向，对所述反射区对应的区域上的所述第一取向层和所述第二取向层进行取向，所述透射区对应的区域上和所述反射区对应的区域上的液晶分子取向不同；

使所述反射区对应区域的液晶分子按照光学补偿弯曲排列模式排列。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述液晶分子取向不同具体包括：

遮住所述反射区对应的区域第一取向层和第二取向层，对所述透射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行水平取向方式的光取向处理，使液晶分子均呈现为水平取向。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述液晶分子取向不同具体包括：

遮住所述透射区对应的区域第一取向层和第二取向层，对所述反射区对应的区域上的第一取向层和第二取向层进行倾斜取向方式的光取向处理，使液晶分子均呈现为倾斜取向。

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