CN103969882B - 一种液晶面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶面板及显示装置，由于将阵列基板背离液晶层一侧的下偏光片设置为反射型偏光片，液晶层采用掺有染料的液晶分子，在液晶面板为暗态显示时，液晶分子相对于对向基板水平排列作为偏光片使用，该偏光片的透光轴方向与上偏光片的透光轴方向相互垂直，使从上偏光片一侧和反射型偏光片一侧入射的光被液晶分子或上偏光片吸收；在液晶面板为亮态显示时，液晶分子相对于对向基板垂直排列不具有偏光性，从上偏光片一侧入射的光经过液晶分子后，被反射型偏光片反射后从上偏光片处出射以反射模式显示，从反射型偏光片一侧入射的光透过反射型偏光片，经过液晶分子后从上偏光片处出射以透射模式显示，从而实现全透全反显示。

Description

一种液晶面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶面板及显示装置。

背景技术

在透射式液晶显示装置中，液晶显示面板依靠背光模组提供光源实现显示，该类显示装置的缺点是观看者在明亮处观看显示装置时会由于外部光线的影响而无法正常观看显示画面。在反射式液晶显示装置中，液晶显示面板依靠外部光线提供光源实现显示，该类显示装置的缺点是观看者在暗处观看显示装置时会由于外部光线较暗且无内部光源而无法正常观看显示画面。

为了解决上述问题，半透半反显示技术应运而生。当观看者在明亮处观看显示装置时，显示装置可以采用反射模式利用外部光线显示画面；当观看者在暗处观看显示装置时，显示装置可以采用透射模式利用背光模组显示画面。

在现有的半透半反显示装置中，如图1所示，包括：相对而置的上基板101和下基板102，位于该两基板之间的液晶层103，在上基板101背离液晶层103一侧依次设置有上1/4波长片104和上偏光片105，在下基板102背离液晶层103一侧依次设置有下1/4波长片106、下偏光片107和背光模组108，以及设置于每个亚像素单元的1/2区域内的反射膜109。当观看者在明亮处观看显示装置时，显示装置采用反射模式，外部光线经过液晶层103后在反射膜109处发生反射后由上偏光片105出射以反射模式显示；当观看者在暗处观看显示装置时，显示装置采用透射模式，背光模组108发出的光线经过液晶层103后由上偏光片105出射以透射模式显示。

在上述半透半反显示装置中，反射模式和透射模式会分区显示，这样会导致显示装置的视角较窄，光透过率较低，显示效果较差；而且，上述显示装置的制作工艺较为复杂，制作成本较高。

因此，如何优化液晶显示装置在反射模式和透射模式的显示效果，并简化其制作工艺，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种液晶面板及显示装置，用以优化液晶显示装置在反射模式和透射模式的显示效果，并简化其制作工艺。

因此，本发明实施例提供了一种液晶面板，包括：相对而置的对向基板和阵列基板，位于所述对向基板和所述阵列基板之间的液晶层，位于所述对向基板背离所述液晶层一侧的上偏光片，以及位于所述阵列基板背离所述液晶层一侧的下偏光片；

所述下偏光片为反射型偏光片；

所述液晶层包括掺杂有染料的液晶分子；

在所述液晶面板为暗态显示时，所述液晶分子相对于所述对向基板水平排列作为偏光片使用，所述偏光片的透光轴方向与所述上偏光片的透光轴方向相互垂直，使从所述上偏光片一侧和所述反射型偏光片一侧入射的光被所述液晶分子或所述上偏光片吸收；

在所述液晶面板为亮态显示时，所述液晶分子相对于所述对向基板垂直排列；从所述上偏光片一侧入射的光经过所述液晶分子后，被所述反射型偏光片反射后从所述上偏光片处出射；从所述反射型偏光片一侧入射的光，经过所述液晶分子后，从所述上偏光片处出射。

本发明实施例提供的上述液晶面板，由于将阵列基板背离液晶层一侧的下偏光片设置为反射型偏光片，液晶层采用掺有染料的液晶分子，在液晶面板为暗态显示时，液晶分子相对于对向基板水平排列作为偏光片使用，该偏光片的透光轴方向与上偏光片的透光轴方向相互垂直，使从上偏光片一侧和反射型偏光片一侧入射的光被液晶分子或上偏光片吸收；在液晶面板为亮态显示时，液晶分子相对于对向基板垂直排列不具有偏光性，从上偏光片一侧入射的光经过液晶分子后，被反射型偏光片反射后从上偏光片处出射以反射模式显示，从反射型偏光片一侧入射的光透过反射型偏光片，经过液晶分子后从上偏光片处出射以透射模式显示，从而实现全透全反显示。

较佳地，为了增加液晶面板在暗态显示时的对比度，在本发明实施例提供的上述液晶面板中，所述反射型偏光片的透光轴方向与所述上偏光片的透光轴方向相互平行。

进一步地，为了提高液晶面板在亮态显示时反射模式下的显示亮度，在本发明实施例提供的上述液晶面板中，还包括：位于所述液晶层与所述反射型偏光片之间的半透半反膜。

较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述液晶面板中，所述半透半反膜位于所述所述阵列基板面向所述液晶层的一侧。

具体地，在本发明实施例提供的上述液晶面板中，所述半透半反膜为金属薄膜。

进一步地，在本发明实施例提供的上述液晶面板中，还包括：位于所述对向基板面向所述液晶层一侧的公共电极，和位于所述阵列基板面向所述液晶层一侧的像素电极；或者，

还包括：位于所述阵列基板面向所述液晶层一侧的公共电极和像素电极。

具体地，在本发明实施例提供的上述液晶面板中，所述液晶层中的液晶分子为正性液晶分子；

通过对所述公共电极和所述像素电极加载相同的电压信号，使所述正性液晶分子相对于所述对向基板水平排列作为偏光片使用，所述偏光片的透光轴方向与所述上偏光片的透光轴方向相互垂直；

通过对所述公共电极和所述像素电极加载不同的电压信号，使所述正性液晶分子相对于所述对向基板垂直排列。

具体地，在本发明实施例提供的上述液晶面板中，所述液晶层中的液晶分子为负性液晶分子；

通过对所述公共电极和所述像素电极加载相同的电压信号，使所述负性液晶分子相对于所述对向基板垂直排列；

通过对所述公共电极和所述像素电极加载不同的电压信号，使所述负性液晶分子相对于所述对向基板水平排列作为偏光片使用，所述偏光片的透光轴方向与所述上偏光片的透光轴方向相互垂直。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述液晶面板。

附图说明

图1为现有技术中半透半反显示装置的结构示意图；

图2a和图2b分别为本发明实施例提供的液晶面板为暗态显示时和亮态显示时的结构示意图；

图3a和图3b分别为本发明实施例提供的液晶面板为暗态显示时在反射模式和透射模式下的结构示意图；

图3c和图3d分别为本发明实施例提供的液晶面板为亮态显示时在反射模式和透射模式下的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的液晶面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

附图中各膜层的形状和厚度不反映阵列基板或对向基板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的一种液晶面板，如图2a和图2b所示，包括：相对而置的对向基板1和阵列基板2，位于对向基板1和阵列基板2之间的液晶层3，位于对向基板1背离液晶层3一侧的上偏光片4，以及位于阵列基板2背离液晶层3一侧的下偏光片；

下偏光片为反射型偏光片5；

液晶层3包括掺杂有染料的液晶分子；

在液晶面板为暗态显示时，如图3a和图3b所示，液晶分子相对于对向基板1水平排列作为偏光片使用，偏光片的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向相互垂直，使从上偏光片4一侧和反射型偏光片5一侧入射的光被液晶分子或上偏光片4吸收；

在液晶面板为亮态显示时，如图3c和图3d所示，液晶分子相对于对向基板1垂直排列；从上偏光片4一侧入射的光经过液晶分子后，被反射型偏光片5反射后从上偏光片4处出射；从反射型偏光片5一侧入射的光，经过液晶分子后，从上偏光片4处出射。

本发明实施例提供的上述液晶面板，由于将阵列基板2背离液晶层3一侧的下偏光片设置为反射型偏光片5，液晶层3采用掺有染料的液晶分子，在液晶面板为暗态显示时，液晶分子相对于对向基板1水平排列作为偏光片使用，该偏光片的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向相互垂直，使从上偏光片4一侧和反射型偏光片5一侧入射的光被液晶分子或上偏光片4吸收；在液晶面板为亮态显示时，液晶分子相对于对向基板1垂直排列不具有偏光性，从上偏光片4一侧入射的光经过液晶分子后，被反射型偏光片5反射后从上偏光片4处出射以反射模式显示，从反射型偏光片5一侧入射的光透过反射型偏光片5，经过液晶分子后从上偏光片4处出射以透射模式显示，从而可以实现全透全反显示。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述液晶面板为透射模式显示时，如图3a-图3d所示，一般在反射型偏光片5背离阵列基板2的一侧通过设置背光模组6来提供光源，背光模组6的具体结构可以采用现有的背光模组结构，在此不作限定。

在具体实施时，反射型偏光片5具有相互垂直的反射轴和透光轴，偏振方向与反射型偏光片5的反射轴方向一致的光可以在反射型偏光片5处发生反射，偏振方向与反射型偏光片5的透光轴方向一致的光可以透过反射型偏光片5。在具体实施时，反射型偏光片5的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向的夹角可以为任何角度。

具体地，在液晶面板为暗态显示时，如图3a所示，从上偏光片4一侧入射的光被液晶分子吸收，因此，反射型偏光片5的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向的夹角可以为任何角度。

在液晶面板为暗态显示时，如图3b所示，从反射型偏光片5一侧入射的光，其中，偏振方向与反射型偏光片5的透光轴方向一致的光透过反射型偏光片5后，被液晶分子或上偏光片4吸收。其中，在反射型偏光片5的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向相互平行时，即反射型偏光片5的透光轴方向与作为偏光片的液晶分子的透光轴方向相互垂直时，从反射型偏光片5一侧入射的光被液晶分子吸收；在反射型偏光片5的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向成大于零且小于90°的预设角时，从反射型偏光片5一侧入射的光经过液晶层，成为与作为偏光片的液晶分子的透光轴方向一致的线偏振光，再被上偏光片4吸收；在反射型偏光片5的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向相互垂直时，即反射型偏光片5的透光轴方向与作为偏光片的液晶分子的透光轴方向相互平行时，从反射型偏光片5一侧入射的光被上偏光片4吸收。

在液晶面板为亮态显示时，液晶分子相对于对向基板1垂直排列不具有偏光性，反射型偏光片5的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向的夹角可以为除90°外的任何角度；如图3c所示，从上偏光片4一侧入射的光经过液晶分子后，其中，偏振方向与反射型偏光片5的反射轴方向一致的光被反射型偏光片5反射，再次经过液晶分子后从上偏光片4处出射，以反射模式显示；如图3d所示，从反射型偏光片5一侧入射的光，其中，偏振方向与反射型偏光片5的透光轴方向一致的光透过反射型偏光片5，经过液晶分子后，从上偏光片4处出射，以透射模式显示。

较佳地，为了增加液晶面板在暗态显示时的对比度，本发明实施例提供的上述液晶面板在具体实施时，可以将反射型偏光片5的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向设置为相互平行，这样，在液晶面板为暗态显示时，液晶分子相对于对向基板1水平排列作为偏光片使用，偏光片的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向相互垂直，使从上偏光片4一侧入射的光被液晶分子吸收后，部分透过液晶分子的光还可以被反射型偏光片5再次吸收；从反射型偏光片5一侧入射的光，其中，偏振方向与反射型偏光片5的透光轴方向一致的光透过反射型偏光片5后，被液晶分子吸收后，部分透过液晶分子的光还可以被上偏光片4再次吸收，从而可以进一步降低液晶面板在暗态显示时的显示亮度，提高液晶面板在暗态显示时的对比度。

进一步地，为了提高液晶面板在亮态显示时反射模式下的显示亮度，增加光利用率，本发明实施例提供的上述液晶面板在具体实施时，如图3a-图3d所示，还可以包括：位于液晶层3与反射型偏光片5之间的半透半反膜7。在液晶面板为亮态显示时，如图3c所示，从上偏光片4一侧入射的光，经过液晶分子后，在半透半反膜6处部分发生反射后再次经过液晶分子后从上偏光片4处出射以反射模式显示；在半透半反膜6处部分发生透射后射向反射型偏光片5，其中偏振方向与反射型偏光片5的反射轴方向一致的光在反射型偏光片5处发生反射后，再次经过液晶分子后从上偏光片4处出射以反射模式显示，而偏振方向与反射型偏光片5的透光轴方向一致的光透过反射型偏光片5被浪费掉。这样，在液晶层3与反射型偏光片5之间增加一半透半反膜后，射向反射型偏光片5的光量减少，透过反射型偏光片5被浪费掉的光量也相应减少，从而可以提高液晶面板为亮态显示时在反射模式下的显示亮度，增加光利用率。

在液晶面板为亮态显示时，如图3d所示，从反射型偏光片5一侧入射的光中，偏振方向与反射型偏光片5的透光轴方向一致的光透过反射型偏光片5，射向半透半反膜7，在半透半反膜7处部分发生反射，射向反射型偏光片5，在反射型偏光片5处发生反射后被再次利用，不会降低光的利用率，经过液晶分子后从上偏光片4处出射，以透射模式显示；在半透半反膜7处部分透过的光，经过液晶分子后从上偏光片4处出射，以透射模式显示。

较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述液晶面板中，如图3a-图3d所示，可以将半透半反膜7设置于阵列基板2面向液晶层3的一侧。当然，也可以将半透半反膜7设置于阵列基板2与反射型偏光片5之间，在此不做限定。

具体地，本发明实施例提供的上述液晶面板在具体实施时，半透半反膜7一般采用金属薄膜制作即可实现半透半反的功能。当然，半透半反膜7还可以采用可以实现使射向半透半反膜7的光在半透半反膜7处部分发生反射部分透过的其他材料制作，在此不做限定。

进一步地，本发明实施例提供的上述液晶面板可以应用于扭转向列(TwistedNematic,TN)型液晶显示屏。

在本发明实施例提供的上述液晶面板应用于TN型液晶显示屏时，还可以包括：位于对向基板1面向液晶层3一侧的公共电极，和位于阵列基板2面向液晶层3一侧的像素电极，通过对像素电极和公共电极加载电压信号，可以调节液晶分子的排列方向，使本发明实施例提供的上述液晶面板分别在反射模式和透射模式下均能实现暗态显示和亮态显示。

具体地，本发明实施例提供的上述液晶面板在具体实施时，液晶层3中的液晶分子可以为正性液晶分子；或者，液晶层3中的液晶分子也可以为负性液晶分子，均可以使本发明实施例提供的上述液晶面板分别在反射模式和透射模式下实现暗态显示和亮态显示，在此不做限定。

在液晶层3中的液晶分子为正性液晶分子时，通过对公共电极和像素电极加载相同的电压信号，可以使正性液晶分子相对于对向基板1水平排列作为偏光片使用，偏光片的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向相互垂直，使从上偏光片4一侧和反射型偏光片5一侧入射的光被液晶分子或上偏光片吸收，使液晶面板在反射模式和透射模式下均为暗态显示；通过对公共电极和像素电极加载不同的电压信号，可以使正性液晶分子相对于对向基板1垂直排列不具有偏光性，从上偏光片4一侧入射的光经过液晶分子后，被反射型偏光片5反射后从上偏光片4处出射，使液晶面板在反射模式下为亮态显示；从反射型偏光片5一侧入射的光，经过液晶分子后，从上偏光片4处出射，使液晶面板在透射模式下为亮态显示。

在液晶层中的液晶分子为负性液晶分子时，通过对公共电极和像素电极加载相同的电压信号，使负性液晶分子相对于对向基板1垂直排列不具有偏光性，从上偏光片4一侧入射的光经过液晶分子后，被反射型偏光片5反射后从上偏光片4处出射，使液晶面板在反射模式下为亮态显示；从反射型偏光片5一侧入射的光，经过液晶分子后，从上偏光片4处出射，使液晶面板在透射模式下为亮态显示；通过对公共电极和像素电极加载不同的电压信号，使负性液晶分子相对于对向基板1水平排列作为偏光片使用，偏光片的透光轴方向与上偏光片4的透光轴方向相互垂直，使从上偏光片4一侧和反射型偏光片5一侧入射的光被液晶分子或上偏光片4吸收，使液晶面板在反射模式和透射模式下均为暗态显示。

具体地，本发明实施例提供的上述液晶面板在具体实施时，液晶分子相对于对向基板1水平排列是指：液晶分子的长轴的延伸方向与对向基板1之间的夹角在0°-10°范围内；液晶分子相对于对向基板1垂直排列是指：液晶分子的长轴的延伸方向与对向基板1之间的夹角在80°-89.9°范围内。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述液晶面板，该显示装置可以为：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。该显示装置的实施可以参见上述液晶面板的实施例，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的一种液晶面板及显示装置，由于将阵列基板背离液晶层一侧的下偏光片设置为反射型偏光片，液晶层采用掺有染料的液晶分子，在液晶面板为暗态显示时，液晶分子相对于对向基板水平排列作为偏光片使用，该偏光片的透光轴方向与上偏光片的透光轴方向相互垂直，使从上偏光片一侧和反射型偏光片一侧入射的光被液晶分子或上偏光片吸收；在液晶面板为亮态显示时，液晶分子相对于对向基板垂直排列不具有偏光性，从上偏光片一侧入射的光经过液晶分子后，被反射型偏光片反射后从上偏光片处出射以反射模式显示，从反射型偏光片一侧入射的光透过反射型偏光片，经过液晶分子后从上偏光片处出射以透射模式显示，从而可以实现全透全反显示。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种液晶面板，包括：相对而置的对向基板和阵列基板，位于所述对向基板和所述阵列基板之间的液晶层，位于所述对向基板背离所述液晶层一侧的上偏光片，以及位于所述阵列基板背离所述液晶层一侧的下偏光片；其特征在于：

所述下偏光片为反射型偏光片；

所述液晶层包括掺杂有染料的液晶分子；

在所述液晶面板为暗态显示时，所述液晶分子的长轴的延伸方向与所述对向基板之间的夹角在0°-10°范围内作为偏光片使用，所述偏光片的透光轴方向与所述上偏光片的透光轴方向相互垂直，使从所述上偏光片一侧和所述反射型偏光片一侧入射的光被所述液晶分子或所述上偏光片吸收；

在所述液晶面板为亮态显示时，所述液晶分子的长轴的延伸方向与所述对向基板之间的夹角在80°-89.9°范围内；从所述上偏光片一侧入射的光经过所述液晶分子后，被所述反射型偏光片反射后从所述上偏光片处出射；从所述反射型偏光片一侧入射的光，经过所述液晶分子后，从所述上偏光片处出射。

2.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述反射型偏光片的透光轴方向与所述上偏光片的透光轴方向相互平行。

3.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，还包括：位于所述液晶层与所述反射型偏光片之间的半透半反膜。

4.如权利要求3所述的液晶面板，其特征在于，所述半透半反膜位于所述所述阵列基板面向所述液晶层的一侧。

5.如权利要求3所述的液晶面板，其特征在于，所述半透半反膜为金属薄膜。

6.如权利要求1-5任一项所述的液晶面板，其特征在于，还包括：位于所述对向基板面向所述液晶层一侧的公共电极，和位于所述阵列基板面向所述液晶层一侧的像素电极。

7.如权利要求6所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶层中的液晶分子为正性液晶分子；

通过对所述公共电极和所述像素电极加载相同的电压信号，使所述正性液晶分子的长轴的延伸方向与所述对向基板之间的夹角在0°-10°范围内作为偏光片使用，所述偏光片的透光轴方向与所述上偏光片的透光轴方向相互垂直；

通过对所述公共电极和所述像素电极加载不同的电压信号，使所述正性液晶分子的长轴的延伸方向与所述对向基板之间的夹角在80°-89.9°范围内。

8.如权利要求6所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶层中的液晶分子为负性液晶分子；

通过对所述公共电极和所述像素电极加载相同的电压信号，使所述负性液晶分子的长轴的延伸方向与所述对向基板之间的夹角在80°-89.9°范围内；

通过对所述公共电极和所述像素电极加载不同的电压信号，使所述负性液晶分子的长轴的延伸方向与所述对向基板之间的夹角在0°-10°范围内作为偏光片使用，所述偏光片的透光轴方向与所述上偏光片的透光轴方向相互垂直。

9.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的液晶面板。