CN104267528B - 一种反射型显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种反射型显示装置，涉及显示技术领域，该反射型显示装置的较轻薄，能耗较低。该反射型显示装置包括依次设置的偏光片、透光的第一基板、液晶分子层和第二基板，该反射型显示装置还包括位于所述液晶分子层和所述第二基板之间的选择性反射层，所述选择性反射层反射波长在特定波长范围内的光线。

Description

一种反射型显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种反射型显示装置。
背景技术
液晶显示装置是一种常用的显示装置，液晶显示装置通常包括背光模组、下偏光片、显示面板和上偏光片等结构，显示面板包括阵列基板、彩膜基板以及位于二者之间的液晶分子层。
具体地，在液晶显示装置的显示过程中，背光模组为显示面板提供光线，显示面板显示画面。具体地，背光模组发射出的光线依次经过下偏光片、阵列基板、液晶分子层、彩膜基板和上偏光片，进而到达人眼。
发明人发现，现有技术中的液晶显示装置在显示过程中需要使用背光模组为显示面板提供光线，使得液晶显示装置较厚重，能耗高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种反射型显示装置，该反射型显示装置较轻薄，能耗较低。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种反射型显示装置，采用如下技术方案：
一种反射型显示装置，包括依次设置的偏光片、透光的第一基板、液晶分子层和第二基板，反射型显示装置还包括：位于所述液晶分子层和所述第二基板之间的选择性反射层，所述选择性反射层反射波长在特定波长范围内的光线。
所述选择性反射层包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分反射波长在红光波长范围内的光线，所述第二部分反射波长在绿光波长范围内的光线，所述第三部分反射波长在蓝光波长范围内的光线。
所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分透过未被反射的光线，且所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分具有导电性。
所述第一部分的材质为包覆有银涂层的银纳米粒子，所述第二部分的材质为包覆有银涂层的二氧化钛纳米粒子，所述第三部分的材质为包覆有银涂层的硅纳米粒子。
所述反射型显示装置还包括位于所述偏光片与所述第一基板之间的四分之一波片，所述选择性反射层位于所述第二基板上，所述选择性反射层上依次设置有绝缘层、薄膜晶体管、钝化层和像素电极，所述像素电极通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接。
所述反射型显示装置还包括位于所述偏光片与所述第一基板之间的四分之一波片，所述第二基板上还设置有薄膜晶体管和钝化层，所述选择性反射层位于所述钝化层上，所述选择性反射层通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接。
所述选择性反射层位于所述第二基板上，所述选择性反射层上设置有绝缘层，所述绝缘层上设置有薄膜晶体管、公共电极、钝化层和像素电极，所述像素电极通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接，所述公共电极和/或所述像素电极上有狭缝。
所述第二基板上还设置有公共电极、薄膜晶体管和钝化层，所述选择性反射层位于所述钝化层上，所述选择性反射层通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接，所述选择性反射层和/或所述公共电极上设置有狭缝。
所述第二基板上还设置有薄膜晶体管、钝化层和像素电极，所述像素电极通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接，所述选择性反射层和/或所述像素电极上设置有狭缝。
所述第一基板靠近所述液晶分子层的一面上设置有网格状的黑矩阵黑矩阵覆盖所述第一部分、第二部分和第三部分任意两个部分衔接的位置。
所述第二基板透光或者不透光，所述第二基板透光时，所述第二基板远离所述液晶分子层的一面上设置有吸收层，所述吸收层吸收透过所述选择性反射层和所述第二基板的光线。
本发明实施例提供了一种反射型显示装置，该反射型显示装置包括依次设置的偏光片、透光的第一基板、液晶分子层和第二基板，反射型显示装置还包括位于液晶分子层和第二基板之间的选择性反射层，选择性反射层反射波长在特定波长范围内的光线，外界光线依次经过偏光片、第一基板和液晶分子层照射至选择性反射层上，选择性反射层将波长在特定波长范围内的光线反射，反射后的光线经过液晶分子层、第一基板和偏光片射出，进而实现彩色显示，与现有技术相比，本发明实施例中的反射型显示装置在显示过程中无需使用背光模组提供光线，因此，反射型显示装置的较轻薄，能耗较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的反射型显示装置的示意图一；
图2为本发明实施例中的反射型显示装置的示意图二；
图3为本发明实施例中的反射型显示装置的示意图三；
图4为本发明实施例中的反射型显示装置的示意图四；
图5为本发明实施例中的反射型显示装置的示意图五；
图6为本发明实施例中的反射型显示装置的示意图六；
图7为本发明实施例中的TN显示模式的反射型显示装置的显示原理示意图一；
图8为本发明实施例中的TN显示模式的反射型显示装置的显示原理示意图二；
图9为本发明实施例中的ECB显示模式的反射型显示装置的显示原理示意图一；
图10为本发明实施例中的ECB显示模式的反射型显示装置的显示原理示意图二；
图11为本发明实施例中的反射型显示装置的示意图七；
图12为本发明实施例中的反射型显示装置的示意图八；
图13为本发明实施例中的反射型显示装置的示意图九。
附图标记说明：
1—偏光片； 2—第一基板； 3—液晶分子层；
4—第二基板； 5—选择性反射层； 51—第一部分；
52—第二部分； 53—第三部分； 6—吸收层；
7—黑矩阵； 8—绝缘层； 9—薄膜晶体管；
10—钝化层； 11—像素电极； 12—公共电极；
13—四分之一波片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种反射型显示装置，该反射型显示装置较轻薄，能耗较低。
具体地，如图1所示，该反射型显示装置包括依次设置的偏光片1、透光的第一基板2、液晶分子层3和第二基板4，该反射型显示装置还包括位于液晶分子层3和第二基板4之间的选择性反射层5，选择性反射层5反射波长在特定波长范围内的光线。
需要说明的是，本发明实施例中的第二基板4可以透光或者不透光，当第二基板4透光时，如图2所示，第二基板4远离液晶分子层3的一面上设置有吸收层6，吸收层6吸收透过选择性反射层5和第二基板4的光线。
本发明实施例提供了一种反射型显示装置，该反射型显示装置包括依次设置的偏光片、透光的第一基板、液晶分子层和第二基板，反射型显示装置还包括位于液晶分子层和第二基板之间的选择性反射层，选择性反射层反射波长在特定波长范围内的光线，外界光线依次经过偏光片、第一基板和液晶分子层照射至选择性反射层上，选择性反射层将波长在特定波长范围内的光线反射，反射后的光线经过液晶分子层、第一基板和偏光片射出，进而实现彩色显示，与现有技术相比，本发明实施例中的反射型显示装置在显示过程中无需使用背光模组提供光线，因此，反射型显示装置的较轻薄，能耗较低。
此外，由于选择性反射层5能够反射波长在特定波长范围内的光线，进而本发明实施例中的反射型显示装置无需使用彩色滤色层即可实现彩色显示，避免了光线经过彩色滤色层时造成的损耗，提高了光线的利用率。
进一步地，当整个选择性反射层5仅反射具有一种特定波长的光线时，反射型显示装置只能显示一种颜色，当选择性反射层5包括用以反射具有不同波长的光线的多个部分时，反射型显示装置可以实现彩色显示。如图3所示，本发明实施例中优选选择性反射层5包括第一部分51、第二部分52和第三部分53，其中，第一部分51反射波长在红光波长范围(622～760nm)内的光线，第二部分52反射波长在绿光波长范围(492～577nm)内的光线，第三部分53反射波长在蓝光波长范围(435～450nm)内的光线。
进一步地，第一部分51、第二部分52和第三部分53能够透过未被反射的光线，且第一部分51、第二部分52和第三部分53具有导电性。示例性地，第一部分51的材质为包覆有银涂层的银纳米粒子，第二部分52的材质为包覆有银涂层的二氧化钛纳米粒子，第三部分53的材质为包覆有银涂层的硅纳米粒子。光线照射到第一部分51、第二部分52或者第三部分53中的纳米粒子和银涂层的界面上时，会发生表面等离子体共振(Surface PlasmonResonance，简称SPR)，从而使得波长在特定波长范围内的光线被反射，其他波长的光线透过。此时，选择性反射层5具有透光导电的特性。具体地，包覆有银涂层的银纳米粒子能够反射波长在蓝光波长范围内的光线，包覆有银涂层的二氧化钛纳米粒子能够反射波长在绿光波长范围内的光线，包覆有银涂层的硅纳米粒子能够反射波长在蓝光波长范围内的光线。另外，也可以使同一部分同时包括具有不同尺寸的纳米粒子，进而使得同一部分能够反射在一定波长范围内的具有不同波长的光线。
此外，当选择性反射层5包括第一部分51、第二部分52和第三部分53时，为了防止选择性反射层5的第一部分51、第二部分52和第三部分53中任意两个部分衔接的位置串色，如图4所示，本发明实施例优选第一基板2靠近液晶分子层3的一面上设置有网格状的黑矩阵7，黑矩阵7覆盖所述第一部分、第二部分和第三部分任意两个部分衔接的位置。
具有上述结构的反射型显示装置的显示模式可以为TN、ECB、ADS、VA、IPS、FFS等显示模式。
为了便于本领域技术人员理解，本发明实施例提供了反射型显示装置的几种可能的具体结构。
第一种，如图5所示，反射型显示装置包括还包括位于偏光片1和第一基板2之间的四分之一波片13，进一步地，选择性反射层5位于第二基板4上，选择性反射层5上依次设置有绝缘层8、薄膜晶体管9、钝化层10和像素电极11，其中，像素电极11通过钝化层10上的过孔与薄膜晶体管9的漏极连接，第一基板2靠近液晶分子层3的一面设置有公共电极12。
第二种，选择性反射层5的第一部分51的材质为包覆有银涂层的银纳米粒子，第二部分52的材质为包覆有银涂层的二氧化钛纳米粒子，第三部分53的材质为包覆有银涂层的硅纳米粒子时，选择性反射层5具有透光导电的特性，选择性反射层5可以兼具像素电极的功能，此时，如图6所示，反射型显示装置包括还包括位于偏光片1和第一基板2之间的四分之一波片13，进一步地，第二基板4上还设置有薄膜晶体管9和钝化层10，选择性反射层5位于钝化层10上，选择性反射层5通过钝化层10上的过孔与薄膜晶体管9的漏极连接，第一基板2靠近液晶分子层3的一面设置有公共电极12。
当具有第一种或者第二种结构的反射型显示装置中的液晶分子层3内的液晶分子扭曲排列时，即靠近第一基板2的液晶分子的长轴方向平行于偏光片1的透光轴方向，靠近第二基板4的液晶分子的长轴方向垂直于偏光片1的透光轴方向排列时，具有第一种和第二种结构的反射型显示装置的显示模式为TN显示模式。
示例性地，如图7所示，当像素电极11和公共电极12之间存在电场时，液晶分子层3内的液晶分子沿长轴平行于电场方向的方向排列，此时，外界光线经过偏光片1(图7中偏光片1的透光轴方向为45°，四分之一波片13的慢轴角度为0°)后变为偏振方向与偏光片1的透光轴方向平行的线偏振光，该线偏振光经过四分之一波片13后变为右旋圆偏振光，该右旋圆偏振光经过液晶分子层3后偏振状态不发生变化，该右旋圆偏振光照射至选择性反射层5时，选择性反射层5将其中具有特定波长范围的光线反射，由于被反射的光线的传播方向发生变化，因此，该部分光线成为左旋圆偏振光，该左旋圆偏振光经过液晶分子层3后偏振方向不发生改变，该左旋圆偏振光经过四分之一波片13后变为线偏振光，此时，该线偏振光的偏振方向垂直于偏光片1的透光轴方向，无法射出偏光片1，反射型显示装置无法显示。
如图8所示，当像素电极11和公共电极12之间无电场时，液晶分子层3内的液晶分子扭曲排列，液晶分子层3对光线的调节作用相当于一个慢轴角度为0°的四分之一波片，此时，外界光线经过偏光片1(图8中偏光片1的透光轴方向为45°，四分之一波片13的慢轴角度为0°)后变为偏振方向与偏光片1的透光轴方向平行的线偏振光，该线偏振光经过四分之一波片13后变为右旋圆偏振光，该右旋圆偏振光经过液晶分子层3后变为偏振方向与偏光片1的透光轴方向平行的线偏振光，该线偏振光照射至选择性反射层5时，选择性反射层5将其中具有特定波长范围的光线反射，被反射的光线为偏振方向与偏光片1的透光轴方向垂直的线偏振光，该线偏振光经过液晶分子层3后变为右旋圆偏振光，该右旋圆偏振光经过四分之一波片13后变为偏振方向与偏光片1的透光轴方向平行的线偏振光，能够射出偏光片1，反射型显示装置实现彩色显示。
当具有第一种或者第二种结构的反射型显示装置中的液晶分子层4内的所有液晶分子的初始取向相同，所有液晶分子的长轴均与偏光片1的透光轴方向呈45°角时，反射型显示装置的显示模式为ECB显示模式。
示例性地，如图9示，当像素电极11和公共电极12之间存在电场时，液晶分子层3内的液晶分子沿长轴平行于电场方向的方向排列，此时，外界光线经过偏光片1(图9中偏光片1的透光轴方向为0°，四分之一波片13的慢轴角度为135°)后变为偏振方向与偏光片1的透光轴方向平行的线偏振光，该线偏振光经过四分之一波片13后变为右旋圆偏振光，该右旋圆偏振光经过液晶分子层3后偏振状态不发生变化，该右旋圆偏振光照射至选择性反射层5时，选择性反射层5将其中具有特定波长范围的光线反射，由于被反射的光线的传播方向发生改变，因此，该部分光线成为左旋圆偏振光，该左旋圆偏振光经过液晶分子层3后偏振方向仍然不发生改变，直到该左旋圆偏振光经过四分之一波片13后变为线偏振光，此线偏振光的偏振方向垂直于偏光片1的透光轴方向，无法射出偏光片1，反射型显示装置无法显示。
如图10所示，当像素电极11和公共电极12之间无电场时，液晶分子层3内的所有液晶分子的长轴均与偏光片1的透光轴方向呈45°角，液晶分子层3对光线的调节作用相当于一个慢轴角度为135°的四分之一波片，此时，外界光线经过偏光片1(图10中偏光片1的透光轴方向为0°，四分之一波片13的慢轴角度为135°)后变为偏振方向与偏光片1的透光轴方向平行的线偏振光，该线偏振光经过四分之一波片13后变为右旋圆偏振光，该右旋圆偏振光经过液晶分子层3后变为偏振方向与偏光片1的透光轴方向垂直的线偏振光，该线偏振光照射至选择性反射层5时，选择性反射层5将其中具有特定波长范围的光线反射，被反射的光线的偏振方向仍与偏光片1的透光轴方向垂直，该线偏振光经过液晶分子层3后变为右旋圆偏振光，该右旋圆偏振光经过四分之一波片13后变为偏振方向与偏光片1的透光轴方向平行的线偏振光，能够射出偏光片1，反射型显示装置实现彩色显示。
第三种，如图11所示，选择性反射层5位于第二基板4上，选择性反射层5上设置有绝缘层8，绝缘层8上设置有薄膜晶体管9、公共电极12、钝化层10和像素电极11，像素电极11通过钝化层10上的过孔与薄膜晶体管9的漏极连接，公共电极12和/或像素电极11上有狭缝。
第四种，选择性反射层5的第一部分51的材质为包覆有银涂层的银纳米粒子，第二部分52的材质为包覆有银涂层的二氧化钛纳米粒子，第三部分52的材质为包覆有银涂层的硅纳米粒子时，选择性反射层5具有透光导电的特性，选择性反射层5可以兼具像素电极的功能，此时，如图12所示，第二基板4上还设置有公共电极12、薄膜晶体管9和钝化层10，选择性反射层5位于钝化层10上，选择性反射层5通过钝化层10上的过孔与薄膜晶体管9的漏极连接，选择性反射层5和/或公共电极12上设置有狭缝。
第五种，选择性反射层5的第一部分51的材质为包覆有银涂层的银纳米粒子，第二部分52的材质为包覆有银涂层的二氧化钛纳米粒子，第三部分53的材质为包覆有银涂层的硅纳米粒子时，选择性反射层5具有透光导电的特性，选择性反射层5可以兼具公共电极的功能，此时，如图13所示，第二基板4上还设置有薄膜晶体管9、钝化层10和像素电极11，像素电极11通过钝化层10上的过孔与薄膜晶体管9的漏极连接，选择性反射层5和/或像素电极11上设置有狭缝。
具有第三种、第四种或者第五种结构的反射型显示装置的显示模式为ADS显示模式。
本领域技术人员在基于本发明实施例的基础上，可以获得显示模式为VA、IPS、FFS等显示模式的反射型显示装置的具体结构，本发明实施例不再一一赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种反射型显示装置，包括依次设置的偏光片、透光的第一基板、液晶分子层和第二基板，其特征在于，还包括：位于所述液晶分子层和所述第二基板之间的选择性反射层，所述选择性反射层反射波长在特定波长范围内的光线；
所述选择性反射层包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分反射波长在红光波长范围内的光线，所述第二部分反射波长在绿光波长范围内的光线，所述第三部分反射波长在蓝光波长范围内的光线；
所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分透过未被反射的光线，且所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分具有导电性。
2.根据权利要求1所述的反射型显示装置，其特征在于，所述第一部分的材质为包覆有银涂层的银纳米粒子，所述第二部分的材质为包覆有银涂层的二氧化钛纳米粒子，所述第三部分的材质为包覆有银涂层的硅纳米粒子。
3.根据权利要求1或2任一项所述的反射型显示装置，其特征在于，还包括位于所述偏光片与所述第一基板之间的四分之一波片，所述选择性反射层位于所述第二基板上，所述选择性反射层上依次设置有绝缘层、薄膜晶体管、钝化层和像素电极，所述像素电极通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接。
4.根据权利要求2所述的反射型显示装置，其特征在于，还包括位于所述偏光片与所述第一基板之间的四分之一波片，所述第二基板上还设置有薄膜晶体管和钝化层，所述选择性反射层位于所述钝化层上，所述选择性反射层通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接。
5.根据权利要求1或2任一项所述的反射型显示装置，其特征在于，所述选择性反射层位于所述第二基板上，所述选择性反射层上设置有绝缘层，所述绝缘层上设置有薄膜晶体管、公共电极、钝化层和像素电极，所述像素电极通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接，所述公共电极和/或所述像素电极上有狭缝。
6.根据权利要求2所述的反射型显示装置，其特征在于，所述第二基板上还设置有公共电极、薄膜晶体管和钝化层，所述选择性反射层位于所述钝化层上，所述选择性反射层通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接，所述选择性反射层和/或所述公共电极上设置有狭缝。
7.根据权利要求2所述的反射型显示装置，其特征在于，所述第二基板上还设置有薄膜晶体管、钝化层和像素电极，所述像素电极通过所述钝化层上的过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接，所述选择性反射层和/或所述像素电极上设置有狭缝。
8.根据权利要求1或2任一项所述的反射型显示装置，其特征在于，所述第一基板靠近所述液晶分子层的一面上设置有网格状的黑矩阵，黑矩阵覆盖所述第一部分、第二部分和第三部分任意两个部分衔接的位置。
9.根据权利要求1所述的反射型显示装置，其特征在于，所述第二基板透光或者不透光，所述第二基板透光时，所述第二基板远离所述液晶分子层的一面上设置有吸收层，所述吸收层吸收透过所述选择性反射层和所述第二基板的光线。
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