CN109212815B - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种显示设备包括液晶显示面板、布置在液晶显示面板上并且包括第一光学部的光控制构件以及布置在光控制构件上并且包括偏振器的偏振构件，该液晶显示面板包括第一基板、面对第一基板并且包括反射层的第二基板以及布置在第一基板与第二基板之间的液晶层。液晶层包括与第一基板相邻的第一液晶分子，并且第一液晶分子的投射在第一基板上的长轴在第一方向上取向。第一光学部的投射在第一基板上的长轴的延伸方向与第一方向平行，并且偏振器具有在第二方向上延伸的透射轴。

Description

显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年7月4日提交的韩国专利申请第10-2017-0085059号的优先权以及从中获得的所有权益，通过引用将该韩国专利申请的公开内容整体合并于此。
技术领域
本公开的实施例涉及一种显示设备，并且更具体地，涉及一种能够通过控制或调整光控制构件的光轴与液晶分子的取向方向之间的关系来实现改善的对比度和色彩再现性的反射式液晶显示设备。
背景技术
各种类型的显示设备用于提供图像信息。液晶显示设备由于其低功耗特性而通常被用作大型显示设备和便携式显示设备。液晶显示设备的示例包括透射式液晶显示设备、反射式液晶显示设备和半透反射式液晶显示设备。反射式液晶显示设备使用外部光(例如，太阳光或室内光)作为光源或使用布置在液晶显示面板上的光源构件来显示图像。
具体地，由于液晶分子的光学各向异性，反射式液晶显示设备或半透反射式液晶显示设备可能根据液晶分子的取向方向和光源构件的光轴的方向而遭受对比度和色彩再现性程度的改变。
发明内容
本公开的实施例可提供一种显示设备，当该显示设备在反射模式下显示图像时具有高对比度和高色彩再现性。
本公开的实施例也可提供一种显示设备，该显示设备能够通过优化液晶分子的取向方向以及光控制构件的光轴和偏振器的透射轴的取向，来改善使用外部光显示的图像的显示质量。
在本公开的一个方面中，显示设备包括液晶显示面板、布置在液晶显示面板上并且包括第一光学部的光控制构件以及布置在光控制构件上并且包括偏振器的偏振构件，该液晶显示面板包括第一基板、面对第一基板并且包括反射层的第二基板以及布置在第一基板与第二基板之间的液晶层。液晶层包括与第一基板相邻的第一液晶分子，并且第一液晶分子的投射在第一基板上的长轴在第一方向上取向。第一光学部的投射在第一基板上的长轴的延伸方向与第一方向平行，并且偏振器具有在第二方向上延伸的透射轴。
第二方向可以与第一方向垂直。
第二方向可以与第一方向平行。
当在平面图中观察时，第二方向可以与液晶显示面板的水平方向平行，并且第一方向可以与第二方向垂直。
当在平面图中观察时，第二方向可以与液晶显示面板的水平方向垂直，并且第一方向可以与第二方向平行。
偏振构件可进一步包括布置在偏振器之下的半波延迟层和布置在半波延迟层之下的四分之一波长延迟层。
半波延迟层的第一光轴与四分之一波长延迟层的第二光轴之间的角可以为60°±5°。
透射轴与半波延迟层的第一光轴之间的角可以为15°±5°，并且透射轴与四分之一波长延迟层的第二光轴之间的角可以为75°±5°。
光控制构件可包括具有第一折射率的多个第一光学部，并且光控制构件可进一步包括第二光学部，第二光学部具有低于第一折射率的第二折射率并且填充多个第一光学部之间的空间。
光控制构件可进一步包括与偏振构件相邻布置的辅助光控制构件，并且辅助光控制构件可包括辅助光学部，并且辅助光学部的长轴的延伸方向与液晶显示面板的显示表面的法线方向平行。
显示设备可进一步包括布置在第一基板与液晶层之间的第一取向层。第一取向层的摩擦方向可以与第一方向平行。
第一取向层的摩擦方向可以与第二方向平行或垂直。
第二基板可进一步包括像素电极，像素电极包括主干部分和从主干部分突出并延伸的多个分支部分。多个分支部分的延伸方向可以与第一方向平行。
多个分支部分的延伸方向可以与第二方向平行或垂直。
液晶层可进一步包括与第二基板相邻布置的第二液晶分子。第一方向与第二液晶分子的投射在第二基板上的长轴的取向方向之间的角可以在从60度到90度的范围内。
第一基板可包括滤色层。
第二基板可进一步包括布置在反射层上的滤色层。
在本公开的另一方面中，显示设备包括液晶显示面板、布置在液晶显示面板上并且包括第一光学部的光控制构件以及布置在光控制构件上并且包括偏振器的偏振构件，液晶显示面板包括第一基板、面对第一基板并且包括反射层的第二基板以及布置在第一基板与第二基板之间的液晶层。液晶层包括与第一基板相邻的液晶分子，并且液晶分子的投射在第一基板上的长轴在第一方向上取向。第一光学部的投射在第一基板上的长轴与第一方向平行，并且偏振器具有在第二方向上延伸的透射轴，第二方向与第一方向平行或垂直。
当在平面图中观察时，第二方向可与液晶显示面板的显示表面的水平方向平行。
第一方向可以与第二方向垂直。
在本公开的又一方面中，显示设备包括：反射式液晶显示面板，包括彼此面对的上基板和下基板以及布置在上基板与下基板之间的液晶层；布置在反射式液晶显示面板上并且包括棒的光控制构件；以及布置在光控制构件上并且包括偏振器的偏振构件。液晶层包括与上基板相邻并且具有第一方位角的液晶分子。棒具有第二方位角，并且第二方位角的方向与第一方位角的方向平行，并且偏振器具有在与第一方位角的方向垂直的方向上延伸的透射轴。
第二方位角可以等于第一方位角。
附图说明
本公开的上述及其他方面和特征将通过参考附图进一步详细地描述其示例性实施例而变得更加明显，其中：
图1是图示根据本公开的实施例的显示设备的使用的示例的视图。
图2是图示根据本公开的实施例的显示设备的分解透视图。
图3是图示根据本公开的实施例的显示设备的截面图。
图4A是图示根据本公开的实施例的包含在显示设备中的像素的平面图。
图4B是图示根据本公开的实施例的包含在显示设备中的显示面板的截面图。
图4C是图示根据本公开的另一实施例的包含在显示设备中的显示面板的截面图。
图5A是图示本公开的实施例中的液晶分子的取向状态的示意图。
图5B是图示本公开的实施例中的液晶分子的取向角的示意图。
图5C是图示本公开的实施例中的液晶分子的取向状态的示意图。
图6A是图示根据本公开的实施例的包含在显示设备中的像素的平面图。
图6B是图示本公开的实施例中的液晶分子的取向状态的示意图。
图7A是图示根据本公开的实施例的包含在显示设备中的光控制构件的透视图。
图7B是图示根据本公开的实施例的包含在显示设备中的光控制构件的截面图。
图8A和图8B是图示根据本公开的实施例的包含在显示设备中的光控制构件的截面图。
图9是图示根据本公开的实施例的显示设备中的偏振器的光轴与光控制构件的取向方向和液晶分子的取向方向之间的关系的示意图。
图10A是图示根据本公开的实施例的偏振构件的截面图。
图10B是图示根据本公开的实施例的偏振构件中的各光轴之间的关系的示意图。
图11和图12是图示根据本公开的实施例的显示设备中的偏振构件的光轴与光控制构件的取向方向和液晶分子的取向方向之间的关系的示意图。
具体实施方式
现在将在下文中参考其中示出各种实施例的附图更全面地描述本公开。然而，本公开可以以许多不同形式实现，而不应当被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开充分和完整，并且向本领域技术人员充分地传达本公开的发明构思的范围。贯穿全文，相同的附图标记指代相同的要素。
将理解的是，当诸如层、区域或基板的要素被称为在另一要素“上”时，其可以直接在另一要素上，或者可以存在一个或多个中间要素。相反，术语“直接”可意味着可不存在中间要素。另外，还将理解的是，当一板被称为被布置在另一部分“上”时，该板可被布置在该另一部分的上方或下面。在本文中使用的术语“和/或”可包括所列相关项目中的一个或多个项目的任意和所有组合。本文中使用的术语仅仅是为了描述具体实施例的目的，而不旨在限制。本文中使用的单数形式“一”和“该”旨在包含包括“至少一个”在内的复数形式，除非上下文另外清楚地指出。“或”可意味着“和/或”。在本文中使用的术语“和/或”可包括所列相关项目中的一个或多个项目的任意和所有组合。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”在本文中使用时指明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、要素和/或组件，但不排除一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、要素、组件和/或其组合的存在或附加。
出于易于描述的目的，在本文中可使用诸如“在……下面”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”、“上面的”等空间相对术语来描述如图中所示的一个要素或特征与另一要素或特征的关系。将理解的是，除了图中描绘的方位之外，空间相对术语意在包含设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，则描述为在其他要素或特征“下方”或“下面”的要素则将被定向为在另一要素或特征的“上方”。因此，示例性术语“下方”可包含上方和下方两种方位。设备可以被另外定向(旋转90度或者在其它方位)，并且本文使用的空间相对描述符可以进行相应的解释。将理解的是，虽然在本文中可使用术语第一、第二等来描述各种要素、组件、区域、层和/或部分，但这些要素、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个要素、组件、区域、层或部分与另一要素、组件、区域、层或部分区别开。因此，在不脱离本文教导的情况下，下面讨论的第一要素、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可被称为第二要素、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。考虑到讨论中的测量以及与特定量的测量关联的误差(即，测量系统的限制)，如本文所使用的“大约”或“近似”包括所阐述的值，并可意味着在由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受偏差范围内。
本文中参考理想化的示例性图示的截面图示和/或平面图示描述了示例性实施例。在附图中，为了清楚可能夸大层和区域的厚度。因此，作为例如制造技术和/或公差的结果，可预期图示形状的变化。因此，示例性实施例不应被解释为局限于本文中图示的区域的形状和尺寸，而应包括由例如制造导致的形状和尺寸的偏差。例如，图示为矩形的刻蚀区域可具有圆形或弯曲特征。因此，图中所示的区域实际上是示意性的，它们的形状和尺寸不旨在示出制造中的区域的实际形状和尺寸，并且不旨在限制示例性实施例的范围。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。
图1图示了根据实施例的显示设备DD被使用的示例。在图1中，根据实施例的显示设备DD可使用从外部光源LU提供的光L1生成图像，并且可向用户OB提供生成的图像。例如，显示设备DD可用作公共信息显示(PID)设备。
根据实施例的显示设备DD可以是使用外部光源LU显示图像的反射式显示设备或半透反射式显示设备。外部光源LU可以是太阳光，或可以是布置在其中布置有显示设备DD的空间中的外部照明器。外部光源LU向显示设备DD提供光L1，并且提供的光L1被显示设备DD的反射层反射以显示图像。从显示设备DD输出的光L2(例如，图像)被提供到用户OB。
虽然图1图示了显示设备DD被用作PID设备，但是本公开的实施例并不限于此。在某些实施例中，显示设备DD可被用作便携式显示设备。
在图1中，第一方向轴DR1至第三方向轴DR3被图示以表示显示设备DD、外部光源LU和用户OB的相对位置。在图1中，第三方向轴DR3的方向可被限定为由显示设备DD显示的图像被提供到用户OB的方向。第一方向轴DR1和第二方向轴DR2可以彼此垂直，并且第三方向轴DR3可以是关于由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的平面的法线方向。例如，在图1中，第一方向轴DR1的方向可以是显示设备DD的垂直方向，并且第二方向轴DR2的方向可以是显示设备DD的水平方向。
图2是图示根据本公开的实施例的显示设备DD的分解透视图。图3是与图2所示的显示设备DD的线I-I’对应的截面图。根据实施例的显示设备DD可包括液晶显示面板DP、布置在液晶显示面板DP上的光控制构件LM以及偏振构件PM。液晶显示面板DP、光控制构件LM和偏振构件PM可在与图像显示的方向对应的第三方向轴DR3的方向上被依次堆叠。
液晶显示面板DP可包括显示图像的显示区域DA和不显示图像的非显示区域NDA。非显示区域NDA可围绕显示区域DA被布置。
液晶显示面板DP可具有与由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的平面平行的四边形形状。然而，本公开的实施例不限于此。在某些实施例中，显示区域DA的形状和非显示区域NDA的形状可以相对地并且不同地被设计。液晶显示面板DP可生成图像并且可通过其前表面提供生成的图像。液晶显示面板DP可在第三方向轴DR3的方向上提供生成的图像。
在实施例中，液晶显示面板DP的显示区域DA可包括多个像素区域PX-1、PX-2和PX-3。像素区域PX-1、PX-2和PX-3可由例如多条栅线和多条数据线来限定。像素区域PX-1、PX-2和PX-3可以以矩阵形式被布置。像素PX(参见图4A)可被布置在像素区域PX-1、PX-2和PX-3中的每个中。
在液晶显示面板DP中，像素区域PX-1、PX-2和PX-3可发射或输出波长彼此不同的光。例如，在实施例中，液晶显示面板DP可包括蓝色像素区域、绿色像素区域、红色像素区域和白色像素区域。然而，本公开的实施例不限于此。在某些实施例中，像素区域可发射或输出其波长与上述颜色的光的波长不同的光，或相邻的像素区域可发射或输出相同波长的光。
光控制构件LM可被布置在液晶显示面板DP上。光控制构件LM可包括第一光学部RD。第一光学部RD可具有棒形状。光控制构件LM可以是光学层，该光学层透射通过偏振构件PM提供到液晶显示面板DP的光并且透射从液晶显示面板DP输出到偏振构件PM的光。例如，光控制构件LM可充当光散射层或光聚集层。更具体地，光控制构件LM可聚集从液晶显示面板DP沿第三方向轴DR3的方向输出的光。第三方向轴DR3的方向也可被称为与由显示设备DD显示的图像被输出到用户OB的方向对应的前方向。
偏振构件PM可被布置在光控制构件LM上。偏振构件PM可包括偏振器，偏振器线性偏振提供到其的光。稍后将更具体地描述光控制构件LM和偏振构件PM。
液晶显示面板DP可包括第一基板SUB1、面对第一基板SUB1的第二基板SUB2以及布置在第一基板SUB1和第二基板SUB2之间的液晶层LCL。在图3所示的实施例中，第一基板SUB1可以是与光控制构件LM相邻的上基板，并且第二基板SUB2可以是下基板。
第一基板SUB1可包括第一基底基板BS1和布置在第一基底基板BS1上的滤色层CF。第一基板SUB1可进一步包括布置在滤色层CF上的公共电极CE。参考图3，滤色层CF可被布置在第一基底基板BS1的底表面上，并且公共电极CE可被布置在滤色层CF的底表面上。换句话说，滤色层CF可被布置在第一基底基板BS1之下，并且公共电极CE可被布置在滤色层CF之下。另外，第一基板SUB1可进一步包括遮光层BM，遮光层BM被布置在像素区域PX-1、PX-2和PX-3之间的边界处，以将像素区域PX-1、PX-2和PX-3彼此区分开。
第一基板SUB1可进一步包括布置在滤色层CF上的平坦化层OC。即使没有在附图中示出，平坦化层OC也可被布置成填充滤色层CF的不平坦部分。平坦化层OC可被布置在滤色层CF和公共电极CE之间。
第二基板SUB2可面对第一基板SUB1，液晶层LCL置于它们之间。第二基板SUB2可包括第二基底基板BS2以及布置在第二基底基板BS2上的反射层RF和像素电极PE。
第一基底基板BS1和第二基底基板BS2可以各自独立地是聚合物基板、塑料基板、玻璃基板或石英基板。第一基底基板BS1和第二基底基板BS2可以是透明绝缘基板。在一些实施例中，第一基底基板BS1和第二基底基板BS2中的每个可以是刚性的。在其他实施例中，第一基底基板BS1和第二基底基板BS2中的每个可以是柔性的。
第二基板SUB2可进一步包括布置在第二基底基板BS2上的绝缘层PS。反射层RF可被布置在绝缘层PS上，并且可与像素区域PX-1、PX-2和PX-3中的每个重叠。例如，反射层RF可在与像素区域PX-1、PX-2和PX-3之间的边界对应的区域中彼此隔开。像素电极PE可被布置在反射层RF上，并且可与像素区域PX-1、PX-2和PX-3中的每个重叠。像素电极PE可覆盖反射层RF的侧表面。像素电极PE可在像素区域PX-1、PX-2和PX-3之间的边界处彼此隔开。另一方面，和图3所示的实施例不同，像素电极PE可被省略。例如，当像素电极PE被省略时，反射层RF可以是用作像素电极的反射电极。
在根据实施例的液晶显示面板DP中，第一取向层AL1可被布置在第一基板SUB1上，并且第二取向层AL2可被布置在第二基板SUB2上。在实施例中，第一取向层AL1可被布置在第一基板SUB1的底表面上。第一取向层AL1可影响与第一基板SUB1相邻的第一液晶分子LC1的取向特性，并且第二取向层AL2可影响与第二基板SUB2相邻的第二液晶分子LC2的取向特性。例如，第一取向层AL1和第二取向层AL2可以是基于聚酰亚胺的取向层。第一取向层AL1和第二取向层AL2可由相同的取向材料形成。可替代地，第一取向层AL1和第二取向层AL2可由彼此不同的取向材料形成。
第一取向层AL1和第二取向层AL2可包括通过摩擦方法形成的不平坦部分。形成不平坦部分的摩擦方向可确定与第一取向层AL1和第二取向层AL2相邻的液晶分子的取向方向。
可替代地，第一取向层AL1和第二取向层AL2可通过光取向方法确定相邻的液晶分子的取向方向。然而，本公开的实施例不限于此。在某些实施例中，除了摩擦方法和光取向方法之外的其他各种取向方法中的至少一种可被应用，以调整相邻的液晶分子的取向方向。
在某些实施例中，相同的取向方法或不同的取向方法可被应用于第一取向层AL1和第二取向层AL2，以确定相邻液晶分子的取向方向。例如，摩擦方法可应用于第一取向层AL1和第二取向层AL2中的仅一个，或可应用于第一取向层AL1和第二取向层AL2两者。可替代地，光取向方法可应用于第一取向层AL1和第二取向层AL2中的至少一个或两者。
像素电极PE的形状可被改变，以确定液晶层LCL的液晶分子LC1和LC2的取向方向。例如，像素电极PE可包括主干部分和分支部分，并且液晶分子LC1和LC2可与分支部分的延伸方向平行地取向。这将在后面更具体地进行描述。
第一取向层AL1可被布置在公共电极CE上，并且第二取向层AL2可被布置在像素电极PE上。液晶分子LC1和LC2被布置在其中的液晶层LCL可被布置在第一取向层AL1和第二取向层AL2之间。
液晶层LCL被布置在第一基板SUB1和第二基板SUB2之间,并且包括多个液晶分子LC1和LC2。具有介电各向异性的液晶分子LC1和LC2可被布置以提供液晶层LCL。常用的液晶分子可被用在液晶层LCL中，并且液晶分子LC1和LC2不限于特定的液晶分子。例如，液晶分子LC1和LC2可由基于链烯基的液晶化合物或基于烷氧基的液晶化合物形成。
在一些实施例中，显示设备DD的液晶显示面板DP可以是扭曲向列(TN)模式显示面板、水平取向模式显示面板、垂直取向模式显示面板、超级垂直取向(SVA)模式显示面板、超级图案化垂直取向(S-PVA)模式显示面板、光学补偿弯曲(OCB)模式显示面板或电控双折射(ECB)模式显示面板。然而，本公开的实施例不限于此。在某些实施例中，显示设备DD的液晶显示面板DP可以是通过与上述显示面板的驱动方法不同的驱动方法操作并且具有可以与上述显示面板的液晶取向方向不同的液晶取向方向的液晶显示面板。
图4A是图示根据本公开的实施例的包含在显示设备中的像素中的一个的示意性平面图。图4B是与图4A的线II-II'对应的截面图。图4C是与图4B的区域对应的截面图，以图示根据本公开的另一实施例的显示设备。
图4A中作为示例图示了一个像素，并且其他像素中的每个的结构可与图4A所示的像素的结构基本相同或相似。为了描述和图示的简便起见，图4A中图示了连接到栅线GGL中的一条和数据线DL中的一条的像素PX。然而，本公开的实施例不限于此。在某些实施例中，多个像素可连接到一条栅线和一条数据线，或者一个像素可连接到多条栅线和多条数据线。
参考图4A和图4B，栅线GGL在第二方向轴DR2的方向上延伸。栅线GGL可被形成在第二基底基板BS2上。数据线DL可在第一方向轴DR1的方向上延伸，从而与栅线GGL相交。
像素PX包括薄膜晶体管TFT、连接到薄膜晶体管TFT的像素电极PE、以及存储电极部。薄膜晶体管TFT包括栅电极GE、栅绝缘层GI、半导体图案SM、源电极SE和漏电极DE。存储电极部可包括在第二方向轴DR2的方向上延伸的存储线SLn，并且可进一步包括从存储线SLn分叉以在第一方向轴DR1的方向上延伸的第一分支电极LSLn和第二分支电极RSLn。
栅电极GE可从栅线GGL突出，或可被提供在栅线GGL的预定区域上。栅电极GE可包括金属。例如，栅电极GE可由镍、铬、钼、铝、钛、铜、钨和它们的任意合金中的至少一种形成。栅电极GE可由使用一种或多种金属的单层或多层形成。例如，栅电极GE可由三层形成，该三层包括依次堆叠的钼、铝和钼。可替代地，栅电极GE可由两层形成，该两层包括依次堆叠的钛和铜。在又一实施例中，栅电极GE可以是由钛和铜的合金形成的单层。
半导体图案SM被提供在栅绝缘层GI上。半导体图案SM被提供在栅电极GE上，栅绝缘层GI置于它们之间。半导体图案SM的一部分与栅电极GE重叠。半导体图案SM包括提供在栅绝缘层GI上的有源图案(未示出)和形成在有源图案上的欧姆接触层(未示出)。有源图案(未示出)可由非晶硅薄层形成，并且欧姆接触层(未示出)可由n+非晶硅薄层形成。欧姆接触层(未示出)形成有源图案和源电极SE之间以及有源图案和漏电极DE之间的欧姆接触。
源电极SE从数据线DL分叉。源电极SE被形成在欧姆接触层(未示出)上，并且源电极SE的一部分与栅电极GE重叠。数据线DL可被布置在栅绝缘层GI的其上未布置半导体图案SM的区域上。
在平面图中观察时，漏电极DE与源电极SE隔开，半导体图案SM的一部分置于它们之间。漏电极DE被形成在欧姆接触层(未示出)上，并且漏电极DE的一部分与栅电极GE重叠。
例如，源电极SE和漏电极DE可由镍、铬、钼、铝、钛、铜、钨和它们的任意合金中的至少一种形成。源电极SE和漏电极DE可由使用一种或多种金属的单层或多层形成。例如，源电极SE和漏电极DE可由两层形成，该两层包括依次堆叠的钛和铜。可替代地，源电极SE和漏电极DE可以是由钛和铜的合金形成的单层。
半导体图案SM的、在平面图中位于源电极SE和漏电极DE之间的有源图案的上表面被暴露，并且在平面图中位于源电极SE和漏电极DE之间的有源图案被限定为沟道部分，当电压被施加到栅电极GE时，在源电极SE与漏电极DE之间、沟道部分中形成导电沟道。源电极SE和漏电极DE与半导体图案SM的、除在平面图中限定在源电极SE和漏电极DE之间的沟道部分之外的剩余区域的部分相重叠。
像素电极PE连接到漏电极DE，绝缘层PS置于它们之间。像素电极PE与存储线SLn、第一分支电极LSLn和第二分支电极RSLn部分地重叠，以形成存储电容器。
绝缘层PS覆盖源电极SE、漏电极DE、沟道部分和栅绝缘层GI，并且具有暴露漏电极DE的一部分的接触孔CH。绝缘层PS可包括例如氮化硅或氧化硅。
反射层RF可被布置在绝缘层PS上。反射层RF可被布置在绝缘层PS和像素电极PE之间。例如，反射层RF可由诸如铝、铝合金或银(Ag)的具有高反射率的金属形成。在本实施例中，反射层RF与像素电极PE重叠。然而，本公开的实施例不限于此。如图4B所示，反射层RF可不被布置在接触孔CH中。
像素电极PE通过形成在绝缘层PS中的接触孔CH连接到漏电极DE。像素电极PE可由透明导电材料形成。例如，像素电极PE可由透明导电氧化物形成。透明导电氧化物可以是氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡锌(ITZO)。
图4C是图示根据另一实施例的包含在显示设备中的液晶显示面板的截面图。图4C的实施例示出的液晶显示面板DP-1与图4B的实施例中示出的液晶显示面板DP的截面图对应。在图4C的实施例的描述中，为了描述的简便起见，与图1至图4B的实施例中相同的描述将被省略，并且下面将主要描述本实施例与图1至图4B的实施例之间的区别之处。
和图4B所示的实施例的液晶显示面板DP不同，滤色层CF可被包含在图4C所示的实施例的液晶显示面板DP-1中的第二基板SUB2中。滤色层CF可被布置在反射层RF上。换句话说，第二基板SUB2可包括第二基底基板BS2、形成在第二基底基板BS2上的薄膜晶体管TFT、第一绝缘层PS1、布置在第一绝缘层PS1上并且通过第一接触孔CH1连接到薄膜晶体管TFT的反射层RF、以及形成在反射层RF上的滤色层CF和像素电极PE。第二绝缘层PS2可进一步被布置在滤色层CF和像素电极PE之间。像素电极PE可通过限定在第二绝缘层PS2中的第二接触孔CH2电连接到薄膜晶体管TFT。例如，像素电极PE可与通过第二接触孔CH2暴露的反射层RF接触。
第一基板SUB1可包括第一基底基板BS1和公共电极CE。参考图4C，根据本实施例的液晶显示面板DP-1可包括第一基底基板BS1和布置在第一基底基板BS1之下的公共电极CE。在实施例中，液晶显示面板DP-1可进一步包括布置在公共电极CE和第一基底基板BS1之间的平坦化层OC。
换句话说，在图4B的液晶显示面板DP中，第一基板SUB1是滤色基板，并且第二基板SUB2是阵列基板。也就是说，图4B的液晶显示面板DP是滤色层CF被形成在上基板中的显示面板。相反，在图4C所示的实施例的液晶显示面板DP-1中，第二基板SUB2可充当滤色基板和阵列基板两者。另外，根据图4B和图4C的实施例的液晶显示面板DP和DP-1可以是包括反射层RF的反射式液晶显示面板。
参考图4B和图4C，第一取向层AL1可被布置在第一基板SUB1之下，并且第二取向层AL2可被布置在第二基板SUB2上。液晶层LCL可被布置在第一取向层AL1和第二取向层AL2之间。
包含在显示设备DD中的液晶显示面板可不限于图4B和图4C所示的实施例。在某些实施例中，具有其他各种堆叠结构的反射式液晶显示面板或半透反射式液晶显示面板可被应用于显示设备DD。例如，反射层的图案形状不限于图4B和图4C所示的实施例，并且可根据包括薄膜晶体管的电路层的位置、像素的形状和/或滤色层的图案形状而改变。在某些实施例中，根据实施例的显示设备可进一步包括光源部，并且显示设备的液晶显示面板可以是使用外部光或从显示设备的光源部提供的光显示图像的半透反射式液晶显示面板。
图5A是示意性地图示根据实施例的、与显示设备中的第一基板SUB1相邻的第一液晶分子LC1的取向状态的截面图。图5B是图示第一液晶分子LC1的取向方向的示意图。
与第一基板SUB1相邻的第一液晶分子LC1的取向特性可由第一取向层AL1确定。例如，第一液晶分子LC1可被水平取向，使得第一液晶分子LC1的长轴LC-L的取向方向与第一取向层AL1的平坦表面(或平面)平行，或第一液晶分子LC1可被垂直取向，使得长轴LC-L的取向方向与第一取向层AL1的平坦表面垂直。
与第一取向层AL1相邻的第一液晶分子LC1可被布置成与第一取向层AL1的平坦表面平行，或可以以相对于第一取向层AL1的平坦表面的预定线倾角被布置。线倾角可以是第一液晶分子LC1的长轴LC-L和与第一液晶分子LC1相邻的第一取向层AL1的一个表面之间的角。换句话说，如图5B所示，第一液晶分子LC1相对于第一取向层AL1的平坦表面倾斜的角ΦLC可与第一液晶分子LC1的线倾角对应。
例如，当第一液晶分子LC1被垂直取向时，第一液晶分子LC1的线倾角ΦLC可以是大约90度。当第一液晶分子LC1的长轴LC-L与第一取向层AL1的平坦表面平行时，第一液晶分子LC1的线倾角ΦLC可以是大约0度。
第一液晶分子LC1的投射在第一基板SUB1的平坦表面上的取向方向在本文中被称为“第一取向方向”。第一取向方向可代表第一液晶分子LC1的投射在第一基板SUB1上的长轴LC-L'的取向方向。另外，第一取向方向可代表第一液晶分子LC1的投射在第一取向层AL1上的长轴LC-L'的取向方向。
参考图5B，第一液晶分子LC1的取向方向可以是在第一液晶分子LC1的长轴LC-L的方向上从第一液晶分子LC1的一端AA连结到另一端BB的方向。另外，第一液晶分子LC1在平面图中的第一取向方向可以是第一液晶分子LC1的投射在第一取向层AL1的平坦表面上的长轴LC-L'的取向方向。第一取向方向可以是从第一液晶分子LC1的投射在第一取向层AL1上的一端AA'连结到另一端BB'的方向。第一液晶分子LC1的投射在平坦表面上的长轴LC-L'可具有方位角θLC。例如，第一液晶分子LC1的投射在平坦表面上的长轴LC-L'的方位角θLC可代表相对于平坦表面上的参考线RL沿逆时针方向增大的角。
例如，参考线RL可与第一方向轴DR1平行。在此情形下，当方位角θLC为0度时，第一液晶分子LC1的投射在平坦表面上的长轴LC-L'可被取向为与第一方向轴DR1平行。当方位角θLC为90度时，第一液晶分子LC1的投射在平坦表面上的长轴LC-L'可被取向为与第二方向轴DR2平行。在实施例中，第一液晶分子LC1的第一取向方向可与第一方向轴DR1平行。换句话说，在根据实施例的显示设备DD中，与第一基板SUB1相邻的第一液晶分子LC1可具有投射在第一基板SUB1上以在第一方向轴DR1上取向的长轴LC-L'。
在本说明书中，与另一要素或组件“平行”的要素或组件可意味着要素或组件与另一要素或组件基本平行，并且可进一步意味着要素或组件的光轴或取向方向在基本相同的方向上与另一要素或组件的光轴或取向方向基本平行。
通过第一取向层AL1取向的第一液晶分子LC1在图5A和图5B中被图示。然而，图5A和图5B的描述也可应用于与第二取向层AL2(参见图3)相邻的第二液晶分子LC2。例如，参考图3、图5A和图5B，与第二取向层AL2相邻的第二液晶分子LC2的取向方向可由第二取向层AL2确定。
与第二基板SUB2相邻的第二液晶分子LC2在平面图中的取向方向可代表第二液晶分子LC2的投射在第二基板SUB2上的长轴的取向方向。第二液晶分子LC2的投射在第二基板SUB2上的长轴的取向方向在本文中被称为“第二取向方向”。第二取向方向可代表第二液晶分子LC2的投射在第二取向层AL2上的长轴的取向方向。
与第二液晶分子LC2的投射在平面上的长轴的取向方向对应的第二取向方向可和与第一液晶分子LC1的投射在平面上的长轴的取向方向对应的第一取向方向相同。可替代地，第一取向方向和第二取向方向可以彼此相反。在又一实施例中，第一取向方向和第二取向方向可彼此相交，它们之间具有预定角度。例如，第一取向方向和第二取向方向之间的角可以在从60度到90度的范围内。
液晶分子的取向方向可根据与液晶分子相邻的取向层的表面的物理和/或化学属性而改变。例如，当通过摩擦方法处理取向层的表面时，与取向层相邻的液晶分子的取向方向可与取向层的摩擦方向对应。
图5C是图示第一取向层AL1和在第一取向层AL1上取向的第一液晶分子LC1的取向状态的示意图。在根据实施例的显示设备中，当第一取向层AL1被摩擦以具有第一摩擦方向RB时，第一液晶分子LC1的第一取向方向可与第一摩擦方向RB平行。换句话说，第一液晶分子LC1的第一取向方向和第一取向层AL1的第一摩擦方向RB可与第一方向轴DR1平行。第一取向方向与第一液晶分子LC1的投射在第一取向层AL1上的长轴的取向方向对应。
图6A是图示根据本公开的实施例的包含在显示设备中的像素中的一个的示意性平面图。图6B是图示图6A的区域CC中的液晶分子LC的取向状态的示意图。例如，图6B可图示当电场被施加到像素PX-1的像素电极PE-1时液晶分子LC的取向状态。在图6A和图6B的描述中，为了描述的简便起见，与图4A的实施例中相同的描述在本描述中将被省略，并且下面将主要描述本实施例与图4A的实施例之间的区别之处。
和图4A的像素PX不同，图6A的像素PX-1的像素电极PE-1可包括主干部分PEa和从主干部分PEa延伸的分支部分PEb。另外，图6A所示的像素PX-1可包括多个畴DM1、DM2、DM3和DM4。参考图6A，像素电极PE-1可包括主干部分PEa和从主干部分PEa突出并且延伸的多个分支部分PEb。分支部分PEb的一部分或主干部分PEa可通过接触孔CH连接到漏电极DE。
主干部分PEa可具有各种形状。例如，如图6A所示，在平面图中观察时，主干部分PEa可具有X形状。分支部分PEb彼此不接触而是彼此隔开。分支部分PEb彼此平行地在由主干部分PEa划分的畴DM1、DM2、DM3和DM4中的每个中延伸。彼此相邻的分支部分PEb之间的间距可以是微米级别，并且分支部分PEb的间距和图案可被用来在特定方向上对液晶层LCL的液晶分子进行取向。
像素PX-1可被主干部分PEa划分成多个畴DM1、DM2、DM3和DM4。分支部分PEb可与畴DM1、DM2、DM3和DM4中的每个对应，并且在畴DM1、DM2、DM3和DM4中的一个或一些畴中的分支部分PEb的延伸方向可与在畴DM1、DM2、DM3和DM4中的另一个或其他畴中的分支部分PEb的延伸方向不同。在本公开的实施例中，像素PX-1包括四个畴。然而，本公开的实施例不限于此。在某些实施例中，像素PX-1可具有各种数量的畴，例如，两个、六个或八个等。另外，畴的划分形式不限于图6A的实施例。在某些实施例，主干部分PEa可被取向为与第一方向轴DR1或第二方向轴DR2平行，以将畴彼此隔开。
在图6B中，液晶分子LC可代表第一液晶分子LC1(参见图3)或第二液晶分子LC2(参见图3)。换句话说，在实施例中，第一液晶分子LC1(参见图3)的第一取向方向可与第二液晶分子LC2的第二取向方向相同。
参考图6A和图6B，分支部分PEb的延伸方向可与液晶分子LC的取向方向平行。换句话说，在包括具有分支部分PEb的像素电极PE-1的显示设备中，液晶分子LC可被布置成和/或被取向为与分支部分PEb的延伸方向平行。参考图6A和图6B，在实施例中，液晶分子LC可被取向为与第一方向轴DR1平行，其中第一方向轴DR1平行于第一畴DM1和第二畴DM2中的分支部分PEb的延伸方向，并且液晶分子LC可被取向为与第二方向轴DR2平行，其中第二方向轴DR2平行于第三畴DM3和第四畴DM4中的分支部分PEb的延伸方向。
返回参考图3，光控制构件LM可被布置在根据实施例的显示设备DD中的液晶显示面板DP上。光控制构件LM可被布置在液晶显示面板DP和偏振构件PM之间。
光控制构件LM可以是光学构件，该光学构件透射从外部入射到液晶显示面板DP的光并且聚集从液晶显示面板DP沿前方向透射到外部的光。光控制构件LM可以是光学膜，该光学膜控制光的传播方向，以将液晶显示面板DP中产生并且作为图像提供的光传递到用户的可视范围中。光控制构件LM可用作光学构件，该光学构件聚集或集中由液晶显示面板DP的反射层RF反射并且然后沿前方向透过液晶层LCL的光，以提高显示设备DD的显示质量。
图7A和图7B是图示根据本公开的实施例的包含在显示设备中的光控制构件LM的视图。图7A是图示根据本公开的实施例的光控制构件LM的一部分的透视图，并且图7B是图示根据本公开的实施例的光控制构件LM的截面图。
光控制构件LM可被形成为包括具有彼此不同的折射率的两个部分。光控制构件LM可包括具有相对高的折射率的第一光学部RD和具有比第一光学部RD的折射率低的折射率的第二光学部MT。第二光学部MT可与第一光学部RD区别开。参考图7A和图7B，在实施例中，第一光学部RD可具有棒形状，并且第二光学部MT可与填充多个第一光学部RD之间的空间的基底部对应。
具有棒形状的第一光学部RD可由折射率高于与用于布置第一光学部RD的基底部对应的第二光学部MT的折射率的材料形成。例如，光控制构件LM可由基于丙烯酸的材料形成。光控制构件LM可被形成为包括彼此不同的两种或更多种基于丙烯酸的化合物。
在实施例中，两种基于丙烯酸的化合物可以彼此混合，混合物可使用激光进行相分离(phase-separated)，以将第一光学部RD与第二光学部MT彼此分离，并且然后，光控制构件LM可通过固定彼此相分离的第一光学部RD与第二光学部MT而形成。
例如，第一光学部RD可以是由下述化学式1表示的基于丙烯酸的化合物的聚合物。
[化学式1]
Figure BDA0001716963940000161
另外，第二光学部MT可以是由下述化学式2表示的丙烯酸酯低聚物的聚合物。在下述化学式2中，“n”可以是等于或大于1并且等于或小于10的整数。例如，由下述化学式2表示的化合物可以是聚氨酯甲基丙烯酸酯低聚物。
[化学式2]
Figure BDA0001716963940000162
例如，包括由化学式1表示的基于丙烯酸的化合物的第一光学部RD的折射率可高于包括由化学式2表示的基于丙烯酸的化合物的第二光学部MT的折射率。
参考图7A和图7B，第一光学部RD的取向方向RD-X可相对于光控制构件LM的上表面或底表面倾斜。第一光学部RD的取向方向可与第一光学部RD的长轴的延伸方向对应。在根据实施例的显示设备中，光控制构件LM可包括在与液晶显示面板的第一液晶分子LC1(参见图5C)的第一取向方向平行的第一方向轴DR1的方向上取向的第一光学部RD。另外，在根据实施例的显示设备中，光控制构件LM可包括与液晶显示面板的像素电极的分支部分PEb(参见图6A)平行的第一光学部RD。可替代地，在根据实施例的显示设备中，光控制构件LM可包括与液晶显示面板的像素电极的分支部分PEb(参见图6A)垂直的第一光学部RD。
当第一光学部RD被投射在显示设备的第一基板SUB1(参见图3)上时，第一光学部RD的长轴的延伸方向RD-X'可与第一方向轴DR1平行。投射的第一光学部RD的长轴的取向方向可被限定为第一光学部RD的投射在由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的假想平面上的长轴的延伸方向RD-X'。第一光学部RD的投射在与第一基板SUB1的一个表面平行的假想平面上的长轴的延伸方向RD-X'在本文中被称为“第三取向方向”。液晶显示面板的第一液晶分子的第一取向方向可与第一光学部RD的第三取向方向平行。例如，第一液晶分子的第一取向方向可与第一光学部RD的第三取向方向相同。
另外，在参考图3至图4C描述的实施例的显示设备中，与第一基板SUB1(或上基板)相邻的第一液晶分子LC1的长轴的方位角方向可与包含在光控制构件LM中的第一光学部RD的长轴的方位角方向平行。本文中，第一液晶分子LC1的长轴的方位角方向是指投射在由如图5B所示的第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的平面上的长轴LC-L'的取向方向，例如，第一取向方向和第二取向方向。第一光学部RD的长轴的方位角方向是指如图7B所示的投射延伸方向RD-X'，例如，第三取向方向。在实施例的显示设备中，与第一基板SUB1(或上基板)相邻的第一液晶分子LC1的长轴的方位角方向可与包含在光控制构件LM中的第一光学部RD的长轴的方位角方向基本相同。换句话说，在实施例中，第一液晶分子LC1的长轴的方位角可基本等于第一光学部RD的长轴基于参考线(例如，第一方向轴DR1或第二方向轴DR2)的方位角。可替代地，在实施例中，第一液晶分子LC1的长轴的方位角方向与第一光学部RD的长轴基于参考线的方位角方向之间的角可以是180度。
在实施例的显示设备中，光控制构件LM可被布置在液晶显示面板上，并且可包括具有与第一方向平行的取向方向的第一光学部RD，因此光可在与图像的显示方向对应的前方向上被聚集或集中。结果是，可提高显示设备的显示质量。这里，第一光学部RD的取向方向可与第一光学部RD的投射在假想平面上的长轴的延伸方向对应，并且与液晶显示面板的第一基板的一个表面平行。
图8A是图示根据本公开的另一实施例的光控制构件的示意图。图8B是图示当根据另一实施例的光控制构件被使用时光的传播路径的示意图。
在实施例中，光控制构件LM-1可进一步包括辅助光控制构件LM-U。辅助光控制构件LM-U可包括辅助第一光学部RD-U。辅助第一光学部RD-U的长轴的延伸方向RD-X2可与液晶显示面板的显示表面的法线方向平行。辅助第一光学部RD-U的长轴的延伸方向RD-X2在本文中被称为“第四取向方向”。第四取向方向可与液晶显示面板的显示表面的法线方向(例如，由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的假想平面的法线方向)平行。
换句话说，辅助第一光学部RD-U可在光控制构件LM-1的上表面的法线方向上被取向，因此从液晶显示面板DP提供的光可穿过光控制构件LM-1以在前方向上被聚集或集中。
辅助光控制构件LM-U可进一步包括辅助第二光学部MT-U，辅助第二光学部MT-U由具有比辅助第一光学部RD-U低的折射率的材料形成。辅助第二光学部MT-U可与辅助第一光学部RD-U区别开。辅助第一光学部RD-U的折射率可高于辅助第二光学部MT-U的折射率。辅助第一光学部RD-U可具有棒形状。辅助第二光学部MT-U可填充多个辅助第一光学部RD-U之间的空间。
图8A所示的光控制构件LM-1可包括多个光控制层。参考图8A和图8B，在实施例中，光控制构件LM-1可包括基底光控制构件LM-D和布置在基底光控制构件LM-D上的辅助光控制构件LM-U。这里，基底光控制构件LM-D和辅助光控制构件LM-U中的每个可充当相应的光控制层。
基底光控制构件LM-D可具有与图7A和图7B的光控制构件LM相同的组件。换句话说，基底光控制构件LM-D可包括分别与图7A和图7B的第一光学部RD和第二光学部MT相同的基底第一光学部RD-D和基底第二光学部MT-D。基底第一光学部RD-D可由具有比基底第二光学部MT-D高的折射率的材料形成。另外，基底第一光学部RD-D可具有棒形状。参考图8A，基底第一光学部RD-D的取向方向RD-X1可相对于基底光控制构件LM-D的上表面或底表面倾斜。
当基底第一光学部RD-D被投射在平面上时，基底第一光学部RD-D的长轴的延伸方向可与第一方向轴DR1的方向对应。换句话说，当基底第一光学部RD-D被投射在由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的假想平面上时，基底第一光学部RD-D的长轴的延伸方向可与液晶分子在平面图中的取向方向平行，其中液晶分子与使用光控制构件LM-1的显示设备的液晶显示面板的上基板相邻。这里，液晶分子在平面图中的取向方向代表在液晶分子被投射在由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的假想平面上时液晶分子的长轴的取向方向。基底第一光学部RD-D的投射在假想平面上的长轴的延伸方向可相同于与上基板相邻的液晶分子的投射在同一假想平面上的长轴的取向方向。可替代地，基底第一光学部RD-D的投射在假想平面上的长轴的延伸方向可相反于与上基板相邻的液晶分子的投射在同一假想平面上的长轴的取向方向，并且因此它们之间的角可以是180度。
参考图8B，入射光Lin可从外部光源被提供到液晶显示面板DP，并且由液晶显示面板DP使用入射光Lin产生并从液晶显示面板DP输出作为图像的输出光LR可以穿过基底第一光学部RD-D和辅助第一光学部RD-U，并且然后可作为最终输出光LOUT被传递到用户。
在图8A和图8B中，基底第一光学部RD-D和辅助第一光学部RD-U彼此接触或彼此一致。然而，本公开的实施例不限于此。例如，基底第一光学部RD-D的与穿过基底光控制构件LM-D的光LD的出射表面对应的一个表面可以不接触辅助第一光学部RD-U的与穿过辅助光控制构件LM-U的光LU的入射表面对应的一个表面，或和辅助第一光学部RD-U的与穿过辅助光控制构件LM-U的光LU的入射表面对应的一个表面不一致。
在图8A和图8B的光控制构件LM-1的实施例中，基底光控制构件LM-D和辅助光控制构件LM-U在第三方向轴DR3的方向上的厚度可以彼此相等或彼此不同。基底光控制构件LM-D和辅助光控制构件LM-U可由相同的材料形成。例如，基底第一光学部RD-D和辅助第一光学部RD-U可由相同的材料形成。可替代地，基底第一光学部RD-D和辅助第一光学部RD-U可由彼此不同的材料形成。
图9是图示根据本公开的实施例的显示设备中的光轴之间的关系的示意图。第一方向轴DR1的方向为0度，并且基于第一方向轴DR1的方向来表示其他方向中的每个的角。例如，在图9的实施例中，当液晶显示面板DP被限定为矩形形状时，第一方向轴DR1可与液晶显示面板DP的垂直边平行。
在图9中，在液晶显示面板DP中图示的光轴LC-L’代表第一液晶分子LC1(参见图3和图5B)的第一取向方向，并且第一取向方向可与第一方向轴DR1平行，并且相对于第一方向轴DR1可具有0度的方位角。和图9的实施例不同，在另一实施例中，第一取向方向的方位角可以为180度。光控制构件LM的光轴RD-X’代表光控制构件LM的第一光学部RD(参见图7A和图7B)的取向方向，并且代表第一光学部RD(参见图7A和图7B)的取向方向的光轴RD-X’可代表第一光学部RD(参见图7A)的投射在平面上的长轴的延伸方向。光控制构件LM的光轴RD-X’可与第一方向轴DR1平行。光控制构件LM的光轴RD-X’相对于第一方向轴DR1可具有0度的方位角。换句话说，光控制构件LM的光轴RD-X’可与液晶显示面板DP的光轴LC-L’平行。光控制构件LM的光轴RD-X’的方位角可与液晶显示面板DP的光轴LC-L’的方位角基本相等。
偏振构件PM的透射轴PL-T和吸收轴PL-A彼此垂直。在图9所示的实施例中，透射轴PL-T可与第二方向轴DR2平行，并且可与光控制构件LM的光轴RD-X’和液晶显示面板DP的光轴LC-L’垂直。换句话说，在实施例中，偏振构件PM(例如，包含在偏振构件PM中的偏振器)的透射轴PL-T可具有90度的方位角。更具体地，在根据实施例的显示设备中，偏振器的透射轴PL-T相对于第一方向轴DR1可具有90度的方位角。光控制构件LM的光轴RD-X’和液晶显示面板DP的光轴LC-L’相对于第一方向轴DR1可具有0度的方位角。可替代地，在根据另一实施例的显示设备中，偏振器的透射轴PL-T相对于第一方向轴DR1可具有90度的方位角，光控制构件LM的光轴RD-X’相对于第一方向轴DR1可具有0度的方位角，并且液晶显示面板DP的光轴LC-L’相对于第一方向轴DR1可具有180度的方位角。
在实施例中，在平面图中观察时，偏振构件PM的透射轴PL-T可与液晶显示面板DP的水平方向平行。液晶显示面板DP的水平方向可代表液晶显示面板的其上显示图像的显示表面中的水平方向。在本说明书中，液晶显示面板的水平方向或显示表面的水平方向可与显示面板的、用户观看该显示面板所沿的水平方向对应。
在实施例中，包括图6A的像素电极PE-1的液晶显示面板DP的液晶分子的取向方向相对于第一方向轴DR1可具有0度或90度的方位角。另外，光控制构件LM的光轴RD-X’可与液晶分子的取向方向平行或垂直。例如，光控制构件LM的光轴RD-X’相对于第一方向轴DR1可具有0度的方位角。
另外，包括图6A的像素电极PE-1的显示设备的偏振构件PM的透射轴PL-T可与第二方向轴DR2平行并且可与光控制构件LM的光轴RD-X’垂直。偏振构件PM的透射轴PL-T可与液晶显示面板DP的光轴LC-L’平行或垂直。更具体地，在实施例中，偏振器的透射轴PL-T相对于第一方向轴DR1可具有90度的方位角。
在根据实施例的显示设备中，液晶显示面板DP的光轴LC-L’和光控制构件LM的光轴RD-X’彼此平行，因此能够最小化或防止若液晶显示面板DP的光轴和光控制构件LM的光轴彼此偏置则可能发生的漏光和色差问题。
另外，在根据实施例的显示设备中，包含在偏振构件PM中的偏振器的透射轴PL-T与液晶显示面板DP的光轴LC-L’和光控制构件LM的光轴RD-X’垂直，因此能够提高对比度和色彩再现性，从而改善显示设备的显示质量。
在图9的实施例中，偏振构件PM的偏振器的透射轴PL-T具有90度的方位角。可替代地，在另一实施例中，偏振器的透射轴PL-T可以具有0度的方位角。换句话说，偏振器的透射轴PL-T可与光控制构件LM的光轴RD-X’和液晶显示面板DP的光轴LC-L’两者平行。
在实施例的显示设备中使用的偏振构件可包括偏振器，并且可进一步包括至少一个光学层。图10A是图示根据实施例的偏振构件的截面图，并且图10B是图示根据实施例的偏振构件中的偏振器的光轴和光学层的光轴之间的关系的示意图。
偏振构件PM可包括具有彼此垂直的透射轴PL-T和吸收轴PL-A的偏振器PL。偏振器PL可以是线性偏振器。偏振器PL可以是包括细长的聚合物膜的膜型偏振器。可替代地，偏振器PL可以是通过涂布工艺形成的涂布型偏振器。
偏振构件PM可进一步包括λ/2相位延迟层OL1和λ/4相位(四分之一波长)延迟层OL2。λ/2相位延迟层OL1也可被称为半波延迟层，并且λ/4相位延迟层OL2也可被称为四分之一波长延迟层。参考图10A，λ/2相位延迟层OL1可被布置在偏振器PL之下，并且λ/4相位延迟层OL2可被布置在λ/2相位延迟层OL1之下。
λ/2相位延迟层OL1和λ/4相位延迟层OL2可以是延迟通过偏振器PL提供的光的相位的光学层。λ/2相位延迟层OL1和λ/4相位延迟层OL2可以以膜类型或以液晶涂布类型被提供。
λ/2相位延迟层OL1可改变通过偏振器PL提供的光的偏振状态。λ/2相位延迟层OL1可改变通过偏振器PL提供到λ/2相位延迟层OL1中的线性偏振光的偏振方向。
λ/4相位延迟层OL2可具有光学各向异性，并且可改变入射到λ/4相位延迟层OL2上的光的偏振状态。换句话说，透过偏振器PL和λ/2相位延迟层OL1并且入射到λ/4相位延迟层OL2上的光可从线性偏振状态改变成圆偏振状态。
可替代地，在液晶显示面板DP中，当圆偏振光入射到λ/4相位延迟层OL2上时，λ/4相位延迟层OL2可将光的圆偏振状态改变成线性偏振状态。通过λ/4相位延迟层OL2改变成线性偏振状态的光可被液晶显示面板DP(例如液晶显示面板DP的反射层)反射，并且穿过λ/2相位延迟层OL1，并且因此光的偏振状态可进一步被改变。最后，光可穿过偏振器PL被输出到偏振构件PM的外部。
另一方面，虽然图10A中未示出，但是偏振构件PM可进一步包括附加光学层。另外，保护构件可进一步被布置在偏振构件PM上，以保护显示设备。
图10B图示了偏振构件PM的偏振器PL的透射轴PL-T和吸收轴PL-A、λ/2相位延迟层OL1的第一光轴RX-1以及λ/4相位延迟层OL2的第二光轴RX-2之间的关系。λ/2相位延迟层OL1的第一光轴RX-1和λ/4相位延迟层OL2的第二光轴RX-2可分别代表λ/2相位延迟层OL1的慢轴和λ/4相位延迟层OL2的慢轴。
第一光轴RX-1和偏振器PL的透射轴PL-T之间的角θ1可以是15°±5°。第二光轴RX-2和偏振器PL的透射轴PL-T之间的角θ2可以是75°±5°。λ/2相位延迟层OL1的第一光轴RX-1和λ/4相位延迟层OL2的第二光轴RX-2之间的角θ3可以是60°±5°。例如，第一光轴RX-1和偏振器PL的透射轴PL-T之间的角θ1可以是15°，并且第二光轴RX-2和偏振器PL的透射轴PL-T之间的角θ2可以是75°。在此情形下，第一光轴RX-1和第二光轴RX-2之间的角θ3可以是60°。
图11和图12图示了当偏振构件包括如图10A所示的偏振器PL、λ/2相位延迟层OL1和λ/4相位延迟层OL2时，实施例的显示设备中的光轴之间的关系。
在图11中，液晶显示面板DP的光轴LC-L1’和LC-L2’分别代表第一液晶分子的第一取向方向和第二液晶分子的第二取向方向。参考图3，第一取向方向是第一液晶分子LC1的投射在第一基板SUB1上的长轴的取向方向，并且第二取向方向是第二液晶分子LC2的投射在第二基板SUB2上的长轴的取向方向。
在液晶显示面板DP中，与第一取向方向对应的光轴LC-L1’可与第一方向轴DR1平行，并且相对于第一方向轴DR1可具有0度的方位角。可替代地，在另一实施例中，第一取向方向可具有180度的方位角。与第一取向方向对应的光轴LC-L1’和与第二取向方向对应的光轴LC-L2’之间的角α可以在从60度到90度的范围内。这里，角α在第一取向方向的光轴LC-L1’和第二取向方向的光轴LC-L2’之间被测量。角α代表由两个光轴形成的角当中的90度或更小的角。例如，与第一取向方向对应的光轴LC-L1’和与第二取向方向对应的光轴LC-L2’之间的角α可以大于60度并且小于70度。
光控制构件LM的光轴RD-X’可代表光控制构件LM的第一光学部RD(参见图7A和图7B)的取向方向，并且代表第一光学部RD(参见图7A和图7B)的取向方向的光轴RD-X’可与第一光学部RD(参见图7A和图7B)的投射在平面上的长轴的延伸方向对应。光控制构件LM的光轴RD-X’可与第一方向轴DR1平行。光控制构件LM的光轴RD-X’相对于第一方向轴DR1可具有0度的方位角。换句话说，光控制构件LM的光轴RD-X’可与液晶显示面板DP的第一取向方向的光轴LC-L1’平行。光控制构件LM的光轴RD-X’的方位角可与液晶显示面板DP的第一取向方向的光轴LC-L1’的方位角基本相等。
偏振器PL的透射轴PL-T可与第二方向轴DR2平行，并且可与光控制构件LM的光轴RD-X’和液晶显示面板DP的第一取向方向的光轴LC-L1’垂直。换句话说，在实施例中，偏振器PL的透射轴PL-T可具有90度的方位角。更具体地，在根据实施例的显示设备中，偏振器PL的透射轴PL-T相对于第一方向轴DR1可具有90度的方位角，并且光控制构件LM的光轴RD-X’和液晶显示面板DP的第一取向方向的光轴LC-L1’相对于第一方向轴DR1可具有0度的方位角。
参考图11，λ/2相位延迟层OL1的第一光轴RX-1相对于偏振器PL的透射轴PL-T形成角θ1，并且λ/4相位延迟层OL2的第二光轴RX-2相对于偏振器PL的透射轴PL-T形成角θ2。如上参考图10A和图10B所描述的，角θ1和角θ2可以分别为15°±5°和75°±5°。
偏振器的透射轴的方向可与图11的实施例中所示的偏振器PL的透射轴PL-T的方向不同。参考图12，偏振器PL-1的透射轴PL-T可与第一方向轴DR1平行，并且可进一步与光控制构件LM的光轴RD-X’和液晶显示面板DP的第一取向方向的光轴LC-L1’平行。换句话说，在实施例中，偏振器PL-1的透射轴PL-T可具有0度的方位角。更具体地，在根据实施例的显示设备中，偏振器PL-1的透射轴PL-T、光控制构件LM的光轴RD-X’和液晶显示面板DP的第一取向方向的光轴LC-L1’的方位角中的全部相对于第一方向轴DR1可以是0度。可替代地，在根据另一实施例的显示设备中，偏振器PL-1的透射轴PL-T和光控制构件LM的光轴RD-X’相对于第一方向轴DR1可具有0度的方位角，并且液晶显示面板DP的第一取向方向的光轴LC-L1’相对于第一方向轴DR1可具有180度的方位角。
下表1示出了根据本公开的实施例的显示设备和根据比较示例的显示设备的光学特性。更具体地，表1示出了当在前方向上观看实施例和比较示例的显示设备中的每个时的白色反射率WR、黑色反射率BR、对比度CR和色彩再现性。
在表1中，实施例代表其中光控制构件的光轴平行于与液晶显示面板中的上基板相邻的液晶分子的第一取向方向，并且偏振器的透射轴与光控制构件的光轴垂直的情形。换句话说，表1的实施例示出了具有图11所示的光轴之间的关系的显示设备的光学特性。
在表1中，比较示例代表其中光控制构件的光轴不平行于与液晶显示面板中的上基板相邻的液晶分子的第一取向方向的情形。在比较示例中，光控制构件的光轴垂直于与上基板相邻的液晶分子的第一取向方向。换句话说，在比较示例中，液晶分子的第一取向方向与偏振器的透射轴平行。
白色反射率WR和黑色反射率BR为光相对于硫酸钡(BaSO4)基板的反射率为100％时的相对反射率值。
[表1]
分类 WR(％) BR(％) CR 色彩再现性(％)
实施例 114 7 16.1 19.3
比较示例 115 11 10.0 16.7
参考表1，与其中光控制构件的光轴不平行于与光控制构件相邻的液晶分子的光轴的方向的比较示例的对比度CR和色彩再现性相比，其中光控制构件的光轴平行于与光控制构件相邻的液晶分子的光轴的方向的实施例的对比度CR和色彩再现性被改善。
在根据实施例的显示设备中，光控制构件的投射在平面上的光轴平行于与光控制构件相邻的液晶分子的取向方向。因此，可最小化可由取向方向差异引起的光失真现象，从而在与图像的显示方向对应的前方向上降低根据视角的色差和漏光现象。结果是，可提高显示设备的显示质量。
另外，根据实施例的显示设备可包括光控制构件和偏振构件，光控制构件在平面上的光轴平行于与光控制构件相邻的液晶分子的取向方向，偏振构件具有与光控制构件的光轴和液晶分子的取向方向垂直的透射轴。因此，当使用外部光显示图像时，在前方向上的亮度、色彩再现性和对比度CR可被改善，因此提高显示设备的整体显示质量。
根据实施例，光控制构件的投射在平面上的光轴与液晶分子的取向方向平行，因此能改善显示设备的对比度和色彩再现性。
根据实施例，可通过控制或调整偏振构件、光控制构件和液晶分子的取向方向之间的关系，来改善反射式液晶显示设备的对比度和色彩再现性。
尽管参考示例实施例描述了本公开，但是，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下，进行各种改变和修改，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，应当理解，上述实施例不是限制性的，而是示例性的。因此，本公开的范围应由随附权利要求及其等同的允许的最广义解释来确定，而不应受上述描述束缚或限制。

Claims (14)

1.一种显示设备，包括：
液晶显示面板，包括：第一基板；面对所述第一基板并且包括反射层的第二基板；以及被布置在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，其中所述液晶层包括与所述第一基板相邻的第一液晶分子，并且其中所述第一液晶分子的投射在所述第一基板上的长轴在第一方向上取向；
光控制构件，被布置在所述液晶显示面板上并且包括第一光学部，其中所述第一光学部的投射在所述第一基板上的长轴的延伸方向与所述第一方向平行；光控制构件进一步包括与偏振构件相邻布置的辅助光控制构件，其中所述辅助光控制构件包括辅助光学部，并且所述辅助光学部的长轴的延伸方向与所述液晶显示面板的显示表面的法线方向平行；以及
偏振构件，被布置在所述光控制构件上并且包括具有在第二方向上延伸的透射轴的偏振器。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第二方向与所述第一方向垂直。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第二方向与所述第一方向平行。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中在平面图中，所述第二方向与所述液晶显示面板的水平方向平行，并且其中所述第一方向与所述第二方向垂直。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中在平面图中，所述第二方向与所述液晶显示面板的水平方向垂直，并且其中所述第一方向与所述第二方向平行。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述偏振构件进一步包括：被布置在所述偏振器之下的半波延迟层；以及
被布置在所述半波延迟层之下的四分之一波长延迟层，并且
其中所述透射轴与所述半波延迟层的第一光轴之间的角为15°±5°，并且所述透射轴与所述四分之一波长延迟层的第二光轴之间的角为75°±5°。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述光控制构件包括具有第一折射率的多个所述第一光学部，并且
其中所述光控制构件进一步包括第二光学部，所述第二光学部具有低于所述第一折射率的第二折射率并且填充多个所述第一光学部之间的空间。
8.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括：
被布置在所述第一基板与所述液晶层之间的第一取向层，其中所述第一取向层的摩擦方向与所述第一方向平行。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其中所述第一取向层的所述摩擦方向与所述第二方向平行或垂直。
10.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第二基板进一步包括像素电极，所述像素电极包括主干部分和从所述主干部分突出并延伸的多个分支部分，并且其中所述多个分支部分的延伸方向与所述第一方向平行。
11.根据权利要求10所述的显示设备，其中所述多个分支部分的所述延伸方向与所述
第二方向平行或垂直。
12.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述液晶层进一步包括与所述第二基板相邻布置的第二液晶分子，并且
其中所述第一方向与所述第二液晶分子的投射在所述第二基板上的长轴的取向方向之间的角在从60度到90度的范围内。
13.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一基板包括滤色层。
14.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第二基板进一步包括被布置在所述反射层上的滤色层。
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