CN203287661U

CN203287661U - 透反模式蓝相液晶显示器

Info

Publication number: CN203287661U
Application number: CN2013203480270U
Authority: CN
Inventors: 孙玉宝; 李岩峰; 赵彦礼; 栗鹏
Original assignee: Hebei University of Technology
Current assignee: Hebei University of Technology
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2023-06-17

Abstract

本实用新型是一种透反模式蓝相液晶显示器，其结构包括：上偏光片、第二双轴补偿膜、第二-A补偿膜、第二+A补偿膜、上玻璃基板、中间部分、下玻璃基板、第一-A补偿膜、第一+A补偿膜、第一双轴补偿膜和下偏光片；中间部分组成为蓝相液晶、第一Pixel电极、第二Pixel电极、绝缘层、反射铝电极层和凸起物；本实用新型通过在共面电极之间引入铝电极层作为反射层，增加了反射效果。本实用新型铝反射层的引入有效的把显示像素分割成透射区域和反射区域，并且通过调节共面电极和铝反射电极的大小和间距，使其像素电光特性曲线的透过率跟反射率很好的吻合在一起，就可以解决当前技术中的缺陷，增强蓝相液晶显示的室外可读效果。

Description

透反模式蓝相液晶显示器

技术领域

本实用新型设计的是一种蓝相液晶显示技术领域的装置，具体的是一种透反模式蓝相液晶（BPLC）显示器。

背景技术

蓝相液晶显示器具有如下优点：(1)毫秒以下的响应时间；(2)视角宽和对比度高；(3)制作过程中不需要取向层；(4)也不需要对液晶层厚度做很严格的限制等。这些优点使蓝相液晶显示器的制作成本低，制造工艺更简单，性能更优越。从而被认为最有潜力成为下一代液晶显示器。

由于液晶显示器件不是主动发光器件，需要背光源才能实现显示效果，所以液晶显示器的主要模式为透射模式，在室内有良好的可读性，但是在有强烈阳光或者灯光情况下，由于液晶显示器表面的反射光，造成可读性较低。通常有两种方法来增加室外可读性：(1)提高背光源的亮度；(2)采用透反模式液晶显示器。若采用第一种方法，明显的增加了电能消耗，所以通常采用第二种方法。

实用新型内容

本实用新型提供一种透反模式蓝相液晶显示器，通过在共面电极之间引入铝电极层作为反射层，增加了反射效果。共面电极可以放置在上基板或者下基板。铝电极层放置在下基板。铝反射层的引入有效的把显示像素分割成透射区域和反射区域，并且通过调节共面电极和铝反射电极的大小和间距，使其像素电光特性曲线的透过率跟反射率很好的吻合在一起。

本实用新型的技术方案为：

一种透反式蓝相液晶显示器，其结构包括：上偏光片、第二双轴补偿膜、第二-A补偿膜、第二+A补偿膜、上玻璃基板、中间部分、下玻璃基板、第一-A补偿膜、第一+A补偿膜、第一双轴补偿膜和下偏光片；

其位置按照背光源光线通过顺序由下至上依次为下偏光片、第一双轴补偿膜、第一+A补偿膜、第一-A补偿膜、下玻璃基板、中间部分、上玻璃基板、第二+A补偿膜、第二-A补偿膜、第二双轴补偿膜和上偏光片；中间部分组成为蓝相液晶、第一Pixel电极、第二Pixel电极、绝缘层、反射铝电极层和凸起物；

其中上基板和下基板之间的中间部分为以下两种分布方式任一：

分布方式一：上玻璃基板的下表面间隔分布有凸起物，以周期为单位均匀分布，每个周期内分布有2个凸起物，第一和第二Pixel电极分别覆盖在不同的凸起物上，反射铝电极制作在下玻璃基板的上表面，其位置为第一和第二Pixel电极之间的间隙的正下方，其宽度小于相同周期中第一和第二Pixel电极之间的间隙宽度；第一Pixel电极与第二Pixel电极加极性相反电势，蓝相液晶填充在上玻璃基板和下玻璃基板之间的间隙；相邻周期临近的第二pixel电极与第一pixel电极的电极间隙小于相同周期内第一pixel电极和第二pixel电极的间隙；

或者，分布方式二：下基板的上表面上间隔分布有凸起物，以周期为单位均匀分布，每个周期内分布有2个凸起物，第一和第二Pixel电极分别覆盖在不同的凸起物上，反射铝电极位于下玻璃基板上表面第一和第二Pixel电极之间的间隙，其宽度小于第一和第二Pixel电极的间隙，第一Pixel电极与第二Pixel电极加极性相反电势；蓝相液晶填充在上玻璃基板和下玻璃基板之间的间隙；

每个周期的宽度为15～19μm，长度为像素长度。

所述的凸起物材料为透明二氧化硅材料，高度为1～2μm，宽度为1～3μm，同一周期内间隔为6～8μm，相邻周期内的相邻凸起物的间距为5～9μm；其截面形状为长方形、梯形或半圆形；

所述的第一pixel电极和第二pixel电极均为透明的氧化铟锡电极；宽度与凸起物的宽度相同，厚度为0.1～0.5μm；

所述的反射铝电极宽度为5-7μm，厚度为0.1～0.5μm。

上述所有电极为带状结构，长度为像素长度。

所述的蓝相液晶层的厚度为5～20μm；

所述的双轴补偿膜，N_x=1.511，N_y=1.509，N_z=1.51025，厚度为92μm；

所述的-A补偿膜，N_e=1.56，N_o=1.55，厚度为27.5μm；

所述的+A补偿膜，N_e=1.56，N_o=1.55，厚度为13.5μm；

本实用新型的有益效果是：通过在下基板上加入铝电极层，作为反射层，反射层的引入把像素电极分割成透射区域和反射区域，通过调节透射区域跟反射区域的大小，本实用新型做到了使其反射率和透过率各为50%。并且，其透射区域跟反射区域的大小可以调节，实际生产中可以根据需要，调节透射区域跟反射区域的大小，以做到调节透过率跟反射率的目的。这样，就可以解决上述背景技术中的缺陷，增强蓝相液晶显示的室外可读效果。并且采用了成熟的共面转换模式（IPS）。由于采用双TFT驱动和凸起结构，使其驱动电压降低约10V左右。使每个TFT开关上的最大电压约为10V左右，可以达到驱动要求。

但是需要说明的是：凸起结构并不是本实用新型的创造性思想，本实用新型只是利用其凸起结构，做到更好的调节透过率跟反射率之比，降低驱动电压。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其他方面和特征变得明显。但是应该知道，该附图仅仅是为了解释的目的设计，而不是作为本实用新型涉及范围的设定，这是因为其是作为参考而给出的。

附图说明

下面将结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明，其中：

图1是实施例1的结构示意图（剖面图）。

图2是实施例1的V-T曲线图。

图3是实施例1的透反模式下的视角图。

图4是实施例1的透射模式下的视角图。

图5是实施例1的反射模式下的视角图。

图6是实施例2结构示意图（剖面图）。

图7是实施例2的V-T曲线图。

图8是实施例2的透反模式下视角图。

图9是实施例2的透射模式下的视角图。

图10是实施例2的反射模式下的视角图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施进一步描述：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下属的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例的透反模式蓝相液晶显示器，其组成及位置关系由下到上依次包括：下基板7，中间部分和上基板1；下基板7由下到上依次包括：偏光片15，第一双轴补偿膜14，第一+A补偿膜13，第一-A补偿膜12，下玻璃基板17。上基板1由下到上依次包括：上玻璃基板16，第二+A补偿膜11，第二-A补偿膜10，第二双轴补偿膜9和偏光片8。

所述的中间部分包括二氧化硅（SiO₂）凸起物2、第一Pixel电极3、第二Pixel电极4、蓝相液晶层5和作为反射层用的铝电极层6；所述的二氧化硅凸起物2位于上基板1中上玻璃基板16的的下表面，以周期为单位均匀分布，每个周期内分布有2个凸起物2，第一Pixel电极3和第二Pixel电极4顺次分别覆盖于二氧化硅凸起物2的下表面，铝电极层6位于下基板7的上表面，其位置为第一Pixel电极3和第二Pixel电极4之间的间隙的正下方，蓝相液晶层5填充在上玻璃基板16和下玻璃基板17之间。

所述的二氧化硅凸起物2位于上基板的下表面，宽度为2μm，高度为1μm，间隔为7μm，为长方体的凸起效果；

所述的第一Pixel电极3和第二Pixel电极4位于上述二氧化硅凸起物2下面，宽度为2μm，厚度为0.1μm；

每个周期的宽度为16μm。长度为像素的长度，即每个周期的长度可以根据像素的大小随意调整。

不同周期间相邻凸起物的间距为5μm。

相同周期内相邻凸起物的间距为7μm。

所诉的第一Pixel电极3和第二Pixel电极4为薄膜晶体管液晶显示器所使用的透明的氧化铟锡（ITO）电极。

所述的蓝相液晶层5的厚度为10μm；

所述的蓝相液晶层5的科尔常数K=12.68nmV^-2，光波长λ=550nm；

所述的铝电极层6位于下基板7的上表面，在第一Pixel电极3和第二Pixel电极4中间，宽为6μm，厚度为0.1μm；

所述的偏光片8为薄膜晶体管液晶显示器所使用的偏光片，型号为G1220DU，其厚度为230μm，吸收轴与水平方向夹角为-45°；

所述的第二双轴补偿膜9，N_x=1.511，N_y=1.509，N_z=1.51025，厚度为92μm，吸收轴与水平方向夹角为45°；

所述的第二-A补偿膜10，N_e=1.56，N_o=1.55，厚度为27.5μm，吸收轴与水平方向夹角为120°；

所述的第二+A补偿膜11，N_e=1.56，N_o=1.55，厚度为13.5μm，吸收轴与水平方向夹角为-30°；

所述的第一-A补偿膜12，与上述第二-A补偿膜10参数相同，厚度为13.5μm，吸收轴与水平方向夹角为-30°；

所述的第一+A补偿膜13，与上述第二+A补偿膜11参数相同，厚度为27.5μm，吸收轴与水平方向的夹角为120°；

所述的第一双轴补偿膜14与上述第二双轴补偿膜9参数相同，厚度为92μm，吸收轴与水平方向的夹角为45°；

所述的偏光片15与偏光片8同种型号，其厚度为230μm，吸收轴与水平方向的夹角为45°。

本实施例中，所选的电极结构周期为16μm。如图1所示：相同周期内第一Pixel电极3和第二Pixel电极4间隔都为7μm，但是第二个周期内第一Pixel电极3和第一个周期内第二Pixel电极4的间隔为5μm。

本实施例中，第一Pixel电极3和第二Pixel电极4上分别加入正负14V电压，具体的V-T曲线如图2所示：在10.5V电压时，光的利用率达到最大值，达到最大值之前，反射率曲线与透射率曲线很好的吻合在一起，在10.5V电压以后，下降趋势基本一致，基本吻合。

本实施例中，透反模式下的视角特性如图3所示：在透反模式下，对比度大于10的区域在水平方向上为±55°左右，在垂直方向上为±60°左右。对比度大于100的区域在±30°以上。完全可以达到手机等电子产品的显示要求。

本实施例中，透射模式下的视角特性如图4所示：在透射模式下，对比度完全达到100以上，只有小部分的对比度在100-500之间，而大部分区域的对比度在500以上，完全体现了蓝相液晶用于显示时在视角上的优势。

本实施例中，反射模式下的视角特性如图5所示：在反射模式下，对比度大于10的区域在水平方向±45°左右，垂直方向为±40°左右。而对比度大于100的区域覆盖±20°的范围。

实施例2

如图4所示，本实施例的透反模式蓝相液晶显示器，其组成及位置关系由下到上依次包括：下基板7，中间部分和上基板1；下基板7由下到上依次包括：偏光片15，第一双轴补偿膜14，第一+A补偿膜13，第一-A补偿膜12，下玻璃基板17。上基板1由下到上依次包括：上玻璃基板16，第二+A补偿膜11，第二-A补偿膜10，第二双轴补偿膜9，偏光片8

中间部分包括第一Pixel电极3、第二Pixel电极4、二氧化硅（SiO2）凸起物2和作为反射电极用的铝电极层6，其中，蓝相液晶层5填充与两个玻璃基板之间。所述的二氧化硅凸起物2位于下玻璃基板17的上表面，以周期为单位均匀分布，每个周期内分布有2个凸起物2，第一Pixel电极3和第二Pixel电极4顺次分别位于二氧化硅凸起物2的上表面。铝电极位于下基板7的上表面，其位置为周期内2个凸起物2之间。

其中与实施例1中结构不同之处为：

所选周期为宽度18μm，长度为像素的长度，即，周期的长度可以根据像素的大小做出适当的调整。

所述二氧化硅凸起物2位于下基板7的上表面，宽为2μm，高为2μm，间距为7μm的矩形；

所述的第一Pixel电极3、第二Pixel电极4宽度为2μm，厚度为0.1μm。位于上述二氧化硅凸起物2上面；

所述的所有凸起物之间间隔都为7μm。

所述的反射电极铝电极层6，位于第一Pixel电极3和第二Pixel电极4的中间，宽为6μm，厚度为0.1μm；

所选的电极结构周期为18μm。如图4所示：相同周期内第一Pixel电极3和第二Pixel电极4间隔都为7μm，第二个周期内第一Pixel电极3和第一个周期内第二Pixel电极4的间隔为7μm。

本实施例中，第一Pixel电极和第二Pixel电极上，分别加入正负16V电压。具体的V-T曲线如图5所示：在电极上施加正负11V电压时，光利用率达到最大值，且达到最大值之前，反射率曲线与透射率曲线较好的吻合，上升趋势一致，基本同时达到最大值，之后下降趋势也基本一致。

本实施例中，透反模式下的视角特性如图8所示：在透反模式下，对比度大于10的区域在水平方向上为±55°左右，在垂直方向上为±60°左右。对比度大于100的区域在±30°以上。完全可以达到手机等电子产品的显示要求。

本实施例中，透射模式下的视角特性如图9所示：在透射模式下，对比度完全达到100以上，只有小部分的对比度在100-500之间，而大部分区域的对比度在500以上。

本实施例中，反射模式下的视角特性如图10所示：在反射模式下，对比度大于10的区域在水平方向±45°左右，垂直方向为±45°左右。而对比度大于100的区域覆盖±20°的范围。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容。

Claims

1.一种透反式蓝相液晶显示器，其特征为其结构包括：上偏光片、第二双轴补偿膜、第二-A补偿膜、第二+A补偿膜、上玻璃基板、中间部分、下玻璃基板、第一-A补偿膜、第一+A补偿膜、第一双轴补偿膜和下偏光片；

或者，分布方式二：下基板的上表面上间隔分布有凸起物，以周期为单位均匀分布，每个周期内分布有2个凸起物，第一和第二Pixel电极分别覆盖在不同的凸起物上，反射铝电极位于下玻璃基板上表面第一和第二Pixel电极之间的间隙，其宽度小于第一和第二Pixel电极的间隙，第一Pixel电极与第二Pixel电极加极性相反电势；蓝相液晶填充在上玻璃基板和下玻璃基板之间的间隙。

2.如权利要求1所述的透反式蓝相液晶显示器，其特征为每个周期的宽度为15～19μm，长度为像素长度。

3.如权利要求1所述的透反式蓝相液晶显示器，其特征为所述的凸起物材料为透明二氧化硅材料，高度为1～2μm，宽度为1～3μm，同一周期内间隔为6～8μm，相邻周期内的相邻凸起物的间距为5～9μm；其截面形状为长方形、梯形或半圆形。

4.如权利要求1所述的透反式蓝相液晶显示器，其特征为所述的第一pixel电极和第二pixel电极均为透明的氧化铟锡电极；宽度与凸起物的宽度相同，厚度为0.1～0.5μm。

5.如权利要求1所述的透反式蓝相液晶显示器，其特征为所述的反射铝电极宽度为5-7μm，厚度为0.1～0.5μm。

6.如权利要求1所述的透反式蓝相液晶显示器，其特征为所有电极为带状结构，长度为像素长度。

7.如权利要求1所述的透反式蓝相液晶显示器，其特征为所述的蓝相液晶层的厚度为5～20μm。

8.如权利要求1所述的透反式蓝相液晶显示器，其特征为所述的双轴补偿膜，N_x=1.511，N_y=1.509，N_z=1.51025，厚度为92μm。

9.如权利要求1所述的透反式蓝相液晶显示器，其特征为所述的-A补偿膜，N_e=1.56，N_o=1.55，厚度为27.5μm。

10.如权利要求1所述的透反式蓝相液晶显示器，其特征为所述的+A补偿膜，N_e=1.56，N_o=1.55，厚度为13.5μm。