專利名稱：藍(lán)相液晶顯示裝置以及顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種藍(lán)相液晶顯示裝置以及包括該藍(lán)相液晶顯示裝置的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
藍(lán)相液晶是液晶中的一個(gè)特殊相態(tài)，在不加電壓時(shí)可等效認(rèn)為呈球形，各向同性，不會(huì)對(duì)通過(guò)的光產(chǎn)生光程差；加電壓時(shí)可等效認(rèn)為被拉伸成粒狀，且長(zhǎng)軸與電場(chǎng)方向一致，各向異性，根據(jù)雙折射原理(克爾效應(yīng))，會(huì)對(duì)通過(guò)的光產(chǎn)生光程差。藍(lán)相液晶具有以下優(yōu)點(diǎn)1、響應(yīng)速度快(小于1ms)，所以可以省去彩膜，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)序色控；2、可直接利用電場(chǎng)誘導(dǎo)雙折射原理實(shí)現(xiàn)顯示，不需取向?qū)雍湍Σ撂幚恚?、在不加電時(shí)藍(lán)相液晶各向同性，暗態(tài)無(wú)漏光，視角寬。因此，藍(lán)相液晶是一種有前景的液晶顯示材料?！ひ?yàn)轱@示器的光都是垂直經(jīng)過(guò)液晶盒的，如果要使光產(chǎn)生雙折射，就必須將藍(lán)相液晶橫向拉伸，所以現(xiàn)有的藍(lán)相液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方式基本上都是使用橫向電場(chǎng)，例如平面轉(zhuǎn)換(In-Plane Switching, IPS)模式,藍(lán)相液晶在位于同一平面的像素電極和公共電極附近被驅(qū)動(dòng)拉伸而產(chǎn)生各向異性。由于液晶顯示裝置橫向的長(zhǎng)、寬尺寸要比其厚度大很多倍，且橫向電場(chǎng)無(wú)法滲透到整個(gè)液晶層，因此橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)需要很大的驅(qū)動(dòng)電壓，所以現(xiàn)有的藍(lán)相液晶顯示裝置存在驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高的技術(shù)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種藍(lán)相液晶顯示裝置以及包括該藍(lán)相液晶顯示裝置的顯示設(shè)備，解決了現(xiàn)有的藍(lán)相液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高的技術(shù)難點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案該藍(lán)相液晶顯示裝置，包括下基板、上基板，以及位于下基板與上基板之間的藍(lán)相液晶和若干反射片，其中若干反射片平行排列于下基板與上基板之間，且與下基板和上基板呈45°夾角；藍(lán)相液晶位于若干反射片的間隙中。該顯示設(shè)備,包括上述藍(lán)相液晶顯示裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例提供的藍(lán)相液晶顯示裝置可以在上基板與下基板之間施加垂直方向的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶，施加電場(chǎng)之后可等效認(rèn)為藍(lán)相液晶在垂直方向上被拉伸呈粒狀，且其長(zhǎng)軸為垂直方向，短軸為水平方向。背光源發(fā)出的光垂直透過(guò)下基板射入液晶盒之后，首先經(jīng)藍(lán)相液晶的長(zhǎng)軸穿過(guò)，因此不會(huì)產(chǎn)生光程差；然后經(jīng)反射片的第一反射面反射，因?yàn)榉瓷淦c上、下基板呈45°夾角，所以經(jīng)反射后光沿橫向傳播；之后光將會(huì)經(jīng)藍(lán)相液晶的短軸穿過(guò)，根據(jù)雙折射原理產(chǎn)生光程差；再經(jīng)過(guò)另一反射片的第二反射面反射之后，沿垂直方向經(jīng)藍(lán)相液晶的長(zhǎng)軸穿過(guò)，最后垂直透過(guò)上基板，實(shí)現(xiàn)顯示功能。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的藍(lán)相液晶顯示裝置可以用垂直電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶，同時(shí)使光經(jīng)藍(lán)相液晶的短軸穿過(guò)，實(shí)現(xiàn)顯示功能，因此可以大大降低驅(qū)動(dòng)電壓，從而解決了現(xiàn)有的藍(lán)相液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高的技術(shù)難點(diǎn)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖Ia和圖Ib分別為本發(fā)明的實(shí)施例I所提供的藍(lán)相液晶顯示裝置在不施加電場(chǎng)和施加電場(chǎng)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a和圖2b分別為本發(fā)明的實(shí)施例I所提供的藍(lán)相液晶顯示裝置在不施加電場(chǎng)和施加電場(chǎng)時(shí)的具體結(jié)構(gòu)示意·
圖3a和圖3b為本發(fā)明的實(shí)施例I中所描述的藍(lán)相液晶顯示裝置應(yīng)當(dāng)避免的情況的不意圖；圖4a和圖4b分別為本發(fā)明的實(shí)施例2所提供的藍(lán)相液晶顯示裝置在不施加電場(chǎng)和施加電場(chǎng)時(shí)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例I :如圖Ia和圖Ib所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的包括下基板I、上基板2，以及位于下基板I與上基板2之間的藍(lán)相液晶3和若干反射片4，其中若干反射片4平行排列于下基板I與上基板2之間，且與下基板I和上基板2呈45°夾角；藍(lán)相液晶3位于若干反射片4的間隙中。藍(lán)相液晶顯示裝置可以在上基板2與下基板I之間施加垂直方向的電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶3，施加電場(chǎng)之后可等效認(rèn)為藍(lán)相液晶3在垂直方向上被拉伸呈粒狀，且其長(zhǎng)軸為垂直方向，短軸為水平方向。背光源發(fā)出的光垂直透過(guò)下基板I射入液晶盒之后，首先經(jīng)藍(lán)相液晶3的長(zhǎng)軸穿過(guò)，因此不會(huì)產(chǎn)生光程差；然后經(jīng)反射片4的第一反射面反射，因?yàn)榉瓷淦?與上、下基板2、1呈45°夾角，所以經(jīng)反射后光沿橫向傳播；之后光將會(huì)經(jīng)藍(lán)相液晶3的短軸穿過(guò)，根據(jù)雙折射原理產(chǎn)生光程差；再經(jīng)過(guò)另一反射片4的第二反射面反射之后，沿垂直方向經(jīng)藍(lán)相液晶3的長(zhǎng)軸穿過(guò)，最后垂直透過(guò)上基板2，實(shí)現(xiàn)顯示功能。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的藍(lán)相液晶顯示裝置可以用垂直電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶，同時(shí)使光經(jīng)藍(lán)相液晶的短軸穿過(guò)，實(shí)現(xiàn)顯示功能，因此可以大大降低驅(qū)動(dòng)電壓，從而解決了現(xiàn)有的藍(lán)相液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高的技術(shù)難點(diǎn)。具體的，如圖2a和圖2b所示，所述下基板I從下至上依次包括下偏振片11、下四分之一波片12、薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)層13、像素電極層14,其中下四分之一波片12的光軸與下偏振片11的透過(guò)軸夾角為45° ;所述上基板2從上至下依次包括上偏振片21、上四分之一波片22、公共電極層23，其中上四分之一波片22的光軸與上偏振片21的透過(guò)軸夾角為45° ;下偏振片11與上偏振片21的透過(guò)軸平行。如圖2a所示，在上基板2與下基板I之間不加電時(shí)。藍(lán)相液晶3可等效認(rèn)為呈球形，是各向同性的，光從任意方向穿過(guò)都不會(huì)產(chǎn)生光程差。背光源發(fā)出的光垂直射向顯示裝置，經(jīng)過(guò)下偏振片11時(shí)成為具有某一偏振態(tài)的線偏振光，可將該偏振方向規(guī)定為0° ;經(jīng)過(guò)下四分之一波片12時(shí)相位改變/2，成為左旋偏光；再繼續(xù)經(jīng)過(guò)TFT層13和像素電極14，相位不發(fā)生變化。進(jìn)入各向同性的藍(lán)相液晶3后，首先被反射片4的第一反射面反射，相位改變31，成為右旋偏光，由于反射片4與上、下基板2、I呈45°夾角，所以反射后的光橫向傳播；然后被相鄰反射片4的第二反射面反射，相位再改變，成為左旋偏光，同樣，由于反射片4與上、下基板2、1呈45°夾角，所以反射后的光沿垂直方向傳播。當(dāng)然，液晶盒中的藍(lán)相液晶3不會(huì)使光產(chǎn)生光程差，也不會(huì)改變光的相位。光經(jīng)過(guò)公共電極層23，相位不發(fā)生變化；經(jīng)過(guò)上四分之一波片22后相位改變/2，成為90°的線偏振光。因?yàn)樯掀衿?1和下偏振片11的透過(guò)軸平行，所以此時(shí)90°的偏振光完全被上偏振片21吸收，顯示裝置呈暗態(tài)?！と鐖D2b所示，在上基板2的公共電極23與下基板的像素電極14之間施加垂直方向的電場(chǎng)時(shí)，可等效認(rèn)為藍(lán)相液晶3在垂直方向上被拉伸呈粒狀，且其長(zhǎng)軸為垂直方向，短軸為水平方向。光垂直經(jīng)過(guò)下基板I各層時(shí)，與上述不加電的情況相同，成為左旋偏光射入液晶盒。然后，光經(jīng)藍(lán)相液晶3的長(zhǎng)軸穿過(guò)，因此不會(huì)產(chǎn)生光程差，相位無(wú)變化；再經(jīng)反射片4的第一反射面反射，相位改變n，成為橫向傳播的右旋偏光；之后光將會(huì)經(jīng)藍(lán)相液晶3的短軸穿過(guò)，根據(jù)雙折射原理產(chǎn)生光程差Snd。根據(jù)克爾效應(yīng)，Snd=AKE2,其中入為入射光波長(zhǎng)，K為克爾常數(shù)，E為電場(chǎng)強(qiáng)度，E等于公共電極23與像素電極14之間的電壓差U除以液晶盒的盒厚d。以最亮態(tài)為例，當(dāng)5 nd= A /2時(shí)，光的相位改變，右旋偏光成為左旋偏光。光再被相鄰反射片4的第二反射面反射，相位再改變，成為右旋偏光；然后經(jīng)藍(lán)相液晶3的長(zhǎng)軸穿過(guò)，到達(dá)上基板。經(jīng)過(guò)上四分之一波22片后，相位改變/2成為0°的線偏振光。此時(shí)0°的偏振光正好可以從上偏振片21完全透過(guò)，呈最亮態(tài)的顯示效果。通過(guò)控制電壓U來(lái)獲得不同的場(chǎng)強(qiáng)E，藍(lán)相液晶3對(duì)光的相位改變程度也有所不同，由此實(shí)現(xiàn)一系列灰階的顯示效果。藍(lán)相液晶的響應(yīng)速度很快，因此本實(shí)施例中沒(méi)有設(shè)置彩膜，在一個(gè)像素中以不同時(shí)間顯示紅、綠、藍(lán)三種顏色，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)序色控，從而提高了顯示裝置的分辨率。作為一個(gè)優(yōu)選方案，各個(gè)反射片4在下基板I或上基板2上的投影首尾相接。這樣使各個(gè)反射片4在水平面上的投影沒(méi)有縫隙，也沒(méi)有重疊的部分。如圖3a所示，如果反射片4在水平面上的投影存在縫隙，一部分光就不會(huì)被反射片4反射，而直線穿過(guò)液晶盒。對(duì)液晶盒施加電場(chǎng)時(shí)，這一部分光只是經(jīng)藍(lán)相液晶3的長(zhǎng)軸穿過(guò)，因此不會(huì)產(chǎn)生光程差，相位也不變，從而在下四分之一波片12和上四分之一波片22的作用下，被上偏振片21完全吸收，使顯示裝置的透過(guò)率降低。當(dāng)然，液晶盒兩側(cè)沒(méi)有施加電場(chǎng)時(shí)，這一部分光也會(huì)被上偏振片吸收。如圖3b所示，如果反射片4在水平面上的投影存在重疊的部分，一部分光會(huì)在兩個(gè)反射片4之間反射四次。對(duì)液晶盒施加電場(chǎng)時(shí)，這一部分光就會(huì)橫向經(jīng)過(guò)藍(lán)相液晶3兩次，而造成灰度偏差。當(dāng)然，液晶盒兩側(cè)沒(méi)有施加電場(chǎng)時(shí)，這一部分光會(huì)被上偏振片吸收。
因此，本發(fā)明實(shí)施例中反射片的設(shè)置，既可以避免透過(guò)率降低，又可以避免顯示裝置的局部產(chǎn)生灰度偏差。本發(fā)明實(shí)施例中，像素電極層14與公共電極層23為銦錫氧化物(Indium TinOxides, ITO)。ITO具有很好的導(dǎo)電性和透明性，因此以透明導(dǎo)電層的形式形成像素電極層14和公共電極層23，能夠在產(chǎn)生電場(chǎng)的同時(shí)不影響光的透過(guò)。實(shí)施例2 本實(shí)施例與實(shí)施例I基本相同，其不同點(diǎn)在于如圖4a和圖4b所示，本實(shí)施例中，上基板2還包括彩膜24。作為一個(gè)優(yōu)選方案,彩膜24位于上四分之一波片22與公共電極層23之間。本實(shí)施例中，上基板2中設(shè)有彩膜24，用于發(fā)出紅、綠、藍(lán)三種顏色的光。藍(lán)相液晶顯示裝置可以如實(shí)施例I中所述，省去彩膜，以場(chǎng)序色控顯示紅、綠、藍(lán)三種顏色，也可以如·本實(shí)施例中所述，利用常規(guī)的彩膜實(shí)現(xiàn)三色顯示，在具體的應(yīng)用場(chǎng)景中，可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)計(jì)。實(shí)施例3 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種顯示設(shè)備，包括上述實(shí)施例I提供的藍(lán)相液晶顯示裝置，該顯示設(shè)備可以是電視機(jī)、電腦、手機(jī)、游戲機(jī)等。由于本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示設(shè)備與上述實(shí)施例所提供的藍(lán)相液晶顯示裝置具有相同的技術(shù)特征，所以也能產(chǎn)生相同的技術(shù)效果，解決相同的技術(shù)問(wèn)題。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于包括下基板、上基板，以及位于所述下基板與所述上基板之間的藍(lán)相液晶和若干反射片，其中 所述若干反射片平行排列于所述下基板與所述上基板之間，且與所述下基板和所述上基板呈45°夾角； 所述藍(lán)相液晶位于所述若干反射片的間隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于各個(gè)反射片在所述下基板或所述上基板上的投影首尾相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于所述下基板從下至上依次包括下偏振片、下四分之一波片、薄膜晶體管層、像素電極層，所述下四分之一波片的光軸與所述下偏振片的透過(guò)軸夾角為45° ; 所述上基板從上至下依次包括上偏振片、上四分之一波片、公共電極層，所述上四分之一波片的光軸與所述上偏振片的透過(guò)軸夾角為45° ; 所述下偏振片與所述上偏振片的透過(guò)軸平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于所述上基板還包括彩膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于所述彩膜位于所述上四分之一波片與所述公共電極層之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的藍(lán)相液晶顯示裝置，其特征在于所述像素電極層與所述公共電極層為銦錫氧化物。
7.—種顯示設(shè)備，其特征在于包括上述權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的藍(lán)相液晶顯示>J-U裝直。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種藍(lán)相液晶顯示裝置以及包括該藍(lán)相液晶顯示裝置的顯示設(shè)備，屬于液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有的藍(lán)相液晶顯示裝置存在驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高的技術(shù)難點(diǎn)。該藍(lán)相液晶顯示裝置，包括下基板、上基板，以及位于下基板與上基板之間的藍(lán)相液晶和若干反射片，其中若干反射片平行排列于下基板與上基板之間，且與下基板和上基板呈45°夾角；藍(lán)相液晶位于若干反射片的間隙中。該顯示設(shè)備，包括上述藍(lán)相液晶顯示裝置。本發(fā)明改進(jìn)了藍(lán)相液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方式。
文檔編號(hào)G02F1/137GK102789087SQ201210262870
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者柳在健, 趙偉利 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司