專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種液晶顯示器，特別是關(guān)于一種平面內(nèi)切換型(In-Plane Switching，IPS)的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器因?yàn)榫哂械洼椛湫浴Ⅲw積輕薄和耗電低等特點(diǎn)，所以使用上日漸廣泛，并且隨著相關(guān)技術(shù)的成熟和創(chuàng)新，其種類也日益繁多。
通常當(dāng)使用者從不同角度觀看液晶顯示器時(shí)，圖像的對(duì)比度會(huì)隨著觀看角度的增加而降低，這就是液晶顯示器的視角缺陷。為克服早期出現(xiàn)的扭曲向列型(Twisted Nematic，TN)和超扭曲向列型(Super Twisted Nematic，STN)液晶顯示器存在視角窄小的缺陷， 日本日立公司(Hitachi)率先提出一種平面內(nèi)切換型(In-Plane SwitchingMode，IPS)的廣視角液晶顯示器。該種平面內(nèi)切換型液晶顯示器和傳統(tǒng)的扭曲向列型、超扭曲向列型液晶顯示器區(qū)別在于其公共電極和像素電極是設(shè)置在同一基板上，利用公共電極和像素電極之間產(chǎn)生的平行于基板的電場(chǎng)使液晶分子在平行于基板的平面上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而具備廣視角和液晶分子響應(yīng)速度快的特性。
一種現(xiàn)有技術(shù)的穿透型平面內(nèi)切換型液晶顯示器可參閱2001年1月23日公告的美國專利第6,177,973號(hào)，如圖1所示。該液晶顯示器1包括兩相對(duì)的第一透明基板10和第二透明基板15、液晶層14分布在該第一透明基板10和第二透明基板15之間。
公共電極11和像素電極12設(shè)置在該第一透明基板10的內(nèi)側(cè)表面，一第一配向膜13覆蓋在該公共電極11和像素電極12上，一第二配向膜16設(shè)置在第二透明基板15的內(nèi)側(cè)表面，一對(duì)偏振方向互相垂直的偏光片19、17分別貼附在透明基板15、10的外側(cè)表面，一光學(xué)補(bǔ)償膜18設(shè)置在該第二透明基板15和偏光片19之間，該液晶層14由多個(gè)液晶分子20有序排列而成。
該液晶顯示器1的顯示完全依賴其背光源裝置(圖未示)所發(fā)出的光線，由于背光源裝置是整個(gè)液晶顯示器的主要耗能裝置，約占所有耗能的一半，使該液晶顯示器1耗電量大，不利于節(jié)能。
該液晶顯示器1采用的偏光片19、17通常是尋常光偏振型偏光片(Ordinary Type Polarizer)，該尋常光偏振型偏光片的偏光特性為尋常偏振態(tài)的入射光可以穿過；非尋常偏振態(tài)的入射光穿過時(shí)將被吸收。該偏光片19、17的主要材料為聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)，由于PVA耐高溫性能較差，通常不超過80℃，因而顯示裝置不適宜在較高溫度的環(huán)境下使用；且該偏光片19、17是貼附在透明基板10、15的外側(cè)表面，極易被刮傷。實(shí)際中，使用相互正交設(shè)置的兩尋常光偏振型偏光片19、17時(shí)，圖像的對(duì)比度變化率會(huì)隨著觀看角度的增加而急劇降低(如圖2所示)，從而產(chǎn)生視角限制；并且，使用相互正交設(shè)置的兩尋常光偏振型偏光片19、17時(shí)，該液晶顯示器1在0度角、90度角、180度角、270度角及其附近區(qū)域漏光較為嚴(yán)重(請(qǐng)參閱圖3的淺色區(qū)域)，影響圖像顯示質(zhì)量。該兩偏光片19、17采用外貼的設(shè)置方式，經(jīng)偏光片17作用后所得的偏振光需先經(jīng)彩色濾光片(圖未示)后方可到達(dá)另一偏光片19，彩色濾光片對(duì)穿過其中的偏振光產(chǎn)生一定散射作用，因而對(duì)經(jīng)偏光片17作用后所形成的偏振光造成破壞，降低液晶顯示器1的偏光效率及光穿透率，影響其圖像顯示質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)平面內(nèi)切換型液晶顯示器耗能高且圖像顯示質(zhì)量不佳的缺陷，本實(shí)用新型提供一種節(jié)能且具有良好顯示質(zhì)量的平面內(nèi)切換型液晶顯示器。
本實(shí)用新型提供一種液晶顯示器，其包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶層、像素電極及公共電極和一偏光片，該液晶層設(shè)置在該第一透明基板和該第二透明基板之間，該像素電極及公共電極均設(shè)置在該第一透明基板上，該偏光片設(shè)置在該第二透明基板的內(nèi)側(cè)表面，該第一透明基板上還設(shè)置有一反射片。
本實(shí)用新型提供另一種液晶顯示器，其包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶層、像素電極及公共電極和兩偏光片，該液晶層設(shè)置在該第一透明基板和該第二透明基板之間，該像素電極及公共電極均設(shè)置在第一透明基板上，該第一透明基板上還設(shè)置有一反射片，一偏光片設(shè)置在相應(yīng)透明基板的內(nèi)側(cè)表面。
本實(shí)用新型的另一種液晶顯示器的兩偏光片可以均采用非尋常光偏振型偏光片，并且該兩偏光片均設(shè)置在相應(yīng)基板的內(nèi)側(cè)表面；或者一非尋常光偏振型偏光片和一尋常光偏振型偏光片搭配使用，其中該非尋常光偏振型偏光片設(shè)置在相應(yīng)基板的內(nèi)側(cè)表面。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的液晶顯示器具有如下的優(yōu)點(diǎn)采用第一透明基板上貼附一反射片的設(shè)計(jì)，使該液晶顯示器能有效利用外界環(huán)境光，因此無須使用功耗大的背光源裝置，達(dá)到節(jié)能的目的。采用單一內(nèi)置偏光片或至少一偏光片內(nèi)置在相應(yīng)基板內(nèi)側(cè)表面的設(shè)置方式，使偏光片不易被刮傷，并可消除彩色濾光片對(duì)偏振光的破壞，提高偏光效率及光穿透率，從而提升液晶顯示器的圖像顯示質(zhì)量。采用非尋常光偏振型偏光片，其耐化學(xué)溶劑，且耐熱溫度達(dá)200℃，并使液晶顯示器在較大的視角范圍均可獲得較高對(duì)比度，有效改善圖像顯示質(zhì)量。采用一內(nèi)置的非尋常光偏振型偏光片和一尋常光偏振型偏光片搭配使用時(shí)，由于相互正交的非尋常光偏振型偏光片及尋常光偏振型偏光片的光軸對(duì)入射光波的漏光恰能互補(bǔ)，可有效補(bǔ)償液晶顯示器在較大視角范圍內(nèi)的漏光現(xiàn)象，可進(jìn)一步提升液晶顯示器的圖像顯示質(zhì)量。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中兩偏光片是外貼在相應(yīng)基板的外側(cè)表面上。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)采用尋常光偏振型偏光片的液晶顯示器在不同視角范圍的對(duì)比度特性曲線示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)采用尋常光偏振型偏光片的液晶顯示器的漏光特性示意圖。
圖4是本實(shí)用新型液晶顯示器第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型采用非尋常光偏振型偏光片的液晶顯示器在不同視角范圍的對(duì)比度特性曲線示意圖。
圖6是本實(shí)用新型液晶顯示器第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本實(shí)用新型液晶顯示器第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本實(shí)用新型液晶顯示器第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本實(shí)用新型采用的非尋常光偏振型偏光片的液晶顯示器漏光特性示意圖。
具體實(shí)施方式圖4是本實(shí)用新型液晶顯示器第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該液晶顯示器100包括一第一透明基板110、一和該第一透明基板110相對(duì)設(shè)置的第二透明基板120、一設(shè)置在該第一透明基板110和該第二透明基板120間的液晶層130。
該第一透明基板110內(nèi)側(cè)表面上設(shè)置有一反射片119，多個(gè)公共電極111和像素電極113交替設(shè)置在該反射片119上，一絕緣層112覆蓋該多個(gè)公共電極111和像素電極113，該絕緣層112上還設(shè)置有一下配向?qū)?16。該第二透明基板120內(nèi)側(cè)表面上依序設(shè)置有一彩色濾光片127、一偏光片143及一上配向?qū)?26。
該公共電極111及像素電極113為平行間隔設(shè)置的條狀透明電極，均附著在該反射片119上，其均采用透明導(dǎo)電材料制成，如氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide，IZO)等。
該絕緣層112附著在該反射片119、該公共電極111及像素電極113上，由透明絕緣材質(zhì)制成，使該公共電極111及像素電極113保持絕緣。當(dāng)施加一驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，該公共電極111及像素電極113之間可產(chǎn)生一平行于第一透明基板110的平面方向的電場(chǎng)，使該電場(chǎng)可使液晶層130的液晶分子在平行于第一透明基板110的平面內(nèi)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
該偏光片143是非尋常光偏振型偏光片(Extraordinary TypePolarizer)，由具有液晶相(Liquid-crystalline Phase)的有機(jī)染料制成，偏光特性為非尋常偏振態(tài)的入射光可穿過該偏光片143，尋常偏振態(tài)的入射光穿過該偏光片143時(shí)將被吸收。該偏光片143的厚度一般小于100微米，厚度較薄，因而設(shè)置在第二透明基板120內(nèi)側(cè)表面時(shí)不會(huì)影響兩透明基板110、120之間的電場(chǎng)分布，因此也不會(huì)對(duì)液晶顯示器100的操作電壓造成不良影響。
該反射片119附著在該第一透明基板110上，該反射片119采用介電樹脂材料制作，如用低反射率的聚苯乙烯膜(Polystyrene)和高反射率的碲膜(DI)重疊設(shè)置而構(gòu)成，該兩種材料都是介電材料，具有不干擾像素電極113和公共電極111之間產(chǎn)生的電場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)。液晶顯示器100工作時(shí)，外界環(huán)境光通過第二透明基板120及偏光片143后成為非尋常偏振態(tài)的入射光，穿過液晶層130到達(dá)反射片119，該非尋常偏振態(tài)的入射光經(jīng)過反射片119反射回液晶層130，再經(jīng)偏光片143及第二透明基板120后出射，達(dá)到顯示功能。因此本實(shí)用新型液晶顯示器100通過反射片119有效利用外界環(huán)境光，因此無須使用功耗大的背光源裝置，達(dá)到節(jié)能的目的。
參閱圖5所示，該曲線是本實(shí)用新型采用非尋常光偏振型偏光片在不同視角范圍的液晶顯示器100對(duì)比度特性曲線，該曲線顯示出本實(shí)用新型液晶顯示器100在較大視角范圍內(nèi)(約-50度角至+50度角)其對(duì)比度的變化幅度較小。與圖2所示采用尋常光偏振型偏光片的液晶顯示器1在不同視角范圍的對(duì)比度特性曲線相比較，本實(shí)用新型的液晶顯示器100采用內(nèi)置的非尋常光偏振型偏光片143取代傳統(tǒng)外貼式的尋常光偏振型偏光片19、17具有如下優(yōu)點(diǎn)使用非尋常光偏振型偏光片時(shí)143，相比傳統(tǒng)尋常光偏振型偏光片19、17，其在較大的視角范圍均可獲得較高對(duì)比度，從而提升其圖像的顯示質(zhì)量。
該偏光片143設(shè)置在第二透明基板120內(nèi)側(cè)的液晶層130和彩色濾光片127之間，可消除彩色濾光片127對(duì)偏振光的破壞及散射，提高偏光效率及光穿透率，因而可進(jìn)一步提升液晶顯示器100的圖像顯示質(zhì)量；且采用內(nèi)置在第二透明基板120內(nèi)側(cè)的設(shè)置方式，使該偏光片143不易被刮傷。另外，傳統(tǒng)的尋常光偏振型偏光片19、17一般耐熱溫度僅為80℃，不耐高溫，本實(shí)用新型采用的非尋常光偏振型偏光片143耐熱溫度為200℃，更耐高溫；并且非尋常光偏振型偏光片143其本身厚度較薄，使該液晶顯示器100更為輕薄。該液晶顯示器100的制程中可直接將偏光片143鍍?cè)诘诙该骰?20上，可省去傳統(tǒng)采用大量人工外貼偏光片的成本。
請(qǐng)參閱圖6，是本實(shí)用新型液晶顯示器第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該液晶顯示器200和液晶顯示器100的結(jié)構(gòu)大致相同，其和液晶顯示器100的區(qū)別在于在第一透明基板210內(nèi)側(cè)表面上的反射片219和下配向?qū)?16之間設(shè)置一下偏光片241。該下偏光片241為非尋常光偏振型偏光片，該下偏光片241和上偏光片243正交設(shè)置，兩者的偏光軸方向相互垂直。
請(qǐng)參閱圖7，是本實(shí)用新型液晶顯示器第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該液晶顯示器300和液晶顯示器100的結(jié)構(gòu)大致相同，其和液晶顯示器100的區(qū)別在于該反射片319設(shè)置在液晶顯示器300第一透明基板310的外側(cè)表面上，一下偏光片341設(shè)置在該反射片319和第一透明基板310之間。該下偏光片341為尋常光偏振型偏光片，該下偏光片341和上偏光片343正交設(shè)置，兩者的偏光軸方向相互垂直。
請(qǐng)參閱圖8，是本實(shí)用新型液晶顯示器第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該液晶顯示器400和液晶顯示器100的結(jié)構(gòu)大致相同，其和液晶顯示器100的區(qū)別在于上偏光片443設(shè)置在第二透明基板420的外側(cè)表面上，在第一透明基板410內(nèi)側(cè)表面上的反射片419和下配向?qū)?16之間設(shè)置一下偏光片441。該上偏光片443為尋常光偏振型偏光片，該下偏光片441和上偏光片443正交設(shè)置，兩者的偏光軸方向相互垂直。
請(qǐng)一并參閱圖3及圖9，圖9是采用兩相互正交的非尋常光偏振型偏光片液晶顯示器的漏光特性示意圖，和圖3采用兩相互正交尋常光偏振型偏光片的漏光特性示意圖像相比較，可知采用相互正交的非尋常光偏振型偏光片及尋常光偏振型偏光片的光軸互相垂直，非尋常光偏振型偏光片和尋常光偏振型偏光片的結(jié)合對(duì)入射光波的漏光可互補(bǔ)，因而本實(shí)用新型第三、第四實(shí)施方式的液晶顯示器300、400中搭配使用一非尋常光偏振型偏光片及一尋常光偏振型偏光片時(shí)，可顯著降低在較大視角范圍內(nèi)的漏光幅度，進(jìn)一步改善液晶顯示器的圖像顯示質(zhì)量。
當(dāng)然，本實(shí)用新型液晶顯示器的第一、第二及第四實(shí)施方式中，也可將反射片貼附在第一透明基板的外側(cè)表面，像素電極及公共電極可為直條狀或曲線條狀。由于本實(shí)用新型液晶顯示器利用貼附反射片，有效利用外界環(huán)境光，因此無須使用功耗大的背光源裝置，達(dá)到節(jié)能的目的。
權(quán)利要求1.一種液晶顯示器，包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶層、多個(gè)像素電極及公共電極、一偏光片，該液晶層夾在該第一透明基板和該第二透明基板之間，該像素電極及公共電極設(shè)置在第一透明基板上，其特征在于該偏光片設(shè)置在該第二透明基板的內(nèi)側(cè)表面，該第一透明基板上還設(shè)置有一反射片。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于該偏光片是非尋常光偏振型偏光片。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于該偏光片和第二基板之間設(shè)置一彩色濾光片。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于該反射片設(shè)置在該第一透明基板和液晶層之間。
5.一種液晶顯示器，包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶層、多個(gè)像素電極及公共電極、兩偏光片，該液晶層設(shè)置在該第一透明基板和該第二透明基板之間，該像素電極及公共電極均設(shè)置在第一透明基板上，其特征在于該第一透明基板上還設(shè)置有一反射片，一偏光片設(shè)置在相應(yīng)透明基板的內(nèi)側(cè)表面。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其特征在于另一偏光片也設(shè)置在相應(yīng)基板的內(nèi)側(cè)表面。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于該兩偏光片都是非尋常光偏振型偏光片。
8.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其特征在于另一偏光片設(shè)置在相應(yīng)透明基板的外側(cè)表面。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其特征在于該設(shè)置在透明基板內(nèi)側(cè)表面的偏光片是非尋常光偏振型偏光片。
10.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其特征在于該設(shè)置在透明基板外側(cè)表面的偏光片是尋常光偏振型偏光片。
專利摘要一種液晶顯示器包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶層、像素電極及公共電極和一偏光片，該液晶層設(shè)置在該第一透明基板和該第二透明基板之間，該像素電極及公共電極均設(shè)置在該第一透明基板上，該偏光片設(shè)置在該第二透明基板的內(nèi)側(cè)表面，該第一透明基板上還設(shè)置有一反射片。
文檔編號(hào)G02B5/00GK2689279SQ200420043330
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
發(fā)明者楊秋蓮, 陳鵲如, 彭家鵬 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司