專利名稱：半穿透反射式液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種半穿透反射式液晶顯示裝置，特別涉及一種利用在底基板上形成一內(nèi)偏光膜的方式，組成一不需要相位延遲片的半穿透反射式液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
穿透型液晶顯示裝置具有高亮度、高對比、和高色飽和度的特性，但是整個顯示器的光亮卻是由面板下方的背光源所提供，因而造成很高的電力損耗，且在外在環(huán)境光下會造成影像顯示模糊。而反射型液晶顯示裝置是以外在環(huán)境光為光源，并利用液晶面板下方的反射板將照射光予以反射，可省去提供光源的背光模組，具有低電力損耗和外在環(huán)境光下影像清楚顯示的特性，但是其對比與色飽和度均低于穿透型液晶顯示裝置，且有在黑暗環(huán)境中無法顯示的缺陷。
所以出現(xiàn)了半穿透反射式液晶顯示裝置來解決上述兩種方式的缺陷，目前半透型液晶顯示裝置大部分為雙層液晶盒間隙，這種結(jié)構(gòu)除了上下外貼兩片偏光片外，還需要相位延遲片來作光學(xué)路徑的補償，這樣才能在穿透模式和反射模式正常顯示影像。
如圖1所示，為美國專利US6295109所披露的單一液晶盒間隙半穿透反射式液晶顯示結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是在液晶盒10的底部處設(shè)置一反射板101形成一反射區(qū)域設(shè)計，液晶盒10的上方與下方各依序設(shè)有相位延遲片111、112與偏光片121、122，這種液晶盒間隙設(shè)計會造成外在環(huán)境光的入射光1經(jīng)反射板101反射后的反射光2較背光源3的光效率小50％的情況。為了克服反射區(qū)域的光效率低的缺陷，該專利另提出一種結(jié)構(gòu)，如圖2所示，將液晶盒10的反射區(qū)域厚度(d)設(shè)計為穿透區(qū)域厚度(2d)一半，但該結(jié)構(gòu)的穿透區(qū)域的液晶反應(yīng)速度較反射區(qū)域慢4倍，且上述兩種半穿透反射式液晶顯示裝置均需要兩片位相差板111、112，所以這種雙層液晶盒間隙的半穿透反射式液晶顯示裝置，不僅有液晶盒間隙設(shè)計復(fù)雜的缺陷，其光學(xué)路徑的調(diào)整也不容易。
另有一WIPO世界專利WO 03/096111A1提出了一種單一液晶盒間隙、上下兩片偏光片、下基板內(nèi)部使用一內(nèi)偏光片(WGP)當(dāng)作偏光片使用，無相位延遲片，其內(nèi)偏光片(WGP)為一種網(wǎng)柵狀的導(dǎo)體形成的偏光片，該偏光片可以選擇性穿透或者反射光線，所以該內(nèi)偏光片(WGP)的制程難度高，合格率不易控制，易造成制造成本的不穩(wěn)定。
實用新型內(nèi)容于是，本實用新型的主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，為此，本實用新型在單一液晶盒間隙設(shè)計的半穿透反射式液晶顯示裝置的反射板上面，以有方向性的方式涂布內(nèi)偏光膜，該結(jié)構(gòu)可在穿透模式和反射模式下顯示影像，形成一具有高穿透率和高反射率的裝置結(jié)構(gòu)。
本實用新型的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)使用相位延遲片的缺陷，本實用新型不需要任何相位延遲片，不僅使設(shè)計復(fù)雜度減低，其光學(xué)路徑的調(diào)整也很容易，這樣可以增加制造生產(chǎn)率、降低裝置的厚度和制作成本。
現(xiàn)有半穿透反射式液晶顯示裝置為單一液晶盒間隙，其上下基板外側(cè)貼偏光片，基板中間夾一TN型液晶盒。而本實用新型采用如下技術(shù)方案本實用新型的半穿透反射式液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)，除了與上述傳統(tǒng)穿透型液晶顯示裝置一樣外，其特征在于，在下基板內(nèi)側(cè)加一半反射膜和一內(nèi)偏光膜。此半反射膜可用膜厚來控制其穿透率，而內(nèi)偏光膜是利用方向性涂布的方式，將偏光膜涂布在半反射層上面。該內(nèi)偏光膜與上基板上的外貼式上偏光片用于在外在環(huán)境光下使用，而該內(nèi)偏光膜與下基板上的外貼式下偏光片用于在背光源下使用。這樣組成一單一液晶盒間隙的半穿透反射式液晶顯示裝置，不需要任何相位延遲片即可獲得高對比影像的半穿透反射式液晶顯示裝置。
綜上，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，不需用到相位延遲片作補償。從而可以增加制造生產(chǎn)率、降低裝置的厚度和制作成本的有益效果。


圖1為US6295109的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為US6295109的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型的裝置在電壓開啟時的光線偏振狀態(tài)的示意圖。
圖5為本實用新型的裝置在電壓關(guān)閉時的光線偏振狀態(tài)的示意圖。
具體實施方式
有關(guān)本實用新型的詳細內(nèi)容及技術(shù)說明，現(xiàn)結(jié)合附圖說明如下請參閱圖3所示，為本實用新型的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置由上而下包括上偏光片221、含透明電極的頂基板231(ITO玻璃基板)、液晶盒20、和具有一堆積層21的底基板232(玻璃基板)、及下偏光片222，其中該堆積層21從接近該底基板232的一側(cè)，依序堆積一半反射膜214，用以形成反射區(qū)域與穿透區(qū)域，一透明電極層212，及一設(shè)置于該透明電極層212上的內(nèi)偏光膜211。其中，上述的內(nèi)偏光膜211的穿透軸與下偏光片222的穿透軸平行。且，該內(nèi)偏光膜211包括90％以上的鋁(Al)、或包括90％以上的銀(Ag)，膜厚為50nm至200nm，表面具有凹凸，可使入射光折射散色均勻。
另外，本實用新型的堆積層21從接近該底基板232的一側(cè)，也可依序堆積包括一半反射膜214、一彩色濾光片213、一保護膜、一透明電極層212、及一內(nèi)偏光膜211。
或者，該堆積層21從接近該底基板232的一側(cè)，也可依序堆積包括一半反射膜214、一絕緣膜、一透明電極層212、及一內(nèi)偏光膜211。其半反射膜214下方還具備形成連接于半反射膜214和該透明電極層212的主動元件。
或者，該頂基板231接近液晶盒10的面上，從該頂基板231的一側(cè)也可依序地形成主動元件、絕緣膜、及透明電極。
現(xiàn)就本實用新型的一實施例的制作方式與功效說明如下，在底基板232上的一堆積層21，依序先鍍一半反射膜214，以膜厚控制反射率和穿透率，然后依序制作彩色濾光片213和透明電極層212。最后以單一方向性的涂布方式將一內(nèi)偏光膜211設(shè)置在透明電極層212上，且該內(nèi)偏光膜211的涂布方向與下偏光片222的穿透軸平行。而TN(Twisted Nematic扭轉(zhuǎn)向列)型液晶的液晶盒20置于頂基板231和底基板232之間，上偏光片221和下偏光片222各置于上下基板231、232的兩側(cè)，且該上下偏光片221、222的穿透軸互相垂直。
請參閱圖4、5所示，為本實用新型的裝置在電壓開啟、關(guān)閉時的光線偏振狀態(tài)示意圖。外加的電壓關(guān)閉(OFF)時(如圖4所示)，液晶盒20內(nèi)的TN型液晶呈90度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)外在環(huán)境光的入射光1經(jīng)過上偏光片221的線性偏光，形成S偏振狀態(tài)的光線，再經(jīng)過90度TN型液晶的旋轉(zhuǎn)，形成P偏振狀態(tài)的光線。但是，因內(nèi)偏光膜211的穿透軸與P偏振光線平行，所以P偏振狀態(tài)的光線經(jīng)過內(nèi)偏光膜211和半反射膜214反射后，反射光2仍為P偏振狀態(tài)。同樣再經(jīng)過90度TN型液晶的旋轉(zhuǎn)，反射光2將形成S偏振狀態(tài)的光線通過上偏光片221。
而此時的穿透區(qū)域，其背光源3的光線經(jīng)過下偏光片222的線性偏光，形成P偏振狀態(tài)的光線，又因底基板21上的內(nèi)偏光膜211的穿透軸與P偏振光線平行，所以P偏振狀態(tài)的光線經(jīng)過內(nèi)偏光膜211后，仍為P偏振狀態(tài)，再經(jīng)過90度TN型液晶的旋轉(zhuǎn)，背光源3的光線形成S偏振狀態(tài)的光線，最后背光源3的光線以S偏振狀態(tài)通過上偏光片221。綜上，當(dāng)外在電壓關(guān)閉(OFF)時，在反射模式和穿透模式均可得到明亮的影像。
當(dāng)電壓開啟(ON)時(如圖5所示)，液晶盒20內(nèi)的TN型液晶的方向會平行于電場方向，外在環(huán)境光的入射光1經(jīng)過上偏光片221的線性偏光，形成S偏振狀態(tài)的光線，再經(jīng)過平行電場排列的TN型液晶后，入射光1仍為S偏振狀態(tài)的光線，因為底基板232上的內(nèi)偏光膜211的穿透軸與S偏振狀態(tài)的光線垂直，所以S偏振狀態(tài)的光線無法通過底基板232上的內(nèi)偏光膜211。
而此時的穿透區(qū)域，其背光源3的光線經(jīng)過下偏光片222形成P偏振狀態(tài)的光線。因底基板232上的內(nèi)偏光膜211的穿透軸與P偏振光線平行，所以P偏振狀態(tài)的光線經(jīng)過內(nèi)偏光膜211后，仍為P偏振狀態(tài)，再經(jīng)過平行電場排列的TN型液晶，仍為P偏振狀態(tài)的光線。加上該上偏光片221的穿透軸與P偏振狀態(tài)的光線垂直，所以P偏振狀態(tài)的光線無法通過上偏光片221。綜上，當(dāng)外在電壓開啟(ON)時，在反射模式和穿透模式均無法得到明亮的影像。
這樣，本實用新型將一內(nèi)偏光膜211涂布設(shè)置在半反射膜214上，組成一TN型的單一液晶盒間隙的結(jié)構(gòu)來作穿透模式和反射模式的顯示。且本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，不需用到相位延遲片作補償。這樣可以增加制造生產(chǎn)率、降低裝置的厚度和制作成本。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包括在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種半穿透反射式液晶顯示裝置，所述裝置由上而下包括上偏光片(221)、含透明電極的頂基板(231)、液晶盒(20)、和具有一堆積層(21)的底基板(232)、及下偏光片(222)，其特征在于所述堆積層(21)從接近所述底基板(232)的一側(cè)，依序堆積一半反射膜(214)、一透明電極層(212)、及一內(nèi)偏光膜(211)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半穿透反射式液晶顯示裝置，其特征在于，所述堆積層(21)從接近所述底基板(232)的一側(cè)，也可依序堆積包括一半反射膜(214)、一彩色濾光片(213)、一保護膜、一透明電極層(212)、及一內(nèi)偏光膜(211)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半穿透反射式液晶顯示裝置，其特征在于，所述頂基板(231)接近液晶盒(10)的面上，從所述頂基板(231)的一側(cè)也可依序形成主動元件、絕緣膜、及透明電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半穿透反射式液晶顯示裝置，其特征在于，所述堆積層(21)從接近所述底基板(232)的一側(cè)，也可依序堆積包括一半反射膜(214)、一絕緣膜、一透明電極層(212)、及一內(nèi)偏光膜(211)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半穿透反射式液晶顯示裝置，其特征在于，所述半反射膜(214)的下方還具備形成連接于半反射膜(214)和所述透明電極層(212)的主動元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半穿透反射式液晶顯示裝置，其特征在于，所述內(nèi)偏光膜(211)的穿透軸與所述下偏光片(222)的穿透軸平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半穿透反射式液晶顯示裝置，其特征在于，所述半反射膜(214)的膜厚為50nm至200nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半穿透反射式液晶顯示裝置，其特征在于，所述半反射膜(214)表面具有凹凸。
專利摘要本實用新型公開了一種半穿透反射式液晶顯示裝置，其在底基板上設(shè)置一層半反射膜和一內(nèi)偏光膜，該半反射膜可用膜厚來控制其穿透率、與穿透光區(qū)域的面積，而內(nèi)偏光膜利用方向性涂布的方式，將內(nèi)偏光膜涂布在半反射層上面，該偏光膜與上偏光片用于在外在環(huán)境光下使用，而該內(nèi)偏光膜與下偏光片用于在背光源下使用，這樣組成一單一液晶盒間隙的半穿透反射式液晶顯示裝置，不需要任何相位延遲片即可獲得高對比影像的半穿透反射式液晶顯示裝置。
文檔編號G02B5/30GK2789804SQ200420077950
公開日2006年6月21日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者吳易駿, 陳奕帆 申請人:勝華科技股份有限公司