專利名稱：一種藍相液晶面板和顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶面板、顯示裝置的設計及制造領域，尤其涉及一種透反式藍相液晶面板和顯不裝置。
背景技術：
根據采用光源類型的不同，液晶顯示裝置可以分為透射式、反射式和透反式三種。其中，透反式液晶顯示裝置兼具透射式和反射式液晶顯示裝置的優(yōu)點，因此廣泛應用于電子產品的顯示設備。為了提升液晶顯示器的顯示質量，實現(xiàn)更高的對比度，更快的響應時間以及更寬 的觀看視角，具有快速應答特性的藍相液晶材料逐漸受到重視。藍相是一種介于各向同性相與膽甾相之間的ー種液晶相，其存在的溫度范圍非常狹窄，大約只有1°C的溫度區(qū)間。但是，近年來發(fā)現(xiàn)經過高分子穩(wěn)定化以后的藍相液晶存在溫度范圍會大大拓寬，基本可以滿足作為液晶顯示材料的使用溫度范圍。藍相液晶顯示器作為最具有潛能的下一代顯示器，具有以下特征(I)藍相液晶顯示器具有視野角大，暗態(tài)好的特點。(2)藍相液晶顯示器的理論響應時間極短，可達到毫秒級以下。(3)藍相液晶顯示器不需要其他的各種液晶顯示器所必須的取向層，從而降低了制造成本，簡化了制造エ藝。但是，現(xiàn)有藍相液晶顯示器一般采用雙盒厚的結構，以保證透射區(qū)和反射區(qū)的光程差一致，并且存在兩個很大的技術難題，驅動電壓高和光效率低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供一種藍相液晶面板和顯示裝置，用以降低透反式藍相液晶面板的驅動電壓并提聞光效率。為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案本發(fā)明提供了一種藍相液晶面板，包括對盒成型的第一基板和第二基板，以及夾置于兩基板間的藍相液晶層，位于所述第一基板外側的第一偏振片，位于所述第二基板外側的第二偏振片；所述藍相液晶面板，還包括位于所述第一基板內側且陣列形式排列的像素電極，位于所述第二基板內側的公共電極，以及位于所述藍相液晶層與所述第一偏振片之間的第一棱鏡層，位于所述藍相液晶層與所述第二偏振片之間的第二棱鏡層；其中，每個所述像素電極所在的像素區(qū)域分為透射區(qū)和反射區(qū)；垂直基板的入射光線經過所述第一棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分比經過所述第二棱鏡層位于所述反射區(qū)的部分的折射角大，以使得所述透射區(qū)和反射區(qū)的光線通過所述藍相液晶層所產生的光程差相同。本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，其包括上述藍相液晶面板。本發(fā)明實施例提供的透反式藍相液晶面板和顯示裝置，通過設置在第一基板內側的像素電極和設置在第二基板內側的公共電極，在通電的情況下就能夠產生均勻的垂直電場，這樣可以降低藍相液晶顯示器的驅動電壓；并且，為實現(xiàn)藍相液晶面板在垂直電場下的顯示，本發(fā)明根據藍相液晶面板的類型的不同，增設第一棱鏡層和第二棱鏡層，使得原本垂直基板入射的光線發(fā)生偏折，這樣斜向的光線在經過垂直電場驅動下的藍相液晶層時，就會相應產生光程差，從而實現(xiàn)通過垂直電場強度的變化控制光線的透過率；由于是垂直電場驅動，故而降低驅動電壓并提高光效率；另外，由于本發(fā)明中采用的是單盒厚的結構，故可簡化制作エ藝的難度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明提供的一種透反式藍相液晶面板在不加電壓時的結構示意圖；圖2為圖I所示的透反式藍相液晶面板在施加電壓時的結構示意圖。附圖標記001-第一基板,002-第二基板,003-藍相液晶層,004-第一偏振片,005-第二偏振片，006-像素電極，007-公共電極，008-反射層；101-第一棱鏡層，102-第二棱鏡層。
具體實施例方式現(xiàn)有技術中的藍相液晶面板是由水平電場驅動的，這種藍相液晶面板的驅動電壓比較高。由于垂直電場(即垂直于基板的電場)的電場線更加均勻，有利于降低藍相液晶面板的驅動電壓，故而本發(fā)明提供ー種由垂直電場驅動的藍相液晶面板。首先簡要介紹藍相液晶分子的特性。在不施加電壓時，藍相液晶分子具有各向同性特性；在施加電壓時，藍相液晶分子則沿著ー個方向具有雙折射特性，并且藍相液晶分子沿電場的方向配向。由于藍相液晶分子的上述特性，使得若只是變換驅動電場的類型，并不能實現(xiàn)藍相液晶面板的正常顯示功能。具體的，在不加電壓時，藍相液晶分子呈各向同性態(tài)，這樣，入射光線經過藍相液晶層將不會產生光程差，也就不改變偏振方向。在施加電壓時，藍相液晶分子在垂直電場的作用下，其長軸沿該垂直電場的電場線的方向；這樣，入射光線經過藍相液晶層將不會產生光程差，同樣也不能改變偏振方向。由于無論是否施加電壓，入射光線的偏振方向都不會有所改變，從而就無法通過施加電壓的大小控制光線的透過率，也就無法實現(xiàn)藍相液晶面板的顯示。為使得藍相液晶面板在垂直電場的驅動下，能夠正常顯示，本發(fā)明提供了ー種透反式藍相液晶面板。下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。、
如圖1、2所示，本發(fā)明提供了一種透反式藍相液晶面板，包括對盒成型的第一基板001和第二基板002,以及夾置于兩基板間的藍相液晶層003,位于所述第一基板外側的第一偏振片004，位于所述第二基板外側的第二偏振片005 ;該液晶面板還包括位于所述第一基板內側且陣列形式排列的像素電極006，位于所述第二基板內側的公共電極007，以及位于所述藍相液晶層003與所述第一偏振片004之間的第一棱鏡層101，位于所述藍相液晶層003與所述第二偏振片005之間的第二棱鏡層102 ;其中，每個所述像素電極006所在的像素區(qū)域分為透射區(qū)和反射區(qū)；其中，所述第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分用于使經所述第一偏振片004入射的光發(fā)生偏折，所述第ニ棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分用于使經所述第二偏振片005入射的光和出射的光發(fā)生偏折，且垂直基板的入射光線經過所述第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分比經過所 述第二棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分的折射角大，以使得所述透射區(qū)和反射區(qū)的光線通過所述藍相液晶層003所產生的光程差相同。由于第一棱鏡層101位于反射區(qū)的部分不起作用，故而第一棱鏡層101位于反射區(qū)的部分可以是任意形狀，當然，若是第一棱鏡層101只包含位于透射區(qū)的部分也是可以的。所述第二棱鏡層102可以只存在于反射區(qū)，為使得透射區(qū)的出射光線的傳播方向仍垂直于基板，故而進一歩的，所述第二棱鏡層102位于所述透射區(qū)的部分與所述第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分形狀一致且相對設置。所謂相對設置是指，兩棱鏡層形狀相同的ー個面均作為各自棱鏡層的內側，形狀相同的另ー個面均作為各自棱鏡層的外側。示例的，參考圖1、2，第一棱鏡層101位于透射區(qū)的部分和第二棱鏡層102位于透射區(qū)的部分的形狀一致，均包括平面和折面兩個面，且兩者的平面均作為各自棱鏡層的外側，兩者的折面均作為各自棱鏡層的內側；當然，反之也是可以的。又由于第一棱鏡層101位于透射區(qū)的部分和第二棱鏡層102位于反射區(qū)的部分形狀通常不會一致，故而第二棱鏡層102位于透射區(qū)的部分和其位于反射區(qū)的部分的形狀也不一致。所述藍相液晶層003包括藍相液晶分子。上述第一棱鏡層101和第二棱鏡層102均為能夠使光線發(fā)生折射的任意形狀的透明層；優(yōu)選的，所述第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分的兩個面分別為平面和對稱三角波狀折面；所述第二棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分的兩個面分別為平面和對稱三角波狀折面。在本發(fā)明所有實施例中，對稱三角波狀折面作如下解釋所謂對稱三角波狀折面為，橫截面為對稱三角波且各相鄰兩側面的交線相平行的折面，并且，對稱三角波狀折面的各個側面的側面傾斜角度均相等，所謂側面傾斜角是指側面與基板平面的夾角。參考圖I、2，第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度均相等，用al表示，第二棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度均相等，用a2表不。由于優(yōu)選的,第二棱鏡層102位于透射區(qū)的部分與第一棱鏡層101位于透射區(qū)的部分形狀一致，故而第二棱鏡層102位于透射區(qū)的部分的兩個面也分別為平面和對稱三角波狀折面。進ー步優(yōu)選的，第一棱鏡層101的平面為該第一棱鏡層101的外側，對稱三角狀折面為內側；同時第二棱鏡層102 (包括位于透射區(qū)的部分和位于反射區(qū)的部分)的平面作為該第二棱鏡層102的外側，對稱三角波狀折面作為內側。這樣使得光線在經過第一棱鏡層或第二棱鏡層，只在經過對稱三角波狀折面時，改變一次光的傳播方向。當然，若是第一棱鏡層101的折面作為該第一棱鏡層101的外側，平面作為內側，同時第二棱鏡層102的折面作為該第二棱鏡層102的外側，平面作為內側也是可以的。進ー步的，垂直基板的入射光線經過所述第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分比經過所述第二棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分的折射角大的方式，在本發(fā)明實施例中優(yōu)選為所述第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面比所述第二棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度大。其中，第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度用al表示，第二棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度用a2表示，即al > a2。至于al應比a2大多少的問題，需要以透射區(qū)和反射區(qū)的光線通過藍相液晶層003所產生的光程差相同為目的進行調整。另外，由于優(yōu)選的第二棱鏡層102位于透射區(qū)的部分與第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分形狀一致，也就是說，兩棱鏡層位于透射區(qū)的部分的側 面傾斜角度相同，均為al。優(yōu)選的，所述第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度al的范圍為30° 60° ;所述第二棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度a2的范圍為10° 30°。其中，邊界值均是可選用的值。進ー步優(yōu)選的，所述第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度al為42. 5° ;所述第二棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度a2為14. 5°。從原理上來講,第一棱鏡層101可以位于藍相液晶層003與第一偏振片004之間任ー層的位置，但為了盡量減少增置的第一棱鏡層對液晶面板制作エ藝的影響，優(yōu)選的，參考圖不，將第一棱鏡層101位于第一基板001和第一偏振片004之間。與第一棱鏡層101的位置類似，第二棱鏡層102可以位于于藍相液晶層003與第二偏振片005之間任ー層的位置，但為了盡量減少增置的第二棱鏡層對液晶面板制作エ藝的影響，優(yōu)選的，參考圖示，將第二棱鏡層102位于第二基板002和第二偏振片005之間。上述第一棱鏡層101和所述第二棱鏡層102的材料分別為玻璃、硅晶片材料、高分子材料或樹脂材料中的ー種，優(yōu)選的，兩棱鏡層使用相同的材料。圖I為藍相液晶面板在不加電壓時的結構示意圖。在透射區(qū)，垂直于基板的入射光線經過第一偏振片004成為線偏振光,該線偏振光在經過第一棱鏡層101后成為斜向的光線，斜向的光線經過各向同性態(tài)的藍相液晶層003不會產生光程差,若第一偏振片004和第二偏振片005的偏振方向呈90度夾角，出射光線會被第二偏振片005完全擋住；與此同時，在反射區(qū)，垂直于基板的入射光線經過第二偏振片005成為線偏振光,該線偏振光在第一次經過第二棱鏡層102后成為斜向的光線，斜向的光線經過各向同性態(tài)的藍相液晶層003不會產生光程差，再次經過第二棱鏡層102的折射，斜向的光線的傳播方向將調整為垂直于基板的出射光線，出射光線的偏振方向由于反射的緣故發(fā)生轉變90度的變化,所以出射光線會被第二偏振片005完全擋住，從而在反射區(qū)和透射區(qū)實現(xiàn)暗態(tài)的顯示。圖2為藍相液晶面板在加電壓時的結構示意圖。在透射區(qū)，垂直于基板的入射光線經過第一偏振片004成為線偏振光,該線偏振光在經過第一棱鏡層101后成為斜向的光線，與此同吋，在反射區(qū)，垂直于基板的入射光線經過第二偏振片005成為線偏振光，該線偏振光在第一次經過第二棱鏡層102后成為斜向的光線；由于垂直基板的入射光線經過所述第一棱鏡層101位于所述透射區(qū)的部分比經過所述第二棱鏡層102位于所述反射區(qū)的部分的折射角大，也就是說，透射區(qū)的光線比反射區(qū)的光線以更加傾斜的角度(更趨于水平)進入藍相液晶層003，因此，光線經過透射區(qū)藍相液晶層的雙折射率Ληι大于光線經過反射區(qū)藍相液晶層的雙折射率Arv又由于反射區(qū)的光線相當于兩次經過藍相液晶層，故光線經過反射區(qū)藍相液晶層的傳播距離d2約為光線經過透射區(qū)藍相液晶層的傳播距離Cl1的2倍，即大概4 = 2(^ ;在本發(fā)明實施例中為使得An1Cl1= An2Cl2，只需通過調整施加的電壓大小調整為大概Ληι = 2Λη2的程度，就可以達到半透半反的顯示效果。進ー步的，通過第二棱鏡層102設置在透射區(qū)的部分可以將透射區(qū)的斜向光線調整為垂直于基板的出射光線。需要說明的是，為清楚地描述本發(fā)明所要保護的結構，故與本發(fā)明不相關的結構在各實施例及附圖中做簡化或省略處理，并且在各實施例及附圖中做簡化或省略處理的結構都是本領域技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下容易得到的，故在本實施例不加贅述。
本發(fā)明實施例提供的透反式藍相液晶面板，通過設置在第一基板內側的像素電極和設置在第二基板內側的公共電極，在通電的情況下就能夠產生均勻的垂直電場，這樣可以降低藍相液晶顯示器的驅動電壓；并且，為實現(xiàn)藍相液晶面板在垂直電場下的顯示，本發(fā)明根據藍相液晶面板的類型的不同，增設第一棱鏡層和/或第二棱鏡層，使得原本垂直基板入射的光線發(fā)生偏折，這樣斜向的光線在經過垂直電場驅動下的藍相液晶層時，就會相應產生光程差，從而實現(xiàn)通過垂直電場強度的變化控制光線的透過率。由于垂直電場更加均勻，從而降低了藍相液晶面板的驅動電壓，進一歩的能夠在相同的驅動電壓下提高了光效率；另外，本發(fā)明中采用的是單盒厚的結構，故可簡化制作エ藝的難度。本實施例還提供一種顯示裝置，其包括上述任一種藍相液晶面板，所述顯示裝置可以為液晶顯示器、液晶電視、數(shù)碼相框、手機、平板電腦等具有任何顯示功能的產品或者部件。本發(fā)明所有實施例中所涉及的棱鏡層都可以采用如下方法完成制作方法一、米用模具制作棱鏡層。具體的，先采用濕法刻蝕或機械加工等方式制作出模具，再使用制作好的模具采用澆注成型或轉印成型的方式制作棱鏡層。方法ニ、采用現(xiàn)有的硬模涂布技術來制作棱鏡層。具體的，首先采用具有類似棱鏡凸起結構的光柵輥對未固化的原料膜材施加機械的壓力，使其在光柵輥的轉印作用下形成棱鏡層的結構；然后，經過UV或紅外等一系列的固化工藝過程形成棱鏡層。方法三、采用軟膜成型技術來制作棱鏡層。具體的，采用具有類似棱鏡凸起所對應的凹陷結構的光柵輥，先由光柵輥上面的滴頭將原料滴到凹陷結構內，使其在光柵輥的凹陷結構內形成棱鏡的結構，再轉印到相應的基板上。然后，經過UV或紅外等一系列的固化工藝過程形成棱鏡層。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種藍相液晶面板，包括對盒成型的第一基板和第二基板，以及夾置于兩基板間的藍相液晶層，位于所述第一基板外側的第一偏振片，位于所述第二基板外側的第二偏振片；其特征在于，還包括位于所述第一基板內側且陣列形式排列的像素電極，位于所述第二基板內側的公共電極，以及位于所述藍相液晶層與所述第一偏振片之間的第一棱鏡層，位于所述藍相液晶層與所述第二偏振片之間的第二棱鏡層；其中， 每個所述像素電極所在的像素區(qū)域分為透射區(qū)和反射區(qū)；垂直基板的入射光線經過所述第一棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分比經過所述第二棱鏡層位于所述反射區(qū)的部分的折射角大，以使得所述透射區(qū)和反射區(qū)的光線通過所述藍相液晶層所產生的光程差相同。
2.根據權利要求I所述的藍相液晶面板，其特征在于，所述第二棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分與所述第一棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分形狀一致且相對設置。
3.根據權利要求2所述的藍相液晶面板，其特征在于，所述第一棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分的兩個面分別為平面和對稱三角波狀折面； 所述第二棱鏡層位于所述反射區(qū)的部分的兩個面分別為平面和對稱三角波狀折面。
4.根據權利要求3所述的藍相液晶面板，其特征在于，所述垂直基板的入射光線經過所述第一棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分比經過所述第二棱鏡層位于所述反射區(qū)的部分的折射角大包括 所述第一棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面比所述第二棱鏡層位于所述反射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度大。
5.根據權利要求4所述的藍相液晶面板，其特征在于，所述第一棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度的范圍為30° 60° ; 所述第二棱鏡層位于所述反射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度的范圍為 10° 30°。
6.根據權利要求5所述的藍相液晶面板，其特征在于，所述第一棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度為42. 5° ； 所述第二棱鏡層位于所述反射區(qū)的部分的對稱三角波狀折面的側面傾斜角度為14. 5°。
7.根據權利要求3-6任一項所述的藍相液晶面板，其特征在于，所述第一棱鏡層的平面為外側，對稱三角波狀折面為內側； 所述第二棱鏡層的平面為外側，對稱三角波狀折面為內側。
8.根據權利要求1-6任一項所述的藍相液晶面板，其特征在于，所述第一棱鏡層位于所述第一基板和所述第一偏振片之間； 所述第二棱鏡層位于所述第二基板和所述第二偏振片之間。
9.根據權利要求1-6任一項所述的藍相液晶面板，其特征在于，所述第一棱鏡層和所述第二棱鏡層的材料分別為玻璃、硅晶片材料、高分子材料或樹脂材料。
10.一種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求1-9任一項所述的藍相液晶面板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種藍相液晶面板和顯示裝置，涉及液晶面板的設計和制造領域，用以降低藍相液晶面板的驅動電壓。該藍相液晶面板包括位于所述第一基板內側且陣列形式排列的像素電極，位于所述第二基板內側的公共電極，以及位于所述藍相液晶層與所述第一偏振片之間的第一棱鏡層，位于所述藍相液晶層與所述第二偏振片之間的第二棱鏡層；其中，每個所述像素電極所在的像素區(qū)域分為透射區(qū)和反射區(qū)；垂直基板的入射光線經過所述第一棱鏡層位于所述透射區(qū)的部分比經過所述第二棱鏡層位于所述反射區(qū)的部分的折射角大，以使得所述透射區(qū)和反射區(qū)的光線通過所述藍相液晶層所產生的光程差相同。本發(fā)明適用于透反式藍相液晶面板和顯示裝置的設計及制造。
文檔編號G02F1/1335GK102662281SQ201210146688
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權日2012年5月11日
發(fā)明者謝暢 申請人:京東方科技集團股份有限公司