一种液晶显示装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了液晶显示装置，用以提供一种在透射模式和反射模式之间可随时切换的液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：相对设置的液晶显示面板和背光源，位于所述液晶显示面板和背光源之间的可对来自所述背光源的光线进行透射或对来自外界的光线进行反射的光调节装置；控制模块，与所述光调节装置信号连接，用于控制所述光调节装置将来自背光源的光线透射到所述液晶显示面板，及控制所述光调节装置将来自外界的光线反射到所述液晶显示面板；显示模式确定模块，与所述控制模块信号连接，用于将第一显示模式信号发送给所述控制模块；及将所述第二显示模式信号发送给所述控制模块。
【专利说明】一种液晶显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]在液晶显示【技术领域】，根据采用光源类型不同，液晶显示器包括透射式、反射式和半透半反式等液晶显示器。
[0003]透射式液晶显示器使用背光源，在较暗的环境下显示高亮度的图案，在户外自然光充足的地方屏幕显示较暗，显示效果不理想，同时功耗还较高，其显示效果往往无法满足用户需求，因此，出现了半透半反式液晶显示器。
[0004]在半透半反式液晶显示器的每一像素结构中，包括透射部分和反射部分，其中透射部分可以通过背光源发出的背光，在光线较弱的环境下，保证液晶显示器的可视性，反射部分包括反射金属层，可以反射外界的入射光，在具有强烈外界光的环境下保证液晶显示器的对比度，提高其显示效果。由于半透半反式液晶显示器可以同时利用背光源和自然光实现高亮度的图像显示，相比较仅使用背光源提供背光的透射式液晶显示器，功耗较低。但是，半透半反液晶显示器的透射模式和反射模式的切换依赖于周围环境光线的强弱，并且无论在户外还是室内，整个背光模组中的背光源处于工作模式，功耗较高。
[0005]此外，半透半反式液晶显示器主要包括电控双折射模式和垂直取向模式对应的结构。然而，电控双折射模式半透半反式液晶显示器视角太窄，垂直取向模式半透半反式液晶显示器需要设置多个光学补偿膜，制作结构较复杂，成本较高。
【发明内容】
[0006]发明实施例提供的一种液晶显示装置，用以提供一种在透射模式和反射模式之间可随时切换的液晶显示装置，反射模式时可关闭背光源，节约能源。
[0007]本发明实施例提供的一种液晶显示装置，包括:
[0008]相对设置的液晶显示面板和背光源；
[0009]位于所述液晶显示面板和背光源之间的可对来自所述背光源的光线进行透射或对来自外界的光线进行反射的光调节装置；
[0010]控制模块，与所述光调节装置信号连接，用于在接收到第一显示模式信号时，控制所述光调节装置将来自背光源的光线透射到所述液晶显示面板，及在接收到第二显示模式信号时，控制所述光调节装置将来自外界的光线反射到所述液晶显示面板；
[0011]显示模式确定模块，与所述控制模块信号连接，用于在接收到指示液晶显示装置在透射模式工作的第一触发信号时，将第一显示模式信号发送给所述控制模块；及用于在接收到指示液晶显示装置在反射模式工作的第二触发信号时，将所述第二显示模式信号发送给所述控制模块。
[0012]较佳地，所述第一触发信号和第二触发信号分别为与手动调节显示模式确定模块对应的信号。[0013]较佳地，还包括:与所述显示模式确定模块信号相连的光强感知装置；
[0014]所述光强感知装置用于感知外界光线的光强，当所述外界光线的光强低于第一阈值时，将用于指示液晶显示装置在透射模式工作的第一触发信号发送给所述显示模式确定模块；
[0015]当所述外界光线的光强高于第一阈值时，将用于指示液晶显示装置在反射模式工作的第二触发信号发送给所述显示模式确定模块。
[0016]较佳地，所述光调节装置的形状与所述液晶显示面板相仿，大小与所述液晶显示面板的像素显示区域相当或大于所述液晶显示面板的像素显示区域。
[0017]较佳地，所述光调节装置包括:
[0018]靠近所述液晶显示面板的第一基板和靠近所述背光源的第二基板；
[0019]以及位于所述第一基板和第二基板之间的胆留相液晶层，
[0020]分别位于所述第一基板和第二基板上的第一电极和第二电极分别与所述控制模块电连接；
[0021]所述控制模块在接收到第一显示模式信号时，控制第一电极和第二电极之间的电场强度为对应胆留相液晶层可透光的第一电场强度，及在接收到第二显示模式信号时，控制所述第一电极和第二电极之间的电场强度为对应胆留相液晶层可反光的第二电场强度。
[0022]较佳地，所述胆甾相液晶膜层的厚度为3?30 μ m。
[0023]较佳地，所述第一电极和/或第二电极为面状结构。
[0024]较佳地，还包括:
[0025]位于所述第一基板上靠近所述液晶显示面板一侧的四分之一波片。
[0026]较佳地，所述液晶显示面板包括对盒而置的第三基板和第四基板以及位于第三基板和第四基板之间的液晶层；所述第三基板与所述第一基板为同一基板。
[0027]较佳地，还包括:位于所述第四基板上的偏振片。液晶显示面板；
[0028]本发明实施例提供的一种液晶显示装置，包括相对设置的液晶显示面板和背光源；位于所述液晶显示面板和背光源之间的可对来自所述背光源的光线进行透射或对来自外界的光线进行反射的光调节装置；控制模块，与所述光调节装置信号连接，用于在接收到第一显示模式信号时，控制所述光调节装置将来自背光源的光线透射到所述液晶显示面板，及在接收到第二显示模式信号时，控制所述光调节装置将来自外界的光线反射到所述液晶显示面板；
[0029]显示模式确定模块，与所述控制模块信号连接，用于在接收到指示液晶显示装置在透射模式工作的第一触发信号时，将第一显示模式信号发送给所述控制模块；及用于在接收到指示液晶显示装置在反射模式工作的第二触发信号时，将所述第二显示模式信号发送给所述控制模块。显示模式包括透射模式和反射模式，上述液晶显示装置实现了一种在透射模式和反射模式之间可灵活切换的液晶显示装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明实施例提供的液晶显示装置结构示意图之一；
[0031]图2为本发明实施例提供的液晶显示装置结构示意图之二 ；
[0032]图3为本发明实施例提供的光调节装置结构示意图；[0033]图4为本发明实施例提供的透射模式时液晶显示装置的光路图；
[0034]图5为本发明实施例提供的反射模式时液晶显示装置的光路图；
[0035]图6为本发明实施例提供的液晶显示装置结构示意图之二 ；
[0036]图7为本发明实施例提供的液晶显示装置在透射模式下的亮态光路图；
[0037]图8为本发明实施例提供的液晶显示装置在透射模式下的暗态光路图；
[0038]图9为本发明实施例提供的液晶显示装置在反射模式下的亮态光路图；
[0039]图10为本发明实施例提供的液晶显示装置在反射模式下的暗态光路图。
【具体实施方式】
[0040]本发明实施例提供的一种液晶显示装置，用以提供一种在透射模式和反射模式之间可灵活切换的液晶显示装置，透射模式时，光调节装置可以使得背光源提供的背光透射到所述液晶显示面板上，反射模式时光调节装置反射来自外界光线，将光线反射到液晶显示面板上。反射模式时，可关闭背光源，节约能源。
[0041]以下将结合附图具体说明。
[0042]参见图1，本发明实施例提供的液晶显示装置包括:
[0043]相对设置的液晶显示面板I和背光源3，位于液晶显示面板I和背光源3之间的可对来自背光源3的光线进行透射或对来自外界的光线进行反射的光调节装置2 ；
[0044]控制模块4，与光调节装置2信号连接，用于在接收到第一显示模式信号时，控制光调节装置2将来自背光源3的光线透射到液晶显示面板I，及在接收到第二显示模式信号时，控制光调节装置2将来自外界的光线反射到液晶显示面板I ;
[0045]显示模式确定模块5，与控制模块4信号连接，用于在接收到指示液晶显示装置在透射模式工作的第一触发信号时，将第一显示模式信号发送给控制模块4;及用于在接收到指示液晶显示装置在反射模式工作的第二触发信号时，将第二显示模式信号发送给控制模块4。
[0046]所述第一触发信号和第二触发信号至少可以包括如下方式:
[0047]方式一:所述第一触发信号和第二触发信号分别为与手动调节显示模式确定模块对应的信号。例如，显示模式确定模块5可以为具有可调节位置状态的按钮，当手动调节所述按钮在第一位置状态时对应第一触发信号，当手动调节所述按钮在第二位置状态时对应第二触发信号。
[0048]方式二:在所述液晶显示装置上设置与所述显示模式确定模块信号相连的光强感知装置。
[0049]具体地,参见图2,在图1所示的液晶显示装置的基础上,进一步包括:
[0050]光强感知装置6，光强感知装置6用于感知外界光线的光强，当所述外界光线的光强低于第一阈值时，将用于指示液晶显示装置在透射模式工作的第一触发信号发送给所述显示模式确定模块；当所述外界光线的光强高于第一阈值时，将用于指示液晶显示装置在反射模式工作的第二触发信号发送给所述显示模式确定模块。
[0051]所述光强感知装置可以为光敏传感，例如可以为光敏二极管。所述第一预设值可以为任意人为设置的值，并且所述第一预设值可以根据实际需求更改。
[0052]具体地，本发明提供的液晶显示装置，透射模式时依赖背光源提供的背光显示图像，反射模式时依赖反射来自外界光源提供的光线显示图像。
[0053]上述实施例提供的液晶显示装置，实现了一种在透射模式和反射模式之间可灵活切换的液晶显示装置，透射模式和反射模式之间切换可以人为设置，不依赖于环境光线的变化。并且，本发明在反射模式下，其中一种实施方式为:背光源关闭，背光功耗降低，节约能源。
[0054]现有技术半透半反液晶显示装置，每一像素区域设置透射区域和反射区域，反射区域设置有光反射层，当外界光线较强时，反射区域对外界光线的反射起主要作用，体现出反射模式的显示效果；在光线较弱的环境下，反射区域对外界光线的反射作用较弱，透射区域对光线的透过作用较强，背光源提供的背光透射到液晶显示面板上，体现出透射模式的显示效果；无论在强光环境还是弱光环境，背光源一直开启发光，为透射区域提供背光源，功耗较高，并且透射模式和反射模式之间的切换是被动的，依赖环境光线强弱的变化。
[0055]优选地，图1和图2所示的液晶显示面板，为透光式液晶显示面板，透光式液晶显示面板的每一个像素区域均为透光区域，像素的开口率较高，显示效果较好。当液晶显示装置工作在透射模式时，每一个像素区域均为透光区域，当液晶显示装置工作在反射模式时，每一个像素区域等效于一个反光区域，无论是液晶显示装置工作在透射模式还是反射模式，像素的开口率几乎接近整个像素区域，像素的开口率较高，显示效果较好。
[0056]现有半透半反液晶显示装置中的每一个像素区域中的一半区域为透射区域，另一半区域为反射模式，像素的开口率较低，显示效果较差。此外，半透半反液晶显示装置的结构较复杂，具体地，阵列基板的像素中反射区域设置有反射层，半透半反液晶显示装置的外表面往往要设置多个补偿膜，靠近液晶层的一侧设置多个结构不同的取向膜。
[0057]较佳地，所述光调节装置的形状与所述液晶显示面板相仿，大小与所述液晶显示面板的像素显示区域相当或大于所述液晶显示面板的像素显示区域。
[0058]参见图3，为包括其中一种较佳实施方式的光调节装置2，包括:
[0059]靠近所述液晶显示面板I的第一基板21和靠近背光源3的第二基板22 ；
[0060]以及位于第一基板21和第二基板22之间的胆甾相液晶层23，
[0061]分别位于第一基板21和第二基板22上的第一电极24和第二电极25分别与控制模块4电连接；
[0062]控制模块4在接收到第一显不模式信号时，，控制第一电极24和第二电极25之间的电场强度为对应胆留相液晶层23可透光的第一电场强度，及在接收到第二显示模式信号时，控制第一电极24和第二电极25之间的电场强度为对应胆留相液晶层23可反光的第二电场强度。
[0063]该胆留相液晶膜层可以通过旋转涂覆的方式制作在所述第一基板或第二基板上。也可以通过灌注的方式形成在对盒后的第一基板和第二基板之间。
[0064]胆留相液晶层又称为螺旋状液晶，在不同螺距下，对光线的反射程度或透射程度不同。胆留相液晶在施加电场的作用下，螺距会发生变化，随着电场强度的变化，螺距的大小也会随之变化。具体地，胆甾相液晶的螺距较小时，反射率较高，可以反射较宽波段范围的光线，调节胆留相液晶的螺距可以实现反射带宽达到可见光范围。螺距较大时，反射带宽较窄，透射作用增强，可以透射较宽波段范围的光线，调节胆留相液晶的螺距可以实现透射带宽达到可见光范围。[0065]胆甾相液晶层对光线具有选择性的反射作用，当胆甾相液晶为左旋胆甾相液晶时，反射左旋捕圆偏振光；当胆留相液晶为右旋胆留相液晶时，反射右旋捕圆偏振光。也就是说，允许右旋椭圆偏振光还是左旋椭圆偏振光的反射取决于所述胆留相液晶的螺旋结构，当胆留相液晶的螺旋结构为右手螺旋(右旋胆留相液晶)，可以反射右旋椭圆偏振光。相反，当胆留相液晶的螺旋结构为左手螺旋(左旋胆留相液晶)，可以反射左旋椭圆偏振光。
[0066]以旋胆甾相液晶为左旋胆甾相液晶为例说明。
[0067]结合图3和图4，图4为透射模式时光调节装置的光路图，图3未示出图1所示的光强感知装置6和显示模式确定模块5。
[0068]在具体实施时，在较暗的环境下或者需要背光较强的情况下，为图3所示的第一电极24和第二电极25施加第一预设电压VI，二者之间形成电场，电场控制胆留相液晶层23中的液晶分子偏转，液晶分子的螺距改变为使得胆留相液晶层23的光线反射率率较低，光线透射率达到一定值或最大值的状态，背光源的光线通过胆留相液晶层时，左旋椭圆偏振光进行反射，允许右旋椭圆偏振光透过，右旋椭圆偏振光通过1/4波片入射到液晶显示面板上。
[0069]背光源3发出的光线，其中的右旋椭圆偏振光透过光调节装置2，左旋椭圆偏振光被光调节装置2反射到背光源。一方面实现了透射模式显示，另一方面胆留相液晶层反射到背光源的光，背光源可以再次利用将其发射到光调节装置2，提高了背光的利用率。
[0070]结合图3和图5，图5为反射模式时光调节装置的光路图。
[0071]在光线较充足的环境下，例如光线充足的户外，需要背光较弱或直接关闭背光的情况下，为图3所示的第一电极24和第二电极25施加第二预设电压V2，二者之间形成电场，电场控制胆留相液晶层23中的液晶分子偏转，液晶分子的螺距改变为使得胆留相液晶层23的光线反射率达到一定值或最大值的状态，光线透射率达到最低状态，背光源的光线无法透过胆留相液晶层，来自外界的光线先后经液晶显示面板和胆留相液晶层23，由于胆甾相液晶层23对左旋椭圆偏振光进行反射，将左旋椭圆偏振光反射到液晶显示面板上。此时的背光源3可以关闭，节约能源。
[0072]优选地，所述光调节装置中的所述胆留相液晶膜层的厚度范围为3?30 μ m。优选为 10 ?20 μ m。
[0073]图3所示的第一电极可以为面状结构或狭缝状结构；
[0074]第二电极可以为面状结构或狭缝状结构。
[0075]优选地，所述第一电极和第二电极为面状结构，或者第一电极和第二电极至少之一为面状结构。面状结构的第一电极和第二电极的电场强度较高，电场分布较均匀，胆甾相液晶膜层各区域反射带宽相同或接近相同，图像的显示效果较佳。
[0076]优选地,所述液晶显示面板为透光式液晶显示面板。
[0077]参见图6，在图3所示的液晶显示装置的基础上，还包括:位于第一基板21上靠近液晶显示面板I 一侧的四分之一波片7。
[0078]进一步地，参见图6，液晶显示面板I包括对盒而置的第三基板11和第四基板12以及位于第三基板11和第四基板12之间的液晶层13 ;第三基板11与第一基板21为同一基板也可以为不同的基板。第三基板11与第一基板21为同一基板可以减少整个液晶显示装置的厚度，将光调节装置直接制作在第三基板上远离液晶层13的一侧；
[0079]进一步地，还包括:位于第四基板12上的偏振片8。
[0080]液晶显示面板I可以为仅包括彩膜基板和阵列基板以及二者之间的液晶层，阵列基板上的像素区域均为透光区域，彩膜基板的液晶取向层的取向方向一致，阵列基板上的取向层的取向方向一致，相比较半透半反液晶显示装置，本发明实施例提供的液晶显示装置的制作工艺简单，同时避免了在阵列基板上一个像素区域制作反射区域和透射区域以及相应的反射层等结构等导致的不良。
[0081]由于液晶显示装置在透射模式时，透过光调节装置2的偏振光为椭圆偏振光，椭圆偏振光经过四分之一波片7可以变为线偏振光。
[0082]线偏振光经过未施加电压的液晶层后相位有λ/2的延迟，经过液晶显示面板出光侧的偏振片出射，液晶显示面板显示亮态。
[0083]如图7为液晶显示装置在透射模式下的亮态光路图。
[0084]透射模式光调节装置2对光线的透射率较大，几乎可以透射可见光范围内的光线。即反射波宽非常窄，透射波宽较宽。
[0085]经背光源3发出的光线，投射到光调节装置2，光调节装置2选择性反射左旋椭圆偏振光，左旋椭圆偏振光反射回背光源侧，可见光范围内的右旋椭圆偏振光透过，经四分之一波片7变为垂直方向的线偏振光；液晶显示面板中的液晶分子无电场作用时，液晶层13有λ /2的相位延迟,垂直方向的线偏振光变为水平方向的线偏振光。设偏振片8的透光轴与水平方向平行，光线透过偏振片8呈亮态。
[0086]如图8为液晶显示装置在透射模式下的暗态光路图。
[0087]透射模式光调节装置2对光线的透射率较大，几乎可以透射可见光范围内的光线。即反射波宽非常窄，透射波宽较宽。
[0088]经背光源3发出的光线，投射到光调节装置2，非常窄波段范围内的左旋椭圆偏振光反射，可见光范围内的右旋椭圆偏振光透射，经四分之一波片7变为垂直方向的线偏振光；液晶层13在电场所用下无相位延迟，垂直方向的线偏振光无法经过透光轴与水平方向平行的偏振片8呈暗态。
[0089]如图9为液晶显示装置在反射模式下的亮态光路图。
[0090]反射模式光调节装置2对光线的反射率较大，几乎可以反射可见光范围内的光线。即透射波宽非常窄，反射波宽较宽。
[0091]背光源3关闭；外界自然光经过偏振片8后变为水平方向的线偏振光，经无电场作用的液晶层13后，有λ/2的相位延迟，水平方向的线偏振光变为垂直方向的线偏振光，垂直方向的线偏振光经过四分之一波片7变为左旋椭圆偏振光，光调节装置2对左旋椭圆偏振光具有选择性反射的作用，再次经四分之一波片7变为垂直方向的线偏振光，再次经无电场作用的液晶层13后，有λ/2的相位延迟，垂直方向的线偏振光变为水平方向的线偏振光，经透光轴方向与水平方向平行的偏振片8出射，液晶显示装置呈亮态。
[0092]极少数的光线经过四分之一波片7变为右旋椭圆偏振光，透过光调节装置2出射。
[0093]如图10为液晶显示装置在反射模式下的暗态光路图。
[0094]背光源3关闭；外界自然光经过偏振片8后变为水平方向的线偏振光，经电场作用的液晶层后无相位延迟，光线为水平方向的线偏振光，水平方向的线偏振光经四分之一波片I变为右旋椭圆偏振光，经光调节装置2的少量的光线反射，大量的右旋椭圆偏振光透过光调节装置2实现暗态。
[0095]本发明实施例提供的一种液晶显示装置，包括相对设置的液晶显示面板和背光源，位于所述液晶显示面板和背光源之间的可对来自所述背光源的光线进行透射或对来自外界的光线进行反射的光调节装置；控制模块，与所述光调节装置信号连接，用于在所述液晶显示装置为透射显示模式时，控制所述光调节装置将来自背光源的光线透射到所述液晶显示面板，及在所述液晶显示装置为反射显示模式时，控制所述光调节装置将来自外界的光线反射到所述液晶显示面板。实现了一种在透射模式和反射模式之间可灵活切换的液晶显示装置，透射模式和反射模式之间切换可以人为设置，不依赖于环境光线的变化。并且，本发明在反射模式下，其中一种实施方式为:背光源关闭，背光功耗降低。本发明实施例提供的液晶显示装置，液晶显示面板的结构简单，开口率较高，光调节装置设置于液晶显示面板之外，液晶显示面板的良品率较高，整个液晶显示装置的结构简单，开口率较高，良品率较闻。
[0096]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括: 相对设置的液晶显示面板和背光源； 位于所述液晶显示面板和背光源之间的可对来自所述背光源的光线进行透射或对来自外界的光线进行反射的光调节装置； 控制模块，与所述光调节装置信号连接，用于在接收到第一显示模式信号时，控制所述光调节装置将来自背光源的光线透射到所述液晶显示面板，及在接收到第二显示模式信号时，控制所述光调节装置将来自外界的光线反射到所述液晶显示面板； 显示模式确定模块，与所述控制模块信号连接，用于在接收到指示液晶显示装置在透射模式工作的第一触发信号时，将第一显示模式信号发送给所述控制模块；及用于在接收到指示液晶显示装置在反射模式工作的第二触发信号时，将所述第二显示模式信号发送给所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一触发信号和第二触发信号分别为与手动调节显示模式确定模块对应的信号。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括与所述显示模式确定模块信号相连的光强感知装置； 所述光强感知装置用于感知外界光线的光强，当所述外界光线的光强低于第一阈值时，将用于指示液晶显示装置在透射模式工作的第一触发信号发送给所述显示模式确定模块； 当所述外界光线的光强高于第一阈值时，将用于指示液晶显示装置在反射模式工作的第二触发信号发送给所述显示模式确定模块。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光调节装置的形状与所述液晶显示面板相仿，大小与所述液晶显示面板的像素显示区域相当或大于所述液晶显示面板的像素显示区域。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光调节装置包括: 靠近所述液晶显示面板的第一基板和靠近所述背光源的第二基板； 以及位于所述第一基板和第二基板之间的胆留相液晶层， 分别位于所述第一基板和第二基板上的第一电极和第二电极分别与所述控制模块电连接； 所述控制模块在接收到第一显示模式信号时，控制第一电极和第二电极之间的电场强度为对应胆留相液晶层可透光的第一电场强度，及在接收到第二显示模式信号时，控制所述第一电极和第二电极之间的电场强度为对应胆留相液晶层可反光的第二电场强度。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述胆留相液晶膜层的厚度为3 ~30 μ m0
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一电极和/或第二电极为面状结构。
8.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括: 位于所述第一基板上靠近所述液晶显示面板一侧的四分之一波片。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示面板包括对盒而置的第三基板和第四基板以及位于第三基板和第四基板之间的液晶层；所述第三基板与所述第一基板为同一基板。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括:位于所述第四基板上的 偏振片。
【文档编号】G02F1/1333GK103969872SQ201410163674
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】谭纪风, 姚继开, 柳在健 申请人:京东方科技集团股份有限公司