[發明專利]一種透射輔助反射的透反式液晶顯示器

無效

• 申請號: 201210056249.5
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102591076A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉建華;程文凱;張克
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于液晶顯示器技術領域，具體涉及一種透射輔助反射的透反式液晶顯示器。

背景技術

液晶顯示(LCD)技術發展到現階段,?已經成為最重要的信息顯示技術,?除了戶外墻幕類型的顯示之外,?液晶顯示可以說是無處不在。當前,?LCD?技術發展到了一個相對成熟的階段,?無論從產量還是市場占有率都是前所未有的。但是隨著人們工作生活節奏的加快,?對信息顯示的即時性要求越來越高,?LCD?技術的不完善方面便日漸明顯,?比如室外明亮(或日光)環境下的顯示可視性?(sunlight?readability)?問題及相應的功耗(power?consumption)問題,?以及由于當前LCD?技術結構本身造成的光能效率(light?efficiency)極低(小于10%)的問題等。這些都是LCD技術急待改進和提高的方面。?

可視性,?概括地說也就是液晶顯示的對比度(contrast?ratio)。?它分為兩個方面,?一方面是正常顯示條件下,?即環境亮度較低情況下的顯示對比度，現在的透射式液晶顯示技術已經很好地滿足了一般的使用要求,?如電腦屏幕,?電視機,?及手機等；另一方面是在環境明亮,?或室外陽光照射情況下的顯示對比度,?對這種情況,?目前的LCD?還不具有良好的顯示效果，要讓一個液晶顯示器在上述兩種情況下同時具備較好的而且是一致的顯示對比度,?即良好的顯示可視性,?正是當前LCD?技術的一個難題。

目前主流的LCD主要是以背光透射為工作方式的透射式顯示,?為能具有良好的顯示效果,?一般要求環境亮度應低于顯示屏幕的發光亮度。在明亮環境下,?尤其是陽光強烈的室外,?要具有較好的可視性,?一個經典的解決辦法是用反射式顯示,?以充分利用環境中的光量來實現顯示,?這不僅是一個顯示技術問題,?也是節能的問題。因此,?將兩者結合而形成的所謂透反式液晶顯示(Transflective?LCD:?TR-LCD)結構,?以便在不同的亮度場合使用不同的顯示方式,?并達到無縫切換。這方面國內外已經并且正在進行大量的研究和探索。

目前主要的研究方法是將屏幕上的液晶像素劃分為透射和反射兩個區域,?透射和反射顯示中,?光線在各自的區域中傳播。?要求兩者的電光特性要具有較好的一致性,?即驅動電壓-透射率(V-T)曲線,?與驅動電壓-反射率(V-R)曲線應一致,?以便使用同一套驅動電路系統達到在透射和反射式工作方式的無縫切換。

從結構上講,為了使反射光線和透射光線在液晶盒中具有相同的光程,?早期的透反式液晶像素具有不同的液晶層厚,?即雙盒厚(dual?cell?gap(DCP))結構,?透射區的液晶層厚度是反射區的兩倍。這種液晶盒內由于基板不平整,?不僅影響液晶的有效定向,?增加了制造工藝上的復雜性,?并且造成不同的驅動響應速度及閾值電壓,?因而影響兩種顯示效果的一致性.

由于上述技術缺陷,?早期的液晶層雙盒厚(dual?cell?gap(DCP))結構已被單一液晶盒厚(single?cell?gap,?SCP)結構的TR-LCD?所取代,?即透射和反射部分具有相同的液晶層厚。這種SCP?結構要解決的主要問題是使透射和反射區域具有一致的電光特性。

由于反射式液晶盒的固有結構決定了其對光能的有效反射效率比較低,?一般不超過35%,?若再加上彩色濾光膜,?則反射效率將不超過12.5%。因此,?為提高對環境光能(尤其是對室外陽光的)利用效率,?應該擴大像素中有效反射的面積比率。

另外,?由于液晶像素結構導致的反射效率不高,?單從增加面積作手并不能有效提高像素的反射亮度,?即不能改善反射模式的顯示效果。而且,?在環境亮度不太大但也不太小的情況下,?若能增加透射光作為適當補充,?從而不必完全工作于全透(犧牲能量)或全反(犧牲亮度)模式中,?達到節能和改善顯示效果的目的。

發明內容

本發明的目的在于提出一種對環境光能利用效率高、節能效果好的液晶顯示器。

本發明提出的液晶顯示器，是采用新型的透射輔助反射(Transmission?facilitated?Reflection:?TFR)的透反顯示器，記為:?TFR-TR-LCD。這種結構采用垂直電場,?電極分別位于上下基板。其中位于下基板上的像素電極由兩部分構成,?在像素中央部位是由ITO構成的透射區的電極,?其周圍是構成反射區的金屬電極,?其同時用作反射區的光反射器，公共電極位于上基板,?同樣由中央圓形ITO電極作為透射電極,?旁邊適當部位以一定形狀制作反射區電極。