一种液晶显示装置的制造方法
一种液晶显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]随着显示技术的发展和需求增长，液晶显示装置广泛应用于各种电器设备中。液晶显示装置具有体积小、重量轻等优点。现有液晶显示装置包括全透型液晶显示装置、半透型液晶显示装置和反射型液晶显示装置。
[0003]全透型液晶显示装置采用背光光源作为入射光，经过偏光片后形成偏振光，通过补偿偏光片补偿显示液晶盒中偏振光的相位差。其缺陷在于，在外界强光下很难看清显示内容，如果其所使用的补偿偏光片已经停产，开发新的补偿偏光片的成本很高。并且这种补偿模式无法实现液晶温度补偿，在高低温时对比度较差。
[0004]半透型液晶显示装置可采用背光或外界光(自然光)作为其入射光源，在室内或室外均能够提供良好的显示效果。现有半透型液晶显示装置的结构为像素区域设置为透光区和反射区，上下偏光片均带有QWP和HWP光学膜，设计模式为常白模式。其缺陷在于，光学膜导致成本偏高，在高低温情况下对比度衰减严重。
[0005]反射型液晶显示装置采用外界光(自然光)作为其入射光源，其显示模式为常黑模式，增加QWP光学膜后其显示模式为常白模式。其缺陷在于，无法实现温度补偿，高低温时对比度差，而且补偿偏光片成本偏高。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种液晶显示装置，以解决现有技术的问题。
[0007]本发明提供的一种液晶显示装置，包括:
[0008]光学层；
[0009]位于所述光学层上的显示液晶盒，所述显示液晶盒包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的第一液晶分子，所述光学层的偏光轴与所述第一液晶分子的排布方向的夹角为45° ;
[0010]位于所述第二基板背离所述第一基板一侧上的补偿液晶盒，所述补偿液晶盒包括相对设置的第三基板和第四基板，以及设置于所述第三基板和所述第四基板之间的第二液晶分子，所述第二液晶分子的排布方向与所述第一液晶分子的排布方向相互垂直；
[0011]位于所述第四基板背离所述第三基板一侧上的面偏光片，所述面偏光片的偏光轴与所述第二液晶分子的排布方向的夹角为45°，所述面偏光片的偏光轴与所述光学层的偏光轴相互垂直。
[0012]本发明提供的一种液晶显示装置，包括光学层、显示液晶盒、在显示液晶盒上设置的补偿液晶盒和面偏光片，其中，该补偿液晶盒的液晶与显示液晶盒的液晶相同，排布方向不同，通过显示液晶盒与补偿液晶盒配合使用的方法，通过未加电和加电时液晶显示装置的黑态显示/白态显示，提高了液晶显示装置的显示对比度，同时补偿液晶盒的加热功能改善了液晶显示装置的高低温对比度且拓宽了低温工作温度，同时补偿液晶盒解决了补偿偏光片已经停产的问题，降低了成本，本发明提供的液晶显示装置解决了现有技术的问题。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1a是本发明实施例提供的一种液晶显不装置的不意图；
[0015]图1b是本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图；
[0016]图2a是本发明实施例提供的另一种液晶显不装置的不意图；
[0017]图2b是本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图；
[0018]图3a是本发明实施例提供的再一种液晶显不装置的不意图；
[0019]图3b是本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图；
[0020]图4a是本发明实施例提供的又一种液晶显不装置的不意图；
[0021]图4b是本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图；。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]本发明第一实施例提供一种液晶显示装置，该实施例的技术方案适用于提高液晶显示装置的对比度的情况。
[0024]参考图1a所不，为本发明实施例提供的一种液晶显不装置的不意图。如图所不，该液晶显示装置包括:光学层110 ;位于该光学层110上的显示液晶盒120，该显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122，以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，该光学层110的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45° ;位于第二基板122背离第一基板121 —侧上的补偿液晶盒130，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132，以及设置于第三基板131和第四基板132之间的第二液晶分子133，该第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向相互垂直；位于第四基板132背离第三基板131 —侧上的面偏光片140，面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，该面偏光片140的偏光轴与光学层110的偏光轴相互垂直。
[0025]优选的，在本实施例中，以光学层110的偏光轴的角度为45°，显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°，补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°，面偏光片140的偏光轴的角度为135°为例进行描述。
[0026]如上所述，已知液晶显示装置的成像必须依靠偏振光，而入射光或自然光通常是不具有偏极性的，因此光学层110需要将入射光转换为偏振光，以便于液晶显示装置成像。由此可知光学层110具有偏光轴，当入射光通过光学层110时，光学层110能够使入射光中振动方向与光学层110偏光轴方向一致的光通过并形成偏振光，而使入射光中振动方向与光学层110偏光轴垂直的光被光学层110吸收，如此光学层110将入射光转换为振动方向固定且与其偏光轴方向一致的偏振光。
[0027]显示液晶盒120位于光学层110上，因此入射光经过光学层110后形成的偏振光进入显示液晶盒120，显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122、以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，补偿液晶盒130位于显示液晶盒120之上，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132、以及设置于第三基板131和第四基板132之间的第二液晶分子133，所以偏振光通过显示液晶盒120出射后，入射补偿液晶盒130，再通过面偏光片140出射。在不加电场的情况下，显示液晶盒120、补偿液晶盒130中的液晶分子的排布方向均不变，在施加电场的情况下，显示液晶盒120、补偿液晶盒130中的液晶分子的排布方向均改变。因此在本实施例中需要分开讨论施加电场和不施加电场情况下，液晶显示装置的工作原理。
[0028]对于不加电场的情况。已知光学层110的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45°，且入射光经过光学层110后形成的偏振光的振动方向与光学层110偏光轴方向一致，因此入射光经过光学层110后形成的偏振光进入显示液晶盒120时，该偏振光的振动方向与显示液晶盒120中第一液晶分子123的排布方向的夹角也呈45°。
[0029]如上所述偏振光进入显示液晶盒120后其振动方向与第一液晶分子123的排布方向呈45°夹角，基于液晶分子的双折射规律，进入显示液晶盒120内的偏振光会按照液晶的双折射规律分成振动方向正交、传播速度不同、折射率不等的两束偏振光，即ο光和e光，其中，ο光的折射率在传播过程中不变，e光的折射率在传播过程中变化。由于ο光和e光在显示液晶盒120中的传播速度不同，因此ο光和e光在传播过程中产生相位差，那么当ο光和e光通过显示液晶盒120的第二基板122出射并入射到补偿液晶盒130下表面时，ο光和e光之间存在相位差。
[0030]不同波长λ的光分成的ο光和e光在显示液晶盒120中的相位差不同，如波长约为550nm的绿光分成的ο光和e光在显不液晶盒120中的相位差约为λ 1；/2，如波长λ 2约为470nm的蓝光分成的ο光和e光在显示液晶盒120中的相位差超过λ J2,如波长λ 3约为600nm的红光分成的ο光和e光在显不液晶盒120中的相位差小于λ 3/2。若此时直接在显示液晶盒120的第二基板122的上表面贴敷一片偏光片，该偏光片偏光轴与光学层110偏光轴平行，则绿光的O光和e光以λ Jl相位差出射显示液晶盒120并入射偏光片，由于该 偏光片偏光轴与光学层110偏光轴平行，因此ο光和e光以λ i/2相位差出射偏光片，而对应蓝色和红色时，由于其相位差超出或小于其波长的一半，所以蓝光和红光出射偏光片时会导致漏光，造成液晶显示装置的底色非纯黑色，进而无法实现理想的显示效果。由此可知，在显示液晶盒120上设置补偿液晶盒130，用以补偿ο光和e光的相位差。
[0031]为了实现较为理想的显示效果，补偿液晶盒130需要将ο光和e光的相位差补偿回去。为了让绿光、蓝光、红光分成的ο光和e光在补偿液晶盒130中补偿相位差，则在此设置补偿液晶盒130中第二液晶分子133的排布方向与显示液晶盒120中第一液晶分子123的排布方向垂直。
[0032]当ο光和e光通过显示液晶盒120的第二基板122出射并入射到补偿液晶盒130后，由于第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向垂直，那么入射的ο光的振动方向经过第二液晶分子133的作用转换为与其初始振动方向垂直的振动方向即入射e光的振动方向，入射的e光的振动方向经过第二液晶分子133的作用转换为与其初始振动方向垂直的振动方向即入射ο光的振动方向，由此可知，经过补偿液晶盒130的补偿后，入射的ο光变为e光，入射的e光变为ο光。补偿液晶盒130将ο光和e光的相位差补偿回去，经过补偿液晶盒130之后，绿光、蓝光、红光的ο光和e光的相位差均为0，且其振动方向与光学层110的偏光轴方向平行。
[0033]在此其他不同波长的光经过显示液晶盒120后，ο光和e光产生相位差，入射到补偿液晶盒130后，补偿液晶盒130将入射的ο光变为e光、将入射的e光变为ο光，以补偿了相位差，从而使ο光和e光的相位差为O。在此不做多示例。
[0034]当补偿液晶盒130的ο光和e光出射并入射面偏光片140后，由于面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，且面偏光片140的偏光轴与光学层110的偏光轴相互垂直，因此出射的偏振光的振动方向与面偏光片140的偏光轴方向垂直，由此没有光透出，所以液晶显示装置的底色为黑色，即黑态显示，由于此时液晶显示装置不透光，所以黑态显示亮度非常低。
[0035]对于施加电场的情况。显示液晶盒120中的第一液晶分子123在电场作用下会变为垂直于第一基板121表面并竖立排布，那么偏振光入射后，第一液晶分子123不再对偏振光有相位延迟作用，那么平行于光学层110偏光轴的偏振光入射到补偿液晶盒130的下表面时其振动方向不变。
[0036]入射到补偿液晶盒130后，偏振光的振动方向与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，因此该偏振光会按照液晶的双折射规律分成振动方向正交、传播速度不同、折射率不等的两束偏振光，即ο光和e光。该ο光和e光在补偿液晶盒130中产生相位差，以绿光为例，相位差为λ 1；/2，以蓝光为例，相位差超过λ 2/2，以红光为例，相位差小于λ3/2。偏振光的振动方向发生90°的偏转，此时该偏振光的振动方向与面偏光片140的偏光轴方向一致，光透出，所以液晶显示装置的底色为白色，即白态显示，由于此时液晶显示装置的光透出，所以白态显示亮度非常高。
[0037]在上述技术方案的基础上，以光学层110的偏光轴的角度为45°、显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°、补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°、面偏光片140的偏光轴的角度为135°为基础，将光学层110、显示液晶盒120、补偿液晶盒130、面偏光片140—同旋转某一角度，则形成的液晶显示装置还可以正常显示。例如，将光学层110、显示液晶盒120、补偿液晶盒130、面偏光片140 —同旋转30°，则光学层110的偏光轴的角度为15°、显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为-30°、补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为60°、面偏光片140的偏光轴的角度为105°。不同种角度的组合模式在此不再一一赘述，只要同时保证:光学层110的偏光轴的角度与显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向在垂直于光学层110的方向上呈45°、光学层110的偏光轴的角度与面偏光片140的偏光轴的角度相互垂直、显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向与补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向相互垂直以及补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向与面偏光片140的偏光轴的角度在垂直于光学层110的方向上呈45°即可。
[0038]液晶显示装置的对比度是指其黑态显示亮度与白态显示亮度的比率，该比率越大，如黑态显示亮度为1、白态显示亮度为254，则说明液晶显示装置的对比度越高，该比率越小，如黑态显示亮度为90、白态显示亮度为165，则说明液晶显示装置的对比度越低。本发明第一实施例提供的一种液晶显示装置，在不加电场时液晶显示装置不漏光，黑态显示亮度非常低，在施加电场后液晶显示装置透光，白态显示亮度非常高，所以液晶显示装置的对比度提高。此外现有液晶显示装置为正显模式，本发明属于负显模式，即加电场后白态显示，因此有效提高了液晶显示装置的对比度。
[0039]在上述技术方案的基础上，为了提高本实施例液晶显示装置在高低温时的对比度，本实施例还提供一种温度补偿液晶显示装置，如图1b所示，为本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图。
[0040]在图1a所示液晶显示装置的基础上，液晶显示装置的补偿液晶盒130还包括??位于第三基板131靠近第二液晶分子133 —侧的第一透明导电膜151和位于第四基板132靠近第二液晶分子133 —侧的第二透明导电膜152，第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端电连接。补偿液晶盒130还包括:供电电源150，该供电电源150的正极和负极分别与第一透明导电膜151的第二端、第二透明导电膜152的第二端连接，并且该供电电源150在低温极限条件下正常工作；当供电电源150正常工作时，供电电源150向第一透明导电膜151和第二透明导电膜152施加电压。
[0041]如上所述，当液晶显示装置处于低温-30?_40°C的极限温度时，液晶显示装置启动供电电源150工作，此时供电电源150向第一透明导电膜151的第二端和第二透明导电膜152的第二端施加电压，由于第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端短接，因此第一透明导电膜151和第二透明导电膜152在供电电源150作用下产生热量，实现了加热功能，因此本实施例将补偿液晶盒130作为加热器，在极限低温时启动补偿液晶盒130进行加热，实现了液晶显示装置的底色在高低温时有效补偿，以及在高低温时实现高对比度。本实施例采用液晶温度补偿，与现有技术中液晶显示装置在高低温时对比度变化大相比，有效提高了高低温时显示对比度，且补偿液晶盒130的加热功能使液晶显示装置能够在极寒环境下应用。
[0042]本实施例提供的一种液晶显示装置，包括光学层110、显示液晶盒120、在显示液晶盒120上设置的补偿液晶盒130和面偏光片140，其中，该补偿液晶盒130的液晶与显示液晶盒120的液晶相同，排布方向不同，通过显示液晶盒120与补偿液晶盒130配合使用的方法，通过未加电和加电时液晶显示装置的黑态显示/白态显示，提高了液晶显示装置的显示对比度。此外，当补偿液晶盒130还包括供电电源150、第一透明导电膜151和第二透明导电膜152时，补偿液晶盒130的加热功能改善了液晶显示装置的高低温对比度且拓宽了低温工作温度，同时补偿液晶盒130解决了补偿偏光片已经停产的问题，降低了成本，解决了现有技术的问题。
[0043]参考图2a所不，为本发明实施例提供的另一种液晶显不装置的不意图。
[0044]在上述技术方案的基础上，可选该光学层为偏光片，该偏光片位于显示液晶盒120的底部，且为了与面偏光片140对应，也可称为底偏光片111，因此可选该光学层为底偏光片111。偏光片具有固定的偏光轴，能使不具偏极性的自然光产生偏振化并转换成偏振光。
[0045]当光学层为底偏光片111时，入射光可选为背光，且可以根据背光的不同调整入射光颜色，也可以选择单一颜色的背光，此时该液晶显示装置为全透型液晶显示装置，入射光不能是环境光，那么λ为背光的波长。在此可选背光为白色光，其原因在于，白色光的偏振光分成的O光和e光在显示液晶盒120或补偿液晶盒130中的相位差为λ/2，其中，λ为白光波长。
[0046]如图2a所示，该液晶显示装置包括:底偏光片111 ;位于该底偏光片111上的显示液晶盒120，该显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122，以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，该底偏光片111的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45° ;位于第二基板122背离第一基板121 —侧上的补偿液晶盒130，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132，以及设置于第三基板131和第 四基板132之间的第二液晶分子133，该第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向相互垂直；位于第四基板132背离第三基板131 —侧上的面偏光片140，面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，该面偏光片140的偏光轴与底偏光片111的偏光轴相互垂直。在本实施例中，以底偏光片111的偏光轴的角度为45°，显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°，补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°，面偏光片140的偏光轴的角度为135°为例进行描述。本实施例中，补偿液晶盒130取代了补偿偏光片，解决了补偿偏光片停产问题，无需开发新的补偿偏光片。
[0047]如上所述，由于背光分成的ο光和e光在显示液晶盒120或补偿液晶盒130中的相位差为λ/2，因此可选的，设置补偿液晶盒130中第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，设置显示液晶盒120中第一液晶分子123的相位延迟量为λ /2。由此可知，显示液晶盒120中ο光和e光的相位差通过补偿液晶盒130补偿了回去。
[0048]本实施例提供的液晶显示装置在不通电时的工作原理为，背光经过底偏光片111后形成线性偏振光，该线偏振光振动方向与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45°，因此该线性偏振光形成等量的ο光和e光，ο光和e光在第一液晶分子123中传输速度的不同导致了 ο光和e光之间有相位差。已知第一液晶分子123的相位延迟量和第二液晶分子133的相位延迟量均为λ /2，因此补偿液晶盒130对ο光和e光进行相位补偿。补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向与显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向垂直，则显示液晶盒120传输过来的偏振光ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，即ο光转换为e光，e光转换为ο光，所以相位差被补偿液晶盒130补偿回去。当偏振光到达第四基板132时，偏振光的振动方向与底偏光片111平行。面偏光片140与底偏光片111的偏光轴垂直，则未漏光，液晶显示装置底色为纯黑色，即黑态显示，在外界强光和室内暗黑情况下，该全透型液晶显示装置在不加电时均处于纯黑色的黑态显示模式。
[0049]本实施例提供的液晶显示盒在通电时的工作原理为，显示液晶盒120中的第一液晶分子123的排布方向变为垂直于第一基板121表面且竖立排布，那么显示液晶盒120不再对偏振光有相位延迟，偏振光的振动方向以平行于底偏光片111偏光轴的方向到达补偿液晶盒130的第三基板131的下表面，且振动方向不变。由于第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，以及偏振光与第二液晶分子133的排布方向夹角为45°，因此偏振光分成等量的ο光和e光，并在补偿液晶盒130中发生λ /2的相位延迟。已知绿光的相位差为λ /2，蓝光的相位差超过λ/2，而红光的相位差不到λ/2，因此经过补偿液晶盒130后，绿光、蓝光、红光的相位差均为O，且偏振光的振动方向会近似翻转90°，近似与面偏光片140平行，则偏振光全部透过面偏光片140，液晶显示装置的底色为白色，即白态显示。在外界强光和室内暗黑情况下，该全透型液晶显示装置在加电时均处于白色的白态显示模式。
[0050]如上所述为全透型液晶显示装置的工作原理，即在不通电时为纯黑色，黑态显示亮度非常低，在通电时为白色，白态显示亮度非常高，因此无论在外界强光下还是在室内暗黑情况下，其显示对比度均非常优异，对比度高。
[0051]在上述技术方案的基础上，为了提高本实施例液晶显示装置在高低温时的对比度，本实施例还提供一种温度补偿液晶显示装置，如图2b所示，为本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图。
[0052]基于图2a所示液晶显示装置，该温度补偿液晶显示装置的补偿液晶盒130还包括:位于第三基板131靠近第二液晶分子133 —侧的第一透明导电膜151和位于第四基板132靠近第二液晶分子133 —侧的第二透明导电膜152，第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端电连接。补偿液晶盒130还包括:供电电源150，该供电电源150的正极和负极分别与第一透明导电膜151的第二端、第二透明导电膜152的第二端连接，并且该供电电源150在低温极限条件下正常工作；当供电电源150正常工作时，供电电源150向第一透明导电膜151和第二透明导电膜152施加电压。如此本实施例实现了液晶温度补偿，可在-30?-40的极低温度下改善对比度，即在低温情况下，对液晶加热，改善并提高了液晶显示装置的高低温对比度、拓展了低温工作温度。
[0053]本实施例采用在显示液晶盒120上增加一个补偿液晶盒130，其中，该补偿液晶盒130的液晶与显示液晶盒120的液晶相同，相位延迟量设置相同，排布方向正交。通过显示液晶盒120与补偿液晶盒130配合使用的方法，提高了液晶显示装置的显示对比度，此外补偿液晶盒130的加热功能改善了液晶显示装置的高低温对比度且拓宽了低温工作温度，解决了现有补偿偏光片停产的问题，无需研发新的补偿偏光片、降低了成本。
[0054]参考图3a所不，为本发明实施例提供的再一种液晶显不装置的不意图。
[0055]设定当前该液晶显示装置为半透型液晶显示装置，那么半透型液晶显示装置具有透射区和反射区，其中透射区利用背光的透射光进行显示，该背光为白光，反射区利用环境光的反射光进行显示。当处于较黑暗的环境中时，半透型液晶显示装置利用背光的透射光进行显示，当处于明亮的环境中时，半透型液晶显示装置利用环境光的反射光进行显示。
[0056]在图1a所不技术方案的基础上，可选光学层为底偏光片111。当光学层为底偏光片111时，若背光的亮度强于环境光的亮度，则入射光可选为背光，半透型液晶显示装置入射光为背光时，该背光须为白光，贝1J入射光波长λ为对应的白光波长。若背光的亮度低于环境光的亮度，则入射光可选为环境光，环境光即为自然光，入射光波长λ为对应的自然光波长波长。由此可知，半透型液晶显示装置的入射光为背光或环境光中较强的光。
[0057]如图所示，该液晶显示装置包括:底偏光片111 ;位于该底偏光片111上的显示液晶盒120，该显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122，以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，该底偏光片111的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45° ;位于第二基板122背离第一基板121 —侧上的补偿液晶盒130，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132，以及设置于第三基板131和第四基板132之间的第二液晶分子133，该第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向相互垂直；位于第四基板132背离第三基板131 —侧上的面偏光片140，面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，该面偏光片140的偏光轴与底偏光片111的偏光轴相互垂直。在本实施例中，以底偏光片111的偏光轴的角度为45°，显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°，补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°，面偏光片140的偏光轴的角度为135°为例进行描述。与现有半透型液晶显示装置的结构相比，本实施例无需在底偏光片111和面偏光片140上贴附QWP和HWP光学膜，由此降低了生产成本。
[0058]对于半透型液晶显示装置中的显示液晶盒120，第一基板121背离底偏光片111一侧上包括由多条相互交叉设置的数据线和扫描线划分出的多个像素区域，像素区域包括透射区124、台阶层125和位于台阶层125之上的反射区126，即半透型液晶显示装置包括透射区域和反射区域，透射区域的工作原理与全透型液晶显示装置类似，反射区域的工作原理与反射型液晶显示装置类似。对应透射区域和反射区域的液晶分子，具体地第一液晶分子123包括位于透射区124的第一子液晶分子127和位于反射区126的第二子液晶分子128，第一子液晶分子127的排布方向与第二子液晶分子128的排布方向相同。
[0059]需要说明的是，当入射光为背光时，半透型液晶显示装置的透射区124实现显示模式。对于透射区124和对应的第一子液晶分子127，显示液晶盒120中的第一子液晶分子127使偏振光产生相位差，补偿液晶盒130中对应透射区124的第二液晶分子133需对该偏振光产生的相位差进行补偿，由此实现半透型液晶显示装置利用背光的透射光进行显示的目的，因此第二液晶分子133的相位延迟量与第一子液晶分子127的相位延迟量均为λ /2。具体地，当偏振光入射显示液晶盒120时，第一子液晶分子127的双折射规律使得偏振光分为振动方向正交的ο光和e光，ο光和e光产生相位差，为λ /2 ;补偿液晶盒130需要对显示液晶盒120中ο光和e光的相位差λ /2进行补偿，因此第二液晶分子133的相位延迟量与第一子液晶分子127的相位延迟量均为λ/2时，补偿液晶盒130实现对显示液晶盒120中ο光和e光相位差 的补偿，当偏振光出射补偿液晶盒130时，偏振光的相位差为O。
[0060]需要说明的是，台阶层125包括过渡层1251和金属层1252，其中，过渡层1251靠近第二子液晶分子128的一侧设置有凹凸结构，并且金属层1252位于过渡层1251的凹凸结构一侧上，台阶层125用于使得反射区126在垂直于第一基板121方向上的间隔间隙为透射区124在垂直于第一基板121方向上的间隔间隙的一半。
[0061]当入射光为自然光时，半透型液晶显示装置的反射区126实现显示模式。对于反射区126和对应的第二子液晶分子128，第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，第二子液晶分子128的相位延迟量为λ/4，其中，λ为自然光的波长。由于反射区126位于台阶层125之上，且台阶层125的厚度为显示液晶盒120盒厚的一半，并且显示液晶盒120与补偿液晶盒130中的液晶分子除排布方向不同之外，其余之处全部相同，因此显示液晶盒120中偏振光分成ο光和e光产生的相位差应为ο光和e光在补偿液晶盒130中产生的相位差的一半。由此可知，显示液晶盒120中第二子液晶分子128的相位延迟量应为补偿液晶盒130中第二液晶分子133的相位延迟量的一半。已知第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，那么第二子液晶分子128的相位延迟量为λ /4，显示液晶盒120中ο光和e光的相位差为λ /4，补偿液晶盒130中ο光e光调换且相位差为λ /2，经过补偿液晶盒130后相位差被补
\-ZX O
[0062]在上述技术方案的基础上，可选地过渡层1251的材料为光固化胶，其原因在于，光固化胶的固化速度可控、便于流水线作业，且在固化过程中无有机挥发物、固化率极高，由此通常作为透明物之间，以及透明物与非透明物之间的粘接。
[0063]本实施例提供的液晶显示装置在不通电时的工作原理为，入射光为背光时，经过底偏光片111后形成的线性偏振光在透射区124中形成O光和e光且具有相位差。第二液晶分子133的排布方向与第一子液晶分子127的排布方向垂直，则ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，相位差被补偿液晶盒130补偿回去。当偏振光出射第四基板132时，偏振光的振动方向与底偏光片111平行。面偏光片140与底偏光片111的偏光轴垂直，由于透射区124仅为显示液晶盒120的一部分区域，反射区126仅能对自然光进行反射，因此液晶显示装置为半透黑态模式。通电时第一液晶分子123的排布方向变为垂直于第一基板121表面且竖立排布，那么显示液晶盒120不再对偏振光有相位延迟，偏振光在补偿液晶盒130中分成等量的ο光和e光，并发生相位延迟，偏振光的振动方向发生近似90°翻转与面偏光片140平行，则入射的偏振光全部透过面偏光片140，液晶显示装置为白态模式。
[0064]综上所述，本实施例提供的液晶显示装置在不通电时的工作原理为，入射光为环境光时，经过反射区126反射后形成的线性偏振光分为ο光和e光且具有相位差。第二液晶分子133的排布方向与第二子液晶分子128的排布方向垂直，则ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，相位差被补偿液晶盒130补偿回去。面偏光片140与底偏光片111的偏光轴垂直，由于反射区126仅为显示液晶盒120的一部分区域，透射区124不对自然光进行透射，因此液晶显示装置为半透黑态模式。通电时第一液晶分子123的排布方向变为垂直于第一基板121表面且竖立排布，那么显示液晶盒120不再对偏振光有相位延迟，偏振光在补偿液晶盒130中分成等量的ο光和e光，并发生相位延迟，偏振光的振动方向发生近似90°翻转与面偏光片140平行，则入射的偏振光全部透过面偏光片140，液晶显示装置为白态模式。
[0065]在上述方案的基础上，将面偏光片140、补偿液晶盒130、显示液晶盒120、底偏光片111都一同转相同的角度，如45°，旋转之后的液晶显示装置也可以实现半透型液晶显示装置的正常显示。此外，半透型液晶显示装置在暗黑情况下，将背光作为入射光，加电时显示白态模式，不加电时显示黑态模式，在外界强光作用下，将外界光作为入射光，加电时显示白态模式，不加电时显示黑态模式，提高了其对比度。
[0066]在上述技术方案的基础上，为了提高本实施例液晶显示装置在高低温时的对比度，本实施例还提供一种温度补偿液晶显示装置，如图3b所示，为本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图。
[0067]基于图3a所示液晶显示装置，该温度补偿液晶显示装置的补偿液晶盒130还包括:位于第三基板131靠近第二液晶分子133 —侧的第一透明导电膜151和位于第四基板132靠近第二液晶分子133 —侧的第二透明导电膜152，第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端电连接。补偿液晶盒130还包括:供电电源150，该供电电源150的正极和负极分别与第一透明导电膜151的第二端、第二透明导电膜152的第二端连接，并且该供电电源150在低温极限条件下正常工作；当供电电源150正常工作时，供电电源150向第一透明导电膜151和第二透明导电膜152施加电压。如此本实施例实现了液晶温度补偿，可在-30?-40的极低温度下改善对比度，即在低温情况下，对液晶加热，改善并提高了液晶显示装置的高低温对比度、拓展了低温工作温度。
[0068]本发明实施例增加了一个补偿液晶盒130，且设置显示液晶盒120中第一子液晶分子127的相位延迟量与第二子液晶分子128的相位延迟量不相等，背光形成的偏振光经过透射区124被补偿液晶盒130补偿之后相位差为0，以及自然光形成的偏振光经过反射区126被补偿液晶盒130补偿之后相位差为0，且该半透型液晶显示装置的黑态模式与白态模式提高了其对比度，补偿液晶盒130的加热功能还实现了高低温时液晶的有效补偿，实现高低温的高对比度、避免了高低温情况下对比度衰减的情况，且可在低温-30?_40°C极限温度下正常工作、拓展了低温工作温度。
[0069]参考图4a所示，为本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的示意图。本发明第四实施例提供一种液晶显示装置，该实施例的技术方案适用于提高反射型液晶显示装置的对比度的情况。
[0070]设定当前该液晶显示装置为反射型液晶显示装置，可选该光学层为反射层112。当光学层为反射层112时，反射层112可对自然光进行反射，以使自然光作为液晶显示装置的入射光。
[0071]如图所示，该液晶显示装置包括:反射层112 ;位于该反射层112上的显示液晶盒120，该显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122，以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，该反射层112的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45° ;位于第二基板122背离第一基板121 —侧上的补偿液晶盒130，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132，以及设置于第三基板131和第四基板132之间的第二液晶分子133，该第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向相互垂直；位于第四基板132背离第三基板131 —侧上的面偏光片140，面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，该面偏光片140的偏光轴与反射层112的偏光轴相互垂直。在本实施例中，以反射层112的偏光轴的角度为45°，显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°，补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°，面偏光片140的偏光轴的角度为135°为例进行描述。本发明增加了补偿液晶盒130，不需要通过补偿偏光片进行相位补偿且不需要增加QWP光学膜，因此相应降低了生产成本。
[0072]当前该液晶显示装置为反射型液晶显示装置，反射层112可对自然光进行反射，以使自然光作为液晶显示装置的入射光，因此入射光波长λ为对应的自然光波长。自然光并非单一颜色的入射光个，而是一般由多种颜色光组成，如波长为λ工的绿光分成的ο光和e光在显示液晶盒120中的相位差约为波长λ 2的蓝光相位差超过λ 2/2，波长入3的红光相位差小于λ3/2。
[0073]如上所述，反射光在显示液晶盒120中传播时，不同颜色光的相位差不同，在此可选设置第二液晶分子133的相位延迟量与第一液晶分子123的相位延迟量均为λ/4，那么当反射光在显不液晶盒120广生相位差后，补偿液晶盒130将显不液晶盒120的相位差补偿一部分，使得反射光的振动方向与面偏光片140的偏光轴方向平行，反射型液晶显示装置显示常白模式。
[0074]需要说明的是，在此还可选第一液晶分子123的相位延迟量为λ/4，第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，其中，λ为自然光的波长，使得反射光在显示液晶盒120中的相位差为λ/4，相应的经过补偿液晶盒130的补偿之后，相位差为0，反射光的振动方向与面偏光片140的偏光轴方向垂直，反射型液晶显示装置显示常黑模式。
[0075]对于反射层112，具 体地，该反射层112包括:过渡层113和金属层114。其中，位于第一基板121背离第二基板122—侧的过渡层113，其背离第一基板121的一侧具有凹凸结构；金属层114位于过渡层113的凹凸结构一侧上。反射层112的原理和结构与现有技术类似，在此不做赘述。可选地过渡层113的材料为光固化胶。
[0076]综上所述，本实施例提供的反射型液晶显示装置在不通电时的工作原理为，入射光为环境光时，经过反射区反射后形成的反射光分为ο光和e光且具有相位差。第二液晶分子133的相位延迟量为λ /4、第一液晶分子123的相位延迟量为λ /4，则ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，补偿液晶盒130补偿λ /4的相位差，因此液晶显示装置为白态模式。或者，第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2、第一液晶分子123的相位延迟量为λ /4，则ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，补偿液晶盒130将相位差补偿回去，因此液晶显示装置为黑态模式。
[0077]通电时第一液晶分子123的排布方向变为垂直于第一基板121表面且竖立排布，那么显示液晶盒120不再对偏振光有相位延迟，偏振光在补偿液晶盒130中分成等量的ο光和e光，并发生相位延迟。当第二液晶分子133的相位延迟量为λ /2时，相位差为λ /2，偏振光的振动方向发生近似90°翻转与面偏光片140平行，则入射的偏振光全部透过面偏光片140，液晶显示装置为白态模式。当第二液晶分子133的相位延迟量为λ/4时，相位差为λ/4，偏振光的振动方向与面偏光片140垂直，贝Ij反射光未透出面偏光片140，液晶显不装置为黑态模式。
[0078]在上述方案的基础上，将面偏光片140、补偿液晶盒130、显示液晶盒120、底偏光片111都一同转相同的角度，如45°，旋转之后的液晶显示装置也可以实现半透型液晶显示装置的正常显示。此外，反射型液晶显示装置的黑态模式和白态模式的对比也提高和改善了反射型液晶显示装置的对比度。
[0079]在上述技术方案的基础上，为了提高本实施例液晶显示装置在高低温时的对比度，本实施例还提供一种温度补偿液晶显示装置，如图4b所示，为本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图。
[0080]基于图4a所示液晶显示装置，该温度补偿液晶显示装置的补偿液晶盒130还包括:位于第三基板131靠近第二液晶分子133 —侧的第一透明导电膜151和位于第四基板132靠近第二液晶分子133 —侧的第二透明导电膜152，第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端电连接。补偿液晶盒130还包括:供电电源150，该供电电源150的正极和负极分别与第一透明导电膜151的第二端、第二透明导电膜152的第二端连接，并且该供电电源150在低温极限条件下正常工作；当供电电源150正常工作时，供电电源150向第一透明导电膜151和第二透明导电膜152施加电压。如此本实施例实现了液晶温度补偿，可在-30?-40的极低温度下改善对比度，即在低温情况下，对液晶加热，改善并提高了液晶显示装置的高低温对比度、拓展了低温工作温度。
[0081]需要说明的是，若反射型液晶显示装置的显示液晶盒120中设置有台阶层时第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2、第一液晶分子123的相位延迟量为λ/4 ;也可将补偿盒更改为λ/2实现常黑模式。
[0082]本发明实施例提供的反射型液晶显示装置，通过增加第二液晶分子133排布方向与显示液晶盒120第一液晶分子123排布方向正交的补偿液晶盒130，且第二液晶分子133的相位延迟量与第一液晶分子123的相位延迟量相同，为λ/2。反射光通过面偏光片140后实现未通电时常白模式。本发明提供了液晶显示装置的对比度，改善了高低温时的对比度，拓展了低温工作温度。
[0083]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括: 光学层; 位于所述光学层上的显示液晶盒，所述显示液晶盒包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的第一液晶分子，所述光学层的偏光轴与所述第一液晶分子的排布方向的夹角为45° ; 位于所述第二基板背离所述第一基板一侧上的补偿液晶盒，所述补偿液晶盒包括相对设置的第三基板和第四基板，以及设置于所述第三基板和所述第四基板之间的第二液晶分子，所述第二液晶分子的排布方向与所述第一液晶分子的排布方向相互垂直； 位于所述第四基板背离所述第三基板一侧上的面偏光片，所述面偏光片的偏光轴与所述第二液晶分子的排布方向的夹角为45°，所述面偏光片的偏光轴与所述光学层的偏光轴相互垂直。2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光学层为底偏光片。3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二液晶分子的相位延迟量与所述第一液晶分子的相位延迟量均为λ/2，其中，所述λ为入射光的波长。4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一基板背离所述底偏光片一侧上包括由多条相互交叉设置的数据线和扫描线划分出的多个像素区域，所述像素区域包括透射区、台阶层和位于所述台阶层之上的反射区。5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一液晶分子包括位于所述透射区的第一子液晶分子和位于所述反射区的第二子液晶分子，所述第一子液晶分子的排布方向与所述第二子液晶分子的排布方向相同。6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二液晶分子的相位延迟量与所述第一子液晶分子的相位延迟量均为λ /2，所述第二子液晶分子的相位延迟量为λ/4，其中，所述λ为自然光或白光的波长。7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述台阶层包括过渡层和金属层，其中，所述过渡层靠近所述第二子液晶分子的一侧设置有凹凸结构，并且所述金属层位于所述过渡层的所述凹凸结构一侧上，所述台阶层用于使得所述反射区在垂直于所述第一基板方向上的间隔间隙为所述透射区在垂直于所述第一基板方向上的间隔间隙的一半。8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光学层为反射层。9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二液晶分子的相位延迟量与所述第一液晶分子的相位延迟量均为λ/4 ;或者，所述第一液晶分子的相位延迟量为λ/4，所述第二液晶分子的相位延迟量为λ/2，其中，所述λ为自然光的波长。10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述反射层包括: 位于所述第一基板背离所述第二基板一侧的过渡层，所述过渡层背离所述第一基板的一侧具有凹凸结构； 位于所述过渡层的所述凹凸结构一侧上的金属层。11.根据权利要求7或10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述过渡层的材料为光固化胶。12.根据权利要求1-10任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述补偿液晶盒还包括:位于所述第三基板靠近所述第二液晶分子一侧的第一透明导电膜和位于所述第四基板靠近所述第二液晶分子一侧的第二透明导电膜，所述第一透明导电膜的第一端和所述第二透明导电膜的第一端电连接。13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，所述补偿液晶盒还包括:供电电源，该供电电源的正极和负极分别与所述第一透明导电膜的第二端、所述第二透明导电膜的第二端连接，并且该供电电源在低温极限条件下正常工作； 当所述供电电源正常工作时，所述供电电源向所述第一透明导电膜和所述第二透明导电膜施加电压。
【专利摘要】本发明公开了一种液晶显示装置，该装置包括：光学层；位于光学层上的显示液晶盒，显示液晶盒包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置于第一基板和第二基板之间的第一液晶分子，光学层的偏光轴与第一液晶分子的排布方向的夹角为45°；位于第二基板背离第一基板一侧上的补偿液晶盒，补偿液晶盒包括相对设置的第三基板和第四基板，以及设置于第三基板和第四基板之间的第二液晶分子，第二液晶分子的排布方向与第一液晶分子的排布方向相互垂直；位于第四基板背离第三基板一侧上的面偏光片，面偏光片的偏光轴与第二液晶分子的排布方向的夹角为45°，面偏光片的偏光轴与光学层的偏光轴相互垂直。本发明提高了液晶显示装置的对比度。
【IPC分类】G02F1/1337, G02F1/1347, G02F1/13363
【公开号】CN104898339
【申请号】CN201510374476
【发明人】张兵
【申请人】上海天马微电子有限公司, 天马微电子股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月30日
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]随着显示技术的发展和需求增长，液晶显示装置广泛应用于各种电器设备中。液晶显示装置具有体积小、重量轻等优点。现有液晶显示装置包括全透型液晶显示装置、半透型液晶显示装置和反射型液晶显示装置。
[0003]全透型液晶显示装置采用背光光源作为入射光，经过偏光片后形成偏振光，通过补偿偏光片补偿显示液晶盒中偏振光的相位差。其缺陷在于，在外界强光下很难看清显示内容，如果其所使用的补偿偏光片已经停产，开发新的补偿偏光片的成本很高。并且这种补偿模式无法实现液晶温度补偿，在高低温时对比度较差。
[0004]半透型液晶显示装置可采用背光或外界光(自然光)作为其入射光源，在室内或室外均能够提供良好的显示效果。现有半透型液晶显示装置的结构为像素区域设置为透光区和反射区，上下偏光片均带有QWP和HWP光学膜，设计模式为常白模式。其缺陷在于，光学膜导致成本偏高，在高低温情况下对比度衰减严重。
[0005]反射型液晶显示装置采用外界光(自然光)作为其入射光源，其显示模式为常黑模式，增加QWP光学膜后其显示模式为常白模式。其缺陷在于，无法实现温度补偿，高低温时对比度差，而且补偿偏光片成本偏高。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种液晶显示装置，以解决现有技术的问题。
[0007]本发明提供的一种液晶显示装置，包括:
[0008]光学层；
[0009]位于所述光学层上的显示液晶盒，所述显示液晶盒包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的第一液晶分子，所述光学层的偏光轴与所述第一液晶分子的排布方向的夹角为45° ;
[0010]位于所述第二基板背离所述第一基板一侧上的补偿液晶盒，所述补偿液晶盒包括相对设置的第三基板和第四基板，以及设置于所述第三基板和所述第四基板之间的第二液晶分子，所述第二液晶分子的排布方向与所述第一液晶分子的排布方向相互垂直；
[0011]位于所述第四基板背离所述第三基板一侧上的面偏光片，所述面偏光片的偏光轴与所述第二液晶分子的排布方向的夹角为45°，所述面偏光片的偏光轴与所述光学层的偏光轴相互垂直。
[0012]本发明提供的一种液晶显示装置，包括光学层、显示液晶盒、在显示液晶盒上设置的补偿液晶盒和面偏光片，其中，该补偿液晶盒的液晶与显示液晶盒的液晶相同，排布方向不同，通过显示液晶盒与补偿液晶盒配合使用的方法，通过未加电和加电时液晶显示装置的黑态显示/白态显示，提高了液晶显示装置的显示对比度，同时补偿液晶盒的加热功能改善了液晶显示装置的高低温对比度且拓宽了低温工作温度，同时补偿液晶盒解决了补偿偏光片已经停产的问题，降低了成本，本发明提供的液晶显示装置解决了现有技术的问题。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1a是本发明实施例提供的一种液晶显不装置的不意图；
[0015]图1b是本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图；
[0016]图2a是本发明实施例提供的另一种液晶显不装置的不意图；
[0017]图2b是本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图；
[0018]图3a是本发明实施例提供的再一种液晶显不装置的不意图；
[0019]图3b是本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图；
[0020]图4a是本发明实施例提供的又一种液晶显不装置的不意图；
[0021]图4b是本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图；。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]本发明第一实施例提供一种液晶显示装置，该实施例的技术方案适用于提高液晶显示装置的对比度的情况。
[0024]参考图1a所不，为本发明实施例提供的一种液晶显不装置的不意图。如图所不，该液晶显示装置包括:光学层110 ;位于该光学层110上的显示液晶盒120，该显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122，以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，该光学层110的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45° ;位于第二基板122背离第一基板121 —侧上的补偿液晶盒130，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132，以及设置于第三基板131和第四基板132之间的第二液晶分子133，该第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向相互垂直；位于第四基板132背离第三基板131 —侧上的面偏光片140，面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，该面偏光片140的偏光轴与光学层110的偏光轴相互垂直。
[0025]优选的，在本实施例中，以光学层110的偏光轴的角度为45°，显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°，补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°，面偏光片140的偏光轴的角度为135°为例进行描述。
[0026]如上所述，已知液晶显示装置的成像必须依靠偏振光，而入射光或自然光通常是不具有偏极性的，因此光学层110需要将入射光转换为偏振光，以便于液晶显示装置成像。由此可知光学层110具有偏光轴，当入射光通过光学层110时，光学层110能够使入射光中振动方向与光学层110偏光轴方向一致的光通过并形成偏振光，而使入射光中振动方向与光学层110偏光轴垂直的光被光学层110吸收，如此光学层110将入射光转换为振动方向固定且与其偏光轴方向一致的偏振光。
[0027]显示液晶盒120位于光学层110上，因此入射光经过光学层110后形成的偏振光进入显示液晶盒120，显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122、以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，补偿液晶盒130位于显示液晶盒120之上，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132、以及设置于第三基板131和第四基板132之间的第二液晶分子133，所以偏振光通过显示液晶盒120出射后，入射补偿液晶盒130，再通过面偏光片140出射。在不加电场的情况下，显示液晶盒120、补偿液晶盒130中的液晶分子的排布方向均不变，在施加电场的情况下，显示液晶盒120、补偿液晶盒130中的液晶分子的排布方向均改变。因此在本实施例中需要分开讨论施加电场和不施加电场情况下，液晶显示装置的工作原理。
[0028]对于不加电场的情况。已知光学层110的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45°，且入射光经过光学层110后形成的偏振光的振动方向与光学层110偏光轴方向一致，因此入射光经过光学层110后形成的偏振光进入显示液晶盒120时，该偏振光的振动方向与显示液晶盒120中第一液晶分子123的排布方向的夹角也呈45°。
[0029]如上所述偏振光进入显示液晶盒120后其振动方向与第一液晶分子123的排布方向呈45°夹角，基于液晶分子的双折射规律，进入显示液晶盒120内的偏振光会按照液晶的双折射规律分成振动方向正交、传播速度不同、折射率不等的两束偏振光，即ο光和e光，其中，ο光的折射率在传播过程中不变，e光的折射率在传播过程中变化。由于ο光和e光在显示液晶盒120中的传播速度不同，因此ο光和e光在传播过程中产生相位差，那么当ο光和e光通过显示液晶盒120的第二基板122出射并入射到补偿液晶盒130下表面时，ο光和e光之间存在相位差。
[0030]不同波长λ的光分成的ο光和e光在显示液晶盒120中的相位差不同，如波长约为550nm的绿光分成的ο光和e光在显不液晶盒120中的相位差约为λ 1；/2，如波长λ 2约为470nm的蓝光分成的ο光和e光在显示液晶盒120中的相位差超过λ J2,如波长λ 3约为600nm的红光分成的ο光和e光在显不液晶盒120中的相位差小于λ 3/2。若此时直接在显示液晶盒120的第二基板122的上表面贴敷一片偏光片，该偏光片偏光轴与光学层110偏光轴平行，则绿光的O光和e光以λ Jl相位差出射显示液晶盒120并入射偏光片，由于该 偏光片偏光轴与光学层110偏光轴平行，因此ο光和e光以λ i/2相位差出射偏光片，而对应蓝色和红色时，由于其相位差超出或小于其波长的一半，所以蓝光和红光出射偏光片时会导致漏光，造成液晶显示装置的底色非纯黑色，进而无法实现理想的显示效果。由此可知，在显示液晶盒120上设置补偿液晶盒130，用以补偿ο光和e光的相位差。
[0031]为了实现较为理想的显示效果，补偿液晶盒130需要将ο光和e光的相位差补偿回去。为了让绿光、蓝光、红光分成的ο光和e光在补偿液晶盒130中补偿相位差，则在此设置补偿液晶盒130中第二液晶分子133的排布方向与显示液晶盒120中第一液晶分子123的排布方向垂直。
[0032]当ο光和e光通过显示液晶盒120的第二基板122出射并入射到补偿液晶盒130后，由于第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向垂直，那么入射的ο光的振动方向经过第二液晶分子133的作用转换为与其初始振动方向垂直的振动方向即入射e光的振动方向，入射的e光的振动方向经过第二液晶分子133的作用转换为与其初始振动方向垂直的振动方向即入射ο光的振动方向，由此可知，经过补偿液晶盒130的补偿后，入射的ο光变为e光，入射的e光变为ο光。补偿液晶盒130将ο光和e光的相位差补偿回去，经过补偿液晶盒130之后，绿光、蓝光、红光的ο光和e光的相位差均为0，且其振动方向与光学层110的偏光轴方向平行。
[0033]在此其他不同波长的光经过显示液晶盒120后，ο光和e光产生相位差，入射到补偿液晶盒130后，补偿液晶盒130将入射的ο光变为e光、将入射的e光变为ο光，以补偿了相位差，从而使ο光和e光的相位差为O。在此不做多示例。
[0034]当补偿液晶盒130的ο光和e光出射并入射面偏光片140后，由于面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，且面偏光片140的偏光轴与光学层110的偏光轴相互垂直，因此出射的偏振光的振动方向与面偏光片140的偏光轴方向垂直，由此没有光透出，所以液晶显示装置的底色为黑色，即黑态显示，由于此时液晶显示装置不透光，所以黑态显示亮度非常低。
[0035]对于施加电场的情况。显示液晶盒120中的第一液晶分子123在电场作用下会变为垂直于第一基板121表面并竖立排布，那么偏振光入射后，第一液晶分子123不再对偏振光有相位延迟作用，那么平行于光学层110偏光轴的偏振光入射到补偿液晶盒130的下表面时其振动方向不变。
[0036]入射到补偿液晶盒130后，偏振光的振动方向与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，因此该偏振光会按照液晶的双折射规律分成振动方向正交、传播速度不同、折射率不等的两束偏振光，即ο光和e光。该ο光和e光在补偿液晶盒130中产生相位差，以绿光为例，相位差为λ 1；/2，以蓝光为例，相位差超过λ 2/2，以红光为例，相位差小于λ3/2。偏振光的振动方向发生90°的偏转，此时该偏振光的振动方向与面偏光片140的偏光轴方向一致，光透出，所以液晶显示装置的底色为白色，即白态显示，由于此时液晶显示装置的光透出，所以白态显示亮度非常高。
[0037]在上述技术方案的基础上，以光学层110的偏光轴的角度为45°、显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°、补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°、面偏光片140的偏光轴的角度为135°为基础，将光学层110、显示液晶盒120、补偿液晶盒130、面偏光片140—同旋转某一角度，则形成的液晶显示装置还可以正常显示。例如，将光学层110、显示液晶盒120、补偿液晶盒130、面偏光片140 —同旋转30°，则光学层110的偏光轴的角度为15°、显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为-30°、补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为60°、面偏光片140的偏光轴的角度为105°。不同种角度的组合模式在此不再一一赘述，只要同时保证:光学层110的偏光轴的角度与显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向在垂直于光学层110的方向上呈45°、光学层110的偏光轴的角度与面偏光片140的偏光轴的角度相互垂直、显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向与补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向相互垂直以及补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向与面偏光片140的偏光轴的角度在垂直于光学层110的方向上呈45°即可。
[0038]液晶显示装置的对比度是指其黑态显示亮度与白态显示亮度的比率，该比率越大，如黑态显示亮度为1、白态显示亮度为254，则说明液晶显示装置的对比度越高，该比率越小，如黑态显示亮度为90、白态显示亮度为165，则说明液晶显示装置的对比度越低。本发明第一实施例提供的一种液晶显示装置，在不加电场时液晶显示装置不漏光，黑态显示亮度非常低，在施加电场后液晶显示装置透光，白态显示亮度非常高，所以液晶显示装置的对比度提高。此外现有液晶显示装置为正显模式，本发明属于负显模式，即加电场后白态显示，因此有效提高了液晶显示装置的对比度。
[0039]在上述技术方案的基础上，为了提高本实施例液晶显示装置在高低温时的对比度，本实施例还提供一种温度补偿液晶显示装置，如图1b所示，为本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图。
[0040]在图1a所示液晶显示装置的基础上，液晶显示装置的补偿液晶盒130还包括??位于第三基板131靠近第二液晶分子133 —侧的第一透明导电膜151和位于第四基板132靠近第二液晶分子133 —侧的第二透明导电膜152，第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端电连接。补偿液晶盒130还包括:供电电源150，该供电电源150的正极和负极分别与第一透明导电膜151的第二端、第二透明导电膜152的第二端连接，并且该供电电源150在低温极限条件下正常工作；当供电电源150正常工作时，供电电源150向第一透明导电膜151和第二透明导电膜152施加电压。
[0041]如上所述，当液晶显示装置处于低温-30?_40°C的极限温度时，液晶显示装置启动供电电源150工作，此时供电电源150向第一透明导电膜151的第二端和第二透明导电膜152的第二端施加电压，由于第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端短接，因此第一透明导电膜151和第二透明导电膜152在供电电源150作用下产生热量，实现了加热功能，因此本实施例将补偿液晶盒130作为加热器，在极限低温时启动补偿液晶盒130进行加热，实现了液晶显示装置的底色在高低温时有效补偿，以及在高低温时实现高对比度。本实施例采用液晶温度补偿，与现有技术中液晶显示装置在高低温时对比度变化大相比，有效提高了高低温时显示对比度，且补偿液晶盒130的加热功能使液晶显示装置能够在极寒环境下应用。
[0042]本实施例提供的一种液晶显示装置，包括光学层110、显示液晶盒120、在显示液晶盒120上设置的补偿液晶盒130和面偏光片140，其中，该补偿液晶盒130的液晶与显示液晶盒120的液晶相同，排布方向不同，通过显示液晶盒120与补偿液晶盒130配合使用的方法，通过未加电和加电时液晶显示装置的黑态显示/白态显示，提高了液晶显示装置的显示对比度。此外，当补偿液晶盒130还包括供电电源150、第一透明导电膜151和第二透明导电膜152时，补偿液晶盒130的加热功能改善了液晶显示装置的高低温对比度且拓宽了低温工作温度，同时补偿液晶盒130解决了补偿偏光片已经停产的问题，降低了成本，解决了现有技术的问题。
[0043]参考图2a所不，为本发明实施例提供的另一种液晶显不装置的不意图。
[0044]在上述技术方案的基础上，可选该光学层为偏光片，该偏光片位于显示液晶盒120的底部，且为了与面偏光片140对应，也可称为底偏光片111，因此可选该光学层为底偏光片111。偏光片具有固定的偏光轴，能使不具偏极性的自然光产生偏振化并转换成偏振光。
[0045]当光学层为底偏光片111时，入射光可选为背光，且可以根据背光的不同调整入射光颜色，也可以选择单一颜色的背光，此时该液晶显示装置为全透型液晶显示装置，入射光不能是环境光，那么λ为背光的波长。在此可选背光为白色光，其原因在于，白色光的偏振光分成的O光和e光在显示液晶盒120或补偿液晶盒130中的相位差为λ/2，其中，λ为白光波长。
[0046]如图2a所示，该液晶显示装置包括:底偏光片111 ;位于该底偏光片111上的显示液晶盒120，该显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122，以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，该底偏光片111的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45° ;位于第二基板122背离第一基板121 —侧上的补偿液晶盒130，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132，以及设置于第三基板131和第 四基板132之间的第二液晶分子133，该第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向相互垂直；位于第四基板132背离第三基板131 —侧上的面偏光片140，面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，该面偏光片140的偏光轴与底偏光片111的偏光轴相互垂直。在本实施例中，以底偏光片111的偏光轴的角度为45°，显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°，补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°，面偏光片140的偏光轴的角度为135°为例进行描述。本实施例中，补偿液晶盒130取代了补偿偏光片，解决了补偿偏光片停产问题，无需开发新的补偿偏光片。
[0047]如上所述，由于背光分成的ο光和e光在显示液晶盒120或补偿液晶盒130中的相位差为λ/2，因此可选的，设置补偿液晶盒130中第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，设置显示液晶盒120中第一液晶分子123的相位延迟量为λ /2。由此可知，显示液晶盒120中ο光和e光的相位差通过补偿液晶盒130补偿了回去。
[0048]本实施例提供的液晶显示装置在不通电时的工作原理为，背光经过底偏光片111后形成线性偏振光，该线偏振光振动方向与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45°，因此该线性偏振光形成等量的ο光和e光，ο光和e光在第一液晶分子123中传输速度的不同导致了 ο光和e光之间有相位差。已知第一液晶分子123的相位延迟量和第二液晶分子133的相位延迟量均为λ /2，因此补偿液晶盒130对ο光和e光进行相位补偿。补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向与显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向垂直，则显示液晶盒120传输过来的偏振光ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，即ο光转换为e光，e光转换为ο光，所以相位差被补偿液晶盒130补偿回去。当偏振光到达第四基板132时，偏振光的振动方向与底偏光片111平行。面偏光片140与底偏光片111的偏光轴垂直，则未漏光，液晶显示装置底色为纯黑色，即黑态显示，在外界强光和室内暗黑情况下，该全透型液晶显示装置在不加电时均处于纯黑色的黑态显示模式。
[0049]本实施例提供的液晶显示盒在通电时的工作原理为，显示液晶盒120中的第一液晶分子123的排布方向变为垂直于第一基板121表面且竖立排布，那么显示液晶盒120不再对偏振光有相位延迟，偏振光的振动方向以平行于底偏光片111偏光轴的方向到达补偿液晶盒130的第三基板131的下表面，且振动方向不变。由于第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，以及偏振光与第二液晶分子133的排布方向夹角为45°，因此偏振光分成等量的ο光和e光，并在补偿液晶盒130中发生λ /2的相位延迟。已知绿光的相位差为λ /2，蓝光的相位差超过λ/2，而红光的相位差不到λ/2，因此经过补偿液晶盒130后，绿光、蓝光、红光的相位差均为O，且偏振光的振动方向会近似翻转90°，近似与面偏光片140平行，则偏振光全部透过面偏光片140，液晶显示装置的底色为白色，即白态显示。在外界强光和室内暗黑情况下，该全透型液晶显示装置在加电时均处于白色的白态显示模式。
[0050]如上所述为全透型液晶显示装置的工作原理，即在不通电时为纯黑色，黑态显示亮度非常低，在通电时为白色，白态显示亮度非常高，因此无论在外界强光下还是在室内暗黑情况下，其显示对比度均非常优异，对比度高。
[0051]在上述技术方案的基础上，为了提高本实施例液晶显示装置在高低温时的对比度，本实施例还提供一种温度补偿液晶显示装置，如图2b所示，为本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图。
[0052]基于图2a所示液晶显示装置，该温度补偿液晶显示装置的补偿液晶盒130还包括:位于第三基板131靠近第二液晶分子133 —侧的第一透明导电膜151和位于第四基板132靠近第二液晶分子133 —侧的第二透明导电膜152，第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端电连接。补偿液晶盒130还包括:供电电源150，该供电电源150的正极和负极分别与第一透明导电膜151的第二端、第二透明导电膜152的第二端连接，并且该供电电源150在低温极限条件下正常工作；当供电电源150正常工作时，供电电源150向第一透明导电膜151和第二透明导电膜152施加电压。如此本实施例实现了液晶温度补偿，可在-30?-40的极低温度下改善对比度，即在低温情况下，对液晶加热，改善并提高了液晶显示装置的高低温对比度、拓展了低温工作温度。
[0053]本实施例采用在显示液晶盒120上增加一个补偿液晶盒130，其中，该补偿液晶盒130的液晶与显示液晶盒120的液晶相同，相位延迟量设置相同，排布方向正交。通过显示液晶盒120与补偿液晶盒130配合使用的方法，提高了液晶显示装置的显示对比度，此外补偿液晶盒130的加热功能改善了液晶显示装置的高低温对比度且拓宽了低温工作温度，解决了现有补偿偏光片停产的问题，无需研发新的补偿偏光片、降低了成本。
[0054]参考图3a所不，为本发明实施例提供的再一种液晶显不装置的不意图。
[0055]设定当前该液晶显示装置为半透型液晶显示装置，那么半透型液晶显示装置具有透射区和反射区，其中透射区利用背光的透射光进行显示，该背光为白光，反射区利用环境光的反射光进行显示。当处于较黑暗的环境中时，半透型液晶显示装置利用背光的透射光进行显示，当处于明亮的环境中时，半透型液晶显示装置利用环境光的反射光进行显示。
[0056]在图1a所不技术方案的基础上，可选光学层为底偏光片111。当光学层为底偏光片111时，若背光的亮度强于环境光的亮度，则入射光可选为背光，半透型液晶显示装置入射光为背光时，该背光须为白光，贝1J入射光波长λ为对应的白光波长。若背光的亮度低于环境光的亮度，则入射光可选为环境光，环境光即为自然光，入射光波长λ为对应的自然光波长波长。由此可知，半透型液晶显示装置的入射光为背光或环境光中较强的光。
[0057]如图所示，该液晶显示装置包括:底偏光片111 ;位于该底偏光片111上的显示液晶盒120，该显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122，以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，该底偏光片111的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45° ;位于第二基板122背离第一基板121 —侧上的补偿液晶盒130，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132，以及设置于第三基板131和第四基板132之间的第二液晶分子133，该第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向相互垂直；位于第四基板132背离第三基板131 —侧上的面偏光片140，面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，该面偏光片140的偏光轴与底偏光片111的偏光轴相互垂直。在本实施例中，以底偏光片111的偏光轴的角度为45°，显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°，补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°，面偏光片140的偏光轴的角度为135°为例进行描述。与现有半透型液晶显示装置的结构相比，本实施例无需在底偏光片111和面偏光片140上贴附QWP和HWP光学膜，由此降低了生产成本。
[0058]对于半透型液晶显示装置中的显示液晶盒120，第一基板121背离底偏光片111一侧上包括由多条相互交叉设置的数据线和扫描线划分出的多个像素区域，像素区域包括透射区124、台阶层125和位于台阶层125之上的反射区126，即半透型液晶显示装置包括透射区域和反射区域，透射区域的工作原理与全透型液晶显示装置类似，反射区域的工作原理与反射型液晶显示装置类似。对应透射区域和反射区域的液晶分子，具体地第一液晶分子123包括位于透射区124的第一子液晶分子127和位于反射区126的第二子液晶分子128，第一子液晶分子127的排布方向与第二子液晶分子128的排布方向相同。
[0059]需要说明的是，当入射光为背光时，半透型液晶显示装置的透射区124实现显示模式。对于透射区124和对应的第一子液晶分子127，显示液晶盒120中的第一子液晶分子127使偏振光产生相位差，补偿液晶盒130中对应透射区124的第二液晶分子133需对该偏振光产生的相位差进行补偿，由此实现半透型液晶显示装置利用背光的透射光进行显示的目的，因此第二液晶分子133的相位延迟量与第一子液晶分子127的相位延迟量均为λ /2。具体地，当偏振光入射显示液晶盒120时，第一子液晶分子127的双折射规律使得偏振光分为振动方向正交的ο光和e光，ο光和e光产生相位差，为λ /2 ;补偿液晶盒130需要对显示液晶盒120中ο光和e光的相位差λ /2进行补偿，因此第二液晶分子133的相位延迟量与第一子液晶分子127的相位延迟量均为λ/2时，补偿液晶盒130实现对显示液晶盒120中ο光和e光相位差 的补偿，当偏振光出射补偿液晶盒130时，偏振光的相位差为O。
[0060]需要说明的是，台阶层125包括过渡层1251和金属层1252，其中，过渡层1251靠近第二子液晶分子128的一侧设置有凹凸结构，并且金属层1252位于过渡层1251的凹凸结构一侧上，台阶层125用于使得反射区126在垂直于第一基板121方向上的间隔间隙为透射区124在垂直于第一基板121方向上的间隔间隙的一半。
[0061]当入射光为自然光时，半透型液晶显示装置的反射区126实现显示模式。对于反射区126和对应的第二子液晶分子128，第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，第二子液晶分子128的相位延迟量为λ/4，其中，λ为自然光的波长。由于反射区126位于台阶层125之上，且台阶层125的厚度为显示液晶盒120盒厚的一半，并且显示液晶盒120与补偿液晶盒130中的液晶分子除排布方向不同之外，其余之处全部相同，因此显示液晶盒120中偏振光分成ο光和e光产生的相位差应为ο光和e光在补偿液晶盒130中产生的相位差的一半。由此可知，显示液晶盒120中第二子液晶分子128的相位延迟量应为补偿液晶盒130中第二液晶分子133的相位延迟量的一半。已知第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，那么第二子液晶分子128的相位延迟量为λ /4，显示液晶盒120中ο光和e光的相位差为λ /4，补偿液晶盒130中ο光e光调换且相位差为λ /2，经过补偿液晶盒130后相位差被补
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[0062]在上述技术方案的基础上，可选地过渡层1251的材料为光固化胶，其原因在于，光固化胶的固化速度可控、便于流水线作业，且在固化过程中无有机挥发物、固化率极高，由此通常作为透明物之间，以及透明物与非透明物之间的粘接。
[0063]本实施例提供的液晶显示装置在不通电时的工作原理为，入射光为背光时，经过底偏光片111后形成的线性偏振光在透射区124中形成O光和e光且具有相位差。第二液晶分子133的排布方向与第一子液晶分子127的排布方向垂直，则ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，相位差被补偿液晶盒130补偿回去。当偏振光出射第四基板132时，偏振光的振动方向与底偏光片111平行。面偏光片140与底偏光片111的偏光轴垂直，由于透射区124仅为显示液晶盒120的一部分区域，反射区126仅能对自然光进行反射，因此液晶显示装置为半透黑态模式。通电时第一液晶分子123的排布方向变为垂直于第一基板121表面且竖立排布，那么显示液晶盒120不再对偏振光有相位延迟，偏振光在补偿液晶盒130中分成等量的ο光和e光，并发生相位延迟，偏振光的振动方向发生近似90°翻转与面偏光片140平行，则入射的偏振光全部透过面偏光片140，液晶显示装置为白态模式。
[0064]综上所述，本实施例提供的液晶显示装置在不通电时的工作原理为，入射光为环境光时，经过反射区126反射后形成的线性偏振光分为ο光和e光且具有相位差。第二液晶分子133的排布方向与第二子液晶分子128的排布方向垂直，则ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，相位差被补偿液晶盒130补偿回去。面偏光片140与底偏光片111的偏光轴垂直，由于反射区126仅为显示液晶盒120的一部分区域，透射区124不对自然光进行透射，因此液晶显示装置为半透黑态模式。通电时第一液晶分子123的排布方向变为垂直于第一基板121表面且竖立排布，那么显示液晶盒120不再对偏振光有相位延迟，偏振光在补偿液晶盒130中分成等量的ο光和e光，并发生相位延迟，偏振光的振动方向发生近似90°翻转与面偏光片140平行，则入射的偏振光全部透过面偏光片140，液晶显示装置为白态模式。
[0065]在上述方案的基础上，将面偏光片140、补偿液晶盒130、显示液晶盒120、底偏光片111都一同转相同的角度，如45°，旋转之后的液晶显示装置也可以实现半透型液晶显示装置的正常显示。此外，半透型液晶显示装置在暗黑情况下，将背光作为入射光，加电时显示白态模式，不加电时显示黑态模式，在外界强光作用下，将外界光作为入射光，加电时显示白态模式，不加电时显示黑态模式，提高了其对比度。
[0066]在上述技术方案的基础上，为了提高本实施例液晶显示装置在高低温时的对比度，本实施例还提供一种温度补偿液晶显示装置，如图3b所示，为本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图。
[0067]基于图3a所示液晶显示装置，该温度补偿液晶显示装置的补偿液晶盒130还包括:位于第三基板131靠近第二液晶分子133 —侧的第一透明导电膜151和位于第四基板132靠近第二液晶分子133 —侧的第二透明导电膜152，第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端电连接。补偿液晶盒130还包括:供电电源150，该供电电源150的正极和负极分别与第一透明导电膜151的第二端、第二透明导电膜152的第二端连接，并且该供电电源150在低温极限条件下正常工作；当供电电源150正常工作时，供电电源150向第一透明导电膜151和第二透明导电膜152施加电压。如此本实施例实现了液晶温度补偿，可在-30?-40的极低温度下改善对比度，即在低温情况下，对液晶加热，改善并提高了液晶显示装置的高低温对比度、拓展了低温工作温度。
[0068]本发明实施例增加了一个补偿液晶盒130，且设置显示液晶盒120中第一子液晶分子127的相位延迟量与第二子液晶分子128的相位延迟量不相等，背光形成的偏振光经过透射区124被补偿液晶盒130补偿之后相位差为0，以及自然光形成的偏振光经过反射区126被补偿液晶盒130补偿之后相位差为0，且该半透型液晶显示装置的黑态模式与白态模式提高了其对比度，补偿液晶盒130的加热功能还实现了高低温时液晶的有效补偿，实现高低温的高对比度、避免了高低温情况下对比度衰减的情况，且可在低温-30?_40°C极限温度下正常工作、拓展了低温工作温度。
[0069]参考图4a所示，为本发明实施例提供的又一种液晶显示装置的示意图。本发明第四实施例提供一种液晶显示装置，该实施例的技术方案适用于提高反射型液晶显示装置的对比度的情况。
[0070]设定当前该液晶显示装置为反射型液晶显示装置，可选该光学层为反射层112。当光学层为反射层112时，反射层112可对自然光进行反射，以使自然光作为液晶显示装置的入射光。
[0071]如图所示，该液晶显示装置包括:反射层112 ;位于该反射层112上的显示液晶盒120，该显示液晶盒120包括相对设置的第一基板121和第二基板122，以及设置于第一基板121和第二基板122之间的第一液晶分子123，该反射层112的偏光轴与第一液晶分子123的排布方向的夹角为45° ;位于第二基板122背离第一基板121 —侧上的补偿液晶盒130，该补偿液晶盒130包括相对设置的第三基板131和第四基板132，以及设置于第三基板131和第四基板132之间的第二液晶分子133，该第二液晶分子133的排布方向与第一液晶分子123的排布方向相互垂直；位于第四基板132背离第三基板131 —侧上的面偏光片140，面偏光片140的偏光轴与第二液晶分子133的排布方向的夹角为45°，该面偏光片140的偏光轴与反射层112的偏光轴相互垂直。在本实施例中，以反射层112的偏光轴的角度为45°，显示液晶盒120的第一液晶分子123的排布方向为0°，补偿液晶盒130的第二液晶分子133的排布方向为90°，面偏光片140的偏光轴的角度为135°为例进行描述。本发明增加了补偿液晶盒130，不需要通过补偿偏光片进行相位补偿且不需要增加QWP光学膜，因此相应降低了生产成本。
[0072]当前该液晶显示装置为反射型液晶显示装置，反射层112可对自然光进行反射，以使自然光作为液晶显示装置的入射光，因此入射光波长λ为对应的自然光波长。自然光并非单一颜色的入射光个，而是一般由多种颜色光组成，如波长为λ工的绿光分成的ο光和e光在显示液晶盒120中的相位差约为波长λ 2的蓝光相位差超过λ 2/2，波长入3的红光相位差小于λ3/2。
[0073]如上所述，反射光在显示液晶盒120中传播时，不同颜色光的相位差不同，在此可选设置第二液晶分子133的相位延迟量与第一液晶分子123的相位延迟量均为λ/4，那么当反射光在显不液晶盒120广生相位差后，补偿液晶盒130将显不液晶盒120的相位差补偿一部分，使得反射光的振动方向与面偏光片140的偏光轴方向平行，反射型液晶显示装置显示常白模式。
[0074]需要说明的是，在此还可选第一液晶分子123的相位延迟量为λ/4，第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2，其中，λ为自然光的波长，使得反射光在显示液晶盒120中的相位差为λ/4，相应的经过补偿液晶盒130的补偿之后，相位差为0，反射光的振动方向与面偏光片140的偏光轴方向垂直，反射型液晶显示装置显示常黑模式。
[0075]对于反射层112，具 体地，该反射层112包括:过渡层113和金属层114。其中，位于第一基板121背离第二基板122—侧的过渡层113，其背离第一基板121的一侧具有凹凸结构；金属层114位于过渡层113的凹凸结构一侧上。反射层112的原理和结构与现有技术类似，在此不做赘述。可选地过渡层113的材料为光固化胶。
[0076]综上所述，本实施例提供的反射型液晶显示装置在不通电时的工作原理为，入射光为环境光时，经过反射区反射后形成的反射光分为ο光和e光且具有相位差。第二液晶分子133的相位延迟量为λ /4、第一液晶分子123的相位延迟量为λ /4，则ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，补偿液晶盒130补偿λ /4的相位差，因此液晶显示装置为白态模式。或者，第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2、第一液晶分子123的相位延迟量为λ /4，则ο光和e光经过补偿液晶盒130时会ο光e光互换，补偿液晶盒130将相位差补偿回去，因此液晶显示装置为黑态模式。
[0077]通电时第一液晶分子123的排布方向变为垂直于第一基板121表面且竖立排布，那么显示液晶盒120不再对偏振光有相位延迟，偏振光在补偿液晶盒130中分成等量的ο光和e光，并发生相位延迟。当第二液晶分子133的相位延迟量为λ /2时，相位差为λ /2，偏振光的振动方向发生近似90°翻转与面偏光片140平行，则入射的偏振光全部透过面偏光片140，液晶显示装置为白态模式。当第二液晶分子133的相位延迟量为λ/4时，相位差为λ/4，偏振光的振动方向与面偏光片140垂直，贝Ij反射光未透出面偏光片140，液晶显不装置为黑态模式。
[0078]在上述方案的基础上，将面偏光片140、补偿液晶盒130、显示液晶盒120、底偏光片111都一同转相同的角度，如45°，旋转之后的液晶显示装置也可以实现半透型液晶显示装置的正常显示。此外，反射型液晶显示装置的黑态模式和白态模式的对比也提高和改善了反射型液晶显示装置的对比度。
[0079]在上述技术方案的基础上，为了提高本实施例液晶显示装置在高低温时的对比度，本实施例还提供一种温度补偿液晶显示装置，如图4b所示，为本发明实施例提供的温度补偿液晶显示装置的示意图。
[0080]基于图4a所示液晶显示装置，该温度补偿液晶显示装置的补偿液晶盒130还包括:位于第三基板131靠近第二液晶分子133 —侧的第一透明导电膜151和位于第四基板132靠近第二液晶分子133 —侧的第二透明导电膜152，第一透明导电膜151的第一端和第二透明导电膜152的第一端电连接。补偿液晶盒130还包括:供电电源150，该供电电源150的正极和负极分别与第一透明导电膜151的第二端、第二透明导电膜152的第二端连接，并且该供电电源150在低温极限条件下正常工作；当供电电源150正常工作时，供电电源150向第一透明导电膜151和第二透明导电膜152施加电压。如此本实施例实现了液晶温度补偿，可在-30?-40的极低温度下改善对比度，即在低温情况下，对液晶加热，改善并提高了液晶显示装置的高低温对比度、拓展了低温工作温度。
[0081]需要说明的是，若反射型液晶显示装置的显示液晶盒120中设置有台阶层时第二液晶分子133的相位延迟量为λ/2、第一液晶分子123的相位延迟量为λ/4 ;也可将补偿盒更改为λ/2实现常黑模式。
[0082]本发明实施例提供的反射型液晶显示装置，通过增加第二液晶分子133排布方向与显示液晶盒120第一液晶分子123排布方向正交的补偿液晶盒130，且第二液晶分子133的相位延迟量与第一液晶分子123的相位延迟量相同，为λ/2。反射光通过面偏光片140后实现未通电时常白模式。本发明提供了液晶显示装置的对比度，改善了高低温时的对比度，拓展了低温工作温度。
[0083]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括: 光学层; 位于所述光学层上的显示液晶盒，所述显示液晶盒包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置于所述第一基板和所述第二基板之间的第一液晶分子，所述光学层的偏光轴与所述第一液晶分子的排布方向的夹角为45° ; 位于所述第二基板背离所述第一基板一侧上的补偿液晶盒，所述补偿液晶盒包括相对设置的第三基板和第四基板，以及设置于所述第三基板和所述第四基板之间的第二液晶分子，所述第二液晶分子的排布方向与所述第一液晶分子的排布方向相互垂直； 位于所述第四基板背离所述第三基板一侧上的面偏光片，所述面偏光片的偏光轴与所述第二液晶分子的排布方向的夹角为45°，所述面偏光片的偏光轴与所述光学层的偏光轴相互垂直。2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光学层为底偏光片。3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二液晶分子的相位延迟量与所述第一液晶分子的相位延迟量均为λ/2，其中，所述λ为入射光的波长。4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一基板背离所述底偏光片一侧上包括由多条相互交叉设置的数据线和扫描线划分出的多个像素区域，所述像素区域包括透射区、台阶层和位于所述台阶层之上的反射区。5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一液晶分子包括位于所述透射区的第一子液晶分子和位于所述反射区的第二子液晶分子，所述第一子液晶分子的排布方向与所述第二子液晶分子的排布方向相同。6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二液晶分子的相位延迟量与所述第一子液晶分子的相位延迟量均为λ /2，所述第二子液晶分子的相位延迟量为λ/4，其中，所述λ为自然光或白光的波长。7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述台阶层包括过渡层和金属层，其中，所述过渡层靠近所述第二子液晶分子的一侧设置有凹凸结构，并且所述金属层位于所述过渡层的所述凹凸结构一侧上，所述台阶层用于使得所述反射区在垂直于所述第一基板方向上的间隔间隙为所述透射区在垂直于所述第一基板方向上的间隔间隙的一半。8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光学层为反射层。9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二液晶分子的相位延迟量与所述第一液晶分子的相位延迟量均为λ/4 ;或者，所述第一液晶分子的相位延迟量为λ/4，所述第二液晶分子的相位延迟量为λ/2，其中，所述λ为自然光的波长。10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述反射层包括: 位于所述第一基板背离所述第二基板一侧的过渡层，所述过渡层背离所述第一基板的一侧具有凹凸结构； 位于所述过渡层的所述凹凸结构一侧上的金属层。11.根据权利要求7或10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述过渡层的材料为光固化胶。12.根据权利要求1-10任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述补偿液晶盒还包括:位于所述第三基板靠近所述第二液晶分子一侧的第一透明导电膜和位于所述第四基板靠近所述第二液晶分子一侧的第二透明导电膜，所述第一透明导电膜的第一端和所述第二透明导电膜的第一端电连接。13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，所述补偿液晶盒还包括:供电电源，该供电电源的正极和负极分别与所述第一透明导电膜的第二端、所述第二透明导电膜的第二端连接，并且该供电电源在低温极限条件下正常工作； 当所述供电电源正常工作时，所述供电电源向所述第一透明导电膜和所述第二透明导电膜施加电压。
【专利摘要】本发明公开了一种液晶显示装置，该装置包括：光学层；位于光学层上的显示液晶盒，显示液晶盒包括相对设置的第一基板和第二基板，以及设置于第一基板和第二基板之间的第一液晶分子，光学层的偏光轴与第一液晶分子的排布方向的夹角为45°；位于第二基板背离第一基板一侧上的补偿液晶盒，补偿液晶盒包括相对设置的第三基板和第四基板，以及设置于第三基板和第四基板之间的第二液晶分子，第二液晶分子的排布方向与第一液晶分子的排布方向相互垂直；位于第四基板背离第三基板一侧上的面偏光片，面偏光片的偏光轴与第二液晶分子的排布方向的夹角为45°，面偏光片的偏光轴与光学层的偏光轴相互垂直。本发明提高了液晶显示装置的对比度。
【IPC分类】G02F1/1337, G02F1/1347, G02F1/13363
【公开号】CN104898339
【申请号】CN201510374476
【发明人】张兵
【申请人】上海天马微电子有限公司, 天马微电子股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月30日
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