CN100412643C - 液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于进行双向显示的液晶显示器件(400)。液晶显示器件包括第一和第二显示装置(100,200)以及光供给装置(300)。第一显示装置(100)包括液晶显示面板(150)和置于液晶显示面板下面的半透半反膜(180),半透半反膜(180)具有其中折射率不同的第一层和第二层交替堆叠的多层。半透半反膜(180)部分反射和透射入射到该膜上的光。光供给装置(300)置于第一和第二显示装置之间,并通过分光向第一和第二显示装置提供由灯(310)产生的光,从而调整第一和第二显示装置间亮度的对比率。所以,用于执行双向显示的液晶显示面板的结构能够被简化,透射模式下的光损失能够减少。

Description

液晶显示器件
技术领域
本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件,更具体地涉及一种减小透射模式下液晶显示器件的光损失并提供双向显示的液晶显示器件。
背景技术
近来,电子显示器件在各种信息的沟通和处理中变得越来越重要。而且,各种类型的电子显示器件被广泛用于不同的工业领域。
通常,电子显示器件给用户提供可视的多元信息。换句话说,电子器件输出的电信息信号被转换成电子显示器件中的可视光信息信号。这种电子显示器件充当用户与电子器件间的界面装置。
同时,由于半导体技术的发展,目前的电子器件通常以低电压和低功率驱动,并且尺寸变小,重量变轻。在此趋势下,体积小、重量轻并要求较低驱动电压和较低功率的平板型显示器件变得更加需要和受欢迎。
在各种类型的平板显示器件中,液晶显示器件比任何其它显示器件更小和更轻,和具有较低的驱动电压和较低的功耗,并且还具有类似于阴极射线管型显示器件的显示质量。所以,液晶显示器件广泛用于各种电子仪器。
目前,已经开发出用于执行双向图像显示的液晶显示器件。
具体地,传统用于执行双向图像显示的液晶显示器件包括一个背光源(backlight)、一个第一LCD面板和一个第二LCD面板。第一LCD面板设置于背光源上方(或下方),第二LCD面板设置于背光源下方(或上方)。
在传统的用于执行双向图像显示的液晶显示器件中,从灯辐射出的光被分成两组光。第一组光供给到第一LCD面板,第二组光供给到第二LCD面板。传统液晶显示器件仅具有对从灯射出的光进行分路的功能,而不具有调节两组中各组光数量的功能。因此所期望的是,液晶显示器件既能够将灯射出的光分成两组也能够调节两组中各组光的数量。
可用于能够执行双向图像显示的液晶显示器件中的液晶显示(LCD)面板可具有根据外部光的数量能够在透射模式或反射模式下显示图像的结构。液晶显示面板包括第一基板、第二基板、插在第一和第二基板间的液晶层、以及像素电极。像素电极形成在第一基板上,每个像素电极具有一个透明电极区和一个反射电极区。光在透射模式下透过透明电极区而在反射模式下被反射电极区反射。相应地,LCD面板在透射模式下用透明电极区显示图像,而在反射模式下用反射电极区来显示图像。
具有以上结构的传统液晶显示器件至少存在以下问题。
第一,既然液晶显示器件的显示区被分为用于透射模式下的透射区和用于反射模式下的反射区,就显示区的利用这方面考虑并不是有效的。
第二,既然传统液晶显示器件不得不采用宽带1/4波长相差板覆盖可见光的整个频段,也不得不采用第一和第二偏光板贴装在各第一和第二基板上,与利用位于液晶显示面板下的背光源来显示图像的透射型液晶显示器件相比,制造成本增加了。
第三,既然透射模式下的偏振特性造成50%的光损失,缺点是光透射率降低50%且对比率(C/R)降低。
第四,既然液晶层的Δnd(Δn:代表光各向异性或折射各向异性的值;d:盒间隙)只有0.24微米,这是传统透射型液晶显示器件Δnd(0.48微米)的一半,液晶盒(liquid crystal cell)的盒间隙(cell gap)应当降至3微米量级,液晶的Δn也应当降低。相应地,引起制造工艺变难和液晶的可靠性降低的问题。
发明内容
因此,本发明就是要解决现有技术中的前述和其它一些问题,本发明要解决的技术问题是提供一种能够简化液晶显示面板的结构、降低透射模式下的光损耗、并进行双向图像显示的液晶显示器件。
一方面,提供一种液晶显示器件,包括:一第一显示装置,包括:一第一液晶显示面板,具有第一基板、设置在所述第一基板上方的第二基板及第一和第二基板间的第一液晶层,以及位于第一液晶显示面板下的半透半反膜,半透半反膜具有其中折射率彼此不同的第一层和第二层交替堆叠的多层,使得半透半反膜部分反射和部分透射入射到半透半反膜上的入射光;置于该第一液晶显示面板上的第一偏光板和置于该第一液晶显示面板与该半透半反膜之间的第二偏光板;包括第二液晶显示面板的第二显示装置,第二液晶显示面板具有第三基板、第四基板及位于第三和第四基板间的第二液晶层;以及位于第一和第二显示装置之间的光供给装置,光供给装置包括产生第一光线的光源,将第一光线的第一部分作为第二光线供给第一显示装置和将第一光线的第二部分作为第三光线供给第二显示装置的光导引部件,还包括亮度控制部件,其控制第一光线的第一和第二部分的数量以调节第一和第二显示装置间亮度的对比率。
根据发明的另一方面,提供一种液晶显示器件,包括:第一显示装置,包括:第一液晶显示面板,具有第一基板、第二基板和位于第一和第二基板间的第一液晶层,以及位于第一液晶显示面板下的第一半透半反膜,第一半透半反膜具有其中折射率彼此不同的第一层和第二层交替堆叠的多层,使得第一半透半反膜部分反射和部分透射入射到第一半透半反膜上的第一入射光;第二显示装置,包括具有第三基板、第四基板及位于第三和第四基板间的第二液晶层的第二液晶显示面板;及位于第一和第二显示装置之间的光供给装置,光供给装置将是光源产生光的第一部分的第一光线分成第三光线和第四光线以分别供给第一和第二显示装置第三和第四光线,并将是光源产生光的第二部分的第二光线分成第五光线和第六光线以分别供给第一和第二显示装置第五和第六光线,光供给装置控制第三、第四、第五和第六光线的数量以调节第一和第二显示装置间亮度的对比率。
在一示范实施例中,液晶显示器件包括置于第一和第二显示装置之一处的第一半透半反膜。第一半透半反膜具有其中折射率彼此不同的第一层和第二层交替堆叠的多层,使得第一半透半反膜部分反射和部分透射入射到第一半透半反膜上的第一入射光。液晶显示器件包括位于第一和第二显示装置之间的光供给装置。光供给装置控制提供给第一和第二显示装置的光的数量,从而调节第一和第二显示装置间亮度的对比率。所以,用于进行双向图像显示的液晶显示面板的结构能够简化,透射模式下的光损失能够减少。
在另一示范实施例中,液晶显示器件包括置于第一和第二显示装置之一处的各向异性半透半反膜或各向同性半透半反膜。各向异性半透半反膜具有依赖于偏振态和入射其上的入射光方向的光学特性,其中特定方向的光分量被强烈反射,在垂直于特定方向的方向上的偏振分量被部分透射和反射。各向同性半透半反膜的光学特性与偏振态及入射光方向无关,光分量被部分透射和反射。结果,通过发生在半透半反膜和背光源之间的光储存过程,储存光重复透过半透半反膜,使得透射率和光效率能够提高。
进一步,液晶显示器件在液晶盒(liquid crystal cell)内不具有反射电极,在各第一和第二基板上不具有1/4波长相差板。因此,和传统液晶显示器件相比,本发明的液晶显示器件结构更简单,能够防止液晶的可靠性下降。
而且,既然位于第一和第二显示装置之间的光供给装置调节灯产生光的亮度以将亮度被调节的光供给第一和第二显示装置,本发明的液晶显示器件满足用户的需求。
附图说明
通过参考附图详细描述其示范实施例,本发明的以上和其它一些目的及优点将变得更明显,在附图中:
图1是断面图,展示了根据本发明的一示范实施例的液晶显示器件;
图2是断面图,展示了图1中的第一显示装置;
图3是示意图,显示了图1中的半透半反膜的结构;
图4A至4C是断面图,说明了可用于图1中液晶显示器件的光散射层的位置;
图5A和5B是示意图,说明了图1中液晶显示器件的工作机制,其中一体形成的半透半反膜可用于反射模式下;
图6A和6B是示意图,说明了图1液晶显示器件的工作机制,其中一体形成的半透半反膜可用于透射模式下;
图7A和7B是示意图,说明了图1液晶显示器件的工作机制,其中分离型的半透半反膜可用于反射模式下;
图8A和8B是示意图,说明了图1液晶显示器件的工作机制,其中分离型的半透半反膜可用于透射模式下;
图9是示意图,显示了图1液晶显示器件的结构,还包括光反射图案和光学片;
图10是平面图,显示了图9中在光导引部件上形成的光反射图案;
图11是断面图,展示了根据本发明另一示范实施例的液晶显示器件;
图12是断面图,展示了根据本发明又一示范实施例的液晶显示器件;
图13显示了图12中的第一显示装置;
图14是示意图,显示了图12中液晶显示器件的结构,还包括光反射图案和光学片;
图15是断面图,显示了根据本发明又一示范实施例的液晶显示器件;及
图16是断面图,显示了根据本发明又一示范实施例的液晶显示器件。
具体实施方式
下面,我们将参照附图详细地描述本发明的示范实施例。
图1是断面图,示出了根据本发明的一个示范实施例的液晶显示器件,图2是图1中第一显示装置的断面图。
参考图1,液晶显示器件包括:第一显示装置100,用于显示第一图像;第二显示装置200,用于显示第二图像;和光供给装置(以下称背光源)300,位于第一和第二显示装置100和200之间。
第一显示装置100包括第一LCD面板150、第一偏光板160、第二偏光板170以及半透半反膜180。第一LCD面板150包括第一基板110、其下表面面对第一基板110设置的第二基板120、和介于第一基板110和第二基板120之间的第一液晶层130。
如图2所示,在第一绝缘基板111上形成第一透明电极112,它由例如导电氧化膜如氧化铟锡(ITO)形成,从而构成第一基板110。在第二绝缘基板121上形成第二透明电极122,它由例如导电氧化膜例如ITO形成,从而构成第二基板120。第一基板110的第一透明电极112面向第二基板120的第二透明电极122设置。
第一液晶层130由例如90°扭曲的TN(扭曲向列)液晶成分构成。根据本实施例,第一液晶层130的“Δnd”约为0.2-0.6微米,它是折射各向异性(Δn)和第一液晶层130的厚度(d)的乘积,优选约为0.48微米。在本实施例的液晶显示器件中,可以采用传统透射型液晶显示器件的液晶光学条件而不改变,从而防止液晶的可靠性受到影响。
第一偏光板160置于第一液晶显示面板150的上表面上,第二偏光板170形成于第一液晶显示面板150的下表面上。第一和第二偏光板160和170吸收预定的偏振分量并让其它偏振分量透过,从而允许入射光在特定方向上透过。第一和第二偏光板160和170是线性偏振器,其偏振轴彼此垂直设置。
半透半反膜180置于第二偏光板170之下,它包括至少两个具有彼此不同折射率值的透明层,即第一层181和第二层182交替堆叠,如图3所示。半透半反膜180部分反射和部分透射入射到其上的入射光。相应地,根据本实施例的液晶显示器件具有反射光路(R)和透射光路(T)。在反射光路(R)中,入射光入射到第二基板120上,透过第一基板110,被半透半反膜180反射,并穿过第二基板120射出。在透射光路(T),入射光从背光源300入射到第一基板110上,透过半透半反膜180,并穿过第二基板120射出。
再次参看图1,第二显示装置200包括第二液晶显示面板250、第三偏光板260、第四偏光板270。第二液晶显示面板250包括第三基板210、其下表面面对第三基板210设置的第四基板220、和位于第三基板210和第四基板220之间的第二液晶层230。
第三偏光板260置于第二液晶显示面板250的上表面上,第四偏光板270形成于第二液晶显示面板250的下表面上。第三和第四偏光板260和270吸收预定的偏振分量并让其它偏振分量通过,从而允许入射光在特定方向上通过。第三和第四偏光板260和270是线性偏振器,其偏振轴彼此垂直设置。
背光源300安装在第一和第二显示装置100、200之间。背光源300产生光,并将部分所产生的光提供给第一和第二显示装置100、200。
如图1所示,背光源300包括光导引部件320和亮度控制部件330。光导引部件320用于导引从灯装置310产生的光,亮度控制部件330控制提供给第一和第二显示装置100、200的光的亮度。
光导引部件320具有长方体板的形状,包括四个侧面,含有入射面321、光反射透射面322和光出射面323。光出射面323面对着光反射透射面322。
光入射面321接收由灯装置310产生的第一光线L1。灯装置310包括灯311、覆盖在灯311上以反射第一光线L1的灯反射镜312。灯311优选采用线光源,例如冷阴极荧光灯(CCFL),但并不局限于线光源。灯311可以是点光源,例如发光二极管(LED)。
由灯311产生的第一光线L1穿过光入射面321入射到光导引部件320中。光导引部件320把第一光线L1分路以射出第二和第三光线L2、L3。光导引部件320射出第二光线L2或一部分第一光线L1到第一显示装置100,射出第三光线L3或其它部分第一光线L1到第二显示装置200。具体地,第二光线L2包括从光出射面323直接射出的光线和被光反射透射面322反射的光线。第三光线L3是穿过光反射透射面322以朝向第二显示装置200行进的光线。
光导引部件320能够给第一和第二显示装置100、200均提供光。但是,很难让光导引部件320控制提供给第一和第二显示装置100、200的光亮度。所以,背光源300还包括一个亮度控制部件330以便调节第一显示装置100和第二显示装置200间的亮度。
亮度控制部件330反射一部分第三光线L3,以将第三光线L3的所述被反射部分经由光导引部件320提供给第一显示装置100,并让第三光线L3的其它部分透过以将第三光线L3的所述其它部分提供给第二显示装置200。
亮度控制部件330可呈片状或比片状厚的板状,由例如通过发泡剂处理过的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。根据本发明的一个实施例,亮度控制部件330反射大约80%的第三光线L3并透射大约20%的第三光线L3。另外,根据本发明的另一个实施例,亮度控制部件330反射大约20%的第三光线L3,并透射大约80%的第三光线L3。
亮度控制部件330的材料不限于被发泡剂处理过的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。亮度控制部件330可由能部分反射和部分透射光的任何材料制成。
图3是图1中半透半反膜的结构示意图。
参考图3,当假设半透半反膜180具有z方向上的膜厚和沿x-y平面的膜平面时,根据本发明一个方面的半透半反膜180的特征是使得其第一层181在它的膜平面即x-y平面内具有折射各向异性,而第二层182在它的膜平面内不具有折射各向异性。膜平面平行于半透半反膜的平面。
半透半反膜180具有依赖于偏振态和入射光方向的各种透射率和反射率特性。例如,当假设平行于半透半反膜180的伸长方向(elongated direction)的方向为x方向,垂直于所述伸长方向的方向为y方向,具有高折射率和膜平面内的折射各向异性的第一层181和不具有折射各向异性的第二层182都具有满足以下关系(1)的三个主折射率nx、ny、nz,:
n1x=n1z≠n1y
n2x=n2y=n2z
n1x≠n2x
n1y≠n2y;以及
|n1x-n2x|<|n1y-n2y|--------(1)。
(n1x、n1y、n1z分别代表第一层在x轴、y轴、z轴上的主折射率,n2x、n2y、n2z分别代表第二层在x轴、y轴、z轴上的主折射率)
这样,如果第一层181和第二层182间在x方向上的折射率差异小于第一层181和第二层182间在y方向上的折射率差异,那么当一束非偏振光沿着垂直于膜平面的方向即z方向入射时,由菲涅耳方程可知,平行于y方向偏振的偏振分量由于高的折射率差异将大部分被反射,但平行于x方向偏振的偏振分量由于低的折射率差异将被部分透射和反射。
已经公开过用于增强显示亮度的方法,它利用了由具有双折射的电介质多层膜制成的反射型偏光板,出处是日本专利特开公报No.9-43596和国际专利公报No.WO 97/01788。具有双折射的电介质多层膜具有两种聚合物层交替堆叠的结构。两种聚合物层的一种选自具有高折射率的聚合物族,而另一种选自具有低折射率的聚合物族。
下文中,就光学特性而言将回顾电介质多层膜的结构。
例如,当假设其中具有高折射率的材料伸长的第一层和其中具有低折射率的材料伸长的第二层之间存在以下关系:
n1x=n1z=1.57,n1y=1.86;以及
n2x=n2y=n2z=1.57。
如此,在第一和第二层沿x方向和z方向的折射率值彼此相等而第一和第二层沿y方向的折射率值彼此不同的情况下,当非偏振光沿着垂直于膜平面的方向(即z方向)入射时,x方向的偏振分量全部通过,而根据非涅耳方程y方向的偏振分量全部被反射。具有以上特征的双折射电介质多层膜的一个代表性例子是由3M公司制造的DBEF(Dual brightness enhancement film,双亮度增强膜)。DBEF具有多层结构,其中由不同材料制成的两种膜交替堆叠以形成几百层。换句话说,具有高双折射性的PEN(polyethylene naphthalate)层和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层交替堆叠以构成DBEF层。由于萘基团具有平面结构,当这些基团相互邻近设置时,很容易堆叠PEN层和DBEF层,使得堆叠方向的折射率变得显著不同于其它方向的折射率。相反,由于PMMA是无定形聚合物且各向同性排列,PMMA在所有方向上具有相等的折射率。
3M公司生产的DBEF透射所有x方向的偏振分量,反射所有y方向的偏振分量,但根据本发明一个方面的半透半反膜180大部分反射特定方向(例如y方向)的偏振分量,但部分反射且透射沿着垂直于所述特定方向的方向(例如x方向)偏振的偏振分量。半透半反膜180可通过垂直连接两个各向异性半透半反膜形成,每个膜的透射率和反射率随偏振态和半透半反膜180上入射光的方向而变化。而且,半透半反膜180也可通过连接一各向异性半透半反膜与具有与偏振态和入射光方向无关的各向同性反射和透射性的一半透半反膜而制成,各向异性半透半反膜的透射率和反射率随偏振态和光入射方向而变化。两个半透半反膜能制成一个一体形成结构,或制成分离成形的膜结构。
同样,根据本发明的另一方面,半透半反膜180具有与偏振态及入射光方向无关的各向同性反射和透射特性。例如,假设平行于膜的伸长方向的方向为x方向,垂直于膜的伸长方向的方向为y方向,具有高折射率的第一层181与具有低折射率的第二层182在膜的x-y平面内均具有折射各向同性,第一和第二层181和182均具有满足以下关系的三个主折射率nx、ny、nz
n1x=n1y=n1z;以及
n2x=n2y=n2z≠n1z------(2)
如此,在第一和第二层181和182在z方向具有不同折射率值的情况下,当非偏振光沿着垂直于膜的方向(即z方向)入射时,x方向的偏振分量部分透射且部分反射,根据菲涅耳方程,y方向的偏振分量也部分透射和部分反射。此时,可以通过控制第一层181或第二层182的厚度或折射率来调节反射光的反射率,使其与液晶显示器件的特性相匹配。换句话说,对于反射特性加强的液晶显示器件,提高反射率,而对于透射特性被认为是重要因素的液晶显示器件,降低反射率从而提高透射率。
如上所述,本发明中的半透半反膜180能够形成为具有各向异性特征,即膜180的透射率和反射率随偏振态和入射光方向而变化,或者能够形成为具有各向同性特征,即膜180的透射率和反射率不依赖于偏振态和入射光方向。无论哪种情形,当光沿着垂直于膜平面的方向入射时,期望半透半反膜180相对于所有方向的偏振分量具有大于或等于约4%的反射率。
本发明中,半透半反膜180能够与第二偏光板170一起制成一体形成的结构,或者制成与第二偏光板170分离的分离成形片结构。在半透半反膜180与第二偏光板170一起制成一体形成结构的情况下,将可以减小液晶(LC)盒的厚度,液晶显示器件具有制造成本方面的优势。
以上,解释了通过沉积或涂覆聚合物多层膜到第二偏光板170的表面上来制造半透半反膜180的方法,这可以与在偏光板上进行抗反射处理的方法相对照。也就是,在抗反射处理中,具有不同折射率的两种透明膜以一定厚度重复沉积或涂覆,使得通过聚合物多层膜内的多重反射产生相消干涉。然而,为了形成能够部分透射和部分反射入射光的半透半反膜,膜的厚度应当被调整以产生相长干涉。
图4A和4B是断面图,说明了可用于图1中液晶显示器件的光散射层的位置。
如图4A和4B所示,根据目前实施例的液晶显示器件可进一步包括一个光散射层175,其形成于第一基板110或第二基板120上,以便防止镜面反射和以各种角度适当地漫射(diffuse)反射光。
例如,如图4A和4B所示,在第一基板110和第二偏光板170之间,或在第二基板120和第一偏光板160之间,可形成光散射层175。也可在第二偏光板170和半透半反膜180之间形成光散射层175。光散射层175可与第二偏光板170或第一偏光板160一起制成一体形成结构,或者制成与偏光板160、170分离的分离片状结构。而且,光散射层175能做成透明珠分散于其中的塑料膜的形状。而且,光散射层175能制成珠加入粘合剂的状态,这使得可以把第一基板110直接贴装到第二偏光板170上。
而且,为了优化根据本发明目前实施例的液晶显示器件的光效率,可在第一基板110或第二基板120上形成一个相差板(没有画出)。例如,相差板与偏光板160、170一起形成一体形成结构或与形成与偏光板160、170分离的分离膜结构,所述相差板位于第一基板110和第二偏光板170之间或位于第二基板120和第一偏光板160之间。
下文中,将详细描述具有以上结构的液晶显示器件的操作机制。
图5A到图6B是说明液晶显示器件透射模式和反射模式的操作机制的示意图,其中半透半反膜180和第二偏光板170一起制成一体形成结构。这里,光偏振方向的表示基于第一偏光板160的偏振轴,部分反射光和部分透射光表示为虚线。
首先,在反射模式下,当没有施加像素电压时(OFF),如图5A所示,从外部源入射的光透过第一偏光板160,使得光沿着平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振。线性偏振光透射穿过液晶层130和第一透明电极112,使得线性偏振光沿着垂直于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振,接着入射到与第二偏光板170一起制成一体形成结构的半透半反膜180。此时,由于第二偏光板170的偏振轴垂直于第一偏光板160的偏振轴,入射到第二偏光板170的光变成具有平行于第二偏光板170的偏振轴的方向。因此,沿平行于第二偏光板170偏振轴的方向线性偏振的光部分地透过半透半反膜180且部分地被半透半反膜180反射。也就是说,在半透半反膜180具有关系(1)的折射性质的情况下,入射到半透半反膜180中的光沿平行于半透半反膜180的伸长方向的x方向偏振的偏振分量部分地透射和部分地反射,而沿垂直于所述伸长方向的方向偏振的偏振分量大部分被反射。而且,在半透半反膜180具有关系(2)的折射性质的情况下,对于入射到半透半反膜180中的光,沿x方向和y方向偏振的偏振分量部分透射和部分反射。
如此,被半透半反膜180反射的线性偏振光透过第一透明电极112和液晶层130,使得它沿着平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振。之后,光透过第一偏光板160,从而显示白色图像。而且,透过半透半反膜180的光储存在半透半反膜180和背光源300之间,储存的光重复地进行部分透射部分反射的过程。结果,光损失被消除,反射率和光效率被提高。
在反射模式下,当施加最大像素电压时(ON),如图5B所示,从外源入射的光透过第一偏光板160,使得光沿着平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振。之后,线性偏振光透过液晶层130,偏振态没有改变,接着入射到与第二偏光板170一体形成的半透半反膜180中。此时,由于线性偏振光垂直于第二偏光板170的偏振轴,光全部被第二偏光板170吸收。如此,线性偏振光不会被半透半反膜180反射,从而显示黑图像。
在透射模式下,当没有施加像素电压时(OFF),如图6A所示,从背光源300辐射的光入射到与第二偏光板170一体形成的半透半反膜180中。在半透半反膜180具有关系(1)的折射特性的情况下,光的平行于第二偏光板170的偏振轴的偏振分量(其平行于x方向偏振)被部分地透射和反射,而平行于y方向偏振的偏振分量大部分被反射。而且,在半透半反膜180具有关系(2)的折射特性的情况下,平行于第二偏光板170的偏振轴的光部分透射和部分反射,因为沿x方向和y方向偏振的所有偏振分量部分透射和反射。
如此,已经透过半透半反膜180和第二偏光板170的光变成振荡方向平行于第二偏光板170的偏振轴的线性偏振光。线性偏振光透过第一透明电极112和液晶130,使得它沿平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振。因此,沿平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振的所述光透过第一偏光板160,从而显示白色图像。同样,被半透半反膜180反射的光储存在背光源300和半透半反膜180之间,并然后反复地进行以上步骤。这样,平行于x方向的偏振分量或者平行于x方向和y方向的偏振分量接连地透过半透半反膜180以被利用,使得光损失减少,透射率和光效率提高。
在透射模式下,当施加最大像素电压时(ON),如图6B所示,从背光源300辐射的光入射到与第二偏光板170一体形成的半透半反膜180中,使得平行于第二偏光板170的偏振轴的光线部分地透射和反射。已经透过半透半反膜180和第二偏光板170的光被转换成沿着平行于第二偏光板170的偏振轴的方向(即,沿着垂直于第一偏光板160的偏振轴的方向)线性偏振的光。该线性偏振光透过第一透明电极112和液晶层130,偏振态没有改变。因此,沿垂直于第一偏光板160偏振轴的方向线性偏振的光不会透过第一偏光板160,从而显示黑图像。
图7A到图8B是说明液晶显示器件在透射模式和反射模式下操作机制的示意图,其中半透半反膜180与第二偏光板170是分离的,并形成片状结构。这里,光偏振方向的表示是基于第一偏光板160的偏振轴的,部分反射光和部分透射光由虚线表示。
首先,在反射模式下,当没有施加像素电压时(OFF),如图7A所示,从外源入射的光透过第一偏光板160,使得光沿着平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振。该线性偏振光透过液晶层130和第一透明电极112,使得线性偏振光沿着垂直于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振,接着入射到第二偏光板170中。此时,由于第二偏光板170的偏振轴垂直于第一偏光板160的偏振轴,已经沿着垂直于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振的光就透过第二偏光板170并接着入射到半透半反膜180中。在半透半反膜180具有关系(1)的折射特性的情况下,入射到半透半反膜180中的光沿平行于半透半反膜180的伸长方向的x方向偏振的偏振分量被部分透射和反射,而沿垂直于伸长方向的y方向偏振的偏振分量大部分被反射。而且,在半透半反膜180具有关系(2)的折射特性的情况下,对于入射到半透半反膜180中的光,沿x方向和y方向偏振的偏振分量被部分透射和部分反射。
如此,由于被半透半反膜180反射的线性偏振光平行于第二偏光板170的偏振轴,它透过第二偏光板170,并经由第一透明电极112入射到液晶层130中。线性偏振光透过液晶层130,从而它沿着平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振。之后,光透过第一偏光板160,从而显示白色图像。而且,已经透过半透半反膜180的光贮存在半透半反膜180和背光源300之间,贮存的光重复进行部分透射部分反射的过程。结果,光损耗减少,反射率和光效率提高。
在反射模式下,当施加最大像素电压时(ON),如图7B所示,从外源入射的光透过第一偏光板160,使得光沿着平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振。之后,该线性偏振光透过液晶层130,偏振态不变,然后入射到第二偏光板170中。此时,由于线性偏振光垂直于第二偏光板170的偏振轴,光将全部被第二偏光板170吸收。于是,由于线性偏振光不会被半透半反膜180反射,将显示黑色图像。
在透射模式下,当没有施加像素电压时(OFF),如图8A所示,从背光源300辐射的光入射到半透半反膜180中,使得光部分透射和反射。在半透半反膜180具有关系(1)的折射特性的情况下,已经入射到半透半反膜180中的光沿平行于半透半反膜180的伸长方向的x方向偏振的偏振分量被部分透射和反射,而沿垂直于伸长方向的y方向偏振的偏振分量大部分被反射。而且,在半透半反膜180具有关系(2)的折射特性的情况下,入射到半透半反膜180中的光沿x方向和y方向偏振的偏振分量被部分透射和反射。
如此,已经透过半透半反膜180和第二偏光板170的光沿着平行于第二偏光板170的偏振轴的方向线性偏振。之后,线性偏振光透过第一透明电极112和液晶130,使得它沿着平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振。因此,沿着平行于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振的光透过第一偏光板160,从而显示白色图像。而且,被半透半反膜180反射的光储存在背光源300和半透半反膜180之间,然后反复进行以上步骤。这样,平行于x方向偏振的偏振分量或者平行于x方向和y方向偏振的偏振分量接连地透过半透半反膜180而被利用,从而光损失减少,透射率和光效率提高。
在透射模式下,当施加最大像素电压时(ON),如图8B所示,从背光源300辐射的光入射到半透半反膜180中,使得入射光部分透射半透半反膜180和被半透半反膜180部分反射。已经透过半透半反膜180的光透射穿过第二偏光板170,使得它转换成平行于第二偏光板170的偏振轴(即垂直于第一偏光板160的偏振轴的方向)线性偏振的光。之后,该线性偏振光透过第一透明电极112和液晶层130而偏振态不改变。因此,沿垂直于第一偏光板160的偏振轴的方向线性偏振的光不能透过第一偏光板160,从而显示黑图像。
图9是液晶显示器件的结构示意图,还包括光反射图案和光学片,图10是平面示图,显示了图9中在光导引部件上形成的光反射图案。
参看图9,光反射图案322a形成在光导引部件320的反射透射面322上,以便面向亮度控制部件330。光反射图案322a部分地反射入射到光反射透射面322上的光,并改变入射到光反射透射面322上的光的光路,使得入射到光反射透射面322上的光的一部分可以朝光出射面323行进。
光反射图案322a形成于光反射透射面322上。例如,光反射图案322a包括在光反射透射面322上排列成矩阵形状的多个点。通过丝网印刷法,把混有高光反射率的材料的浆料印刷在光反射透射面322上,使得光反射图案322a被形成在光反射透射面322上。
形成在光反射透射面322上的光反射图案322a可以是具有特定规律性的各种图案。例如,光反射图案322a的点在光反射透射面322上排列成矩阵形状,各点的尺寸与每个点和光入射面321间的距离成比例的增加。换句话说,光反射图案322a的点具有不同尺寸,使得越靠近光入射面321的点的尺寸越小。光反射图案322a的点的尺寸决定于点和光入射面321间的距离,使得通过光反射图案322a的光反射率在光反射透射面322的整个表面上保持基本一致。
再参考图9,在本实施例的光导引部件320中,光反射透射面322和光出射面323间的垂直距离是基本一致的。换句话说,光反射透射面322基本上平行于光出射面323。
然而,在另一实施例中,光反射透射面322可以不平行于光出射面323。特别的,光反射透射面322和光出射面323之间的垂直距离与光出射面(或光反射透射面322)上的点和光入射面321间的距离成比例的减小。优选的是,光反射透射面322和光出射面323间的垂直距离逐渐地减小。例如,光出射面323平行于液晶显示面板,光反射透射面322相对于光出射面323倾斜预定的角度。
另一方面,如图9所示,第一光学片340安装在光导引部件320的光出射面323上,以便通过改变从光导引部件320射出的光的光学分布来增强从光导引部件320射出的光的光学特性。第一光学片340还包括第一漫射片342和第一棱镜片344。特别的,第一漫射片342散射第二光线L2和被亮度控制部件330反射的部分第三光线L3,从而提供了均匀的亮度分布。根据本发明的一个示范实施例,至少一个第一棱镜片344安装在第一漫射片342上,从而通过校正从第一漫射片342射出的光的方向来增大从第一漫射片342射出的光的视角。
另外,第二光学片350可被安装在亮度控制部件330和第二液晶显示面板200之间,以便增强透过亮度控制部件330并然后朝向第二液晶显示面板行进的其它部分第三光线L3的光学特性,这是通过改变所述其它部分第三光线L3的光学分布来实现的。第二光学片350还可包括一个第二漫射片352和一个第二棱镜片354。特别的,第二漫射片352散射所述其它部分第三光线L3,从而提供一个均匀的亮度分布。第二棱镜片354校正从第二漫射片352射出的光的方向,从而增大从第二漫射片352射出的光的视角。
虽然在图1到9的实施例中第一显示装置100和第二显示装置200具有相同的尺寸,但第一显示装置100和第二显示装置200可具有不同的尺寸。
图11是断面图,显示了根据本发明另一示范实施例的液晶显示器件。
参看图11,液晶显示器件600包括:一个第一显示装置100,一个具有不同于第一显示装置100的尺寸的第二显示装置500,和一个位于第一和第二显示装置100、500之间的背光源300。
第一显示装置100的第一显示区不同于第二显示装置500的第二显示区,在本实施例中,第一显示装置100的第一显示区比第二显示装置500的第二显示区大。
当第一显示装置100的第一显示区比第二显示装置500的第二显示区大时,第二显示装置500的光学特性随着第二显示装置500的位置而变化。
如图11所示,第二显示装置500的一端和光导引部件320的光入射面321对齐。当第二显示装置500的一端和光导引部件320的光入射面321对齐时,与当第二显示装置500的一端位于其它位置时相比,能够在第二显示装置500处收集更多数量的光。
虽然在图11中没有显示出来,但第二显示装置500的一端能够离开光入射面321一预定距离安装。例如,第二显示装置500置于光导引部件320的光反射透射面322的中心部分。在这种情况下,缺点是存在对于亮度的限制,但是优点在于对安装的限制减少。另外,与第二显示装置500的一端相对的第二显示装置500的另一端可以与光导引部件320的、与光入射面321相对的侧面对齐。
图12是断面图,显示了根据本发明另一示范实施例的液晶显示器件,图13示出了图12中的第一显示装置。
参看图12,液晶显示器件900包括:第一显示装置700,用于显示第一图像;第二显示装置200,用于显示第二图像;和背光源800,置于第一和第二显示装置700、200之间。第一显示装置700包括第一液晶显示面板750、第一偏光板760、第二偏光板770和半透半反膜780。
参看图13,第一液晶显示面板750包括第一基板710、面对第一基板710设置的第二基板720、位于第一基板710和第二基板720之间的液晶层730。
具体地,第一基板710包括第一绝缘基板711。在第一绝缘基板711上形成多个开关元件或薄膜晶体管(TFT)712和电连接到TFT 712的第一透明电极(或像素电极)714。TFT 712在第一绝缘基板711上排列成矩阵结构。TFT712的栅电极712a连接到在第一绝缘基板711上沿行方向延伸的栅极线(没有画出),TFT 712的源电极712b连接到在第一绝缘基板711上沿列方向延伸的数据线(没有画出)。TFT 712的漏电极712c电连接到由诸如氧化铟锡(ITO)的导电氧化膜制成的第一透明电极714。
一个有机绝缘层713形成于TFT 712和第一透明电极714之间。有机绝缘层713包括暴露出漏电极712c的接触孔713a。有机绝缘层713使TFT 712与第一透明电极714绝缘,同时让第一透明电极714仅接触漏电极712c。
第二基板720包括第二绝缘基板721。一个RGB彩色滤光器722、一个黑矩阵(BM)层723和一个第二透明电极724形成于第二绝缘基板721上。在第二绝缘基板721上,RGB彩色滤光器722排列成与在第一绝缘基板711上形成的像素电极714相应的矩阵结构。黑矩阵层723形成在第二绝缘基板721上位于RGB彩色滤光器722之间,以便增强对比率(C/R)。另外,第二透明电极724形成于其上形成有RGB彩色滤光器722的第二绝缘基板的整个表面上。
第一基板710的第一透明电极714面对着第二基板720的第二透明电极724设置。液晶层730由90°扭曲的TN(扭曲向列)液晶成分组成,液晶730置于第一基板710和第二基板720之间。
第一偏光板760放置在第一液晶显示面板750的上表面上,第二偏光板770放置在第一液晶显示面板750的下表面上。半透半反膜780放置在第二偏光板770的下面,它包括彼此具有不同的折射率值且交替堆叠在第二偏光板770上的至少两个透明层。半透半反膜780部分反射和部分透射入射其上的光。因此,液晶显示器件能够通过反射光路(R)和透射光路(T)显示图像。
再参看图12,第二显示装置200包括第二液晶显示面板250、第三偏光板260和第四偏光板270。第二液晶显示面板包括第三基板210、面对着第三基板210设置的第四基板220、和放置在第三基板210和第四基板220之间的第二液晶层230。第三偏光板260放置在第二液晶显示面板250的上表面上,第四偏光板270放置在第二液晶显示面板250的下表面上。
虽然没有在图12中画出,但第二液晶显示面板250能够与图13中的第一液晶显示面板750同样的实施。
背光源800放置在第一和第二显示装置700、200之间。背光源800产生光并向第一和第二显示装置700、200提供所产生的光。
背光源800包括灯装置810、第一光导引部件820、第二光导引部件830和置于第一和第二光导引部件820、830之间的亮度控制部件840。灯装置810包括:灯811,用于产生光;和灯反射器812,用来反射由灯811产生的光,以将灯811产生的光提供给第一和第二光导引部件820、830。由灯811产生的一部分光(或第一光线L1)入射到第一光导引部件820上,由灯811产生的其它部分光(或第二光线L2)入射到第二光导引部件830上。
第一光导引部件820包括四个侧面,含有第一光入射面821、第一光反射透射面822和第一光出射面823。第一光出射面823面对着第一光反射透射面822。
穿过第一光入射面821入射到第一光导引部件820中的第一光线L1通过以下路径被分路,以朝向第一和第二显示装置700、200行进。第一光导引部件820将第一光线L1分路以射出第三和第四光线L3、L4。第一光导引部件820射出第三光线L3或部分第一光线L1到第一显示装置700,并射出第四光线L4或其它部分第一光线L1到第二显示装置200。具体地,第三光线L3包括直接从第一光出射面823射出的光线和被第一光反射透射面822反射而穿过第一光出射面823射出的光线。第四光线L4穿过第一光反射透射面822前进到第二显示装置200。
第二光导引部件830设置于第一和第二显示装置700、200之间,更具体地设置于第一反射透射面822的附近。第二光导引部件830包括四个侧面,含有第二光线L2入射到其上的第二光入射面831、一个第二光反射透射面832和一个第二光出射面833。第二光出射面833面对第二光反射透射面832。
穿过第二光入射面831入射到第二光导引部件830中的第二光线L2通过以下路径被分路,以前进到第一和第二显示装置700、200。第二光导引部件830将第二光线L2分路,以射出第五和第六光线L5、L6。第二光导引部件830射出第六光线L6或部分第二光线L2到第一显示装置700,并射出第五光线L5或其它部分第二光线L2到第二显示装置200。具体地,第五光线L5包括直接从第二光出射面833射出的光线和被第二光反射透射面832反射而穿过第二光出射面833射出的光线。第六光线L6穿过第二光反射透射面832前进到第一显示装置700。
亮度控制部件840安装在第一光导引部件820和第二光导引部件830之间。亮度控制部件840可以是片状或比片状厚的板状,并由例如通过发泡剂处理过的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。
穿过第一光导引部件820的第一光反射透射面822的第四光线L4和穿过第二光导引部件830的第二光反射透射面832的第六光线L6到达亮度控制部件840。亮度控制部件840反射一部分第四光线L4,以将第四光线L4的所述反射部分经由第一光导引部件820提供给第一显示装置700,并透射其它部分第四光线L4以将所述其它部分第四光线L4提供给第二显示装置200。另外,亮度控制部件840反射一部分第六光线L6,以将第六光线L6的所述反射部分经由第二光导引部件830提供给第二显示装置200,并透射其它部分第六光线L6以将所述其它部分第六光线L6提供给第一显示装置700。
第一显示装置700处的第一亮度和第二显示装置200处的第二亮度通过控制亮度控制部件840的光反射率和光透射率被精确地控制。这样,第一亮度与第二亮度的比率能通过控制亮度控制部件840的光反射率和光透射率来精确地控制。
在这个实施例中,第一光导引部件820是一个平坦型光导引板,其中第一光反射透射面822和第一光出射面823间的垂直距离基本均匀。第二光导引部件830也是平坦型光导引板。然而,第一和第二光导引部件可以呈楔形,其中光反射透射面和光出射面间的垂直距离逐渐变化。
图14是图12的液晶显示器件的结构示意图,还包括光反射图案和光学片。
参看图14,第一光反射图案822a形成于第一光导引部件820的第一反射透射面822上,第二光反射图案832a形成于第二光导引部件830的第二反射透射面832上。例如,第一和第二光反射图案822a、832a包括排列成矩阵形状的多个点。
第一光反射图案822a的各点的尺寸与第一光反射图案822a的点和第一光入射面821间的距离成比例的连续增加。第二光反射图案832a的各点的尺寸与第二光反射图案832a的点和第二光入射面831间的距离成比例的连续增加。
另一方面,如图14所示,背光源800还包括第一光学片850和第二光学片860。具体地,第一光学片850安装在第一显示装置700和第一光出射面823之间,第二光学片860安装在第二显示装置200和第二光出射面833之间。
第一光学片850增大了部分第三光线L3和部分第四光线L4的视角,并漫射所述部分第三光线L3和所述部分第四光线L4以提供均匀的亮度分布。第二光学片860增大了部分第五光线L5和部分第六光线L6的视角,并漫射所述部分第五光线L5和所述部分第六光线L6以便提供均匀的亮度分布。
图15是根据本发明另一示范实施例的液晶显示器件的断面图。
参看图15,液晶显示器件1200包括:第一显示装置700,具有不同于第一显示装置700的尺寸的第二显示装置1000,和置于第一和第二显示装置700、1000之间的背光源1100。
在这个实施例中,第一显示装置700的第一显示区比第二显示装置1000的第二显示区要大,第一和第二光导引部件1120、1130各自具有分别与第一和第二显示区匹配的尺寸。第一光导引部件1120的表面区大于第二光导引部件1130的表面区。然而,在另一实施例中,第一显示装置的第一显示区可以比第二显示装置的第二显示区小。
亮度控制部件1140置于第一和第二光导引部件1120、1130之间。亮度控制部件1140的表面区在尺寸上对应于第一光导引部件1120的表面区,或对应于第一和第二光导引部件1120、1130的表面区中最大的一个。
如图15所示,第一光反射图案1122a形成于第一光导引部件1120的第一反射透射面1122上,第二光反射图案1132a形成于第二光导引部件1130的第二反射透射面1132上。在此实施例中,第一和第二光反射图案1122a、1132a各自包括排列成矩阵形状的多个点。由于第一光导引部件1120的表面区大于第二光导引部件1130的表面区,形成在第一反射透射面1122上的第一光反射图案1122a的构造不同于形成在第二反射透射面1132上的第二光反射图案1132a的构造。
例如,第一(或第二)光反射图案1122a(1132a)中各点的尺寸与第一(或第二)光反射图案1122a(1132a)的点和第一(或第二)光入射面1121(1131)间的距离成比例地连续增加,但第一光反射图案1122a中各点的尺寸不同于第二光反射图案1132a中各点的尺寸。换句话说,就第二反射图案1132a的点的尺寸而言,其尺寸变化与装置距离变化的比率要高于第一反射图案1132a的点的尺寸变化与装置距离变化的比率。
虽然图15中未示出,背光源1100还可包括第一光学片和第二光学片。第一光学片可以安装在第一显示装置700和第一光出射面1123之间,第二光学片可以安装在第二显示装置1000和第二光出射面1133之间。优选地,第一和第二光学片的表面区在尺寸上分别与第一和第二光导引部件1120、1130的表面区匹配。
图16是根据本发明另一示范实施例的液晶显示器件的断面图。
参看图16,液晶显示器件包括:第一显示装置700,第二显示装置1300,和置于第一和第二显示装置700、1300之间的背光源800。
第一显示装置700包括第一液晶显示面板750、第一偏光板760、第二偏光板770和第一半透半反膜780。第二显示装置1300包括第二液晶显示面板1350、第三偏光板1360、第四偏光板1370和第二半透半反膜1380。
第一半透半反膜780置于第二偏光板770下面或第二偏光板770和背光源800间,它包括折射率值彼此不同的至少两个透明层,即,第一层和第二层交替堆叠以形成多于或等于两层。第一半透半反膜780部分反射和部分透射入射到其上的光。因此,第一显示装置700利用反射光和透射光显示图像。
第二半透半反膜1380置于第三偏光板1360和背光源800之间,它包括折射率值彼此不同的至少两个透明层,即,第一层和第二层交替堆叠以形成多于或等于两层。第二半透半反膜1380部分反射和部分透射入射到其上的光。因此,第二显示装置1300利用反射光和透射光来显示图像。
尽管以上已经详细的对本发明进行了描述,应当理解,在不偏离由所附权利要求限定的本发明的精神和范畴的情况下,可以对本发明进行各种变化、替代和改变。

Claims (32)

1. 一种液晶显示器件,包括:
第一显示装置,包括:
第一液晶显示面板,具有第一基板、设置在所述第一基板上方的第二基板、及位于该第一和第二基板之间的第一液晶层,
置于该第一液晶显示面板下面的半透半反膜,该半透半反膜具有其中折射率各自不同的第一层和第二层交替堆叠的多层,使得该半透半反膜部分反射和部分透射入射到该半透半反膜上的入射光,和
置于该第一液晶显示面板上的第一偏光板和置于该第一液晶显示面板与该半透半反膜之间的第二偏光板;
包括第二液晶显示面板的第二显示装置,该第二液晶显示面板具有第三基板、第四基板及位于该第三和第四基板之间的第二液晶层;以及
置于该第一和第二显示装置之间的光供给装置,该光供给装置包括:
光源,产生第一光线,
用于接收所述第一光线的光导引部件,将该第一光线的第一部分作为第二光线提供给该第一显示装置和将该第一光线的第二部分作为第三光线提供给该第二显示装置,和
亮度控制部件,控制该第一光线的该第一和第二部分的数量以调整该第一和第二显示装置间亮度的对比率。
2. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该半透半反膜与该第二偏光板一体形成。
3. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该半透半反膜与该第二偏光板分离形成以具有片状。
4. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该半透半反膜具有透射率和反射率随着偏振态和所述入射光的方向而改变的各向异性特性。
5. 如权利要求4的液晶显示器件,其中当该半透半反膜具有沿z方向的膜厚和平行于该半透半反膜的表面、沿x-y平面的膜平面时,该第一层和该第二层分别具有满足以下关系的三个主折射率nx、ny和nz
n1x=n1z≠n1y
n2x=n2y=n2z
n1x≠n2x
n1y≠n2y;以及
|n1x-n2x|<|n1y-n2y|,
其中n1x、n1y和n1z表示该第一层分别在x方向、y方向和z方向的主折射率,n2x、n2y和n2z表示该第二层分别在x方向、y方向和z方向的主折射率。
6. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该半透半反膜具有与偏振态和该入射光的方向无关的各向同性透射和反射特性。
7. 如权利要求6的液晶显示器件,其中当该半透半反膜具有沿z方向的膜厚和平行于该半透半反膜的表面、沿x-y平面的膜平面时,该第一层和该第二层分别具有满足以下关系的三个主折射率nx、ny和nz
n1x=n1y=n1z;以及
n2x=n2y=n2z≠n1z
其中n1x、n1y和n1z表征该第一层分别在x方向、y方向和z方向的主折射率,n2x、n2y和n2z表征该第二层分别在x方向、y方向和z方向的主折射率。
8. 如权利要求1的液晶显示器件,其中在该第一显示装置中提供反射路径和透射路径,经由该反射路径行进的光入射到该第一液晶显示面板的前表面上并被该半透半反膜反射到该第一液晶显示面板,以经由该第一液晶显示面板的该前表面射出,而经由该透射路径行进的光在通过该半透半反膜后从该光供给装置入射到该第一液晶显示面板的后表面上,以经由该第一液晶显示面板射出。
9. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该半透半反膜由第一半透半反层和第二半透半反层组成,该第一半透半反层的透射率和反射率随偏振态和该入射光的方向而改变,该第二半透半反层具有与该偏振态和该入射光的该方向无关的各向同性透射和反射特性。
10. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该第一显示装置还包括光散射层。
11. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该半透半反膜由均具有随着偏振态和该入射光的方向而改变的透射率和反射率的两个各向异性半透半反层组成。
12. 如权利要求10的液晶显示器件,其中该光散射层位于该第一基板和该第二偏光板之间。
13. 如权利要求10的液晶显示器件,其中该光散射层位于该第二基板和该第一偏光板之间。
14. 如权利要求10的液晶显示器件,其中该光散射层位于该第二偏光板和该半透半反膜之间。
15. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该第二显示装置还包括:
第三偏光板,置于该第二液晶显示面板的第一表面上;以及
第四偏光板,置于该第二液晶显示面板的第二表面上。
16. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该光导引部件包括:
光入射面,用于接收该第一光线;
光反射透射面,用于反射该第二光线到该第一显示装置并透射该第三光线到该第二显示装置;以及
光出射面,与该光反射透射面相对,用于射出该第二光线。
17. 如权利要求16的液晶显示器件,其中具有多个点的光反射图案形成在该光反射透射面上,该些点的尺寸不同使得更远离该光入射面的点比更靠近该光入射面的点大并正比于相应点和该光入射面间的距离。
18. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该亮度控制部件呈片状。
19. 如权利要求16的液晶显示器件,还包括用来改变该第二光线的光学分布以便提高该第二光线的光学特性的光学片,该光学片置于该光导引部件和该半透半反膜之间。
20. 如权利要求1的液晶显示器件,其中在该第一显示装置处测得的亮度高于在该第二显示装置处测得的亮度。
21. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该第一液晶显示面板的表面区具有基本等于该第二液晶显示面板的表面区的尺寸。
22. 如权利要求1的液晶显示器件,其中该第一液晶显示面板的表面区大于该第二液晶显示面板的表面区。
23. 一种液晶显示器件,包括:
第一显示装置,包括:
第一液晶显示面板,具有第一基板、第二基板和置于该第一和第二基板之间的第一液晶层,以及
置于该第一液晶显示面板的下面的第一半透半反膜,该第一半透半反膜具有其中各自折射率不同的第一层和第二层交替堆叠的多层,使得该第一半透半反膜部分反射和部分透射入射到该第一半透半反膜上的第一入射光线;
包括第二液晶显示面板的第二显示装置,该第二液晶显示面板具有第三基板、第四基板和置于该第三和第四基板之间的第二液晶层;以及
置于该第一和第二显示装置之间的光供给装置,该光供给装置将是光源产生的光的第一部分的第一光线分成第三光线和第四光线以给该第一和第二显示装置分别供给该第三和第四光线,以及将是该光源产生的该光的第二部分的第二光线分成第五光线和第六光线以给该第二和第一显示装置分别供给该第五和第六光线,该光供给装置控制该第三、第四、第五和第六光线的数量以调节该第一和第二显示装置之间的亮度对比率。
24. 如权利要求23的液晶显示器件,其中至少一个开关元件和电连接到该开关元件的一透明像素电极被形成在该第一基板上,以及面对该透明像素电极的一透明公用电极被形成在该第二基板上。
25. 如权利要求24的液晶显示器件,其中该开关元件是薄膜晶体管。
26. 如权利要求23的液晶显示器件,其中该光供给装置包括:
光源,用于产生所述光;
第一光导引部件,用于接收该第一光线,用于把该第三光线提供给该第一显示装置,以及用于透射该第四光线到该第二显示装置;
第二光导引部件,用来接收该第二光线,用于把该第五光线提供给该第二显示装置,以及用于透射该第六光线到该第一显示装置;
亮度控制部件,置于该第一和第二显示装置之间,用于反射该第四光线的第一部分到该第一显示装置,用于透射该第四光线的第二部分到该第二显示装置,用于透射该第六光线的第一部分到该第一显示装置,以及用于反射该第六光线的第二部分到该第二显示装置,从而控制该第一和第二显示装置间的亮度对比率。
27. 如权利要求26的液晶显示器件,其中该第一光导引部件包括:
第一入射面,用于接收该第一光线;
第一光反射透射面,用于反射该第三光线到该第一显示装置和用于透射该第四光线到该第二显示装置;以及
第一光出射面,位于该光反射透射面的对面,用于射出该第三光线,及
该第二光导引部件包括:
第二入射面,用于接收该第二光线;
第二光反射透射面,用于反射该第五光线到该第二显示装置,及用于透射该第六光线到该第一显示装置;以及
第二光出射面,位于该第二光反射透射面的对面,让该第五光线射出。
28. 如权利要求27的液晶显示器件,其中具有多个第一点的第一光反射图案形成于该第一光反射透射面上,具有多个第二点的第二光反射图案形成于该第二光反射透射面上,其中所述第一点具有正比于该第一点和该第一光入射面间的距离的不同尺寸,使得第一点距离该第一光入射面越远该第一点越大,该第二点具有正比于该第二点和该第二光入射面间的距离的不同尺寸,使得第二点距离该第二光入射面越远该第二点越大。
29. 如权利要求28的液晶显示器件,其中该第一光导引部件的表面区大于该第二光导引部件的表面区,该第二点具有比所述第一点的尺寸变化与装置距离变化的比率更高的尺寸变化与装置距离变化的比率的尺寸。
30. 如权利要求23的液晶显示器件,其中该第一液晶显示面板的表面区的尺寸基本等于该第二液晶显示面板的表面区的尺寸。
31. 如权利要求23的液晶显示器件,其中该第一液晶显示面板的表面区大于该第二液晶显示面板的表面区。
32. 如权利要求23的液晶显示器件,其中该第二显示装置还包括位于该第二液晶显示面板和该光供给装置间的第二半透半反膜,该第二半透半反膜具有其中折射率各自不同的第三层和第四层交替堆叠的多层,使得该第二半透半反膜部分反射和部分透射入射到该第二半透半反膜上的第二入射光线。
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