CN100426076C - 半穿透半反射式液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半穿透半反射式液晶显示装置，其包括一背光模组、一第一基板、第二基板、一液晶层、一公共电极和一透明像素电极，该液晶层夹设于该第一基板与该第二基板之间，该公共电极设置在第一基板的内表面，该透明像素电极设置在第二基板的内表面，该背光模组与该第二基板的外表面相对设置，其中第二基板的外表面设置有一反射组件，该反射组件上设置一开口，该背光模组发出的光线部分穿过该反射组件上的开口、该透明像素电极及该液晶层出射；由该液晶显示装置外部射入的光线入射至该反射组件及其开口，其中经由该反射组件反射后的光线穿过该透明像素电极及该液晶层出射。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种液晶显示装置，特别是关于一种半穿透半反射式液晶显示装置.
【背景技术】
液晶显示装置因具有低辐射性、体积轻薄短小及耗电低等特点，所以在使用上日渐广泛，并且随着相关技术的成熟及创新，其种类也日益繁多.
根据液晶显示装置所利用光源的不同，其可分为穿透式液晶显示装置与反射式液晶显示装置.穿透式液晶显示装置须在液晶显示面板背面设置一背光源以实现图像显示，但是背光源的耗能约占整个穿透式液晶显示装置耗能的一半，故穿透式液晶显示装置的耗能较大.反射式液晶显示装置能解决穿透式液晶显示装置耗能大的缺点，但是在光线较微弱的环境下很难实现图像显示.半穿透半反射式液晶显示装置能解决以上的问题.
请参阅图1，是2002年12月10日公告的美国专利第6,493,051号所揭示的半穿透半反射式液晶显示装置，该液晶显示装置1包括两相对的透明上基板10与下基板20、一液晶层30夹于该上基板10与下基板20之间、一背光源装置40设置在该下基板20相对上基板10的另一侧.
一透明公共电极11设置在该上基板10的内表面，一上延迟片14及一上偏光板15依次设置在该上基板10的外侧表面.一像素电极21设置在该下基板20的内侧表面，其中该像素电极21包括穿透电极22与反射电极23，一下延迟片24、一下偏光板25及一反射膜26依次设置在该下基板20的外侧表面，其中该反射膜26对应像素电极21的穿透电极22区域设有一开口区域27.
该液晶显示装置1实现显示工作时，背光源装置40发出的一部分光41经过开口区域27、穿透电极22和液晶层30出射，实现穿透显示；外界光(图未示)从上基板10入射至反射电极23被反射，再经过液晶层30出射，实现反射显示。
但是，该液晶显示装置1实现显示工作时，背光源装置40发出的另一部分光42入射至反射电极23或反射膜26上，被该反射电极23或反射膜26上反射至背光源装置40，不能实现穿透显示，因此该背光源装置40的另一部分光42被耗费，该液晶显示装置1的光利用率不高；该液晶显示装置1为了光的反射，在下基板20的外侧表面使用反射膜26及在下基板20的内侧表面反射电极23，因此使该液晶显示装置1结构复杂；该像素电极21的穿透电极22与反射电极23的材料不同，需不同制程条件下在不同制程步骤形成在下基板20上，因此使该液晶显示装置1制程复杂。
【发明内容】
为了克服现有技术半穿透半反射式液晶显示装置光利用率低、结构复杂及制程复杂的缺陷，本发明提供一种光利用率高、结构简单及制程简单的半穿透半反射式液晶显示装置。
本发明还提供一种光利用率高、结构简单及制程简单的半穿透半反射式液晶显示装置。
一种半穿透半反射式液晶显示装置，其包括一背光模组、一第一基板、一第二基板、一液晶层、一公共电极和一透明像素电极，该液晶层夹设于该第一基板与该第二基板之间，该公共电极设置在第一基板的内表面，该透明像素电极设置在第二基板的内表面，该背光模组与该第二基板的外表面相对设置，其中第二基板的外表面设置有一反射组件，该反射组件上设置一开口，该背光模组发出的光线部分穿过该反射组件上的开口、该透明像素电极及该液晶层出射；由该液晶显示装置外部射入的光线入射至该反射组件及其开口，其中经由该反射组件反射后的光线穿过该透明像素电极及该液晶层出射。
一种半穿透半反射式液晶显示装置，包括一背光模组、一第一基板、一第二基板、一液晶层、一公共电极和一透明像素电极，该液晶层夹设于该第一基板与该第二基板之间，该公共电极设置在第一基板的内表面，该背光模组与该第二基板的外表面相对设置，该透明像素电极设置在第二基板的内表面，其中第二基板的外表面设置有一偏光半反射组件，该偏光半反射组件上设置一开口，该背光模组发出的光线部分穿过该偏光半反射组件上的开口、该透明像素电极及该液晶层出射；由该液晶显示装置外部射入的光线入射至该偏光半反射组件及其开口，其中经由该偏光半反射组件反射后的光线穿过该透明像素电极及该液晶层出射。
和现有技术相比，本发明的半穿透半反射式液晶显示装置具有如下优点：由于液晶显示装置的背光源装置发出的大部分光可经过反射组件的开口或者偏光半反射组件，均可用于穿透显示，因此该液晶显示装置的光利用率高；该液晶显示装置仅搭配使用透明像素电极与反射组件或偏光半反射组件，以实现反射显示，因此使该液晶显示装置结构简单；该透明像素电极使用相同的透明材料，可在相同制程条件下一次形成在基板上，因此使该液晶显示装置制程简单。
【附图说明】
图1是现有技术半穿透半反射式液晶显示装置的结构示意图。
图2是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第一实施方式的结构示意图。
图3是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第二实施方式的结构示意图。
图4是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第三实施方式的结构示意图。
图5是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第四实施方式的结构示意图。
图6是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第五实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2，是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第一实施方式的结构示意图。该液晶显示装置100包括两相对的透明上基板110与下基板120，一液晶层130夹于该上基板110与下基板120之间，一背光源装置140设置在下基板120相对上基板110的另一侧。
一透明公共电极111设置在该上基板110的内表面，一上延迟片114及一上偏光板115依次设置在该上基板110的外侧表面。一像素电极121设置在该下基板120的内侧表面，一下延迟片124、一反射膜126及一下偏光板125依次设置在该下基板120的外侧表面，其中该反射膜126设有一开口区域127。
该公共电极111与像素电极121的材料为氧化铟锡(Indium TinOxide，ITO)或氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)；该上延迟片114与下延迟片124为四分之一波片；该反射膜126为介电反射膜或高反射金属膜，介电反射膜可使用氧化铟锡、二氧化钛(TiO2)依次交错压着而制成的薄膜，高反射金属膜可使用金属铝；该反射膜126的开口区域127可使用透明树脂材料填充。
该液晶显示装置100实现显示工作时，背光源装置140发出的大部分光141、142经过开口区域127、像素电极121和液晶层130出射，实现穿透显示；外界光(图未示)从上基板110入射至反射膜126被反射，再经过液晶层130出射，实现反射显示。
由于液晶显示装置100的背光源装置40发出的大部分光141、142均可用于穿透显示，因此该液晶显示装置100的光利用率高；且该液晶显示装置100仅搭配使用透明像素电极121与反射膜126，以实现反射显示，因此使该液晶显示装置100结构简单；该透明像素电极121使用相同的透明材料，可在相同制程条件下一次形成在下基板120上，因此使该液晶显示装置100制程简单。
请参阅图3，是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第二实施方式的结构示意图。该液晶显示装置200包括两相对的透明上基板210与下基板220，一液晶层230夹于该上基板210与下基板220之间，一背光源装置240设置在下基板220相对上基板210的另一侧。
一透明公共电极211设置在该上基板210的内表面，一上延迟片214及一上偏光板215依次设置在该上基板210的外侧表面。一像素电极221设置在该下基板220的内侧表面，一反射延迟膜226及一下偏光板225依次设置在该下基板220的外侧表面，其中该反射延迟膜226设有一开口区域227。
该反射延迟膜226包括一金属膜和延迟层，该延迟层可通过纳米微影(Nanolithography)制程或者自组装(Self-assembly)纳米技术形成在金属膜表面，该延迟层可对光有四分之一波长的延迟。该反射延迟膜226的开口区域227可使用透明树脂材料填充。
请参阅图4，是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第三实施方式的结构示意图。该液晶显示装置300与本发明的液晶显示装置200结构大致相同，其区别在于：该液晶显示装置300还包括一彩色滤光片316，该彩色滤光片316设置在上基板310的内表面，其包括第一部分317与第二部分318，该彩色滤光片316的第一部分317为与反射延迟膜326对应的区域，第二部分318为与开口区域327对应的区域，其中第一部分317上设有多个小孔319。
请参阅图5，是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第四实施方式的结构示意图。该液晶显示装置400与本发明的液晶显示装置200结构大致相同，其区别在于：该液晶显示装置400还包括一彩色滤光片416，该彩色滤光片416设置在上基板410的内表面，其包括第一部分417与第二部分418，该彩色滤光片416的第一部分417为与反射延迟膜426对应的区域，第二部分418为与开口区域427对应的区域，其中第二部分418的厚度大致为第一部分417厚度的二倍。
请参阅图6，是本发明半穿透半反射式液晶显示装置第五实施方式的结构示意图。该液晶显示装置500与本发明的液晶显示装置200结构大致相同，其区别在于：该液晶显示装置500还包括一彩色滤光片516，该彩色滤光片516设置在上基板510的内表面，其包括第一部分517与第二部分518，该彩色滤光片516的第一部分517为与反射延迟膜526对应的区域，第二部分518为与开口区域527对应的区域，其中第二部分518的着色浓度大致为第一部分517着色浓度的二倍。
本发明第一实施方式中，该反射膜126可以通过低温蒸镀方式直接镀在该下偏光板125的部分区域上，形成一偏光半反射组件；当然，也可以通过纳米微影制程或者自我组成纳米技术在金属膜表面上再形成一延迟层。本发明第二实施方式中，该金属膜可以通过低温蒸镀方式直接镀在该下偏光板225的部分区域上，然后该延迟层通过纳米微影制程或者自我组成纳米技术形成在金属膜表面，形成一偏光半反射相位延迟组件。
本发明第三、四、五实施方式中，由于外界光(图未示)需二次经过彩色滤光片，背光源装置发出的光一次经过彩色滤光片，因此通过在彩色滤光片第一部分上设置小孔、第二部分的厚度大致为第一部分厚度的二倍或第二部分的着色浓度大致为第一部分着色浓度的二倍等方式，可使用在显示的出射光的色度一致，有提高液晶显示装置显示品质的功效。
本发明第一、二实施方式中，由于液晶显示装置的背光源装置发出的大部分光均可用于穿透显示，因此该液晶显示装置的光利用率高；且该液晶显示装置搭配使用透明像素电极与反射膜或反射延迟膜，以实现反射显示，因此使该液晶显示装置结构简单；该透明像素电极使用相同的透明材料，可在相同制程条件下一次形成在下基板上，因此使该液晶显示装置制程简单。
Claims (18)
1.一种半穿透半反射式液晶显示装置，包括一背光模组、一第一基板、一第二基板、一液晶层、一公共电极和一透明像素电极，该液晶层夹设于该第一基板与该第二基板之间，该公共电极设置在第一基板的内表面，该透明像素电极设置在第二基板的内表面，该背光模组与该第二基板的外表面相对设置，其特征在于：第二基板的外表面设置有一反射组件，该反射组件上设置一开口，该背光模组发出的光线部分穿过该反射组件上的开口、该透明像素电极及该液晶层出射；由该液晶显示装置外部射入的光线入射至该反射组件及其开口，其中经由该反射组件反射后的光线穿过该透明像素电极及该液晶层出射。
2.如权利要求1所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该反射组件是一介电反射膜。
3.如权利要求2所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该反射组件与第二基板之间还设置有一四分之一波片。
4.如权利要求1所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该反射组件是一高反射金属膜。
5.如权利要求4所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该反射组件与第二基板之间还设置有一四分之一波片。
6.如权利要求1所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该反射组件包括一金属膜和一覆盖该金属膜的延迟层。
7.如权利要求6所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该延迟层通过纳米微影制程形成于该金属膜上。
8.如权利要求6所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该延迟层通过自组装纳米技术形成于该金属膜上。
9.如权利要求1所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该第一基板上还设置一彩色滤光片。
10.如权利要求9所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该彩色滤光片对应反射组件的区域设置多个小孔。
11.如权利要求9所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该彩色滤光片对应开口部分的厚度是该彩色滤光片对应反射组件部分厚度的二倍。
12.如权利要求9所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该彩色滤光片对应开口部分的着色浓度是该彩色滤光片对应反射组件部分着色浓度的二倍。
13.一种半穿透半反射式液晶显示装置，包括一背光模组、一第一基板、一第二基板、一液晶层、一公共电极和一透明像素电极，该液晶层夹设于该第一基板与该第二基板之间，该公共电极设置在第一基板的内表面，该透明像素电极设置在第二基板的内表面，该背光模组与该第二基板的外表面相对设置，其特征在于：第二基板的外表面设置有一偏光半反射组件，该偏光半反射组件上设置一开口，该背光模组发出的光线部分穿过该偏光半反射组件上的开口、该透明像素电极及该液晶层出射；由该液晶显示装置外部射入的光线入射至该偏光半反射组件及其开口，其中经由该偏光半反射组件反射后的光线穿过该透明像素电极及该液晶层出射。
14.如权利要求13所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该偏光半反射组件包括一偏光片及一反射膜。
15.如权利要求14所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该反射膜是通过低温蒸镀方式镀于该偏光板的部分区域上。
16.如权利要求15所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该反射膜上还设置有一延迟层。
17.如权利要求16所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该延迟层通过纳米微影制程形成在该反射膜上。
18.如权利要求16所述的半穿透半反射式液晶显示装置，其特征在于：该延迟层通过自组装纳米技术形成在该反射膜上。
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