CN101120281B - 液晶显示设备和具有该液晶显示设备的移动站 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示设备，包括：透反式液晶面板；前光单元，其将光提供到所述透反式液晶面板；以及偏振器，其被布置在透反式液晶面板上，并具有形成了细微突起的上表面，其中，所述偏振器的所述细微突起以蛾眼结构形成。在本发明的另一方面，一种液晶显示设备包括：透反式液晶面板；第一延迟补偿膜，其形成于透反式液晶面板的下面；第一偏振器，其形成于所述第一延迟补偿膜的下面；第二延迟补偿膜，其形成于所述透反式液晶面板的上面；以及第二偏振器，其形成于所述第二延迟补偿膜的上面，并具有形成了细微突起的上表面，其中，所述第二偏振器的所述细微突起以蛾眼结构形成。在本发明的再一方面，一种移动站包括：液晶显示设备，所述液晶显示设备包括：透反式液晶面板；前光单元，其将光提供到透反式液晶显示面板；以及偏振器，其被布置在透反式液晶面板上；通信单元，其执行与外部设备的通信；以及控制器，其控制通信单元以及液晶显示设备的图像显示操作，其中，在所述前光单元的下表面和所述偏振器的上表面中的至少一个上，以蛾眼结构形成细微突起。

Description

液晶显示设备和具有该液晶显示设备的移动站 
技术领域
本发明涉及液晶显示设备(LCD)，更具体地涉及能够使用透反式液晶面板在前后方向上双向显示图像的LCD，并涉及具有该LCD的移动站。 
背景技术
在图像显示设备中，阴极射线管(CRT)显示设备直到现在已经被最广泛地使用。然而，CRT显示设备非常不方便，因为，与其显示面积相比，其体积和重量都大。 
所以，CRT显示设备逐渐被薄膜类型的平板显示设备(FPD)所取代，所述FPD可以被使用在任何地方，因为，其具有小的厚度却具有大的显示面积。 
FPD的一个示例是液晶显示设备(LCD)。LCD使用液晶的光学各向异性和偏振而工作。LCD具有薄而长的结构，并且其分子具有方向性和偏振性的特征。这样，通过对液晶分子施加人工电场，可以调整液晶的分子排列方向。在LCD中，通过液晶排列方向的调整，液晶面板根据液晶分子的排列方向，通过液晶的光学各向异性而透射或反射光线，从而显示图像和色彩。 
最近，正在对可以在前后方向上双向显示图像的双显示器进行各种研究。 
发明内容
技术问题 
本发明提供了能够使用透反式液晶面板在前后方向上双向显示图像的LCD。 
本发明也提供了能够使用具有透反式液晶面板的LCD来双向显示图像的薄(slim)移动站。 
技术方案 
本发明提供了一种液晶显示设备，所述液晶显示设备包括：透反式液晶面板；前光单元，其将光提供到透反式液晶显示面板；以及偏振器，其被布置在透反式液晶面板上，并具有形成了细微突起的上表面，其中，所述偏振器的所述细微突起以蛾眼结构形成，其中所述偏振器包括所述透反式液晶面板之上的透明支撑体、所述透明支撑体之上的偏振膜以及所述偏振膜上的凹凸透明支撑体，其中所述细微突起形成在所述凹凸透明支撑体处，并且其中所述蛾眼结构具有凹凸形状。 
并且，本发明提供一种液晶显示设备，所述液晶显示设备包括：透反式液晶面板；第一延迟补偿膜，其形成于透反式液晶面板的下面；第一偏振器，其形成于所述第一延迟补偿膜的下面；第二延迟补偿膜，其形成于所述透反式液晶面板的上面；以及第二偏振器，其形成于所述第二延迟补偿膜的上面，并具有形成了细微突起的上表面，其中，所述第二偏振器的所述细微突起以蛾眼结构形成，其中所述第二偏振器包括所述透反式液晶面板之上的透明支撑体、所述透明支撑体之上的偏振膜以及所述偏振膜上的凹凸透明支撑体，其中所述细微突起形成在所述凹凸透明支撑体处，并且其中所述蛾眼结构具有凹凸形状。 
并且，本发明提供一种移动站，所述移动站包括：液晶显示设备，所述液晶显示设备包括：透反式液晶面板；前光单元，其将光提供到透反式液晶显示面板；以及偏振器，其被布置在透反式液晶面板上，并具有形成了细微突起的上表面，所述细微突起以蛾眼结构形成；通信单元，其执行与外部设备的通信；以及控制器，其控制通信单元以及液晶显示设备的图像显示操作，其中所述偏振器包括所述透反式液晶面板之上的透明支撑体、所述透明支撑体之上的偏振膜以及所述偏振膜上的凹凸透明支撑体，其中所述细微突起形成在所述凹凸透明支撑体处，并且其中蛾眼结构具有凹凸形状。 
有益效果 
根据本发明，可以提供使用透反式液晶面板在前后方向上双向显示图像的LCD。 
本发明也可以提供使用具有透反式液晶面板的LCD来双向显示图像的薄移动站。 
附图说明
图1示意性地图示了根据本发明的LCD的结构； 
图2图示了根据本发明的使用从LCD中的前光单元提供的光来显示图像； 
图3图示了根据本发明的在LCD中使用外部光源来显示图像； 
图4图示了根据本发明的实施例的LCD； 
图5图示了根据本发明的另一个实施例的LCD； 
图6图示了根据本发明的LCD中使用的蛾眼(moth-eye)型凹凸(embossing)偏振器的形状； 
图7是根据本发明的LCD中使用的蛾眼型凹凸偏振器的特性与普通偏振器的特性相比较的曲线图； 
图8是图示根据本发明的LCD中使用的蛾眼型凹凸偏振器的特性的曲线图。 
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中图示。 
图1示意性地图示了根据本发明的LCD的结构。 
参考图1，根据本发明的LCD包括：透反式液晶面板100；前光单元180，其将用于图像显示的光提供到透反式液晶显示面板100；以及第二偏振器170，其被布置在透反式液晶面板100上。在第二偏振器170的上表面上形成有细微突起。 
以蛾眼结构形成第二偏振器170的细微突起，这将在稍后详细描述。 
在根据本发明的LCD中，前光单元180被布置在透反式液晶面板100的前侧，并因此，可以在透反式液晶面板100的前后方向上双向显示图像。参考标记181表示在前光单元180处提供的光源。 
也就是说，LCD提供第一显示模式，在所述第一显示模式中，由透反式液晶面板100的反射电极115反射的光被用于在透反式液晶面板100的前侧显示图像。LCD还提供了第二显示模式，在所述第二显示模式中，通过透反式液晶面板100的透射电极113透射的光被用于在透反式液晶面板100的后侧显示图像。 
第二延迟补偿膜150被布置在透反式液晶面板100的上面，而第一延迟补偿膜140和第一偏振器160被布置在透反式液晶面板100的下面。 
透反式液晶面板100包括第一衬底110、第二衬底120和液晶层130，这是本领域技术人员公知的。 
第一衬底110包括：阵列器件，其具有薄膜晶体管；透射电极113，其形成在所述阵列器件上，并且透射入射光以显示图像；以及反射电极115，其形成在透射电极113的上表面的一部分处，并反射入射光以显示图像。用于形成突起的凸凹层111形成在反射电极115的下部区域中。凸凹层111可以由有机材料或无机材料形成。 
作为示例图示了反射电极115形成于透射电极113上的情况。然而，透射电极113和反射电极115交替形成于阵列器件上。透射电极113和反射电极115可以以各种方法被安排和形成。这些方法不是本发明中所关心的重要问题，所以，为简洁起见，将省略它们的描述。 
所述阵列器件包括：在第一方向上形成的多个门线、垂直于所述门线而形成的多个数据线；由所述门线和数据线定义的像素区；以及在门线和数据线的交叉点处形成的薄膜晶体管。 
第二衬底120被布置成面对第一衬底110。第二衬底120包括：滤色器121，其在与透射电极113相对应的位置处形成；以及公共电极123，其形成于滤色器121的下表面上。透光孔125可以在滤色器121处形成。当透光孔125在滤色器121处形成时，可以增加透光率以增强整体亮度。 
液晶层130填充在第一衬底110和第二衬底120之间。透反式液晶面板100可以以电控双折射(ECB)模式来配置。例如，透反式液晶面板100可以以双单元间隙ECB模式来配置，使得其具有用于透射模式的0°的扭转角和0.20到0.40微米的双折射值(Δn*d)。所述双单元间隙指的是这样的情况：反射区域被形成以具有透射区域的单元间隙的1/2倍。 
可选地，透反式液晶面板100可以以垂直取向(VA)模式来配置。例如，透反式液晶面板100可以以VA模式来配置，使得其具有用于透射模式的0°的扭转角和0.20到0.40微米的双折射值(Δn*d)。VA模式可以是双单元间隙VA模式，其中反射区域被形成以具有透射区域的单元间隙的1/2倍。 
第一延迟补偿膜140和第一偏振器160形成在第一衬底110的下表面上，而第二延迟补偿膜150和第二偏振器170形成在第二衬底120的上表面上。 
第一延迟补偿膜140和第二延迟补偿膜150可以使用宽带相位延迟片 (plate)来形成。这时，宽带相位片可以被配置来执行如下功能：将已经通过偏振器的线偏振光改变为圆偏振光。这可以以如下的方式来实现：宽带相位延迟片被配置以产生关于入射波有λ/4的相位延迟。 
作为一个示例，宽带相位延迟片可以被配置以包括λ/2片(HWP)和λ/4片(QWP)。在双片相差膜的这种结构中，膜通常是由来自JSR的Arton或来自Sekisui的S-Cina形成的。可选地，单片相差膜可以用于形成产生λ/4的相位延迟的宽带相位延迟片。宽带相位延迟片可以由使用来自Sanritz的逆色散(reciprocal dispersion)膜的一个宽延迟膜(WRF)形成。 
现在，将参考图2和图3详细描述在上述LCD中显示图像的操作。图2图示了使用从LCD中的前光单元提供的光来显示图像。图3图示了在LCD中使用外部光源来显示图像。 
首先，参考图2，将解释使用从前光单元提供的光来显示什么样的图像。 
参考图2，从前光单元180的光源181提供的光被用于在透反式液晶面板100的前侧和后侧双向显示图像。 
前光单元180具有在其侧面处的光源181。光源181可以用LED配置。所述LED可以用白色LED、或红色/绿色/蓝色LED配置。可选地，光源181可以用冷阴极荧光灯(CCFL)配置。 
也就是说，LCD提供了第一显示模式，其中，在所述第一显示模式中，被透反式液晶面板100的反射电极115反射的光被用于在透反式液晶面板100的前侧显示图像。所述LCD还提供了第二显示模式，其中，在所述第二显示模式中，通过透反式液晶面板100的透射电极113透射的光被用于在透反式液晶面板100的后侧显示图像。 
参考图3，从外部光源(例如太阳和周围的发光体)提供的光被用于在透反式液晶面板100的前侧和后侧双向显示图像。也就是说，当前光单元180处于关闭状态时，从外部光源接收的光被用于在透反式液晶面板100的前侧和后侧双向显示图像。 
图4图示了根据本发明的实施例的LCD。 
参考图4，根据本发明的实施例的LCD包括透反式液晶面板100、第一延迟补偿膜140、第二延迟补偿膜150、第一偏振器160、第二偏振器170、以及具有光源181的前光单元180。 
第一延迟补偿膜140包括第一延迟膜141、第二延迟膜145、以及粘合 剂(adhesive)143和147。第二延迟补偿膜150包括第三延迟膜151、第四延迟膜155、以及粘合剂153和157。第一延迟膜141和第三延迟膜151可以被配置以产生λ/2的相位延迟。第二延迟膜145和第四延迟膜155可以被配置以产生λ/4的相位延迟。 
第一偏振器160包括透明支撑体161和165、偏振膜163、以及粘合剂167。第二偏振器170包括凹凸透明支撑体171、透明支撑体175、偏振膜173、以及粘合剂177。透明支撑体161、165和175以及凹凸透明支撑体171可以由三醋酸纤维素(TAC)形成。偏振膜163和173可以由聚乙烯醇(PVA)形成。 
细微突起形成于凹凸透明支撑体171的上表面。所述细微突起可以以蛾眼结构而形成。 
在上述LCD中，由凹凸透明支撑体171向上反射的光(由虚线所指示的)可以被阻止，以便加强所显示的图像的质量。 
第二偏振器170还被配置成具有霾度(haze)特性。因此，可以阻止波纹和亮线的出现，其中，所述波纹和亮线可能是由前光单元180的光导片的棱柱模式和透反式液晶面板100的周期像素模式之间的光干涉而引起的。这时，第二偏振器170被配置成具有小于30％的霾度值。这可以使用漫射粘合剂或透明支撑体的嵌入式漫射器来实现。 
图5图示了根据本发明的另一个实施例的LCD。 
参考图5，不同于图4的实施例，根据本发明的另一个实施例的LCD进一步包括在前光单元180的下表面上形成的细微突起部分190。细微突起部分190可以以蛾眼结构而形成。 
在这种LCD中，由凹凸透明支撑体171向上反射的光(由虚线所指示的)可以被阻止。在前光单元180和细微突起部分190之间的界面处向上反射的光(由虚线所指示的)也可以被阻止，以便进一步加强所显示的图像的质量。 
现在将参考图6到图8详细描述本发明的蛾眼型凹凸偏振器的特性。图6图示了根据本发明的LCD中使用的蛾眼型凹凸偏振器的形状。图7是根据本发明的LCD中使用的蛾眼型凹凸偏振器的特性与普通偏振器的特性相比较的曲线图。图8是图示根据本发明的LCD中使用的蛾眼型凹凸偏振器的特性的曲线图。 
在本发明中，图6中图示的具有蛾眼结构的均匀突起阵列被形成来减少 从外部接收的光的反射。这种具有蛾眼结构的反射阻止表面被形成以具有大约200纳米的高度和大约250纳米的突起节距(小于光的波长)。 
这种蛾眼结构可以使用光致抗蚀剂由全息光刻法而形成。具体地说，在蛾眼模板(master)被制造之后，可以使用冲压方法通过执行复制而便宜地制造蛾眼结构。 
具有蛾眼表面结构的凹凸偏振器根据下述原理而工作。也就是说，偏振器的界面被形成以具有渐变而不是陡变的折射率，从而，将入射光的反射最小化。 
图7的曲线图图示了普通亚克力(acryl)表面和蛾眼型表面之间的依赖于入射角的光反射之间的差别。图8是在蛾眼型表面处的光反射的放大的图。 
如可以从图7和图8中看出的那样，凹凸偏振器具有依赖于入射角的0.1％的小的表面反射率，然而，具有亚克力表面的偏振器具有依赖于入射角的4.5％到9.5％的高的表面反射率。 
因此，当使用蛾眼型凹凸偏振器时，偏振器表面处的表面反射几乎可以被消除以增强透光率和对比度。 
同时，上面提及的LCD可以被用作双显示设备。因此，当根据本发明的LCD被用于移动站(例如移动通信终端、以及PDA)时，由于图像可以在液晶面板的前后方向双向显示，所以，可以实现能够执行各种图像显示功能的移动站。这样的移动站包括：通信单元，其执行与外部设备的通信；以及控制器，其控制所述通信单元以及LCD的图像显示。 
例如，当根据本发明的LCD被应用到具有数字摄像机功能的移动站时，相同尺寸和分辨率的照片图像可以由在移动站的前后方向的几个用户同时观看。 
工业实用性 
通过根据本发明的LCD，可以使用透反式液晶面板在前后方向上双向显示图像。 
同样，由于在LCD中使用了凹凸偏振器和凹凸前光单元，所以，在相应界面处对光透射的表面反射可以最小化。因此，可以增强反射模式中的亮度和对比度。 
同样，由于在LCD中使用了具有霾度特性的偏振器，所以，可以减少 波纹和亮线现象，其中，所述波纹和亮线现象是由液晶面板和前光单元之间的光干涉产生的。 
同样，可以提供使用具有液晶面板的LCD的双向显示图像的薄移动站。例如，本发明使得可以制造具有小于3.5毫米的厚度的、用于双向图像显示的液晶显示模块。 

Claims (28)

1.一种液晶显示设备，包括：
透反式液晶面板；
前光单元，其将光提供到所述透反式液晶面板；以及
偏振器，其被布置在所述透反式液晶面板上，并具有形成了细微突起的上表面，
其中，所述偏振器的所述细微突起以蛾眼结构形成，
其中，所述偏振器包括所述透反式液晶面板之上的透明支撑体、所述透明支撑体之上的偏振膜以及所述偏振膜上的凹凸透明支撑体，
其中，所述细微突起形成在所述凹凸透明支撑体处，并且
其中，所述蛾眼结构具有凹凸形状。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述液晶显示设备提供：第一显示模式，在所述第一显示模式中，在所述透反式液晶面板的反射区域处反射的光被用于在所述透反式液晶面板的前侧显示图像；以及第二显示模式，在所述第二显示模式中，通过所述透反式液晶面板的透射区域透射的光被用于在所述透反式液晶面板的后侧显示图像。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述前光单元具有在其侧面处的光源。
4.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中，所述光源是LED和CCFL中的一个。
5.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述透反式液晶面板包括：
第一衬底，所述第一衬底包括：阵列器件，其具有薄膜晶体管；透射电极，其透射入射光以显示图像；以及反射电极，其反射入射光以显示图像；
第二衬底，其被布置在与所述第一衬底相对应的位置处，并具有在与所述第一衬底的所述透射电极相对应的位置处形成的滤色器；以及
液晶层，其填充在所述第一衬底和所述第二衬底之间。
6.根据权利要求5所述的液晶显示设备，其中，所述第二衬底包括形成于所述滤色器的下表面上的公共电极。
7.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述透反式液晶面板包括：
第一衬底，所述第一衬底包括：阵列器件，其执行开关功能；凸凹层，其由有机或无机材料形成；透射电极，其形成于所述凸凹层上，并具有弯曲部分；以及反射电极，其形成于所述凸凹层上，并具有弯曲部分；
第二衬底，其被布置在与所述第一衬底相对应的位置处，并具有在与所述第一衬底的所述透射电极相对应的位置处形成的滤色器；以及
液晶层，其填充在所述第一衬底和所述第二衬底之间。
8.根据权利要求7所述的液晶显示设备，其中，所述第二衬底包括形成于所述滤色器的下表面上的公共电极。
9.根据权利要求1所述的液晶显示设备，进一步包括形成于所述透反式液晶面板下和/或上面的至少一个相位延迟片。
10.根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中，所述相位延迟片将通过所述偏振器的线偏振光改变成圆偏振光。
11.根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中，所述相位延迟片对入射波产生λ/4的相位延迟。
12.根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中，所述相位延迟片包括λ/2片和λ/4片。
13.根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中，所述相位延迟片包括具有逆色散功能的一个宽延迟膜。
14.根据权利要求1所述的液晶显示设备，进一步包括形成于所述前光单元的下表面上的细微突起部分。
15.根据权利要求14所述的液晶显示设备，其中，所述前光单元的所述细微突起部分以蛾眼结构形成。
16.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述偏振器具有霾度特性。
17.根据权利要求16所述的液晶显示设备，其中，所述偏振器具有小于30％的霾度值。
18.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述透反式液晶面板以电控双折射(ECB)模式工作。
19.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述透反式液晶面板以双单元间隙ECB模式来配置，使得其具有0°的扭转角和0.20到0.40微米的双折射值。
20.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，进一步包括在所述透反式液晶面板的滤色器处形成的透光孔。
21.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述透反式液晶面板以垂直取向(VA)模式来工作。
22.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述透反式液晶面板以VA模式来配置，使得其具有0°的扭转角和0.20到0.40微米的双折射值。
23.一种液晶显示设备，包括：
透反式液晶面板；
第一延迟补偿膜，其形成于所述透反式液晶面板的下面；
第一偏振器，其形成于所述第一延迟补偿膜的下面；
第二延迟补偿膜，其形成于所述透反式液晶面板的上面；以及
第二偏振器，其形成于所述第二延迟补偿膜的上面，并具有形成了细微突起的上表面，其中，所述第二偏振器的所述细微突起以蛾眼结构形成，
其中，所述第二偏振器包括所述透反式液晶面板之上的透明支撑体、所述透明支撑体之上的偏振膜以及所述偏振膜上的凹凸透明支撑体，
其中，所述细微突起形成在所述凹凸透明支撑体处，并且
其中，所述蛾眼结构具有凹凸形状。
24.根据权利要求23所述的液晶显示设备，其中，所述透反式液晶面板包括：
第一衬底，所述第一衬底包括：阵列器件，其执行开关功能；凸凹层，其由有机或无机材料形成；透射电极，其形成于所述凸凹层上，并具有弯曲部分；以及反射电极，其形成于所述凸凹层上，并具有弯曲部分；
第二衬底，其被布置在与所述第一衬底相对应的位置处，并具有在与所述第一衬底的所述透射电极相对应的位置处形成的滤色器；以及
液晶层，其填充在所述第一衬底和所述第二衬底之间。
25.根据权利要求23所述的液晶显示设备，其中，所述第一和第二延迟补偿膜包括延迟膜和粘合剂。
26.根据权利要求23所述的液晶显示设备，其中，所述第一和第二偏振器包括透明支撑体、偏振膜、以及粘合剂。
27.一种移动站，包括：
液晶显示设备，所述液晶显示设备包括：透反式液晶面板；前光单元，其将光提供到所述透反式液晶面板；以及偏振器，其被布置在所述透反式液晶面板上，并具有形成了细微突起的上表面，所述细微突起以蛾眼结构形成；
通信单元，其执行与外部设备的通信；以及
控制器，其控制所述通信单元以及所述液晶显示设备的图像显示操作，
其中，所述偏振器包括所述透反式液晶面板之上的透明支撑体、所述透明支撑体之上的偏振膜以及所述偏振膜上的凹凸透明支撑体，
其中，所述细微突起形成在所述凹凸透明支撑体处，并且
其中，所述蛾眼结构具有凹凸形状。
28.根据权利要求27所述的移动站，其中，所述液晶显示设备进一步包括形成于所述透反式液晶面板下和/或上面的至少一个相位延迟片。
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