CN1885103A - 具有增强透光率的透反射lcd装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于透反射LCD装置的基板组件，其包括阵列面板以及设置在该阵列面板下方的光程调节器。阵列面板包括像素区域，该像素区域中的每一个通过形成在其中的反射膜被分成反射和透射区域。光程调节器包括对应于像素反射区域的第一透镜部。每个第一透镜部均具有随着距离光轴的径向距离增加而减小的折射率，该光轴垂直延伸穿过其上方的相应像素反射和透射区域之间的分界线的中点。由此，穿过第一透镜部的光通过上方的相应像素透射区域被折射。显示装置还包括用于将光提供给显示面板的背光组件。光程调节器增加显示装置的透光率以及该显示装置产生的图像的亮度。

Description

具有增强透光率的透反射LCD装置
技术领域
本发明一般地涉及显示装置，更具体地，本发明涉及具有改进透光率的LCD装置。
背景技术
液晶显示器(LCD)是广泛使用的平板显示装置类型中的一种。LCD包括两个设置有场致电极(即，像素电极和共电极)的透明基板，以及介于其间的液晶(LC)层。LCD通过将电压施加给场致电极，以在LC层中产生电场来显示图像，该电场控制LC层中的LC分子的定向以实现穿过该层的光的偏振。
根据LC层形成图像所用的光源，LCD可被分为以“透射模式”或“反射模式”运行。特别地，透射模式的LCD采用内部源(例如，容纳在显示器中的“背光”组件)提供的光，而反射模式的LCD使用由外部源(即，诸如日光、或周围室内光作为光源)所提供的光。通常，需要低功耗的电子装置(例如，手表和计算器)使用反射模式的LCD，而需要较好图像质量并且具有充足电源的笔记本PC和监视器使用透射型LCD。
诸如蜂窝式电话和PDA的一些移动通信系统需要具有低功耗及较好图像质量的显示装置。为了达到这种要求，已经开发出一种称作“透反射模式”的LCD。透反射模式的LCD在环境光足以提供有用的显示图像时以反射模式运行，并且在环境光不足以提供有用的图像时，开启内部背光组件用于以透射模式运行。
透反射模式LCD的每个像素必须包括透射区域和反射区域。因此，所有其他方面保持相同，透反射像素具有分别小于对应的纯透射像素或纯反射像素的透射区域和反射区域。因此，来自背光组件的入射光理想地穿过像素的透射区域，但不能有效地从反射区域反射回来，而入射的环境光理想地从像素的反射区域反射回来，但不能有效地穿过透射区域并进入到显示器中。因而，降低了透反射LCD的相对亮度，从而使其图像质量劣化。
因此，在LCD领域中，对具有改进的透光率和反射特性的透反射模式型LCD的需求是常期的但是未得到满足。
发明内容
根据这里所述的示例性实施例，本发明提供了一种透光率和反射特性基本上得到改进的透反射模式的LCD。
在这样一种示例性实施例中，改进的LCD装置包括基板组件，该基板组件包括大体平面阵列面板以及设置在阵列面板下方的大体平面光程调节器。阵列面板包括像素区域，该像素区域被分界线分成其中设置有反射膜和开口的反射区域、或其中不具有反射膜的透射区域。
光程调节器包括在尺寸和平面位置上与在其上方的像素反射区域相对应的第一透镜部。该第一透镜部具有垂直延伸穿过像素透射和反射区域之间的分界线中点的光轴、以及随着距离其光轴的径向距离增加而减小的折射率。光程调节器还包括相邻的第二透镜部，其邻近第一透镜部并在尺寸和平面位置上与其上方的像素透射区域相对应地设置。第二透镜部具有垂直延伸穿过其上方的像素透射区域中心的光轴以及随着距离其光轴的径向距离增加而减小的折射率。
在另一示例性实施例中，透反射LCD基板组件包括基板，具有多个在其上的像素区域，每个像素区域均具有薄膜晶体管(TFT)；透明电极；反射膜；以及大体平面光程的调节器的透镜区域，其与每个像素区域相关联。TFT形成在像素区域中，并且透明电极位于像素区域中，以接收来自TFT的数据信号。反射膜形成在透明电极的一部分上并具有用于露出透明电极的一部分的开口。光程调节器的相关透镜区域设置在像素区域的下方并包括第一和第二透镜部，每一个均在尺寸和平面位置上与在其上方的相关像素反射和透射区域中相应的一个相对应。如上所述，第一和第二透镜部中的每一个均具有随距离其相应光轴的径向距离增加而减小的相应折射率。
根据本发明另一示例性实施例的透反射LCD包括显示面板、背光组件、以及平面光程调节器。显示面板包括如上的反射和投射区域。背光组件设置在显示面板的下方并将光提供给显示面板。光程调节器介于显示器和背光组件之间，并且如上所述，包括在尺寸和平面位置上分别与直接位于它们上方的显示面板反射和透射区域相对应的相邻第一和第二透镜部，并且该第一和第二透镜部具有随着距离其相应光轴的径向距离增加而减小的相应折射率。
以下，通过参考本发明示例性实施例的详细描述，特别是如果结合附图中的若干图示，可以得到对于本发明的改进的透反射LCD的上述和许多其它特性及优点的更好理解，其中，相同的参考标号用于表示在一副或多幅附图中所示的相同元件。
附图说明
图1是根据本发明的透反射LCD基板组件的第一示例性实施例的部分横截面图；
图2是图1的基板组件的光程调节器的第一和第二透镜部的折射率的曲线图；
图3是图1的基板组件的部分上部透视图，其示出了设置在光程调节器的一部分的上方并与其隔开的阵列面板的一部分；
图4是图1的基板组件的另一部分横截面图，其示出了阵列面板及其光程调节器之间的垂直距离；
图5是根据本发明的LCD基板组件的第二示例性实施例的部分横截面图；
图6是根据本发明的LCD基板组件的第三示例性实施例的部分横截面图；
图7是图6的基板组件的光程调节器的第一和第二透镜部的折射率的曲线图；
图8是由图6中的虚线“E”围绕的光程调节器的一部分的放大细节图；
图9是根据本发明的LCD基板组件的第四示例性实施例的部分平面图，示出了其多个像素区域；
图10是沿截线I-I’截取的图9的基板组件的横截面图；
图11是根据本发明的透反射LCD装置的第五示例性实施例的部分横截面图，其示出了透射模式的运行；以及
图12是图11的透反射LCD装置的部分横截面图，其示出了反射模式的运行。
具体实施方式
图1是根据本发明的透反射LCD的基板组件100的第一示例性实施例的部分横截面图。基板组件100包括阵列面板150以及设置在阵列面板下方的大体平面光程调节器170。阵列面板150包括透明基板110，其具有在所选区域上形成的反射膜130，以限定其上的多个像素区域111。反射膜130具有开口117，该开口将每个像素区域111分成通过分界线A彼此分开的反射区域115和透射区域117。
在运行中，光程调节器170从内部下方的光源(light supplier)接收光，并选择性地使光指向其上方的像素区域的透射区域117。由此，光程调节器170改变本将入射到阵列面板的像素反射区域115的下表面上的光的光程，并通过下述方式将其引导到阵列面板的像素透射区域117中。
如图1所示，光程调节器170包括多个连续的集光部(lightcollecting)、或对应于在其上的阵列面板150的每个像素区域111的透镜区域。每个透镜区域包括彼此紧接且邻近设置的第一和第二透镜部171和175。第一透镜部171直接设置在下方并在尺寸和平面位置上对应于其上方的像素反射区域115，以及第二透镜部175直接设置在下方并在尺寸和平面位置上对应于其上方的像素透射区域117。如图所示，四条分界线A、B、C、和D被限定在透镜区域中，即，分界线A被限定在第一和第二透镜部171和175之间，第二分界线B被限定在第一透镜部117和相邻透镜区域之间，第三分界线C邻接分界线A，以及中心分界线D对应于透镜区域的第二透镜部175的中心。
图2是在分界线B和在其右边其邻接透镜区域的对应分界线之间的每个侧面位置处的图1的光程调节器透镜区域的折射率n的曲线图。参照附图所示，第一透镜部171的折射率n作为位于两个透镜部171和175之间的分界线B和分界线A之间距离的函数连续地减小。从而，尽管第一透镜部171大体为平面状，但其作为一半部分的矩形凸透镜，以收集入射光并将其向在第一透镜部的右侧的焦点折射，该凸透镜具有位于分界线A的中点的光轴。由此，进入第一透镜部171的光线将以一角度被折射，该角度取决于距离光线进入第一透镜部171的点的光学轴的径向距离，从而使得光线传输到位于第一透镜部上方并与其相邻的像素透射区域117，而并不传输到直接位于第一透镜部上方的像素反射区域115。
图2还用曲线示出作为第二部分中的侧面位置的函数的第二透镜部175的折射率n。如图所示，折射率n在分界线C和中心分界线D之间不断地增加，然后在中心分界线D和邻近右侧的透镜区域的分界线B之间不断地减小。因此，尽管第二透镜部175也具有平坦的平面形状，其也作为具有垂直延伸穿过中心分界线D的中点的光轴的矩形凸透镜，以收集入射到第二透镜部的光，并通过直接位于第二透镜部之上的像素透射区域117的中心使其聚焦。
参考图2中的曲线可以得知，在透镜区域的分界线A和B处的相应折射率n(A)和n(B)之间的差大于在分界线D和C处的相应折射率n(D)和n(C)之间的差。
图3是图1的基板组件的透视图，其中所示的阵列面板150与对应的透镜区域170隔开，以示出后者如何收集光并通过前者的透射区域175将光聚焦。如上所述，第一透镜区域171的折射率n随着距离第一透镜部的光轴的径向距离增加而减小，该光轴垂直延伸穿过分界线A的中点，因此，该折射率具有沿与光轴同心的半圆(或在矩形透镜部情况下的半椭圆)的恒定值。因此，穿过第一透镜部171的光被折射向沿第一透镜部的光轴设置的焦点，以穿过位于第一透镜部之上且与其相邻的像素透射区域117。类似地，穿过第二透镜部175的光向沿第二透镜部的光轴设置的焦点折射，以穿过透射区域117，该光轴垂直延伸穿过分界线D的中点。
图4和图5是图1的基板组件的部分横截面图，分别示出了阵列面板150和光程调节器170之间的垂直间隔的作用。参照图4，第一透镜部171的上表面与反射膜170隔开对应于第一透镜部171的焦距的距离f。如上所述，第一透镜部171的光轴位于第一透镜部171的分界线A的中点。因此，在距离A处的光轴的径向距离r处，第一透镜部171的折射率n(r)满足公式，
n ( r ) = n ( max ) - r 2 2 fd
其中，n(max)是最大折射率(即，在分界线A的中点的折射率)，f是焦距，以及d是第一透镜部171的厚度。
应该理解，可将阵列基板150和光程调节器170之间的距离调节成大于或小于第一透镜部171的焦距f，从而使得更多或更少量的光穿过第一透镜部，以通过在第一透镜部上方并与其相邻的像素透射区域117被折射。由此，通过调节1)阵列面板150和光程调节器170之间的间距，2)最大折射率n(max)，以及3)作为距离光轴的径向距离的函数的第一透镜部171的折射率n的斜率，可将穿过第一透射部并通过透射区域117被折射的光的数量最大化。
图5是透反射LCD基板组件200的第二示例性实施例的部分横截面图，除了阵列面板250直接设置在光程调节器270的顶部上，即，在两个部件之间不存在间距以外，该基板组件与上述第一实施例的基板组件100相同。在该实施例中，将两个部件之间的间距固定，并且使其小于上述图4的第一实施例的部件间距。因此，可能无法选择地改变两个部件之间的间距来使光传递最大化，由此，在该实施例中，有必要增加第二实施例的光程调节器270的厚度d，从而使其比上述第一实施例的光程调节器170厚，以确保两个部件之间足够的有效距离，来实现通过透射区域217的光的最佳折射。
图6是根据本发明的LCD基板组件的第三示例性实施例的部分横截面图。除了光程调节器370的结构之外，第三实施例的基板组件300与上述第一实施例的基板组件100相同。
参照图6，以及上述示例性实施例，光程调节器370包括第一透镜部371和第二透镜部375，其中，第一透镜部371直接设置在阵列面板350的反射区域315的下方，并且第二透镜部375直接设置在透射部317的下方。然而，与上述实施例不同的是，第一透镜部371包括多个单独的第一透镜元件(1、2、3、...x-1、x)，并且第二透镜部375包括多个单独的第二透镜元件(11、12、...y-1、y)。两个透镜部的各个透镜元件彼此相邻且接近设置，以形成其间具有多个分界面的连续平面结构。如图所示，第一部分371的元件之间的分界面均向第二透镜部375倾斜并与光程调节器370的上表面和下表面形成锐角，而第二部分375的分界面以第二透镜部375的中心为中心对称地向光轴倾斜。
如同本领域技术人员所理解的，各个透镜元件x和y之间的分界面形成菲涅耳透镜的折射面，由此，可以得知两个透镜部371和375形成一对相邻且接近的菲涅耳透镜，该菲涅耳透镜设置在阵列面板350的像素区域311的下方。
图7是示出了作为侧面位置的函数的图6的光程调节器区域的折射率的曲线图。参照图6和图7可以知道，每个第一和第二透镜元件(1、2、3、...x-1、x)、(11、12、...y-1、y)分别具有恒定的折射率(n1、n2、n3、...nx-1、nx)和(n11、n12、...ny-1、ny)，从而产生具有典型阶梯状的曲线。此外，当第一透镜元件各个侧面位置接近第一和第二透镜部371和375之间的分界线时，第一透镜元件的各个折射率(n1、n2、n3、...nx-1、nx)单调增加。由此，紧邻第二透镜部375设置的透镜元件x具有最大折射率nx，而第一透镜元件1具有最小折射率n1。
此外，可以得知，当接近第二透镜元件的各个侧面位置接近第二透镜部375的中心时，第二透镜元件(11、12、...y-1、y)的各个折射率(n11、n12、...ny-1、ny)变大，此外，第一透镜元件(1、2、3、...x-1、x)的最大折射率nx大于第二透镜元件的最大折射率，而第一透镜元件的最小折射率小于第二透镜元件的最小折射率。
图8是由圆形虚线“E”示出的图6的光程调节器370的一部分的放大细节图。参照图6和图8，可以得知进入透镜元件3的光线L1-L4穿过透镜元件3(具有折射率n3)和透镜元件2(具有较小的折射率n2)之间的分界面，并且该光线被折射两次，第一次是在两个透镜元件之间的分界面，第二次是在透镜元件2的上表面和周围空气之间的分界面。此外，当透镜元件之间的分界面的斜率减小时，两个透镜元件的各个折射率的差增加，因此，光线的折射角也增加。
由此，当进入第一透镜部371的大部分光线(例如，L1、L2、以及L3)向像素透射区域317上方折射，光线的一小部分(例如，光线L4)可能不能有效地向相邻像素(未示出)的反射或折射区域折射。然而，由于第二透镜部375直接在像素区域317的下方居中设置，所有进入第二透镜部375的光基本上向透射区域317折射。
图9是根据本发明的透反射LCD基板组件500的第四示例性实施例的部分平面图，以及图10是沿其中的截线I-I’截取的横截面图。参照图9和图10，基板组件500包括阵列面板570和光程调节器590。阵列面板570包括诸如玻璃的光学透明绝缘基板510、以及相应的多个薄膜晶体管(TFT)530、透明电极540、以及反射膜550。
在外围区域519的格栅的相应间隙中的绝缘基板510上限定多个像素区域511，其中外围区域形成相邻像素区域511之间的边界区域。如上实施例所述，将每个像素区域511分成反射区域515和透射区域517。阵列面板570还包括多条第一信号线531、第一绝缘层521、以及多条大致与第一信号线正交排列的第二信号线535。第一信号线531形成在绝缘基板510上，并且第一绝缘层521形成在第一信号线531和绝缘基板510的上方。第一绝缘层521包括诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的电绝缘体，并用以使第二信号线535与第一信号线531绝缘。第二信号线535形成在第一信号线531和第一绝缘层521的上方，从而由相关的一对正交第一和第二信号线531和535限定出每个像素区域511。
每个TFT 530形成在相关像素区域511的对应的一个反射区域515中，并包括源电极536、栅电极532、漏电极537，以及半导体层533。栅电极532同时形成有相关的第一信号线531并与其电连接。源电极536和漏电极537同时形成有相关的第二信号线535。如图9和图10所示，源电极536连接至相关的第二信号线535，以及漏电极537与源电极536隔开并连接至相关的透明电极540。
数据驱动电路(未示出)分别连接至第二信号线535并输出相应的数据信号，该数据信号通过第二信号线535施加给源电极536。同样，扫描驱动电路(未示出)分别连接至栅电极532并输出施加给栅电极532的相应扫描信号。响应于该相应的扫描信号，将相应的数据信号施加给相应的漏电极537，并因此，施加给相应的透明电极540。
如图10所示，钝化层523形成在TFT530和第一绝缘层521的上方，以及第二绝缘层525形成在钝化层523的上方。钝化层523可由诸如氮化硅SiNx或氧化硅SiOx的电绝缘体形成。钝化层523和第二绝缘层525具有在其中形成的接触孔527，以暴露出位于下方的漏电极537的一部分。第二绝缘层525被选择性地从对应于透射区域517的区域中去除，并且被保留在与反射区域515相对应的区域中。
透明电极540形成在第二绝缘层525、钝化层523、以及漏电极537的上方。透明电极540包括透光且导电的材料，例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、或氧化锌(ZO)。
反射膜550形成在与反射区域515相对应的第二绝缘层525的区域上，以反射入射到面板上的环境光。在一个示例性实施例中，第二绝缘层525可形成有波纹、不平坦的上表面，并且反射膜550顺应地(conformingly)形成在不平坦的表面上，以随意漫射的方式反射入射的环境光。反射膜550由导电材料制成，以通过透明电极540连接至相关的漏电极537。因此，根据存在或不存在反射膜550，将像素区域511分成反射区域515和透射区域517。
图11是根据本发明的透射LCD装置700的第五示例性实施例的部分横截面图，其示出了运行的透射模式，以及图12是图11的LCD装置的部分横截面图，其示出了运行的反射模式。
参照图11和图12，显示装置700包括面板组件770、背光组件790、以及光程调节器690。面板组件770包括阵列面板670、相对面板(counter panel)750、以及介于其间的液晶层760。
阵列面板670包括透光且电绝缘的基板610，在其上设置有相应的多个TFT630、透明电极640、以及反射膜650。阵列面板670还包括像素区域611和围绕像素区域611的外围区域619。每个像素区域611均包括透射区域617和反射区域615，并且透射区域617为矩形形状。由此，阵列面板670与图9和图10以及上述的阵列面板基本相同，因此为了简要，省略对它们的进一步描述。
阵列面板670的第二绝缘层625包括突出部626以及设置在面板的反射区域615中的不平坦或褶皱的上表面。在表面上形成反射膜650，以增强器反射效率。多个隔离件740选择性地设置在突出部626上，以保持阵列面板670和相对面板750之间的间距。
相对面板750设置在阵列面板670的上方，该阵列面板具有在它们之间设置的液晶层760。将相对面板750分成对应于阵列面板670的像素区域611的透明显示区域以及对应于其外围区域619的不透明区域。相对面板750包括透明的上基板710、黑色矩阵(blackmatrix)715、多个滤色器720、共电极730、以及隔离件740。相对面板750的上基板710由诸如玻璃的透光材料制成。阵列面板670的绝缘基板610和相对面板750的上基板710均可由聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚醚砜(polyethersulfone，PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol，PVA)、聚萘二甲酸乙二醇脂(polyethylene naphthalate，PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、或环烯烃聚合物(cyclo-olefin polymer，COP)。优选地，上基板710和绝缘基板610显示出各项同性的光学特性。
黑色矩阵715形成在面板区域中，通过该黑色矩阵可理想地阻止光穿过。由此，黑色矩阵715防止光进入或离开面板的区域，其中不能在该区域中控制液晶分子的定向。黑色矩阵715可由诸如铬(Cr)的金属、或诸如氧化铬(CrOx)或氮化铬(CrNx)的金属化合物形成，或优选地由不透明的有机材料(例如，炭黑和一些颜料或染料化合物)形成。颜料和染料化合物可包括红、绿、以及蓝颜料和染料。在一个可选的实施例中，可通过沉积不透明光刻材料，随后使用光刻工艺将该材料图样化，来形成黑色矩阵715。也可通过重叠多个滤色器720来形成黑色矩阵715。
滤色器720形成在相对面板750的显示区域中，并选择性地传输具有特定波长(即，对应于红色、绿色、以及蓝色(RGB))的光。在可选实施例中，可在阵列面板670的钝化层623的相应区域上形成滤色器720。
在上基板710上形成黑色基板715和滤色器720之后，在上基板的整个下表面的上方形成共电极730。共电极730由透明且导电的材料(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、或氧化锌(ZO))形成。在另一可选实施例中，共电极730可与透明电极640及反射膜650平行地设置在阵列面板670的绝缘基板610上。
隔离件740设置在共电极730上与黑色矩阵715相对应的位置，以保持阵列面板670和相对面板750之间的期望间距。在图11和图12所示的特定实施例中，隔离件740为柱形隔离件，其由图样化工艺形成在特定的位置。然而，在可选的实施例(未示出)中，隔离件740可包括分散设置的球形、或球状的隔离件，或可选地，可包括球状和柱形隔离件的混合。
通过密封剂(未示出)密封介于阵列面板670和相对面板750之间的液晶层760的边缘，以防止液晶层从面板中漏出。液晶材料的分子可根据所选的液晶操作的模式(例如，扭转向列(TN)、垂直配向(VA)、混合扭转向列(MTN)、或类似模式)呈现多种定向。
阵列面板670和相对面板750可包括配向膜(未示出)，以使液晶分子定向，并且还可以包括存储电容器(未示出)，用于保持相应透明电极640和共电极730之间的相应电压。透明电极640和共电极730之间所施加的相应电压在液晶层760中产生电场，该电场确定与透明电极640相关的层760的一部分中的分子的定向，以调节穿过其中的入射光的偏振。将光经由两个光程传输穿过液晶层760。如图11所示，在这些“透射”光中，由内部光源(例如，下面所述的背光组件790)产生的光通过阵列面板670的透射区域617的下表面进入面板组件770，并且穿过上述的液晶层760。如图12所示，在另一种“反射”光程中，外部环境光通过相对面板750的上表面进入面板组件770并且被液晶层760和相对面板750从反射膜615反射回来。
如图11和图12所示，背光组件790设置在显示面板770的下方，以在显示装置700以透射模式运行时，向显示面板770提供内部光源。背光组件790包括光源791和光学单元795。光源791与光学单元795邻近设置并向后者提供光。光学单元795调节由光源791向显示面板770提供的光的分配、方向、以及强度。
如图所示，光程调节器690介于显示面板770和背光组件790之间。在图11和图12所示的特定示例性实施例中，光程调节器690是膜型调节器，其与显示面板770隔开。然而，在另一可选实施例中，光程调节器可与阵列面板670整体形成。
如上述示例性实施例中，光程调节器690包括第一和第二透镜部691和695，分别对应于设置在它们上方的像素反射和透射区域615和617。每个第一透镜部691配置成在其中任何位置的折射率作为距离在两个透镜部690、695之间的分界线中点处的垂直光轴的径向距离的函数连续地减小。结果，基本上所有来自光源791的穿过第一透镜部691的光通过在第一透镜部上方并与其相邻的透射区域617被折射。
每个第二透镜部695配置成在其中任何位置的折射率作为距离在该部分的中心处的垂直光轴的径向距离的函数连续地减小，使得基本上所有来自背光组件790的穿过第二透镜部795的光也通过直接位于第二透镜部上方的透射区域617被折射。
根据在此描述和示出的本发明的示例性实施例中，透反射LCD装置的光程调节器调节来自内部光源的不能入射在阵列面板的反射区域上的光的路径，并将光导向阵列面板的透射区域，从而降低光损失并增加LCD的透光率。作为透光率增加的结果，在没有透光率损失的情况下，面板的反射区域可做得更大，从而改进了装置的光反射率和透光率并降低了产生给定等级的显示图像亮度所需的功率值。
本领域技术人员应该理解，在不背离本发明的主旨和范围的情况下，可对本发明的材料、装置、结构、以及方法进行许多修改、等同替换、以及改变。据此，本发明的范围不应该局限于在此所述和示出的特定实施例，因为它们实质上仅是示例性的，相反，这些实施例应该与下面所附的权利要求以及它们的功能等同物完全相称。

Claims (21)

1.一种LCD基板组件，包括：
大体平面的阵列面板，具有像素区域，
其中，所述像素区域被分界线分成透射区域和反射区域，所述反射区域具有设置在其中的反射膜；以及
大体平面的光程调节器，设置在所述阵列面板的下方并包括第一透镜部，所述第一透镜部在尺寸和平面位置上与所述像素反射区域相对应，
其中，所述第一透镜部具有垂直延伸穿过上方的所述像素透射和反射区域之间的分界线中点的光轴，以及随着距离其所述光轴的径向距离增加而减小的折射率。
2.根据权利要求1所述的基板组件，其中，所述光程调节器还包括第二透镜部，所述第二透镜部与所述第一透镜部相邻并邻接布置，并且在尺寸和平面位置上对应于所述像素透射区域。
3.根据权利要求2所述的基板组件，其中，所述第二透镜部具有垂直延伸穿过上方的所述像素透射区域的中心的光轴，以及随着距离其所述光轴的径向距离增加而减小的折射率。
4.根据权利要求3所述的基板组件，其中，所述第一透镜部的所述折射率的最大值及最小值之间的差大于所述第二透镜部的所述折射率的最大值及最小值之间的差。
5.根据权利要求3所述的基板组件，其中，在所述第一透镜部的所述光轴处的所述折射率大于在所述第二透镜部的所述光轴处的所述折射率。
6.根据权利要求3所述的基板组件，其中，所述第一透镜部包括多个第一透镜元件，所述多个第一透镜元件之间具有分界面，并且所述分界面与所述光程调节器的上下表面形成锐角。
7.根据权利要求6所述的基板组件，其中，每个所述第一透镜元件均具有恒定的折射率，并且所述第一透镜元件的相应折射率随着距离所述第一透镜部的所述光轴的径向距离增加而减小。
8.根据权利要求3所述的基板组件，其中，所述第二透镜部包括多个第二透镜元件，所述多个第二透镜元件之间具有分界面，并且所述分界面向所述第二透镜部的所述光轴倾斜。
9.根据权利要求8所述的基板组件，其中，每个所述第二透镜元件均具有恒定的折射率，并且所述第二透镜元件的相应折射率随着距离所述第二透镜部的所述光轴的径向距离增加而减小。
10.根据权利要求1所述的基板组件，其中，所述光程调节器与所述阵列面板隔开。
11.根据权利要求1所述的基板组件，其中，所述光程调节器与所述阵列面板整体形成。
12.一种LCD基板组件，包括：
基板，具有多个像素区域；
薄膜晶体管，形成在每个所述像素区域中；
透明电极，位于每个所述像素区域中并被设置成接收来自相关的一个所述薄膜晶体管的数据信号；
反射膜，形成在相关的一个所述透明电极的一部分上，并具有暴露出所述相关透明电极的一部分的开口；以及
大体平面的光程调节器，设置在所述基板的下方并具有与每个所述像素区域相关的邻近的第一透镜部和第二透镜部，
其中，每个所述第一透镜部具有相应的折射率，所述折射率随着距离所述第一和所述相邻的第二透镜部之间的分界线的距离增加而减小。
13.根据权利要求12所述的基板组件，还包括：
第一信号线，形成在所述基板上并被设置成将相应的选择信号传输给相关的所述薄膜晶体管；
第一绝缘层，形成在所述第一信号线上；以及
第二信号线，形成在所述第一绝缘层上并大体与所述第一信号线正交排列，以响应于所述选择信号，将相应的数据信号传输给相关的所述薄膜晶体管。
14.根据权利要求12所述的基板组件，其中，每个所述像素区域均包括对应于其中的所述反射膜的反射区域以及对应于所述反射膜的所述开口的透射区域。
15.根据权利要求14所述的基板组件，其中，所述光程调节器的每个所述第一透镜部和第二透镜部在尺寸和平面位置上分别与上方的所述相关像素的所述反射区域和透射区域相对应。
16.一种显示装置，包括：
显示面板，包括多对相邻反射区域和透射区域，并且所述显示面板用于显示图像；
大体平面的背光组件，设置在所述显示面板的下方并且用于将光传输通过所述显示面板；以及
大体平面的光程调节器，介于所述显示面板和所述背光组件之间并且包括第一透镜部，每个所述第一透镜部均与所述显示面板的相应的相邻的所述反射区域和透射区域对相关并在尺寸和平面位置上与其所述反射区域相对应，
其中，每个所述第一透镜部均具有垂直延伸穿过其所述相关对的所述反射区域和透射区域之间的分界线中点的光轴以及随着距离所述光轴的径向距离增加而减小的折射率。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述光程调节器还包括第二透镜部，每个所述第二透镜部分别与所述相邻的反射区域和透射区域对相关联并且在尺寸和平面位置上与其所述透射区域相对应，以及所述第二透镜部用于将由所述背光组件提供的光向所述透射区域折射。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述第二透镜部具有随着距离所述第二透镜部的中心的径向距离增加而减小的折射率。
19.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述背光组件包括：光源；以及
大体平面的光学单元，与所述光源相邻设置并用于分配从所述光源发出的光以及将其导向所述显示面板。
20.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述显示面板包括：
阵列面板，设置在所述光程调节器的上方并包括像素区域，每个像素区域均被分成相关的所述邻近反射区域和透射区域对；
相对面板，面对所述阵列面板；以及
液晶层，介于所述阵列面板和所述相对面板之间。
21.根据权利要求20所述的显示装置，其中，所述阵列面板还包括：
绝缘基板；
薄膜晶体管，形成在所述绝缘基板上；
绝缘层，形成在所述绝缘基板的上方并在与所述反射和透射区域相对应的区域中具有不同的厚度；
透明电极，形成在所述绝缘层上并连接至所述薄膜晶体管；以及
反射膜，形成在所述透明电极上并具有暴露出所述透明电极的开口。
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