CN1885121A - 液晶显示器 - Google Patents

液晶显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN1885121A
CN1885121A CNA2006100908534A CN200610090853A CN1885121A CN 1885121 A CN1885121 A CN 1885121A CN A2006100908534 A CNA2006100908534 A CN A2006100908534A CN 200610090853 A CN200610090853 A CN 200610090853A CN 1885121 A CN1885121 A CN 1885121A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
lcd
display panel
reflective polarizer
along
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006100908534A
Other languages
English (en)
Inventor
金宰贤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1885121A publication Critical patent/CN1885121A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/13362Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • G02F1/133541Circular polarisers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • G02F1/133545Dielectric stack polarisers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/01Function characteristic transmissive
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/09Function characteristic transflective

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

一种液晶显示器,其备有在吸收偏振器和背光单元之间提供的反射偏振器和光延迟器。这一结构重复利用在常规LCD中通常通过吸收去除的光,用来进行显示,从而提高了LCD的光效率和显示亮度。

Description

液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器(LCD)。
背景技术
通常,LCD包括一对分别在其内表面具有电极的屏板,以及插入到所述屏板之间的介电各向异性液晶(LC)层。在LCD中,场发生电极之间的电势差的变化,即由电极生成的电场的强度的变化,改变穿过LC层的光的透射率,于是通过控制电极之间的电势差获得了预期的图像。
根据用于图像显示的光源的种类,将LCD划分为三种类型:透射型、反射型和透射反射型。在透射型LCD中,采用背光从后面照射像素。在反射型LCD中,利用来自周围环境的入射光从前面照射像素。透射反射型LCD结合了透射型和反射型的特征。在诸如室内环境的中等光条件下,或者在完全黑暗的条件下,透射反射型LCD以透射模式运行,在诸如户外环境的非常亮的条件下,以反射模式运行。
透射型LCD和透射反射型LCD广泛应用于LCD领域,因为与反射型LCD相比它们具有较高的显示亮度。
但是,在这两种类型的LCD中,附着于LCD的下表面的偏振器吸收大约50%的来自背光的光,因此,只有剩余的50%用于显示。因此,透射型/透射反射型LCD的光效率和显示亮度都不尽如人意。
发明内容
根据本发明的一方面,提供了一种LCD,其包括:显示屏板;在所述显示屏板之下提供的反射偏振器,以透射沿第一方向线偏振的光,反射沿垂直于第一方向的第二方向线偏振的光;在所述反射偏振器之下提供的光延迟器;以及在所述光延迟器下提供的背光单元,其包括向所述显示屏板提供光的光源。
在这一结构中,所述反射偏振器由两种媒质的交替层构成,所述两种媒质沿第一方向具有相同折射率,沿第二方向具有不同折射率。
所述LCD还可以包括:在所述显示屏板和所述反射偏振器之间提供的第一吸收偏振器,所述第一吸收偏振器的透射轴可以处于所述第一方向。
所述LCD还可以包括:附着于所述显示屏板的上表面的第二吸收偏振器,所述第二吸收偏振器的透射轴可以处于所述第二方向。
所述光延迟器具有慢轴和快轴,所述的两个轴之间的相位差可以是四分之一波长,从而将圆偏振光转换为线式偏振光,或者将线偏振光转换为圆偏振光。所述光延迟器的快轴或慢轴可以形成于相对于所述第一方向或第二方向的±45°处。
所述背光单元还可以包括用于将光朝所述显示屏板反射的反射板,显示屏板提供于所述背光单元之上。
根据本发明的另一方面,提供了一种LCD,其包括:显示屏板;在所述显示屏板之下提供的反射偏振器,其包括选择性反射膜和光延迟膜,所述选择性反射膜透射沿第一方向线偏振的光,反射沿垂直于所述第一方向的第二方向线偏振的光,所述光延迟膜涂覆于所述选择性反射膜的下表面上;以及在所述反射偏振器下提供的背光单元,其包括向所述显示屏板提供光的光源。
这里,所述反射偏振器由两种媒质的交替层构成,所述两种媒质沿第一方向具有相同折射率,沿第二方向具有不同折射率。
所述LCD还可以包括:在所述显示屏板和所述反射偏振器之间提供的第一吸收偏振器,所述第一吸收偏振器的透射轴可以处于所述第一方向。
所述LCD还可以包括:附着于所述显示屏板的上表面的第二吸收偏振器,所述第二吸收偏振器的透射轴可以处于所述第二方向。
所述光延迟膜具有慢轴和快轴,所述的两个轴之间的相位差可以是四分之一波长,从而将圆偏振光转换为线式偏振光,或者将线偏振光转换为圆偏振光。所述光延迟膜的快轴或慢轴可以形成于相对于所述第一方向或第二方向的±45°处。
可以通过固化液晶获得所述光延迟膜。
所述背光单元还可以包括用于将光朝所述显示屏板反射的反射板,显示屏板提供于所述背光单元之上。
附图说明
图1是根据本发明实施例的LCD的薄膜晶体管(TFT)阵列板的布局图。
图2是根据本发明实施例的LCD的公共电极板的布局图。
图3是包含图1的TFT阵列板和图2的公共电极板的LCD的布局图。
图4是沿图3的IV-IV′线得到的示意性截面图。
图5分别示出了沿图3的V-V′线和V′-V″线得到的示意性截面图。
图6示出了根据本发明实施例的LCD的示意性截面图。
图7是比较在根据本发明的LCD中具有和没有反射偏振器和光延迟器的部分之间的光效率和光路径的图示。
图8示出了图6所示的LCD中光的偏振态。
图9示出了根据本发明另一实施例的LCD的示意性截面图。
图10示出了图9所示的LCD中光的偏振态。
图11是根据本发明实施例的反射偏振器的透视图。
图12示出了由根据本发明实施例的反射偏振器反射的光的光路。
图13是说明根据本发明实施例的反射偏振器的基本结构的透视图。
图14是说明根据本发明实施例的反射偏振器的反射和透射特性的曲线图。
具体实施方式
下文中将参考附图更为充分地描述本发明,附图中展示了本发明的示范性实施例。不过,本发明可以以许多不同的形式实施,不应被视为受限于此处所述的实施例。
在下文中,将参考图1到图5对根据本发明的示范性实施例的LCD予以详细说明。
图1是根据本发明实施例的LCD的薄膜晶体管(TFT)阵列板的布局图,图2是根据本发明实施例的LCD的公共电极板的布局图,图3是包含图1的TFT阵列板和图2的公共电极板的LCD的布局图,图4是沿图3的IV-IV′线得到的截面图,图5分别示出了沿图3的V-V′线和V′-V″线得到的截面图。
参考图1到图5,根据本发明实施例的LCD包括彼此相对的TFT阵列板100和公共电极板200,以及插入到其间的LC层3。
首先,将在下文中参考图1、图3和图5对TFT阵列板100的基本结构予以说明。
在由透明玻璃或塑料构成的绝缘基板110上形成多个栅极线121和多个存储电极线131。
用于传输栅极信号的栅极线121基本沿水平方向延伸。每一栅极线121包括多个向下突出的栅电极124和具有较大尺寸从而连接至不同的层或外部装置的端部129。可以将用于生成栅极信号的栅极驱动器(未示出)安装在附着于基板110上的柔性印刷电路膜(未示出)上,或者将其直接安装在基板110上。否则,可以将栅极驱动器集成到基板110内。在这种情况下,栅极线121直接连接至栅极驱动器。
存储电极线131接收预定电压。每一存储电极线131包括基本平行于栅极线121的主干线和从主干线基本沿垂直方向延伸的多对存储电极133a和133b。每一存储电极线131放置在两个相邻的栅极线121之间。存储电极线131的主干线靠近所述两条栅极线中位于下方的一条。每一存储电极133a具有连接至主干线和自由端之一的固定端。每一存储电极133b具有一固定端和两个自由端,所述固定端尺寸较大,连接至主干线之一,所述两个自由端包括直自由端和弯(crooked)自由端。但是,存储电极线131的形式和布局可以具有多种变化。
栅极线121和存储电极线131可以由下述材料构成:诸如Al和Al合金的含铝(Al)金属、诸如Ag和Ag合金的含银(Ag)金属、诸如Cu和Cu合金的含铜(Cu)金属、诸如Mo和Mo合金的含钼(Mo)金属、铬(Cr)、钛(Ti)或钽(Ta)。可以将栅极线121和存储电极线131配置为多层结构,其中,包括至少两个具有不同物理特性的导电层(未示出)。在这样的结构中,所述两个导电层中的一个由低电阻率金属构成,例如含有Al的金属、含有Ag的金属、含有Cu的金属等,从而降低栅极线121和存储电极线131中的信号延迟或电压降。构成另一个导电层的材料具有良好的物理、化学特性,以及与诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的其他材料的良好的电接触特性。例如,可以采用含有Mo的金属、Cr、Ta、Ti等形成同一层。所述两个层的组合的可取实例为下方Cr层和上方Al(或Al合金)层,以及下方Al(或Al合金)层和上方Mo(或Mo合金)层。除了上面列举的材料以外,可以采用各种金属和导体形成栅极线121和存储电极线131。
栅极线121和存储电极线131的所有侧面都可以相对于基板110的表面倾斜大约30°到80°。
在栅极线121和存储电极线131上形成由氮化硅(SiNx)或者氧化硅(SiO2)构成的栅极绝缘层140。
在栅极绝缘层140上形成由氢化非晶硅(简称a-Si)或多晶硅构成的多个线状半导体151。每一线状半导体151基本上沿垂直方向延伸,其包括多个沿相应的栅电极124延伸的突起154。线状半导体151在栅极线121和存储电极线131的附近扩大,从而对其广泛覆盖。
在线状导体151上形成多个线状欧姆接触161和岛状欧姆接触165。欧姆接触161和165可以由N+氢化非晶硅构成,所述N+氢化非晶硅由诸如磷(P)或硅化物的N型杂质高度掺杂。线状欧姆接触161包括多个突起163。在半导体151的突起154上放置一组突起163和岛状欧姆接触165。
线状半导体151以及欧姆接触161和165的所有侧面都可以相对于基板110的表面倾斜大约30°到80°的角。
多个数据线171和多个漏电极175形成于欧姆接触161、165和栅极绝缘层140上。
用于传输数据信号的数据线171基本上沿垂直方向延伸,从而与栅极线121和存储电极线131的主干线交叉。每对存储电极133a和133b放置在两个相邻的数据线171之间。每一数据线171包括多个朝相应的栅电极124延伸的源电极173和用于连接不同层或外部装置的具有较大尺寸的端部179。可以将用于生成数据信号的数据驱动器(未示出)安装在附着于基板110上的柔性印刷电路膜(未示出)上,或者将其直接安装在基板110上。否则,可以将数据驱动器集成到基板110内。在这种情况下,数据线171直接连接至数据驱动器。
漏电极175以栅电极124为中心与源电极173相对。每一漏电极175包括具有较大尺寸的扩大部分和受到弯曲源电极173部分围绕的条状端部。
栅电极124、源电极173、漏电极175和半导体151的突起154形成TFT。在源电极173和漏电极175之间提供突起154,在突起154内形成TFT沟道。
数据线171和漏电极175可以由诸如Mo、Cr、Ta或Ti,或者其合金的难熔金属构成,并且可以将其配置为包括难熔金属层(未示出)和低电阻率导电层(未示出)的多层结构。所述多层结构的可取实例为由Cr、Mo或Mo合金之一构成的下层以及由Al或Al合金构成的上层。另一实例是由Mo或Mo合金构成的下层、由Al或Al合金构成的中间层、以及由Mo或Mo合金构成的上层。除了上文列举的材料之外,可以采用各种金属和导体形成数据线171和漏电极175。
数据线171和漏电极175的所有侧面都可以相对于基板110的表面倾斜大约30°到80°的角。
欧姆接触161和165仅存在于下衬半导体151和上覆的数据线171之间,以及上覆的漏电极175和下衬半导体151之间,从而降低其间的接触电阻。所形成的大多数线状半导体151都比数据线171窄,但是正如上文所述,其局部在与栅极线121或存储电极线131交叉的位置附近扩大,以防止数据线171被短路。在数据线171和漏电极175未对其覆盖的位置,以及在源电极173和漏电极175之间局部暴露线状半导体151。
钝化层180形成于数据线171、漏电极175和半导体151的暴露部分上。钝化层180的顶面可以是平的。可以将钝化层180配置为由诸如SiNx或SiO2的无机绝缘体或有机绝缘体构成的单层。在这种情况下,用于钝化层180的可取有机绝缘体具有低于4.0的低介电常数和/或低光敏性。也可以将钝化层180配置为双层结构,所述双层结构包括下方无机绝缘体层和上方有机绝缘体层。这一结构具有突出的绝缘性能,避免对半导体151的暴露部分造成损害。
钝化层180具备多个接触孔182和185,数据线171的端部179和漏电极175的扩大部分分别通过接触孔182和185暴露。在钝化层180和栅极绝缘层140内形成多个接触孔181,栅极线121的端部129通过所述接触孔181暴露。
多个像素电极191、多个跨路83和多个接触辅助物81和82形成于钝化层180上。它们可以由诸如ITO或IZO的透明导体构成,或者由诸如Al、Ag、Cr或其合金的反射金属构成。
像素电极191通过接触孔185物理连接和电连接至漏电极175,以接收来自漏电极175的数据电压。提供有数据电压的像素电极191与公共电极板200的公共电极270协同产生电场,所述电场决定插入到两个电极191和270之间的LC层3内的LC分子的取向。根据LC分子的取向,改变穿过LC层3的光的偏振。每组像素电极191和公共电极270形成能够在关闭TFT之后存储外加电压的LC电容器。
为了增强LC电容器的电压存储能力,进一步提供存储电容器。像素电极191和通过接触孔182和185连接至像素电极191的漏电极175的扩大部分与存储电极133a和133b以及存储电极131的主干线相交叠。以存储电极线131与像素电极191以及与之电连接的漏电极175相交叠实现了存储电容器。
接触辅助物81和82分别经由接触孔181和182连接到栅极线121的端部129和数据线171的端部179。接触辅助物81和82补充暴露的端部129和179以及外部装置之间的粘附力,并对它们进行保护。
跨路83跨越栅极线121。彼此向上和向下相互邻接的每对跨路83分别通过接触孔183a和183b连接至存储电极线131的暴露主干线和存储电极133b的暴露的直自由端。可以采用跨路83和具有存储电极133a和133b的存储电极线131修复在栅极线121和/或数据线171内产生的任何缺陷。
在下文中将参照图2和图4对公共电极板200的基本结构予以说明。
在由透明玻璃或塑料构成的绝缘基板210上提供被称作“黑矩阵”的光阻挡构件220。光阻挡构件220由对应于栅极线121、数据线171和TFT的部分构成,以防止光通过像素电极191之间的壁垒泄漏。
在具有光阻挡构件220的基板210上形成多个滤色器230。它们当中的大多数放置在由光阻挡构件220划界的孔径区域内。滤色器230可以在垂直方向上沿相应的像素电极191延伸。每一滤色器230可以显示红色、绿色或蓝色之一。
在光阻挡构件220和滤色器230上形成涂覆层250,以防止滤色器230暴露出来,并提供平整表面。涂覆层250可以由有机绝缘体构成。可以省略涂覆层250。
在涂覆层250上形成由诸如ITO或IZO的透明导体构成的公共电极270。
分别在屏板100和200的内表面上涂覆配向层11和21。它们可以是垂直配向层。
偏振器12和22分别附着于屏板100和200的外表面。它们的透射轴以直角互相交叉。这里,所述透射轴中的任何一个可以平行于栅极线121。
LC层3内的LC分子具有负介电各向异性。在没有电场时,它们基本垂直于两个屏板100和200的表面配向。在这种情况下,入射光不能通过偏振方向互相垂直的偏振器12和22。
在向公共电极270提供公共电压,向像素电极191提供数据电压时,在LC层3中产生垂直于两个屏板100和200的表面的电场。LC层3内的LC分子响应所述电场开始将其取向改为垂直于所述电场的方向。
图6示出了根据本发明实施例的LCD的示意性截面图。
除了图1到图5中所示的TFT阵列板100、公共电极板200和LC层3之外,所述LCD还包括吸收偏振器12、反射偏振器13、光延迟器14和背光单元500。
参考图6,吸收偏振器12附于TFT阵列板100的下表面,将反射偏振器13和光延迟器14按顺序设置在吸收偏振器12之下。将背光单元500设置在光延迟器14之下,在背光单元500的下表面上提供反射板510。
反射偏振器13透射沿X方向()线偏振的入射光,反射沿垂直于X方向()的Y方向(⊙)线偏振的入射光。图11示出了反射偏振器13的结构,接下来将对其予以详细说明。同时,吸收偏振器12透射沿X方向()线偏振的入射光,并吸收沿Y方向(⊙)线偏振的入射光。因此,穿过反射偏振器13的光也能穿过吸收偏振器12。
设置在反射偏振器13之下的光延迟器14具有慢轴和快轴。因此,穿过快轴的光获得了比穿过慢轴的光更快的相位。在该实施例中,两轴之间的相位差为四分之一波长,从而将圆偏振光转换为线偏振光,或者将线偏振光转换为圆偏振光。所述的两个轴相互垂直,并且分别形成于偏振器12、22和13的透射轴的±45°处。
图7是比较在根据本发明的LCD中具有和没有反射偏振器和光延迟器的部分之间的光效率和光路径的图示。
图7的左侧示出了只具有吸收偏振器12,没有反射偏振器13和光延迟器14的LCD的部分。在这种情况下,可以只采用X方向()的光显示。然而,在偏振器12和13以及光延迟器14全部提供于屏板100和背光单元500之间的情况下,如图7的右侧所示,还可以通过光的再利用过程采用Y方向(⊙)的光与X方向()的光一起进行显示。
图8示出了图6所示的LCD中光的偏振态。该图只示出了对光的偏振具有影响从而使背光单元500发射的光入射到阵列板100上的主要组件。
参考图8,背光单元500发射的光(T)入射到光延迟器14上,并沿各个方向发射出去。光延迟器14在没有偏振的情况下透射所有的入射光(T)。之后,所述光入射到反射偏振器13上。反射偏振器13仅透射入射光(T)中沿X方向()的光,反射沿Y方向(⊙)的光。在下文中,将对穿过反射偏振器13的光(T1)和由反射偏振器13反射的光(T2)的后继路径单独说明。
透射光(T1)入射到吸收偏振器12上,之后,由于偏振器12的透射轴沿X方向(),因而穿过偏振器12。之后,光(T1)入射到TFT阵列板100上。
另一方面,由反射偏振器13反射的光(T2)再次入射到光延迟器14上。之后,光(T2)穿过光延迟器14。通过光延迟器14将光(T2)转换为逆时针方向的圆偏振光。所述逆时针圆偏振光入射到背光单元500的反射板510上,之后受到反射板510的反射。凭借反射,将逆时针圆偏振光转换为顺时针方向圆偏振光。之后,顺时针方向圆偏振光穿过光延迟器14。所述顺时针方向圆偏振光被转换为X方向()的线偏振光。
由于以这种方式将反射光(T2)转换为了X方向的线偏振光,因此,所述光可以在其穿过反射偏振器13和吸收偏振器12之后抵达阵列板100。在本发明中,以这种方法,对在常规LCD中通常通过吸收去除的光进行重复利用,用来显示,从而提高了LCD的光效率和显示亮度。
图9示出了根据本发明另一实施例的LCD的示意性截面图。
图9中的LCD省略了图6中的吸收偏振器12。由于反射偏振器13和吸收偏振器12的透射轴处于同一方向(),因此,两个偏振器12和13以类似的方式起作用,这使得省略吸收偏振器12成为可能。
没有吸收偏振器12的LCD具有如下特征。
通常,吸收偏振器比反射偏振器表现出更高的偏振效率。因此,包含吸收偏振器12的LCD能够比没有吸收偏振器12的LCD更为生动地显示图像。但是,没有吸收偏振器12的LCD降低了制造成本,简化了制造工艺。
因此,可以将额外采用吸收偏振器12的实施例应用于要求更高显示质量的LCD上,可以将省略吸收偏振器12的实施例应用于要求较低制造成本的LCD上。
图10示出了图9所示的LCD中光的偏振态。图10所示的光的偏振态等价于图8所示的光的偏振态,除了省略了吸收偏振器12。
在下文中,将对反射偏振器13予以详细说明。
图11是根据本发明实施例的反射偏振器的透视图,图12示出了由图11的反射偏振器反射的光的光路,图13是说明图11的反射偏振器的基本结构的透视图,图14是说明图11的反射偏振器的透射特性的曲线图。
参考图11到图13,反射偏振器13由两种不同媒质的交替层(ABAB...)构成。所述两种媒质A和B沿一个方向具有不同的折射率,沿另一方向具有相同的折射率。在两种媒质A和B之间的界面处,只有沿两种媒质A和B具有不同折射率的方向入射的光的一部分受到反射,其余部分得到透射,而沿两种媒质A和B具有相同折射率的方向入射的光则全部透射。这些现象发生在所述两种媒质A和B的每一界面处。因此,沿两种媒质A和B具有相同折射率的方向入射到反射偏振器13上的光全部透射,而沿两种媒质A和B具有不同折射率的方向入射到反射偏振器13上的光大部分受到反射。
例如,当利用具有如下面的表1所示的反射特性的两种媒质A和B形成反射偏振器13时,所得到的反射偏振器实际上显示出了图14所示的透射和反射特性。
表1
  媒质A   媒质B
  折射率(x方向)   1.57   1.57
  折射率(y方向)   1.86   1.57
  折射率(z方向)   1.57   1.57
表1中所述x、y、z方向等价于图13中的x、y、z方向。
图14的曲线图示出了沿两种媒质A和B具有相同折射率的x方向的光受到轻微反射,而沿两种媒质A和B具有不同折射率的y方向的光则几乎100%受到反射。
对于上述反射偏振器13,可以采用双亮度增强膜。
同时,在上述实施例中,在反射偏振器13之下设置光延迟器14。或者,可以以集成的方式形成反射偏振器和光延迟器。
在这种情况下,可以通过固化(curing)LC分子获得光延迟器。具体而言,在反射偏振器的下表面涂覆感光配向层,之后对其曝光以形成配向轴。在形成配向轴之后,在其上涂覆LC分子,之后使其固化,从而在反射偏振器上完成光延迟器的制作。用这样的方式形成的光延迟器显著薄于单独制作的光延迟器14。这一光延迟器也具有慢轴和快轴。所述的两个轴中的任何一个都可以形成于相对于反射偏振器的透射轴的±45°处。
在本发明的上述实施例中,在公共电极板200内形成公共电极270。但是,本发明还适用于在同一屏板内形成公共电极和像素电极的结构。
根据本发明的实施例,如上所述,在吸收偏振器和背光单元之间提供反射偏振器和光延迟器。这一结构能够重复利用在常规LCD中通常由吸收偏振器吸收的光,以利用其进行显示。因此,提高了LCD的光效率和显示亮度。
不应将本发明视为仅限于上述具体实例,而是应当将其理解为覆盖权利要求充分阐明的本发明的所有方面。在看过本说明书本身之后,对于那些本发明所属领域的技术人员而言,本发明可以适用的各种修改、等价工艺以及各种结构是非常显而易见的。
本申请要求于2005年6月24日提交的韩国专利申请No.10-2005-0054845的优先权,在此将其全文引入以供参考。

Claims (20)

1.一种液晶显示器,包括:
显示屏板;
在所述显示屏板之下提供的反射偏振器,以透射沿第一方向线偏振的光,反射沿垂直于所述第一方向的第二方向线偏振的光;
在所述反射偏振器之下提供的光延迟器;以及
在所述光延迟器下提供的背光单元,其包括向所述显示屏板提供光的光源,
其中,所述反射偏振器由两种媒质的交替层构成,所述两种媒质沿所述第一方向具有相同折射率,沿所述第二方向具有不同折射率。
2.如权利要求1所述的液晶显示器,还包括在所述显示屏板和所述反射偏振器之间提供的第一吸收偏振器。
3.如权利要求2所述的液晶显示器,其中,所述第一吸收偏振器的透射轴处于所述第一方向。
4.如权利要求3所述的液晶显示器,还包括附着于所述显示屏板的上表面的第二吸收偏振器。
5.如权利要求4所述的液晶显示器,其中,所述第二吸收偏振器的透射轴处于所述第二方向。
6.如权利要求1所述的液晶显示器,其中,所述光延迟器具有慢轴和快轴,所述的两个轴之间的相位差为四分之一波长,从而将圆偏振光转换为线偏振光,或者将线偏振光转换为圆偏振光。
7.如权利要求6所述的液晶显示器,其中,所述光延迟器的快轴或慢轴形成于相对于所述第一方向或所述第二方向的±45°处。
8.如权利要求1所述的液晶显示器,其中,所述背光单元包括用于将光朝所述显示屏板反射的反射板,所述显示屏板提供于所述背光单元之上。
9.一种液晶显示器,包括:
显示屏板;
在所述显示屏板之下提供的反射偏振器,其包括选择性反射膜和光延迟膜,所述选择性反射膜透射沿第一方向线偏振的光,反射沿垂直于所述第一方向的第二方向线偏振的光,所述光延迟膜涂覆于所述选择性反射膜的下表面上;以及
在所述反射偏振器下提供的背光单元,其包括向所述显示屏板提供光的光源,
其中,所述反射偏振器由两种媒质的交替层构成,所述两种媒质沿所述第一方向具有相同折射率,沿所述第二方向具有不同折射率。
10.如权利要求9所述的液晶显示器,还包括在所述显示屏板和所述反射偏振器之间提供的第一吸收偏振器。
11.如权利要求10所述的液晶显示器,其中,所述第一吸收偏振器的透射轴处于所述第一方向。
12.如权利要求11所述的液晶显示器,还包括附着于所述显示屏板的上表面的第二吸收偏振器。
13.如权利要求12所述的液晶显示器,其中,所述第二吸收偏振器的透射轴处于所述第二方向。
14.如权利要求9所述的液晶显示器,其中,所述光延迟膜具有慢轴和快轴,所述两个轴之间的相位差为四分之一波长,从而将圆偏振光转换为线偏振光,或者将线偏振光转换为圆偏振光。
15.如权利要求14所述的液晶显示器,其中,所述光延迟膜的所述快轴或所述慢轴中的任何一个形成于相对于所述第一方向或所述第二方向的±45°处。
16.如权利要求9所述的液晶显示器,其中,通过固化液晶获得所述光延迟膜。
17.如权利要求9所述的液晶显示器,其中,所述背光单元还包括用于将光朝所述显示屏板反射的反射板,所述显示屏板提供于所述背光单元之上。
18.一种液晶显示器,包括:
显示屏板;
在所述显示屏板之下提供的反射偏振器,以透射沿第一方向线偏振的光,反射沿垂直于所述第一方向的第二方向线偏振的光;
具有沿所述第一方向的透射轴的第一吸收偏振器,其提供于所述显示屏板和所述反射偏振器之间;
具有沿所述第二方向的透射轴的第二吸收偏振器,其附着于所述显示屏板的上表面;以及
在所述光延迟器下提供的背光单元,其包括向所述显示屏板提供光的光源,
其中,所述反射偏振器由两种媒质的交替层构成,所述两种媒质沿所述第一方向具有相同折射率,沿所述第二方向具有不同折射率。
19.如权利要求18所述的液晶显示器,还包括在所述反射偏振器之下提供的光延迟器。
20.如权利要求18所述的液晶显示器,其中,所述反射偏振器包括选择性反射膜和光延迟膜,所述选择性反射膜透射沿所述第一方向线偏振的光,反射沿垂直于所述第一方向的第二方向线偏振的光,所述光延迟膜涂覆于所述选择性反射膜的下表面上。
CNA2006100908534A 2005-06-24 2006-06-26 液晶显示器 Pending CN1885121A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR54845/05 2005-06-24
KR1020050054845A KR20060135151A (ko) 2005-06-24 2005-06-24 액정 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1885121A true CN1885121A (zh) 2006-12-27

Family

ID=37566861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006100908534A Pending CN1885121A (zh) 2005-06-24 2006-06-26 液晶显示器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060290847A1 (zh)
JP (1) JP2007004182A (zh)
KR (1) KR20060135151A (zh)
CN (1) CN1885121A (zh)
TW (1) TW200706992A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104303098A (zh) * 2012-02-17 2015-01-21 3M创新有限公司 背光源光导
CN104914624A (zh) * 2015-06-19 2015-09-16 京东方科技集团股份有限公司 一种导光结构、背光模组和显示装置
CN104965345A (zh) * 2015-07-13 2015-10-07 京东方科技集团股份有限公司 背光组件及显示屏
CN107230433A (zh) * 2016-03-24 2017-10-03 三星显示有限公司 抗反射光学膜及包括光学膜的可弯曲显示设备
CN114815385A (zh) * 2022-03-23 2022-07-29 惠科股份有限公司 显示装置及其背光模组

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5393048B2 (ja) 2007-06-29 2014-01-22 日東電工株式会社 液晶表示装置および積層偏光板ならびに偏光光源装置
KR101481703B1 (ko) * 2008-03-24 2015-01-12 삼성디스플레이 주식회사 광배향재, 이를 이용해 제조된 배향막을 갖는 표시 기판 및 그 표시 기판의 제조 방법
KR20170022047A (ko) * 2015-08-19 2017-03-02 삼성전자주식회사 자체발광 디스플레이 패널 및 이를 가지는 디스플레이 장치
US10989957B2 (en) * 2017-06-08 2021-04-27 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5325218A (en) * 1992-12-31 1994-06-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cholesteric polarizer for liquid crystal display and overhead projector
US5686979A (en) * 1995-06-26 1997-11-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical panel capable of switching between reflective and transmissive states
US6243068B1 (en) * 1998-05-29 2001-06-05 Silicon Graphics, Inc. Liquid crystal flat panel display with enhanced backlight brightness and specially selected light sources
US6300929B1 (en) * 1998-12-28 2001-10-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Flat panel display device
US6624936B2 (en) * 2000-05-11 2003-09-23 3M Innovative Properties Company Color-compensated information displays
US7301592B2 (en) * 2004-11-19 2007-11-27 Rohm And Haas Denmark Finance A/S Dark state light recycling film and display
KR101209053B1 (ko) * 2005-06-02 2012-12-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US20070236636A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Watson Philip E Contrast ratio enhancement optical stack

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104303098A (zh) * 2012-02-17 2015-01-21 3M创新有限公司 背光源光导
TWI596390B (zh) * 2012-02-17 2017-08-21 3M新設資產公司 背光光導
CN104914624A (zh) * 2015-06-19 2015-09-16 京东方科技集团股份有限公司 一种导光结构、背光模组和显示装置
WO2016201887A1 (zh) * 2015-06-19 2016-12-22 京东方科技集团股份有限公司 导光结构、背光模组和显示装置
US9897741B2 (en) 2015-06-19 2018-02-20 Boe Technology Group Co., Ltd. Light guide structure, backlight module, and display device
CN104965345A (zh) * 2015-07-13 2015-10-07 京东方科技集团股份有限公司 背光组件及显示屏
CN107230433A (zh) * 2016-03-24 2017-10-03 三星显示有限公司 抗反射光学膜及包括光学膜的可弯曲显示设备
CN114815385A (zh) * 2022-03-23 2022-07-29 惠科股份有限公司 显示装置及其背光模组

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007004182A (ja) 2007-01-11
TW200706992A (en) 2007-02-16
US20060290847A1 (en) 2006-12-28
KR20060135151A (ko) 2006-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1885121A (zh) 液晶显示器
US7929096B2 (en) Liquid crystal display
CN1276300C (zh) 透反液晶显示装置及其制造方法
US7502085B2 (en) Display device having functional transparent plate in prismatic structure on retarder provided on polarizer above display panel assembly
KR102416573B1 (ko) 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN1896857A (zh) 液晶显示装置及其制造方法
CN1991541A (zh) 液晶显示器件及其制造方法
CN1752804A (zh) 各个彩色像素均具有子像素的液晶显示器
JP2009145745A (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
CN1866096A (zh) 液晶显示器
KR102503756B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
CN1851547A (zh) 透射反射型液晶显示器及其制造方法
JP2007011355A (ja) 偏光フィルム及びそれを備えた液晶表示装置並びにその製造方法
US7486359B2 (en) Color filter panel having microlenses in transmission areas and method of manufacturing the same, and transflective liquid crystal display using such a color filter panel
CN1869798B (zh) 液晶显示器及其薄膜晶体管阵列面板的制造方法
CN1866099A (zh) 显示屏板、其制造方法及液晶显示器
US7580098B2 (en) Display device
US20070211194A1 (en) Method of manufacturing color filter array panel and liquid crystal display
CN1888963A (zh) 透射反射型液晶显示器件及其制造方法
CN1885122A (zh) 液晶显示器
KR20130085859A (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP2007004171A (ja) 液晶表示装置
JP5109424B2 (ja) 反射型表示装置
KR101398641B1 (ko) 액정 표시 장치
KR102175818B1 (ko) 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20061227