TWI240123B - Dual-sided viewable liquid crystal display - Google Patents

Description

1240123 五、發明說明（1) 【發明所屬之領域】 本發明係有關於_ #曰 display，LCD)，特=日日颂不裝置 之液晶顯示裝置 兩面作顯示（du a 1〜s彳二關於一種可在液晶面板之正反 e iQea viewabl 【先前技術】 由於液晶顯示器（丨 — 前已廣泛應用於可祥★ _ )具有輕薄、省電等優點，目 人數位助理（PDA)、间以式^個/人電腦、數位相機、投影機、個 顯示螢幕。不論液晶孽二動電話#電子產品上以作為其 式，均為單面顯示曰:〜採用穿透式或反射式顯示模 正電子產品不斷向上發展’在顯示螢幕的 义/布：X 育料已成為許多產品的需求。例如是目 :在：面=的摺疊式手機(folder ty 疋目 L:;罩的内外兩側上各具有-液晶顯示營幕。 、、日傳、洗上衣造此類具雙面顯示之電子產品時，一般的做 法疋使用兩組液晶顯示面板作為 、 正、反兩面的資料。正因：：為土以分別顯示 ^ ^ ^ , u如此，上述方法必須提供兩組驅 動电路U驅動上述兩個獨立的液晶顯示面板。除了使產品 的厚度及重量增加之外，也使得製造成本相對提高，而不 符合行動式電子產品的需求。 美國專利第6, 580, 4 88號揭示一種雙面顯示之液晶顯 示器，其僅利用一液晶顯示面板，並配合局部遮蔽的方、 式’使得液晶顯示面板之正反兩側可處於反射模式顯示。

0632-A50041TWF(4.5fK) ； AU0307040 ； SPIN.ptd 第5頁 1240123 五、發明說明（2) 然而，此種方式勢必缩^ 曰 一 ^ , r , H j液日日顯不面板之正反兩側之顯示 ^大小，或疋必須增加敕辦、、杰曰& 只曰刀口正體液晶顯示面板之尺寸。 【發明内容】 有鑑於此 液晶顯示裝置 式電子產品的 本發明之 示裝置，其同 無需縮小液晶 顯示裝置之尺 為了達成 液晶顯示裝置 一第一 晶層、 偏光片 於第一 上且與 一基板 第二基 且與第 藉由光 顯示， 於穿透 其 。第二 基板及 液晶層 相對， 板上且 二基板 學膜作 以及藉 模式顯 中，上 ’本發明之 ，其利用單 需求。 另一目的在 時具有反射 顯示裝置正 寸。 上述之目的 ’其包括： 偏光片、一 基板係與第 弟一基板之 相對。光源 用以提供一 與液晶層相 相對。當光 為反射層， 由光學膜作 示0 述可雙面顯 貝〜鼓在於提供一種可雙面顯示之 一液晶顯示面板架構以實現行動 於提供一種可雙面顯示之液晶顯 模式及穿透模式之顯示模式，而 反兩面的顯示區大小或增加液晶 ’本發 -第一 光源裝 一基板 間。第 裝置設 光源穿 對。第 源自第 使得第 為穿透 明提供一 基板、^·— 置、一光 相對設置 一偏光片 置於第一 越液晶層 一偏光片 一偏光片 一基板侧 層，使得 種可雙面 弟二基板 學膜、及 ，而液晶 設置於第 偏光片上 。光學膜 設置於光 穿越液晶 係處於反 第二基板 顯示之 、一液 一第二 層夹設 一基板 且與第 設置於 學膜上 層時， 射模式 側係處 不之液晶顯示裝置更包括兩

0632-A50041TWF(4.5版）；AU0307040 ; SPIN.ptd 第6頁 1240123 五、發明說明（3) 補償膜，其一設置於第一偏光片上且與第一基板相對，另 一則設置於第二偏光片上且與第二基板相對，或是設置於 光學膜與第二基板之間。 又根據上述之目的，本發明提供一種可雙面顯示之液 晶顯示裝置，其包括：一第一基板、一第二基板、一液晶 層、第一及第二偏光片、以及第一及第二背光裝置。第二 基板係與第一基板相對設置，而液晶層夾設於第一基板及 第二基板之間。第一及第二偏光片係分別設置於第一基板 及第二基板上且分別與液晶層相對。第一及第二背光裝置 分別設置於第一偏光片及第二偏光片上且第一背光裝置與 第一基板相對而第二背光裝置與第二基板相對，用以提供 一光源自第一偏光片或第二偏光片穿越液晶層，使得第二 基板侧或第一基板侧係處於穿透模式顯示。 其中，上述可雙面顯示之液晶顯示裝置更包括兩視角 補償膜，其一設置於第一偏光片上且與第一基板相對，另 一則設置於第二偏光片上且與第二基板相對。 為讓本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂， 下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如 下：

0632-A50041TWF(4.5版）；AU0307040 ; SPIN.ptd 第 7 頁 1240123 五、發明說明（4) 請參照第1 a圖，其繪示出可雙面顯示之液晶顯示裝 置。此液晶顯示裝置1 0 0包含：一液晶胞（LC c e 1 1 ) 、兩偏光片1〇8及114、一光源裝置11〇、一光學膜 11 2、及一控制裝置11 6。液晶胞1 0 1包含一第一基板1 〇 2、 ~第二基板104、及一液晶層106。第一及第二基板102及 1 〇 4係透明基板，例如玻璃或石英基板，且兩基板1 〇 2及 1 〇4係平行相對設置。一般而言，第一及第二基板丨〇2及 104兩者其中之一基板正面設置有濾光片（color filter， CF )(通常稱為濾光片基板），而另一基板之正面形成有 複婁i：電晶體（未緣示）及對應的畫素電極（未緣示）（通 ¥稱為陣列（array)基板）。兩基板1〇2及104之正面彼 此相向。液晶層1 〇 6係夾設於第一基板1 〇 2正面及第二基板 104正面之間以構成液晶胞101。此處，液晶模式可為扭轉 向列（twisted nematic，TN)、垂直向列（vertical alignment， VA)、面内切換（in-plane switching， ICP )、光學補償彎曲（optically compensated bend，〇CB )、及其他可用以顯示之液晶模式。 偏光片1 0 8設置於第一基板1 〇 2之背面上而與液晶層 1 06相對。接著，可選擇性地在偏光片i 〇8上設置一視角補 仗膜1 0 9 (於本實施例中顯示為有設置的態樣），使其與第 一基板1 0 2相對。光源裝置1 1 〇係設置於偏光片1 〇 8或視角 補償膜1 0 9上（本實施例顯示為配置於視角補償膜1 〇 9上之 態樣）而同樣與第一基板1 〇 2相對（即，偏光片1 〇 8、視角 補償膜1 0 9、光源裝置11 〇係依序設置於第一基板1 〇 2之背

0632-A50041TWF(4.5tS) ； AU0307040 ； SPIN.ptd 第8頁 1240123 五、發明說明（5) 侧）’其提供一光源經由偏光片丨〇 8穿越液晶層丨〇 6以供顯 不影像之用。 光學膜1 1 2係設置於第二基板丨〇 4之背面上且與液晶層 1 0 6相對。此處，光學膜丨丨2具有將光源部分反射及部分透 射之功能’例如薄膜分光器（beam splitter )或增亮 膜。再者’一偏光片114係設置於光學膜112上，其與第二 基板1 0 4相對。另外，可選擇性地在偏光片丨丨4上設置一視 角補償膜11 5 (於本實施例中顯示為有設置的態樣），且其 與第二基板1 04相對（即，光學膜丨丨2、偏光片1 14、及視 角補償膜115係依序設置於第二基板1〇4之背側）。或者， 可選擇性地在光學膜11 2與第二基板1 〇 4之間設置該視角補 償膜11 5 (未纟會示）。 又，上述之光學膜1 1 2為一增亮膜時，係為了將光源 回收再利用以提升顯示亮度，主要技術可分為里復_反射式 (retroref 1 ect ive )及建亂醇.取晶—瓦氣式（cholesteric liquid crystal-based reflective)兩種。前者主要處 理的偏光型態為P與S線型偏光，而後者則處理左旋與右旋 圓偏光。 由美國3M公司製造之「DBEF」 （dual brightness enhancement fi lm )係運用回復反射式技術，此種光學增 亮膜係可容許P線型偏光穿透並反射S線型偏光。反射的s 線型偏光回到光源裝置後可再轉成含p與S線型偏光，以達 到光回收再利用的效果而使亮度提升。另外，由日本日東 二r".--------------- 電工所製造之「N I P0CS」係運用膽固醇液晶反射式技術，

0632-A50041TWF(4.5®) ； AU0307040 ； SPIN.ptd 第9頁 1240123 五、發明說明（6) 此種光學增亮膜係可容許5 〇 %右旋圓偏光穿透並反射5 〇 %左 旋圓偏光，以達到類似DBEF增亮膜的效果。 在本實施例中，係利用光學膜可為薄膜分光器或增亮 膜之作法’藉由該薄膜分光器或增亮膜之部分反射及部分 透射光源之特性，將其設置於第二基板丨〇4上。當光源裝 置110之光源自視角補償膜109穿越偏光片1〇8及液晶胞ι〇1 吟，藉由光學膜11 2作為反射層，將部分光源反射至作為 前光源之光源裝置110並穿透出去，使得第一基板1〇2侧係 處於反射模式顯示。亦即，觀測者可透過自光學膜丨丨2反 射之反射光源1 1 〇a而獲得影像資訊，如第丨a圖所示。另一 方面，當光源裝置11〇之光源自視角補償膜1〇9穿越偏光片 108及液晶胞1〇1時，光學膜112也可作為一穿透層而將部 分光源自作為背光源之光源裝置丨丨0穿透出去，使得第二 基板巧4侧係處於穿透模式顯示。亦即，觀測者可透過: 光丰膜112牙透之牙透光源11〇]3而獲得影像資訊，如第 圖所示。如此一來，根據本發明之液晶顯示裝置丨〇 〇可達 到雙面顯示之目的。 控制裝置116係耦接至第一基板1〇2及第二基板1〇4之 間，用以控制雙面顯示之影像時序處，使觀測者能在不 同的觀測面獲得正確的影像資訊。 根據本實施例之可雙面顯示之液晶顯示裝置，由於 :用-光學膜作為反射層及穿透層來達成反射及穿透模式 不，故僅需要單一液晶胞便可實現雙面顯示之目 的。相較於習知之兩個獨立液晶顯示面板架構而言，更具

1240123 五、發明說明（7) 備了輕薄化、低耗電等優點而非常適用於行動式電子產 品。再者，由於本實施例之可雙面顯示之液晶顯示裝置具 有反射及穿透之顯示模式，故無需如習知單一液晶顯示面 € ί、_構之雙,面顯示液晶顯示裝置般，必須縮小液晶顯示裝 置正反兩面的顯示區大小或增加液晶顯示裝置之尺寸。 第二實施例 以下配合第2a及2b圖說明本發明第二實施例之可雙面 顯示之液晶顯示裝置。 請參照第2 a圖，其繪示出可雙面顯示之液晶顯示裝 置。此液晶顯示裝置2 0 0包含：一液晶胞201、第一及第二 偏光片208及212、第一及第二背光裝置210及214、及一控 制裝置216。液晶胞201包含一第一基板2 0 2、一第二基板 204、及一液晶層206。第一及第二基板2〇2及204係透明基 板，例如玻璃或石英基板，且兩基板係平行相對設置。一 般而曰’弟一及弟一基板202及2 04兩者其中之一基板正面 設置有濾光片（color f i Iter， CF )(通常稱為濾光片基 板），而另一基板之正面形成有複數電晶體（未繪示）及 對應的晝素電極（未繪示）（通常稱為陣列（array )基 板）。兩基板102及104之正面彼此相向。液晶層206係夾 設於第一基板2 0 2及第二基板2 0 4之間以構成液晶胞2 q 1。 此處，液晶模式可為TN、VA、ICP、0CB、及其他可用以顯 不之液晶核式。 第一及第二偏光片2 0 8及21 2係分別設置於第一基板

0632-A50041TWF(4.5fig) ； AU0307040 ； SPIN.ptd 第11頁 1240123 五、發明說明（8) 202及弟一基板204之背面上且分別與液晶層206相對。另 外，可選擇性地在第一偏光片2 〇 8上設置一視角補償膜 2〇9(於本實施例中顯示為有設置的態樣），且與第一基板 2 0 2相對（即，第一偏光片2 〇 8及視角補償膜2 0 9係依序設 置於第一基板2 0 2之背側）。再者，可選擇性地在第二偏 光片2 1 2上設置一視角補償膜2 1 5 (於本實施例中顯示為有 設置的態樣），且與第二基板2〇4相對（即，第二偏光片 212及視角補償膜2 15係依序設置於第二基板2 04之背側 )° 接著’第一及第二背光裝置2 1 0及2 1 4分別設置於視角 補償膜2 0 9及視角補償膜215上，使得第一背光裝置210與 第一偏光片2 0 8相對而第二背光裝置2 1 4與第二偏光片2 1 2 相對，用以提供一光源自第一偏光片20 8或第二偏光片212 穿越液晶胞2 0 1，以供顯示影像之用。 在本實施例中，可開啟第一光源裝置2 1 0而暫時關閉 第二光源裝置214，使光源2 10a自視角補償膜2 0 9依序穿越 第一偏光片2 0 8、液晶胞2 0 1、第二偏光片2 1 2及第二光源 裝置2 1 4並穿透出去，使得第二基板2 〇 4侧係處於穿透模式 顯示。亦即’利用第一光源裝置2 1 〇作為一背光源而使觀 測者可透過光源2 1 0 a於第二基板2 0 4側獲得影像資訊，如 第2 a圖所示。另一方面，可開啟第二光源裝置2丨4而暫時 關閉第一光源裝置21 0，使光源2 1 4 a自視角補償膜2 1 5依序 穿越第二偏光片212 '液晶胞201 、第一偏光片208及第一 光源裝置2 1 0並牙透出去’同樣使得第一基板2 q 2側係處於

0632-A50041TWF(4.5K) ； AU0307040 ； SPIN.ptd 1240123 五、發明說明（9) 穿透模式顯+ 基 源而使觀^。亦即，利用第二光源裝置214作為一背光 資訊，如^者可透過光源21 4a於第一基板2 02侧獲得影像 二置2 0 0 /2b圖所示。如此一來，根據本發明之液晶顯示 '同乂可達到雙面顯示之目的。 使觀測 板204之間，田控制裝置216係轉接至第一基板202 t 用以控制雙面顯示之影像時序處理 ^ =同^觀測面獲得正確的影像資訊。 利用兩Ϊ t ^ 2 t : f面顯示之液晶顯示裝^，由於可 的，同樣背光源來達成穿透模式顯示之目 者，如第實現雙面顯示之目的。再 示裝置無需如f知之^ 1 可雙面顯示之液晶顯 液晶顯示裝置 ς：液日日顯示裝置般’必須縮小 之尺寸。 ' 的顯不區大小或增加液晶顯示裴置 雖然本發明已以較 限定本發明，#C:路如上，然其並非用以 神和範圍β，當可；匕=者’在不脫離本發明之精 當視後附之申請專利者本發明之保護範圍

1240123 圖式簡單說明 第1 a圖係繪示出本發明第一實施例可雙面顯示之液晶 顯示裝置及其一側之顯示狀態。 第1 b圖係繪示出本發明第一實施例可雙面顯示之液晶 顯示裝置及其另一相對側之顯示狀態。 第2 a圖係繪示出本發明第二實施例可雙面顯示之液晶 顯示裝置及其一侧之顯示狀態。 第2b圖係繪示出本發明第二實施例可雙面顯示之液晶 顯示裝置及其另一相對側之顯示狀態。 【符號說明】 1 0 0、2 0 0〜液晶顯示裝置； 10 1、20 1〜液晶胞； 1 0 2、2 0 2〜第一基板； 104、20 4〜第二基板； 106、2 0 6〜液晶層； 1 0 8、11 4〜偏光片； 109 > 2 0 9、11 5、2 1 5〜視角補償膜； 11 0〜光源裝置； 11 0a〜反射光源； 11 Ob〜穿透光源； 11 2〜光學膜； 11 6、2 1 6〜控制裝置； 2 0 8〜第一偏光片； 210〜第一背光裝置；

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Claims (1)

1240|23表1號 93107228 修正本 六、申請專利範-園 1. 一種可 第一基 雙面顯示之液晶顯示裝置，包括 板； 一第二基板，與 一液晶層，失設 一第一偏光片， 該第一基板相對設置； 於該第一基板及該第二基板之間； 設置於該第一基板上且與該液晶層相 對； 相對， 以及 對。 其 光學膜 示，以 處於穿 2. 示裝置 與該第3. 示裝置 與該第 間。 光源裝 用以提 光學膜 置，設 置於該第一偏光片上且與該第一基板 供一光源穿越該液晶層； ，設置於該第二基板上且與該液晶層相對； 光片，設置於該光學膜上且與該第二基板相 中該光 作為反 及藉由 透模式 如申請專利範 源自該 射層， 該光學 顯示。 第一偏光片穿越該液晶層時，藉由該 使得該第一基板侧係處於反射模式顯 膜作為穿透層，使得該第二基板侧係 圍第1項所述之可雙面顯示之液晶顯 更包括一視角補償膜，設置於該第一偏光片上且 一基板相對。 如申請專利範 ，更包括一視 二基板相對， 圍第1項所述之可雙面顯示之液晶顯 角補償膜，設置於該第二偏光片上且 或是設置於該光學膜與該第二基板之 如申請專利範圍第1項所述之可雙面顯示之液晶顯

0632-A50041TWFK4.5) ； AU0307040 ； Spin.ptc 第16頁 1240123 案號 93107228 修正 六、申請專利範圍 示裝置，其中該光學膜係一回復反射式增亮膜。 5. 如申請專利範圍第1項所述之可雙面顯示之液晶顯 示裝置，其中該光學膜係一膽固醇液晶反射式增亮膜。 6. 如申請專利範圍第1項所述之可雙面顯示之液晶顯 示裝置，其中該光學膜係一薄膜分光器。 7. 如申請專利範圍第1項所述之可雙面顯示之液晶顯 示裝置，更包括一控制裝置，耦接至該第一基板及該第二 基板之間，用以控制雙面顯示之影像時序處理。 8 · —種可雙面顯示之液晶顯示裝置，包括： 一第一基板； 第二基板 一液 曰Β 夾 第一及第 基板上且分別 第 第二偏 二背光 偏光片或該第二偏 或該第一基板側係 一及第 光片上 裝置與 與該 二背 且該 該第 與該第一基板相對設置； 設於該第一基板及該第二基板之間； 光片，分別設置於該第一基板及該第二 液晶層相對，以及 光裝置，分別設置於該第一偏光片及該 第一背光裝置與該第一基板相對而該第 二基板相對，用以提供一光源自該第一 光片穿越該液晶層，使得該第二基板側 處於穿透模式顯示。 如申請專利範圍第8項所述之可雙面顯示之液晶顯 ，更包括一視角補償膜，設置於該第一偏光片上且 示裝置 與該第一基板相對 10 示裝置 如申請專利範圍第8項所述之可雙面顯示之液晶顯 更包括一視角補償膜，設置於該第二偏光片上且 #

0632-A50041TWFK4.5) ； AU0307040 ； Spin.ptc 第17頁 1240123 案號 93107228 年 月 曰 修正 六、申請專利範圍 與該第二基板相對。 11 .如申請專利範圍第8項所述之可雙面顯示之液晶顯 示裝置，更包括一控制裝置，耦接至該第一基板及該第二 基板之間，用以控制雙面顯示之影像時序處理。

0632-A50041TWFK4.5) ； AU0307040 ； Spin.ptc 第18頁