TWI388913B - 液晶顯示裝置及其顯示方法以及採用該裝置的電子設備 - Google Patents
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Description
本發明關於一種液晶顯示裝置及採用該液晶顯示裝置的電子設備以及該液晶顯示裝置之顯示方法，特別是關於一種對液晶施加電壓，控制穿透該液晶之光線以進行顯示的液晶顯示裝置及採用該液晶顯示裝置的電子設備，以及該液晶顯示裝置之顯示方法。
由於液晶顯示裝置具有省電、輕薄短小的特徵，一般可作為電腦、行動電話、電視機等的監視器。液晶顯示裝置係於利用間隔器配置成預定間隔的上下透明基板間封入液晶，並透過形成於上下透明基板之上下電極間施加電壓，決定液晶的液晶分子方向，以控制液晶之光穿透(例如，參照專利文獻日本特許公開2007-206469號公報、日本特許公開2007-192854號公報)。
液晶顯示裝置係設置於電子設備上，於驅動狀態下顯示圖像、文本內容等。在傳統液晶顯示裝置中，並未有液晶顯示裝置的電源等斷開，且在液晶上未施加電壓之斷開狀態下，針對其液晶顯示面作任何的構思。
然而，傳統液晶顯示裝置通常設置於電子設備上，並在電子設備表面露出其顯示面。另外，由於近年來電子設備之外觀設計不斷翻新，也因此電子設備之機身色彩亦逐日漸繽紛。如前所述，傳統液晶顯示裝置並未對斷開狀態時，其液晶顯示面之顏色作任何的構思，仍僅顯示黑色等非常毫無生氣的色調。
隨著電子設備畫面的大型化等，液晶顯示裝置顯示面的顏色就電子設備之外觀設計上，影響越來越顯著。因此，液晶顯示裝置於斷開狀態下，顯示面亦能表現符合電子設備之外觀設計上顏色的要求便因應而生。
根據本發明提供一種能夠於未施加電壓之斷開狀態下，反射並呈現預定顏色之液晶顯示裝置及採用該液晶顯示裝置之電子設備以及該液晶顯示裝置之顯示方法。
根據本發明提供一種液晶顯示裝置，其包括上基板、下基板以及位於上、下基板之間的液晶盒。液晶盒包含液晶。其中，在對液晶施加電壓之驅動狀態下，可控制穿透液晶之光線而進行顯示；在未施加電壓於液晶之斷開狀態下，穿透液晶之光線及液晶反射光線之光色係為預定之顏色。
根據本發明又提供一種電子設備，其包含前述液晶顯示裝置。
根據本發明又提供一種液晶顯示方法，係對於前述液晶顯示裝置進行顯示，其包括：控制液晶盒之條件，使得在未施加電壓於液晶之斷開狀態下，穿透液晶之光線及液晶反射光線之光色係為預定之顏色。
依據本發明，在液晶未施加電壓之狀態下，藉由控制液晶盒之相位延遲值(retardation)，使液晶反射之光色於未施加電壓之狀態，為預定之顏色，從而使液晶顯示裝置之電壓在斷開之狀態下，顯示畫面為預定之顏色，提高設置液晶顯示裝置之電子設備的外觀設計感。
第1圖係表示根據本發明一實施例之方塊結構圖，第2圖係表示液晶面板111之結構圖。
根據本實施例之液晶顯示裝置100包含液晶面板111、驅動電路112、113、處理電路114以及介面電路115。
液晶面板111則包含背光源121、偏光片122、液晶面板主體123及偏光片124。
背光源121於驅動時發光。自背光源121出射之光入射至偏光片122。偏光片122使來自背光源121之入射光中朝預定方向之線偏振光出射，而入射至液晶面板主體123。
液晶面板主體123包含下部透明基板131、間隔器132、上部透明基板133及液晶134。
下部透明基板131與上部透明基板133係隔著間隔器132相對地配置。間隔器132使下部透明基板131與上部透明基板133間保持預定之間隔。液晶134則被封入下部透明基板131與上部透明基板133之間，以形成液晶盒(cell)。
下部透明基板131包含玻璃基板141、下部電極142、配向膜143。下部電極142形成於玻璃基板141與上部透明基板133的相對面上。下部電極142係用以構成像素之電極，其分別透過TFT(未圖示)等連接至電路配線(未圖示)上，用於對液晶134施加電壓。前述電路配線與驅動電路112、113連接。配向膜143層疊形成於下部電極142上。配向膜143與液晶134相接，使液晶134沿預定方向配向。
上部透明基板133包含玻璃基板151、上部電極152及配向膜153。上部電極152形成於玻璃基板151與下部透明基板131的相對面上，且形成於大部分之相對面上。上部電極152為基準電位，例如：可與接地端連接。在下部電極142與上部電極152之間施加驅動電壓，以對液晶134施加電壓。配向膜153層疊形成於上部電極152下。配向膜153與液晶134相接，使液晶134沿預定方向配向。
驅動電路112對形成於下部透明基板131上之信號線施加電壓。驅動電路113對形成於下部透明基板131上之掃描線及共有線施加電壓。
透過驅動電路113，導通TFT，對下部電極142施加對應來自驅動電路112信號之電壓。從而於下部電極142與上部電極152之間產生電壓，並施加至液晶134上。
此時，驅動電路112於驅動時以第一電壓～第二電壓間之電壓施加於下部電極142。並且，例如：第一電壓可為2V，第二電壓則可為5V。
以液晶134由正向列型液晶所構成為例，若對下部電極142施加第一電壓，例如：成為穿透狀態，則使來自背光源121之光穿透顯示面。從而，可於顯示面表現白色。再者，本實施例中使用之液晶134亦可為負向列型液晶，本發明對於使用之液晶種類並無限定。僅要能進行相位延遲控制即可。
此外，如對下部電極142施加第二電壓，液晶134即成為遮光狀態，遮住來自背光源121之光。從而，可於顯示面表現黑色。藉由改變對下部電極142施加之電壓於第一電壓與第二電壓之間，能夠改變來自背光源121之光穿透量，即可表現灰度。
第3(A)、3(B)、3(C)圖係表示根據本發明一實施例之動作說明圖。圖中之兩通電夾係用以對液晶面板111液晶134供給電壓。第3(A)圖表示對液晶134施加第一電壓即2V時之顯示狀態，第3(B)圖表示對液晶134施加第二電壓即5V時之顯示狀態，第3(C)圖表示對液晶134未施加電壓即0V時之顯示狀態。
如對液晶134施加第一電壓(2V)，則如第3(A)圖所示，液晶134即成為第一狀態之穿透狀態。於該狀態下，如果背光源121點亮為白色，顯示面即會呈現白色。
再者，如對液晶134施加第二電壓(5V)，則如第3(B)圖所示，液晶134即成為第二狀態之遮光狀態，顯示面即成為黑色。
而且，於對液晶134未施加電壓之第三狀態下，顯示面之顏色如第3(C)圖所示成為紫色。於第三狀態下，顯示面之顏色係液晶134反射紫色光而產生。液晶134反射之光色可藉由控制液晶134之雙折射率(birefringence)及液晶盒厚度(cell thickness)來決定。
於此就對液晶134未施加電壓之狀態下，使液晶134反射光線之光色係為預定顏色之條件進行說明。
作為在對液晶134未施加電壓之狀態下，使液晶134反射光線之光色係為預定顏色之條件，例如可列舉以下第一至第三液晶盒條件(cell condition)。
在第一液晶盒條件中，當液晶134之扭轉角為0度(deg)，配向膜143和配向膜153之方向相互平行(0度；parallel)及對液晶134施加之驅動電壓在斷開狀態下為0V、驅動狀態下為2～5V時，相位延遲值為400～1000nm(穿透型顯示方式)、200～500nm(反射型顯示方式)。
在第二液晶盒條件中，當扭轉角為0度，配向膜143和配向膜153之方向彼此反向(anti-parallel；180度)及驅動電壓在斷開狀態下為0V、驅動狀態下為2～5V時，相位延遲值為400～1000nm(穿透型顯示方式)、200～500nm(反射型顯示方式)。
在第三液晶盒條件中，當扭轉角為180度，配向膜143和配向膜153的方向相互平行(0度)及驅動電壓在斷開狀態下為0V、驅動狀態下為2～5V時，相位延遲值為400～1000nm(穿透型顯示方式)、200～500nm(反射型顯示方式)。
前述相位延遲值，係能夠藉由控制液晶之雙折射率及液晶盒厚度而設定。
例如，若液晶之雙折射率為0.1、液晶盒厚度為10μm，則延遲可為1000nm。另外，若液晶之雙折射率為0.1、液晶盒厚度為4μm，則延遲可為400nm。
第4(A)與4(B)圖是液晶面板111的顏色狀態的表示圖。第4(A)圖係穿透液晶面板111之光線及液晶面板111反射光線之色相表示圖，第4(B)圖係相位延遲值相對於光線波長為400~700nm的反射率分布表示圖。
於此，就相位延遲值為400nm、550nm、700nm、850nm、1000nm之5種情況進行說明。
相位延遲值為400nm時，如第4(A)圖所示，顯示面略呈紅色，相位延遲值為550nm時顯示面略呈綠色，相位延遲值為700nm時顯示面略呈藍色，相位延遲值為850nm時顯示面略呈橙色，相位延遲值為1000nm時顯示面呈紫色。液晶反射光線之波長與反射率之關係則具有如第4(B)圖所表示之特性。藉由採用前述液晶盒條件(1)～(3)，於未施加電壓之斷開狀態下，液晶畫面之顯示面可呈現如第4(A)圖所表示之色相。如前所述，藉由將相位延遲值控制在約400nm～1000nm之間，則於液晶顯示裝置未施加電壓之斷開狀態下，即能夠使液晶顯示面為預定之色相。
如對液晶134未施加電壓之斷開狀態下，不管背光源121為點亮或熄滅，液晶134之顏色仍會呈現預定之色相。即，於對液晶134未施加電壓之斷開狀態下，穿透液晶134之光色及液晶134反射光線之顏色，均會呈現前述預定之顏色。
第5(A)、5(B)、6(A)、6(B)圖是本發明適用例之說明圖。
第5圖表示本實施例之液晶顯示裝置100可應用作為行動電話200之顯示裝置。第5(A)圖表示驅動狀態之顯示例，第5(B)圖表示未施加電壓的斷開狀態之顯示例。
行動電話200係於機身211中嵌入液晶顯示裝置100，於被驅動時，即顯示圖像、符號、文本(There is no place…)等之狀態下，係以2～5V來驅動，如第5(A)圖所示，顯示圖像、符號、文本等。
另外，於未施加電壓之狀態下，如第5(B)圖所示，顯示面212呈現紫色。這時，如機身211為紫色，則顯示面212和機身211的顏色為同色，即可提高外觀設計性。此時，背光源121可為點亮或熄滅之狀態。
於第6(A)圖表示將機身211和顯示面212為紫色時之實施例。另外，第6(B)圖表示將機身211和顯示面212為綠色時之實施例。
於前述實施例中，針對穿透型顯示方式之例子進行說明，但於液晶顯示裝置採用半穿透型或者反射型之顯示方式，未施加電壓之斷開狀態下時，也均能同樣地將顯示面呈現預定之顏色。
於前述適用例、實施例中，雖以行動電話為電子設備說明，惟，亦可適用於設置液晶顯示裝置之一般電子設備，如數位相機、個人數位助理(PDA、Personal Digital Assistant)、筆記型電腦、桌上型電腦、電視機、全球定位系統(GPS、Global Positioning System)、車用顯示器、航空用顯示器、數位相框、手提式DVD播放器等。
雖然本發明已就較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之變更和潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．液晶顯示裝置
111．．．液晶面板
112、113．．．驅動電路
114．．．處理電路
115．．．介面電路
121．．．背光源
122、124．．．偏光片
123．．．液晶面板主體
131．．．下部透明基板
132．．．間隔器
133．．．上部透明電極
134．．．液晶
141．．．下部基板
142．．．下部電極
143、153．．．配向膜
151．．．上部基板
152．．．上部電極
200．．．行動電話
211．．．機身
212．．．顯示面
第1圖係根據本發明一實施例之功能方塊圖。
第2圖係液晶面板111之結構圖。
第3(A)、3(B)、3(C)圖是根據本發明一實施例之作動說明圖。
第4(A)、4(B)圖是液晶面板111顏色狀態之表示圖。
第5(A)、5(B)圖係根據本發明適用例之說明圖。
第6(A)、6(B)圖係根據本發明實施例之說明圖。
Claims (12)
- 一種液晶顯示裝置，其包括：一上基板；一下基板；以及一液晶盒，位於該上、下基板之間，包含一液晶；其中在對該液晶施加電壓之狀態下，可控制穿透該液晶之一光線而進行顯示，其中在未施加電壓於該液晶之狀態下，穿透該液晶之該光線及該液晶反射該光線之光色係為一預定之顏色，其中該液晶係藉由控制該液晶盒之一相位延遲值，使得於未對液晶施加電壓之狀態時，該液晶之光色為該預定之顏色，其中該相位延遲值係藉由控制該液晶之一雙折射率及該液晶盒厚度而設定，其中該液晶顯示裝置具有反射型或穿透型之顯示方式，其中該液晶盒具有以下條件：該液晶之一扭轉角度為0度；以及該上、下基板具有相同之配向方向；其中當該液晶顯示裝置為穿透型顯示方式時，該相位延遲值介於400nm~1000nm之間；其中當該液晶顯示裝置為反射型顯示方式時，該相位延遲值介於200nm~500nm之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶係被施加大於一預設電壓之電壓而進行顯示。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該該液晶係被施加一驅動電壓而進行顯示，該驅動電壓為0~5伏特。
- 一種液晶顯示裝置，其包括：一上基板；一下基板；以及一液晶盒，位於該上、下基板之間，包含一液晶；其中在對該液晶施加電壓之狀態下，可控制穿透該液晶之一光線而進行顯示，其中在未施加電壓於該液晶之狀態下，穿透該液晶之該光線及該液晶反射該光線之光色係為一預定之顏色，其中該液晶係藉由控制該液晶盒之一相位延遲值，使得於未對液晶施加電壓之狀態時，該液晶之光色為該預定之顏色，其中該相位延遲值係藉由控制該液晶之一雙折射率及該液晶盒厚度而設定，其中該液晶顯示裝置具有反射型或穿透型之顯示方式，其中該液晶盒具有以下條件：該液晶之一扭轉角度為0度；以及該上、下基板具有相反之配向方向；其中當該液晶顯示裝置為穿透型顯示方式時，該相位延遲值 介於400nm~1000nm之間；其中當該液晶顯示裝置為反射型顯示方式時，該相位延遲值介於200nm~500nm之間。
- 一種液晶顯示裝置，其包括：一上基板；一下基板；以及一液晶盒，位於該上、下基板之間，包含一液晶；其中在對該液晶施加電壓之狀態下，可控制穿透該液晶之一光線而進行顯示，其中在未施加電壓於該液晶之狀態下，穿透該液晶之該光線及該液晶反射該光線之光色係為一預定之顏色，其中該液晶係藉由控制該液晶盒之一相位延遲值，使得於未對液晶施加電壓之狀態時，該液晶之光色為該預定之顏色，其中該相位延遲值係藉由控制該液晶之一雙折射率及該液晶盒厚度而設定，其中該液晶顯示裝置具有反射型或穿透型之顯示方式，其中該液晶盒具有以下條件：該液晶之一扭轉角度為180度；以及該上、下基板具有相同之配向方向；其中當該液晶顯示裝置為穿透型顯示方式時，該相位延遲值介於400nm~1000nm之間； 其中當該液晶顯示裝置為反射型顯示方式時，該相位延遲值介於200nm~500nm之間。
- 一種電子設備，其包括申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置及一機身。
- 如申請專利範圍第6項所述之電子設備，其中該電子設備為行動電話、數位相機、個人數位助理、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、全球定位系統、客車用顯示器、航空用顯示器、數位相框或可攜式DVD播放器。
- 一種液晶顯示方法，該方法係對於一液晶顯示裝置進行顯示，該裝置包括一上基板、一下基板以及一液晶盒，包含一液晶，當對該液晶施加電壓時，可控制穿透該液晶之一光線而進行顯示，該方法包括：控制該液晶盒之條件，使得在未施加電壓於該液晶之狀態下，穿透該液晶之該光線及由該液晶反射該光線之光色係為一預定之顏色，其中係藉由控制該液晶盒之一相位延遲值，使該液晶之該光色於未施加電壓之狀態時，為該預定之顏色，其中係藉由控制該液晶之一雙折射率及該液晶盒厚度，設定該相位延遲值，其中該液晶顯示裝置具有反射型或穿透型之顯示方式，其中，控制該液晶盒條件為： 設定該液晶之一扭轉角度為0度；以及設定該上、下基板之配向方向相同；其中當該液晶顯示裝置為穿透型顯示方式時，設定該相位延遲值介於400nm~1000nm之間；其中當該液晶顯示裝置為反射型顯示方式時，設定該相位延遲值介於200nm~500nm之間。
- 如申請專利範圍第8項所述之方法，係以對該液晶施加大於一預設電壓之電壓而進行顯示。
- 如申請專利範圍第8項所述之方法，係以對該液晶施加一驅動電壓而進行顯示，該驅動電壓為0~5伏特。
- 一種液晶顯示方法，該方法係對於一液晶顯示裝置進行顯示，該裝置包括一上基板、一下基板以及一液晶盒，包含一液晶，當對該液晶施加電壓時，可控制穿透該液晶之一光線而進行顯示，該方法包括：控制該液晶盒之條件，使得在未施加電壓於該液晶之狀態下，穿透該液晶之該光線及由該液晶反射該光線之光色係為一預定之顏色，其中係藉由控制該液晶盒之一相位延遲值，使該液晶之該光色於未施加電壓之狀態時，為該預定之顏色，其中係藉由控制該液晶之一雙折射率及該液晶盒厚度，設定該相位延遲值， 其中該液晶顯示裝置具有反射型或穿透型之顯示方式，其中，控制該液晶盒條件為：設定該液晶之一扭轉角度為0度；以及設定該上、下基板之配向方向相反；其中當該液晶顯示裝置為穿透型顯示方式時，設定該相位延遲值介於400nm~1000nm之間；其中當該液晶顯示裝置為反射型顯示方式時，設定該相位延遲值介於200nm~500nm之間。
- 一種液晶顯示方法，該方法係對於一液晶顯示裝置進行顯示，該裝置包括一上基板、一下基板以及一液晶盒，包含一液晶，當對該液晶施加電壓時，可控制穿透該液晶之一光線而進行顯示，該方法包括：控制該液晶盒之條件，使得在未施加電壓於該液晶之狀態下，穿透該液晶之該光線及由該液晶反射該光線之光色係為一預定之顏色，其中係藉由控制該液晶盒之一相位延遲值，使該液晶之該光色於未施加電壓之狀態時，為該預定之顏色，其中係藉由控制該液晶之一雙折射率及該液晶盒厚度，設定該相位延遲值，其中該液晶顯示裝置具有反射型或穿透型之顯示方式，其中，控制該液晶盒條件為： 設定該液晶之一扭轉角度為180度；以及設定該上、下基板之配向方向相同；其中當該液晶顯示裝置為穿透型顯示方式時，設定該相位延遲值介於400nm~1000nm之間；其中當該液晶顯示裝置為反射型顯示方式時，設定該相位延遲值介於200nm~500nm之間。
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