CN1322362C

CN1322362C - 可双面显示的液晶显示装置

Info

Publication number: CN1322362C
Application number: CNB2004100325387A
Authority: CN
Inventors: 陈伯纶; 张庭瑞
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2024-04-08
Also published as: CN1564064A

Abstract

本发明揭示一种可双面显示的液晶显示装置。其包括：一液晶盒、一光源装置、以及一光学膜。光源装置设置于液晶盒的正侧，用以提供一光透过液晶盒。光学膜设置于液晶盒的背侧而相对于光源装置。当光透过液晶盒时，利用光学膜作为反射层，使得液晶盒的正侧处于反射模式显示，以及利用光学膜作为透射层，使得液晶盒的背侧处于透射模式显示。

Description

可双面显示的液晶显示装置

技术领域

本发明有关于一种液晶显示装置(liquid crystal display，LCD)，特别是有关于一种可在液晶面板的正反两面作显示(dual-sided viewable)的液晶显示装置。

背景技术

由于液晶显示器(LCD)具有轻薄、省电等优点，目前已广泛应用于可携式个人计算机、数字相机、投影机、个人数字助理(PDA)、以及行动电话等电子产品上以作为其显示屏幕。不论液晶显示器采用透射式或反射式显示模式，均为单面显示。

然而，随着电子产品不断向上发展，在显示屏幕的正、反两面上显示资料已成为许多产品的需求。例如是目前在市面上出现的折迭式手机(foldertype mobile phone)，其在外罩的内外两侧上各具有一液晶显示屏幕。

传统上制造此类具双面显示的电子产品时，一般的做法是使用两组液晶显示面板作为主要架构，用以分别显示正、反两面的资料。正因如此，上述方法必须提供两组驱动电路以驱动上述两个独立的液晶显示面板。除了使产品的厚度及重量增加的外，也使得制造成本相对提高，而不符合行动式电子产品的需求。

美国专利第6,580,488号揭示一种双面显示的液晶显示器，其仅利用一液晶显示面板，并配合局部遮蔽的方式，使得液晶显示面板的正反两侧可处于反射模式显示。然而，此种方式势必缩小液晶显示面板的正反两侧的显示区大小，或是必须增加整体液晶显示面板的尺寸。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可双面显示的液晶显示装置，其利用单一液晶显示面板架构以实现行动式电子产品的需求。

本发明的另一目的在于提供一种可双面显示的液晶显示装置，其同时具有反射模式及透射模式的显示模式，并无需缩小液晶显示装置正反两面的显示区大小或增加液晶显示装置的尺寸。

为了达成上述的目的，本发明提供一种可双面显示的液晶显示装置，其包括：一第一基板、一第二基板、一液晶层、一第一偏光片、一光源装置、一光学膜、及一第二偏光片。第二基板与第一基板相对设置，而液晶层夹设于第一基板及第二基板之间。第一偏光片设置于第一基板上且与液晶层相对。光源装置设置于第一偏光片上且与第一基板相对，用以提供一光透过液晶层。光学膜设置于第二基板上且与液晶层相对。第二偏光片设置于光学膜上且与第二基板相对。当光自第一偏光片透过液晶层时，利用光学膜作为反射层，使得第一基板侧处于反射模式显示，以及利用光学膜作为透射层，使得第二基板侧处于透射模式显示。

其中，上述可双面显示的液晶显示装置还包括两视角补偿膜，其一设置于第一偏光片上且与第一基板相对，另一则设置于第二偏光片上且与第二基板相对，或是设置于光学膜与第二基板之间。

又根据上述的目的，本发明提供一种可双面显示的液晶显示装置，其包括：一第一基板、一第二基板、一液晶层、第一及第二偏光片、以及第一及第二背光装置。第二基板与第一基板相对设置，而液晶层夹设于第一基板及第二基板之间。第一及第二偏光片分别设置于第一基板及第二基板上且分别与液晶层相对。第一及第二背光装置分别设置于第一偏光片及第二偏光片上且第一背光装置与第一基板相对而第二背光装置与第二基板相对，用以提供一光自第一偏光片或第二偏光片透过液晶层，使得第二基板侧或第一基板侧处于透射模式显示。

其中，上述可双面显示的液晶显示装置还包括两视角补偿膜，其一设置于第一偏光片上且与第一基板相对，另一则设置于第二偏光片上且与第二基板相对。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1a是表示本发明第一实施例可双面显示的液晶显示装置及其一侧的显示状态。

图1b是表示本发明第一实施例可双面显示的液晶显示装置及其另一相对侧的显示状态。

图2a是表示本发明第二实施例可双面显示的液晶显示装置及其一侧的显示状态。

图2b是表示本发明第二实施例可双面显示的液晶显示装置及其另一相对侧的显示状态。

附图符号说明：

100、200～液晶显示装置；101、201～液晶盒；102、202～第一基板；104、204～第二基板；106、206～液晶层；108、114～偏光片；109、209、115、215～视角补偿膜；110～光源装置；110a～反射光；110b～透射光；112～光学膜；116、216～控制装置；208～第一偏光片；210～第一背光装置；210a、214a～光；212～第二偏光片；214～第二背光装置。

具体实施方式

第一实施例

以下结合图1a及图1b说明本发明第一实施例的可双面显示的液晶显示装置。

参照图1a，其表示可双面显示的液晶显示装置。此液晶显示装置100包括：一液晶盒(LC cell)101、两偏光片108及114、一光源装置110、一光学膜112、及一控制装置116。液晶盒101包括一第一基板102、一第二基板104、及一液晶层106。第一及第二基板102及104是透明基板，例如玻璃或石英基板，且两基板102及104平行相对设置。一般而言，第一及第二基板102及104两者其中的一基板正面设置有滤光片(color filter，CF)(通常称为滤光片基板)，而另一基板的正面形成有多个晶体管(未表示)及对应的像素电极(未表示)(通常称为数组(array)基板)。两基板102及104的正面彼此相向。液晶层106夹设于第一基板102正面及第二基板104正面之间以构成液晶盒101。此处，液晶模式可为扭转向列(twisted nematic，TN)、垂直向列(verticalalignment，VA)、面内切换(in-plane switching，ICP)、光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，OCB)、及其它可用以显示的液晶模式。

偏光片108设置于第一基板102的背面上而与液晶层106相对。接着，可选择性地在偏光片108上设置一视角补偿膜109(于本实施例中显示为有设置的状态)，使其与第一基板102相对。光源装置110设置于偏光片108或视角补偿膜109上(本实施例显示为配置于视角补偿膜109上的状态)而同样与第一基板102相对(即，偏光片108、视角补偿膜109、光源装置110依序设置于第一基板102的背侧)，其提供一光经由偏光片108透过液晶层106以供显示图像的用。

光学膜112设置于第二基板104的背面上且与液晶层106相对。此处，光学膜112具有将光部分反射及部分透射的功能，例如薄膜分光器(beamsplitter)或增亮膜。再者，一偏光片114设置于光学膜112上，其与第二基板104相对。另外，可选择性地在偏光片114上设置一视角补偿膜115(于本实施例中显示为有设置的状态)，且其与第二基板104相对(即，光学膜112、偏光片114、及视角补偿膜115依序设置于第二基板104的背侧)。或者，可选择性地在光学膜112与第二基板104之间设置该视角补偿膜115(未表示)。

又，上述的光学膜112为一增亮膜时，为了将光回收再利用以提升显示亮度，主要技术可分为回复反射式(retroreflective)及胆固醇液晶反射式(cholesteric liquid crystal-based reflective)两种。前者主要处理的偏光型态为P与S线型偏光，而后者则处理左旋与右旋圆偏光。

由美国3M公司制造的「DBEF」(dual brightness enhancement film)是运用回复反射式技术，此种光学增亮膜可容许P线型偏光透射并反射S线型偏光。反射的S线型偏光回到光源装置后可再转成含P与S线型偏光，以达到光回收再利用的效果而使亮度提升。另外，由日本日东电工所制造的「NIPOCS」是运用胆固醇液晶反射式技术，此种光学增亮膜可容许50％右旋圆偏光透射并反射50％左旋圆偏光，以达到类似DBEF增亮膜的效果。

在本实施例中，利用光学膜可为薄膜分光器或增亮膜的作法，利用该薄膜分光器或增亮膜的部分反射及部分透射光的特性，将其设置于第二基板104上。当光源装置110的光自视角补偿膜109透过偏光片108及液晶盒101时，利用光学膜112作为反射层，将部分光反射至作为前光的光源装置110并透射出去，使得第一基板102侧处于反射模式显示。亦即，观测者可通过自光学膜112反射的反射光110a而获得图像信息，如图1a所示。另一方面，当光源装置110的光自视角补偿膜109透过偏光片108及液晶盒101时，光学膜112也可作为一透射层而将部分光自作为背光的光源装置110透射出去，使得第二基板104侧处于透射模式显示。亦即，观测者可通过自光学膜112透过的透射光110b而获得图像信息，如图1b所示。如此一来，根据本发明的液晶显示装置100可达到双面显示的目的。

控制装置116耦接至第一基板102及第二基板104之间，用以控制双面显示的图像时序处理，使观测者能在不同的观测面获得正确的图像信息。

根据本实施例的可双面显示的液晶显示装置，由于可利用一光学膜作为反射层及透射层来达成反射及透射模式显示的目的，故仅需要单一液晶盒便可实现双面显示的目的。相较于公知的两个独立液晶显示面板架构而言，还具备了轻薄化、低耗电等优点而非常适用于行动式电子产品。再者，由于本实施例的可双面显示的液晶显示装置具有反射及透射的显示模式，故无需如公知单一液晶显示面板架构的双面显示液晶显示装置般，必须缩小液晶显示装置正反两面的显示区大小或增加液晶显示装置的尺寸。

第二实施例

以下结合图2a及图2b说明本发明第二实施例的可双面显示的液晶显示装置。

参照图2a，其表示可双面显示的液晶显示装置。此液晶显示装置200包括：一液晶盒201、第一及第二偏光片208及212、第一及第二背光装置210及214、及一控制装置216。液晶盒201包括一第一基板202、一第二基板204、及一液晶层206。第一及第二基板202及204是透明基板，例如玻璃或石英基板，且两基板平行相对设置。一般而言，第一及第二基板202及204两者其中的一基板正面设置有滤光片(color filter，CF)(通常称为滤光片基板)，而另一基板的正面形成有多个晶体管(未示出)及对应的像素电极(未示出)(通常称为数组(array)基板)。两基板102及104的正面彼此相向。液晶层206夹设于第一基板202及第二基板204之间以构成液晶盒201。此处，液晶模式可为TN、VA、ICP、OCB、及其它可用以显示的液晶模式。

第一及第二偏光片208及212分别设置于第一基板202及第二基板204的背面上且分别与液晶层206相对。另外，可选择性地在第一偏光片208上设置一视角补偿膜209(于本实施例中显示为有设置的形态)，且与第一基板202相对(即，第一偏光片208及视角补偿膜209依序设置于第一基板202的背侧)。再者，可选择性地在第二偏光片212上设置一视角补偿膜215(于本实施例中显示为有设置的状态)，且与第二基板204相对(即，第二偏光片212及视角补偿膜215依序设置于第二基板204的背侧)。

接着，第一及第二背光装置210及214分别设置于视角补偿膜209及视角补偿膜215上，使得第一背光装置210与第一偏光片208相对而第二背光装置214与第二偏光片212相对，用以提供一光自第一偏光片208或第二偏光片212透过液晶盒201，以供显示图像的用。

在本实施例中，可开启第一光源装置210而暂时关闭第二光源装置214，使光210a自视角补偿膜209依序透过第一偏光片208、液晶盒201、第二偏光片212及第二光源装置214并透射出去，使得第二基板204侧处于透射模式显示。亦即，利用第一光源装置210作为一背光源而使观测者可通过光210a于第二基板204侧获得图像信息，如第2a图所示。另一方面，可开启第二光源装置214而暂时关闭第一光源装置210，使光214a自视角补偿膜215依序透过第二偏光片212、液晶盒201、第一偏光片208及第一光源装置210并透射出去，同样使得第一基板202侧处于透射模式显示。亦即，利用第二光源装置214作为一背光源而使观测者可通过光214a于第一基板202侧获得图像信息，如图2b所示。如此一来，根据本发明的液晶显示装置200同样可达到双面显示的目的。

同样地，控制装置216耦接至第一基板202及第二基板204之间，用以控制双面显示的图像时序处理，使观测者能在不同的观测面获得正确的图像信息。

根据本实施例的可双面显示的液晶显示装置，由于可利用两背光装置依次作为背光源来达成透射模式显示的目的，同样仅需要单一液晶盒便可实现双面显示的目的。再者，如第一实施例所述，本实施例的可双面显示的液晶显示装置无需如公知的双面显示液晶显示装置般，必须缩小液晶显示装置正反两面的显示区大小或增加液晶显示装置的尺寸。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当然可作更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以申请专利范围所界定的为准。

Claims

1.一种可双面显示的液晶显示装置，包括：

一第一基板；

一第二基板，该第二基板与该第一基板相对设置；

一液晶层，该液晶层夹设于该第一基板及该第二基板的间；

一第一偏光片，该第一偏光片设置于该第一基板上且与该液晶层相对；

一光源装置，该光源装置设置于该第一偏光片上且与该第一基板相对，用以提供一光透过该液晶层；

一光学膜，该光学膜设置于该第二基板上且与该液晶层相对；以及

一第二偏光片，该第二偏光片设置于该光学膜上且与该第二基板相对。

其中该光自该第一偏光片透过该液晶层时，利用该光学膜作为反射层，使得该第一基板侧处于反射模式显示，以及利用该光学膜作为透射层，使得该第二基板侧处于透射模式显示。

2.如权利要求1所述的可双面显示的液晶显示装置，其特征在于：还包括一视角补偿膜，该视角补偿膜设置于该第一偏光片上且与该第一基板相对。

3.如权利要求1所述的可双面显示的液晶显示装置，其特征在于：还包括一视角补偿膜，该视角补偿膜设置于该第二偏光片上且与该第二基板相对，或是设置于该光学膜与该第二基板之间。

4.如权利要求1所述的可双面显示的液晶显示装置，其特征在于：该光学膜是一由美国3M所制造的DBEF增亮膜或由日本日东电工所制造的NIPOCS增亮膜。

5.如权利要求1所述的可双面显示的液晶显示装置，其特征在于：该光学膜是一薄膜分光器。

6.如权利要求1所述的可双面显示的液晶显示装置，其特征在于：还包括一控制装置，该控制装置耦接至该第一基板及该第二基板之间，用以控制双面显示的图像时序处理。