CN101061422B - 液晶显示设备和具有该液晶显示设备的移动台 - Google Patents

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Abstract

一种LCD，包括：透射式液晶板；前光单元，放置在该透射式液晶板前面并且为图像显示提供光；以及光控制单元，放置在该透射式液晶板背面并且使入射光反射或透射。一种移动台，包括：LCD，该LCD具有透射式液晶板、放置在该透射式液晶板前面并且为图像显示提供光的前光单元、以及放置在该透射式液晶板背面并且使入射光反射或透射的光控制单元；通信单元，用于与外部进行通信；以及控制单元，控制该通信单元和该LCD的图像显示。

Description

液晶显示设备和具有该液晶显示设备的移动台
技术领域
本发明涉及一种液晶显示设备，并且涉及一种液晶显示设备和一种具有该液晶显示设备的移动台，该液晶显示设备和该移动台能够通过使用一个透射式液晶板而在液晶板的前面和背面上进行双图像显示。
背景技术
在用于在屏幕上显示图像信息的显示设备中，Braun管显示设备(或阴极射线管(CRT))当今已最为普及地使用。但是，CRT具有与其显示面积相比其庞大和笨重的若干缺点。
因此，开发了一种薄膜型平板显示设备，其由于扁平而可以容易地在任何地方使用，并且逐渐替代Braun管显示设备。
液晶的光学各向异性和极化的原理被用于驱动这种LCD。因为液晶具有伸长的结构，所以其具有分子阵列的方向和极化性。分子阵列的方向可以通过人工地向液晶施加电场来控制。当由这样的电场控制对准方向时，根据液晶的光学各向异性所导致的液晶分子的对准方向，光被透射或阻挡，从而显示色彩和图像。
在有源矩阵LCD中，具有非线性特性的有源器件被加入到布置成矩阵形状的像素中的每一个中。因此，每个像素的工作使用该器件的开关特性来控制。
同时，近来已针对能够在LCD的前面和背面显示图像的双显示器进行了各种研究。
发明内容
技术问题
本发明提供一种能够通过使用一个透射式液晶板而在液晶板的前面和背面上进行双图像显示的LCD。
此外，本发明提供一种能够通过使用采用一个透射式液晶板的LCD来进行双图像显示的薄移动台。
技术方案
提供了一种LCD，包括：透射式液晶板；前光单元，放置在透射式液晶板的前面并且为图像显示提供光；以及光控制单元，放置在透射式液晶板的背面并且使入射光反射或透射。
此外，提供了一种移动台，包括：具有透射式液晶板的LCD、放置在透射式液晶板的前面并且为图像显示提供光的前光单元、以及放置在透射式液晶板的背面并且使入射光反射或透射的光控制单元；用于与外部进行通信的通信单元；以及控制该通信单元和该LCD的图像显示的控制单元。
有利效果
根据本发明的LCD，存在可以使用一个透射式液晶板在液晶板的前面和背面显示图像的优点。
此外，根据本发明的移动台，存在如下另一优点：提供一种能够使用采用一个透射式液晶板的LCD在液晶板的两个表面上显示图像的扁平的移动台。
附图说明
图1为图示根据本发明的LCD的构造的概念视图。
图2为图示当电压被施加到根据本发明的LCD中所使用的聚合物分散型液晶(polymer-dispersedliquidcrystal)(PDLC)上时的作用的视图。
图3为图示当电压未被施加到根据本发明的LCD中所使用的PDLC上时的作用的视图。
图4为图示通过使用从根据本发明的LCD中的前光单元所提供的光而在背面上进行图像显示的视图。
图5为图示通过使用从根据本发明的LCD中的前光单元所提供的光而在前面上进行图像显示的视图。
图6为图示通过使用根据本发明的LCD中的外部光源而在前面上进行图像显示的视图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的实施例。
图1为图示根据本发明的LCD的构造的概念视图。
如图1中所示，根据本发明的LCD包括透射式液晶板100、为图像显示提供光的前光单元170、以及接收从前光单元170入射的光并将该入射光会聚在透射式液晶板100上的微透镜片160。
此外，根据本发明的LCD特征在于光控制单元180设置在透射式液晶板100背面。光控制单元180执行使透射过透射式液晶板100的大部分入射光反射或透射的功能。作为执行该功能的一个例子，可以使用聚合物分散型液晶(PDLC)。
已提出了PDLC的几种类型的结构，如将多个液晶分子粒子分散在高聚物中或者将液晶包含在网状高聚物中。如图2和图3中所示，当电压被施加在第一透明电极191和第二透明电极192之间时，PDLC190使大部分入射光透射，而当电压未被施加在第一透明电极191和第二透明电极192之间时，使大部分入射光反射。在这里，当未施加电压时，PDLC190使入射光漫反射。标号193和195分别指代聚合物粘合剂和液晶。
当前光单元170设置在透射式液晶板100前面时，根据本发明的LCD可允许在透射式液晶板100的前面和背面上进行双图像显示。
即，根据本发明的LCD提供第一显示模式，在该模式中，光控制单元180使透射过透射式液晶板100的光再反射，从而在透射式液晶板100的前面上显示图像。而且，根据本发明的LCD提供第二显示模式，在该模式中，光控制单元180使透射过透射式液晶板100的光透射，从而在透射式液晶板100的背面上显示图像。
此外，根据本发明的LCD特征在于微透镜片160设置在透射式液晶板100上。
微透镜片160用来接收从前光单元170入射到其上的光，并将该入射光会聚到构成透射式液晶板100的像素区的孔。微透镜片160为具有像素单元的微结构的透明膜，并且起到微透镜阵列的作用。
这里，该孔是构成透射式液晶板100的第二基板120中未形成黑矩阵121的区，并且透明电极111设置在第一基板110中与该孔相对应的区。
尽管在图中未清楚地示出，但透明电极111是逐个像素地形成的，其中像素是实现图像的最小单元。此外，透明电极111通过例如薄膜晶体管的对电压的接通/关断进行控制的开关器件来接收电压，从而控制液晶层130的光透射。
根据本发明，当微透镜片160设置在透射式液晶板100上时，入射到透射式液晶板100上的光可以被会聚到每个孔区并被入射。因此，根据本发明，与相关技术的透射式液晶板相比，可以更高效地利用入射光，并且因此可以提高图像的亮度。也就是说，根据本发明，可以提高亮度而不增加电能消耗，原因是可以不增加设置在前光单元中的光源的数目，或者可以不增加供给光源的电能。
而且，根据同样的原理，微透镜片160用来将从外部光源入射到其上的光会聚到透射式液晶板100的孔。
这种微透镜片160可以形成为条型双凸透镜形状且可以形成为柱透镜形状。
此外，微透镜片160可以构造成使得透镜形状分别形成在与构成透射式液晶板100的像素单元相对应的位置。当使用这种针对每个像素单元而具有一透镜形状的微透镜片160时，相比前述另一例子，微透镜片160在第二偏振板150上的附着需要高精度对准，原因是对准应使得单元透镜的位置对应于每个像素区。这里，设置在微透镜片160的每个单元透镜可以按球形状或者非球形状形成。此外，每个单元透镜可以形成为偏心透镜形状。
透射式液晶板100包括第一基板110、第二基板120、液晶层130、第一偏振板140和第二偏振板150。因为每个组件的细节都是公知的，所以，在本说明书中仅对它们作概要描述。
第一基板110包括具有薄膜晶体管的阵列器件以及形成在该阵列器件上并且使入射光透射以显示图像的透明电极111。该阵列器件包括形成在第一方向上的多个栅线(gateline)、与栅线垂直地形成的多个数据线、由栅线和数据线限定的像素区以及形成在栅线和数据线的交叉处的薄膜晶体管。
此外，第二基板120设置在面对第一基板110的位置，并且包括：滤色器123，形成在与第一基板110中形成透明电极111的区相对应的位置；黑矩阵121，形成在滤色器123之间；以及公共电极(未示出)，形成在滤色器123下。
液晶层130填充在第一基板110和第二基板120之间，并且第一偏振板140和第二偏振板150分别设置在第一基板110下和第二基板120上。
参考图4到图6，现在描述在具有前述结构的LCD的透射式液晶板的前面和背面上显示图像的过程。这里，对使用PDLC作为光控制单元的情况进行描述以作参考。
首先，参考图4，现在描述通过使用从前光单元所提供的光而在液晶板的背面上显示图像的情况。
如图4中所示，根据本发明的LCD可以通过使用从前光单元170的光源171所提供的光而在透射式液晶板100的背面上显示图像。这里，当对PDLC190供电时，PDLC190使从透射式液晶板100入射到其上的光透射，从而允许在透射式液晶板100的背面上进行图像显示。
前光单元170具有位于其侧面的光源171，并且光源171可以包括发光二极管(LED)。这里，LED可以是白LED或者可以是红LED/绿LED/蓝LED。此外，光源171可以包括冷阴极荧光灯(CCFL)或者外电极荧光灯(EEFL)。
根据本发明，从外部光源所提供的光以及从前光单元170的光源171所提供的光对在透射式液晶板100的背面上进行的图像显示有贡献。因此，在透射式液晶板100的背面上显示的图像的亮度可以得到进一步提高。
接着，参考图5，现在描述通过使用从前光单元所提供的光而在液晶板的前面上显示的图像的情况。
如图5中所示，根据本发明的LCD可以通过使用从前光单元170的光源171所提供的光而在透射式液晶板100的前面上显示图像。这里，未对PDLC190供电，因此，PDLC190使从透射式液晶板100入射到其上的光反射，从而允许在透射式液晶板100的前面上进行图像显示。这里，PDLC190使光漫反射以使该光入射到透射式液晶板100，并且与进行全反射的情况相比，该漫反射从反射率来看可提供有利的效果。
如图6所示，可以通过使用从外部光源如太阳光或邻近的发光设备所提供的光而在透射式液晶板100的前面上显示图像(这里，PDLC190未被供电，因此处于不透明状态)。尽管未在图中示出，但根据本发明的LCD通过使用从外部光源所提供的光，可以允许在透射式液晶板100的背面上进行图像显示(这里，PDLC190被供电，处于透明状态)。
也就是说，当前光单元170处于关断状态时，可以通过使用从外部光源入射到透射式液晶板100上的光，在透射式液晶板100上进行双图像显示。这里，周围的光由微透镜片160会聚并入射到透射式液晶板100的孔区，从而提高了所显示图像的亮度。
具有该结构的LCD可以被用作双显示设备。因此，当根据本发明的LCD用于移动台(移动通信终端、PDA等)时，可以在移动台中实现各种图像显示功能，原因是可以在液晶板的前面和背面上进行双图像显示。
例如，如果根据本发明的LCD用于具有数码相机功能的移动台，则若干用户可以从该移动台的两个面观察到相同大小和分辨率的图像。
工业适用性
根据本发明的LCD的优点在于：可以通过使用一个透射式液晶板而在液晶板的前面和后面上理想地进行双图像显示。
此外，本发明的优点在于：可以提供薄的移动台，该移动台通过使用采用一个透射式液晶板的LCD而允许双图像显示。例如，根据本发明，因为可以制造厚度为0.9mm或者更小的PDLC，所以可以使得用于双图像显示的LCD模块的厚度薄至3.5mm或者更小。

Claims (27)

1.一种液晶显示设备，包括：
透射式液晶板；
前光单元，放置在所述透射式液晶板前面上并且为图像显示提供第一光；
光控制单元，放置在所述透射式液晶板背面上，
其中，所述前光单元包括透明部件和光源，所述透明部件用于透射所述第一光和第二光的至少其中之一，所述光源设置在所述透明部件的侧面用于产生所述第一光，
其中，所述第二光包括外部光，
其中，所述第一光和所述第二光的至少其中之一用于图像显示，
其中，所述透射式液晶板包括：
第一基板，包括具有薄膜晶体管的阵列器件以及形成在所述阵列器件处并且使所述第一光和所述第二光的至少其中之一透射以显示图像的透明电极；
第一偏振板，设置在所述第一基板下方；
具有滤色器的第二基板，设置在面对所述第一基板的位置；
第二偏振板，设置在所述第二基板上；和
液晶层，填充在所述第一基板和第二基板之间，
其中，所述光控制单元设置在所述第一偏振板的下方，
其中，所述第一光和所述第二光的至少其中之一入射到所述光控制单元，并且
其中，所述光控制单元使所述第一光和所述第二光的至少其中之一反射，从而仅在所述透射式液晶板的所述前面上显示图像，或者使所述第一光和所述第二光的至少其中之一透射，从而仅在所述透射式液晶板的所述背面上显示图像，
其中，所述光控制单元包括聚合物分散型液晶(PDLC)。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述光控制单元当施加有电压时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一的大部分透射，或者当未施加电压时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一的大部分反射，并且
其中，当未在所述光控制单元上施加电压时，所述液晶显示设备仅在所述透射式液晶板的前面上显示图像，或者当在所述光控制单元上施加了电压时，所述液晶显示设备仅在所述透射式液晶板的背面上显示图像。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述光源选择自发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)、外电极荧光灯(EEFL)。
4.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述光源包括白发光二极管。
5.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述光源包括红发光二极管、绿发光二极管和蓝发光二极管。
6.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述第二基板包括：所述滤色器，形成在与所述第一基板中形成所述透明电极的区相对应的位置；以及黑矩阵，形成在所述滤色器之间。
7.根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中，所述阵列器件包括：
形成在第一方向上的多个栅线；
与所述栅线垂直地形成的多个数据线；
由所述栅线和所述数据线所限定的像素区；以及
形成在所述栅线和所述数据线的交叉处的薄膜晶体管。
8.根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中，所述第二基板包括形成在所述滤色器下的公共电极。
9.根据权利要求1所述的液晶显示设备，进一步包括微透镜片，所述第一光和所述第二光的至少其中之一从所述前光单元入射到该微透镜片上，并且该微透镜片将所述第一光和所述第二光的至少其中之一会聚到所述透射式液晶板。
10.根据权利要求1所述的液晶显示设备，进一步包括微透镜片，所述第一光和所述第二光的至少其中之一从所述前光单元入射到该微透镜片上，并且该微透镜片将所述第一光和所述第二光的至少其中之一会聚到构成所述透射式液晶板的区的孔。
11.根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中，所述微透镜片将入射到其上的所述第一光和所述第二光的至少其中之一会聚到所述透射式液晶板的孔，所述孔是构成所述透射式液晶板的黑矩阵未被形成的区。
12.根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中，所述微透镜片形成为双凸透镜形状或柱透镜形状。
13.根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中，所述微透镜片被形成为使得透镜形状分别形成在与构成所述透射式液晶板的像素单元相对应的位置。
14.根据权利要求13所述的液晶显示设备，其中，所述透镜形状选择自球面、非球面、偏心透镜形状。
15.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述聚合物分散型液晶在电压施加到其上时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一透射，而在电压未施加时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一反射。
16.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述聚合物分散型液晶在电压未施加时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一漫反射。
17.一种移动台，包括：
液晶显示设备(LCD)，该液晶显示设备包括：透射式液晶板；前光单元，放置在所述透射式液晶板的前面上并且为图像显示提供第一光；以及光控制单元，放置在所述透射式液晶板的背面上，其中所述第一光和第二光的至少其中之一入射到所述光控制单元，并且所述光控制单元使所述第一光和所述第二光的至少其中之一反射，从而仅在所述透射式液晶板的所述前面上显示图像，或者使所述第一光和所述第二光的至少其中之一透射，从而仅在所述透射式液晶板的所述背面上显示图像；
用于与外部进行通信的通信单元；以及
控制所述通信单元和所述液晶显示设备的图像显示的控制单元，
其中，所述前光单元包括透明部件和光源，所述透明部件用于透射所述第一光和所述第二光的至少其中之一，所述光源设置在所述透明部件的侧面用于产生所述第一光，
其中，所述第二光包括外部光，
其中，所述第一光和所述第二光的至少其中之一用于图像显示；
其中，所述透射式液晶板包括：
第一基板，包括具有薄膜晶体管的阵列器件以及形成在所述阵列器件处并且使所述第一光和所述第二光的至少其中之一透射以显示图像的透明电极；
第一偏振板，设置在所述第一基板下方；
具有滤色器的第二基板，设置在面对所述第一基板的位置；
第二偏振板，设置在所述第二基板上；和
液晶层，填充在所述第一基板和第二基板之间，
其中，所述光控制单元设置在所述第一偏振板的下方，
其中，所述光控制单元包括聚合物分散型液晶(PDLC)。
18.根据权利要求17所述的移动台，其中，所述光控制单元当施加有电压时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一的大部分透射，或者当未施加电压时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一的大部分反射，并且
其中，当未在所述光控制单元上施加电压时，所述液晶显示设备仅在所述透射式液晶板的前面上显示图像，或者当在所述光控制单元上施加了电压时，所述液晶显示设备仅在所述透射式液晶板的背面上显示图像。
19.根据权利要求17所述的移动台，其中，所述第二基板包括：所述滤色器，形成在与所述第一基板中形成所述透明电极的区相对应的位置；以及黑矩阵，形成在所述滤色器之间。
20.根据权利要求17所述的移动台，进一步包括微透镜片，所述第一光和所述第二光的至少其中之一从所述前光单元入射到该微透镜片上，并且该微透镜片将所述第一光和所述第二光的至少其中之一会聚到所述透射式液晶板。
21.根据权利要求17所述的移动台，进一步包括微透镜片，所述第一光和所述第二光的至少其中之一从所述前光单元入射到该微透镜片上，并且该微透镜片将所述第一光和所述第二光的至少其中之一会聚到构成所述透射式液晶板的区的孔。
22.根据权利要求20所述的移动台，其中，所述微透镜片将入射到其上的所述第一光和所述第二光的至少其中之一会聚到所述透射式液晶板的孔，所述孔是构成所述透射式液晶板的黑矩阵未被形成的区。
23.根据权利要求20所述的移动台，其中，所述微透镜片按双凸透镜形状或柱透镜形状来形成。
24.根据权利要求20所述的移动台，其中，所述微透镜片被形成为使得透镜形状分别形成在与构成所述透射式液晶板的像素单元相对应的位置。
25.根据权利要求24所述的移动台，其中，所述透镜形状选择自球面、非球面、偏心透镜形状。
26.根据权利要求17所述的移动台，其中，所述聚合物分散型液晶在电压施加到其上时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一透射，而在电压未施加时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一反射。
27.根据权利要求17所述的移动台，其中，所述聚合物分散型液晶在电压未施加时使所述第一光和所述第二光的至少其中之一漫反射。
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