JP2008525841A - 液晶表示装置及びこれを具備する移動通信端末機 - Google Patents

液晶表示装置及びこれを具備する移動通信端末機 Download PDF

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Abstract

【解決手段】本発明による液晶表示装置は半透過型液晶パネルと,映像表示のための光を供給するフロントライトユニット(front light unit)と,前記フロントライトユニットから光を入射されてその入射された光を前記半透過型液晶パネルに集光させるマイクロレンズシートを含む。
又は,本発明による移動通信端末機は半透過型液晶パネル,映像表示のための光を供給するフロントライトユニット(front light unit),前記フロントライトユニットから光を入射されてその入射された光を前記半透過型液晶パネルに集光させるマイクロレンズシートを具備する液晶表示装置と,外部との通信を遂行する通信手段と,前記通信手段及び前記液晶表示装置の映像表示を制御する制御部を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶表示装置及びこれを具備する移動通信端末機に関することである。
画像情報を画面に現わす画面表示装置等の中でブラウン管表示装置(あるいはCRT:Cathode Ray Tube)が今まで一番多く使われてきたが,これは表示面積に比べて体積が大きくて重いため使うのに多くの不便さがあった。
これによって,表示面積が大きいとしてもその厚さが薄くてどの場所でも易しく使うことができる薄膜型平板表示装置が開発されて,ますますブラウン管表示装置は取り替えられている。特に,液晶表示装置は表示解像度が他の平板表示装置よりすぐれて,動画像を具現する時その品質がブラウン管に比較するぐらい反応速度が早い特性を現わしている。
液晶表示装置の駆動原理は液晶の光学的異方性と分極性質を利用したのものである。液晶は構造が細くて長いため分子配列に方向性と分極性を持っている液晶分子等に人為的に電場を印加して分子配列方向を調節することができる。よって,配向方向を任意に調節すれば液晶の光学的異方性によって液晶分子の配列方向によって光を透過あるいは遮断させることができるようになって,色相及び映像を表示することができるようになる。
そして,アクティブマトリックス型液晶表示装置は,マトリックス形態に配列された各画素に非線形特性を取り揃えたアクティブ素子を付け加えて,この素子のスイッチング特性を利用して各画素の動作を制御する。
一方,近来には液晶表示装置の前面及び後面,両方向で映像を表示することができる両方向表示素子(dual display)に対する研究が多様に模索されている実情である。
本発明は一つの半透過型液晶パネルを利用して液晶パネルの前面方向及び後面方向の両方向に映像を表示することができる液晶表示装置を提供する。
又は、本発明は一つの半透過型液晶パネルが採用された液晶表示装置を利用して,両方向に映像表示が可能な移動通信端末機を提供する。
前記の目的を果たすために本発明による液晶表示装置は,半透過型液晶パネル;映像表示のための光を供給するフロントライトユニット(front light unit);前記フロントライトユニットから光を入射されて,その入射された光を前記半透過型液晶パネルに集光させるマイクロレンズシート;を含む。
又は,前記の他の目的を果たすため本発明による移動通信端末機は, 半透過型液晶パネル,映像表示のための光を供給するフロントライトユニット(front light unit),前記フロントライトユニットから光を入射されてその入射された光を前記半透過型液晶パネルに集光させるマイクロレンズシートを具備する液晶表示装置;外部との通信を遂行する通信手段;前記通信手段及び前記液晶表示装置の映像表示を制御する制御部;を含む。
本発明による液晶表示装置によれば,一つの液晶パネルを利用して液晶パネルの前面方向及び後面方向の両方向で映像を表示することができる長所がある。
又は,本発明による移動通信端末機によれば,一つの液晶パネルが採用された液晶表示装置を利用して,両方向に映像表示が可能な薄型の移動通信端末機を提供することができる長所がある。例えば,本発明によれば両方向映像表示のための液晶表示モジュール製作時に,その厚さを3.5mm以下で薄くすることができるようになる。
以下,添付された図面を参照して本発明による実施例を詳細に説明する。
図1は本発明による液晶表示装置の構成を概念的に示した図面である。
本発明による液晶表示装置は,図1に示したところのように,半透過型液晶パネル(100),映像表示のための光を供給するフロントライトユニット(170),前記フロントライトユニット(170)から光を入射されてその入射された光を前記半透過型液晶パネル(100)に集光させるマイクロレンズシート(160)を含んで構成される。
本発明による液晶表示装置は前記半透過型液晶パネル(100)の前面部にフロントライトユニット(170)が用意されることによって,前記半透過型液晶パネル(100)の前面部及び後面部両方向で映像を表示することができるようになる。
すなわち,本発明による液晶表示装置は前記半透過型液晶パネル(100)の反射板(113)で反射した光を利用して前記半透過型液晶パネル(100)の前面部に映像を表示する第1ディスプレーモードを提供する。又,本発明による液晶表示装置は前記半透過型液晶パネル(100)の透過電極(111)に透過された光を利用して前記半透過型液晶パネル(100)の後面部に映像を表示する第2ディスプレーモードを提供するようになる。
又は,本発明による液晶表示装置は前記半透過型液晶パネル(100)の上部に前記マイクロレンズシート(160)を含んで構成される。
前記マイクロレンズシート(160)は,前記フロントライトユニット(170)から光を入射されて,その入射された光を,前記半透過型液晶パネル(100)を成す画素領域の開口部に集光される機能を遂行するようになる。前記マイクロレンズシート(160)は画素単位のマイクロ構造(micro structure)を持つ透明なフィルムとして,マイクロレンズアレイの役割を遂行する。
ここで開口部は前記半透過型液晶パネル(100)を成す第2基板(120)のブラックマトリックス(121)が形成されない領域を示して,前記開口部に対応される第1基板(120)の領域には透過電極(111)と反射板(113)が用意されている。これによって,前記透過電極(111)が形成された領域で集光される光は前記半透過型液晶パネル(100)の後面部に映像を表示するようになる。又,前記反射板(113)が形成された領域で集光される光は再び反射して前記半透過型液晶パネル(100)の前面部で映像を表示することができるようになる。
前記透過電極(111)及び反射板(113)は画面を具現する最小単位である画素別に形成されている。前記透過電極(111)は電圧のオン/オフを調節するスイッチング素子例えば薄膜トランジスターによって電圧を印加される。前記反射板(113)は電圧を印加される電極の役割をするとか,又は別途の電圧の印加なしに反射面に利用されることもできる。
本発明によれば,このように前記マイクロレンズシート(160)が前記半透過型液晶パネル(100)上部に用意されることで,前記半透過液晶パネル(100)に入射される全体の光を各開口部領域に集光させ入射させることができるようになる。これに従って本発明によれば,従来半透過型液晶パネルに比べてより効率的に入射される光を活用することができるようになるし,結果的に映像を表示する輝度を向上させることができるようになるのである。すなわち本発明によれば,前記フロントライトユニット(170)に具備される光源の数字を増加させるとか,又は光源に印加される電力を増加させないようにすることで,消費全力の増加がなくても輝度を向上させることができるようになる。
又は,前記マイクロレンズシート(160)は外部光源から入射される光に対しても等しい原理によって前記半透過型液晶パネル(100)の開口部に集光させる機能を遂行する。
このような前記マイクロレンズシート(160)はストライプ(stripe)形態のレンティキュラーレンズ(lenticular lens)形状に形成されることもでき,又はシルリンドリカルレンズ(cylindrical lens)形状に形成されることもできる。
又は,前記マイクロレンズシート(160)は前記半透過型液晶パネル(100)を成す各画素単位別に対応される位置にそれぞれレンズ形状が形成されるように構成されることもできる。各画素単位別にレンズ形状を持つマイクロレンズシート(160)が適用される場合には,各画素領域に合わせて単位レンズの位置が対応されるように整列されなければならない。これによって,前記第２偏光板(150)上に付着させることにおいて前記他の例に比べて工程進行上より高い整列図が要求される。前記マイクロレンズシート(160)に具備される各単位レンズは球面又は非球面なら形状に形成されることができる。又,前記各単位レンズはデセンター(Decenter)レンズ形状に形成されることができる。
一方,前記半透過型液晶パネル(100)は第1基板(110),第2基板(120),液晶層(130),第1偏光板(140),第2偏光板(150)を含んで構成される。前記各構成要素の詳細内訳に対して既に多く知られているので,ここでは概略的な説明のみを記載することにする。
前記第1基板(110)は薄膜トランジスターを持つアレイ素子と,前記アレイ素子の上に形成されて入射された光を透過させて映像を表示する透過電極(111)と,前記透過電極(111)上に形成された絶縁膜と,前記絶縁膜上の一部領域に形成されて入射された光を反射させて映像を表示する反射板(113)を具備する。
ここでは一つの例として前記透過電極(111)上に反射板(113)が形成された場合を説明した。しかし,前記透過電極(111)と反射板(113)が前記アレイ素子の上に相互に形成されることもでき、前記透過電極(111)及び反射板(113)の配置及び形成方法は多様に知られている。これは本発明での主要関心事ではないのでここではその詳細な内容に対しては説明を略することにする。
そして前記アレイ素子は,第1方向に形成された複数のゲートライン,前記ゲートラインと垂直方向に形成された複数のデータライン,前記ゲートライン及びデータラインによって区分される画素領域,前記ゲートラインとデータラインの交差領域に形成された薄膜トランジスターを含んで構成される。
又は,前記第2基板(120)は前記第1基板(110)の対向される位置に用意されて,前記第1基板(110)の透過電極(111)が形成された領域の対応される位置に形成されたカラーフィルター(123)と,前記カラーフィルター(123)の間に形成されたブラックマトリックス(121)と,前記カラーフィルター(123)下部に形成された共通電極(未図示)を具備する。
そして,前記第1基板(110)及び第2基板(120)の間には液晶層(130)が充填されていて,前記第1基板(110)の下部及び第2基板(120)の上部には第1偏光板(140)及び第2偏光板(150)がそれぞれ用意されている。
それではこのような構成を持つ液晶表示装置において,図2及び図3を参照して映像が表示される過程を説明してみることにする。図2は本発明による液晶表示装置において,フロントライトユニットで提供される光を利用して映像が表示されることを説明するための図面で,図3は本発明による液晶表示装置において,外部光源を利用して映像が表示されることを説明するための図面である。
先に,図2を参照してフロントライトユニットで提供される光を利用して映像が表示されることを説明してみることにする。
本発明による液晶表示装置は,図2に示したところのように,前記フロントライトユニット(170)の光源(171)から提供される光を利用して前記半透過型液晶パネル(100)の前面部及び後面部,両方向全部で映像を表示することができる。
前記フロントライトユニット(170)はその側面に光源(171)を具備して,前記光源(171)はLEDで構成されることができる。ここで,前記LEDは白色LEDで構成されることもでき,赤色LED/緑色LED/青色LEDで構成されることもできる。
又は,光源(171)は冷陰極蛍光ランプ(CCFL)又は外部電極蛍光ランプ(EEFL)で構成されることもできる。
そして本発明による液晶表示装置は,図3に示したところのように,外部光源例えば太陽又は周囲の照明器機から提供される光を利用して前記半透過型液晶パネル(100)の前面部及び後面部,両方向全部で映像を表示することができる。すなわち,前記フロントライトユニット(170)が消え(OFF)状態にある場合には,外部光源から入射される光を利用して前記半透過型液晶パネル(100)の両方向に映像を表示することができる。この時,前記マイクロレンズシート(160)によって周辺の光が前記半透過液晶パネル(100)の開口部領域で集光され入射されることができるようになることで,表示される映像の輝度をより高めることができるようになるのである。
一方,このような構成を持つ液晶表示装置は両面表示素子に活用されることができる。これによって,本発明による液晶表示装置が移動通信端末機(移動携帯通信,PDA等)に適用される場合,液晶パネルの前面部及び後面部の両方向で映像を表示することができるので,移動通信端末機においてより多様な映像表示機能を具現することができるようになる。
例えば,デジタルカメラ機能が具備された移動通信端末機に本発明による液晶表示装置が適用される場合には,等しい画面の大きさと等しい解像度の写真画面を多くの使用者が,移動通信端末機の両方向で同時に見られるようになる有用性がある。
本発明による液晶表示装置によれば,一つの液晶パネルを利用して液晶パネルの前面方向及び後面方向の両方向で映像を表示することができる長所がある。
又は,本発明による移動通信端末機によれば,一つの液晶パネルが採用された液晶表示装置を利用して,両方向で映像表示が可能な薄型の移動通信端末機を提供することができる長所がある。例えば,本発明によれば両方向映像表示のための液晶表示モジュール製作時に,その厚さを3.5mm以下で薄くすることができるようになる。
本発明による液晶表示装置の構成を概念的に示した図面。 本発明による液晶表示装置において,フロントライトユニットで提供される光を利用して映像が表示されることを説明するための図面。 本発明による液晶表示装置において,外部光源を利用して映像が表示されることを説明するための図面。

Claims (20)

  1. 半透過型液晶パネル;
    映像表示のための光を供給するフロントライトユニット(front light unit);
    前記フロントライトユニットから光を入射されて,その入射された光を前記半透過型液晶パネルに集光させるマイクロレンズシート;
    を含むことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記半透過型液晶パネルの反射領域で反射した光を利用して前記半透過科型液晶パネルの前面部に映像を表示する第1ディスプレーモード及び前記半透過型液晶パネルの透過領域で透過された光を利用して前記半透過型液晶パネルの後面部に映像を表示する第2ディスプレーモードの両方向で映像を表示することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 前記フロントライトユニットはその側面に光源を具備することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  4. 前記光源はLED又は冷陰極蛍光ランプ(CCFL)又は外部電極蛍光ランプ(EEFL)中で選択されて構成されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
  5. 前記光源は白色LEDで構成されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
  6. 前記光源は赤色LED,緑色LED,青色LEDで構成されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
  7. 半透過型液晶パネルは,
    薄膜トランジスターを持つアレイ素子と,前記アレイ素子の上に形成されて入射された光を透過させて映像を表示する透過電極と,入射された光を反射させて映像を表示する反射板を具備する第1基板;
    前記第1基板の対向される位置に用意されて,前記第1基板の透過電極が形成された領域の対応される位置に形成されたカラーフィルターと,前記カラーフィルターの間に形成されたブラックマットリックスを具備する第2基板;
    前記第1基板及び第2基板の間に充填された液晶層;を具備することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  8. 前記アレイ素子は,
    第1方向に形成された複数のゲートライン;
    前記ゲートラインと垂直方向に形成された複数のデータライン;
    前記ゲートライン及びデータラインによって区分される画素領域;
    前記ゲートラインとデータラインの交差領域に形成された薄膜トランジスター;
    を具備することを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
  9. 前記透過電極上に形成された絶縁膜をより含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
  10. 前記マイクロレンズシートは,光源から入射される光を前記半透過型液晶パネルの開口部に集光させて,前記開口部は前記半透過型液晶パネルを成すブラックマットリックスが形成されない領域であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  11. 前記マイクロレンズシートはレンティキュラーレンズ(lenticular lens)又はシルリンドリカルレンズ(cylindrical lens)形状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  12. 前記カラーフィルター下部に形成された共通電極をより具備することを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
  13. 前記マイクロレンズシートは前記半透過型液晶パネルを成す各画素単位別に対応される位置にそれぞれレンズ形状が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  14. 前記レンズ形状は球面又は非球面又はデセンター(Decenter)レンズ形状中で選択されて形成されたことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
  15. 半透過型液晶パネル,映像表示のための光を供給するフロントライトユニット(front light unit),前記フロントライトユニットから光を入射されてその入射された光を前記半透過型液晶パネルに集光させるマイクロレンズシートを具備する液晶表示装置;
    外部との通信を遂行する通信手段;
    前記通信手段及び前記液晶表示装置の映像表示を制御する制御部;を含むことを特徴とする移動通信端末機。
  16. 前記半透過型液晶パネルの反射領域で反射した光を利用して前記液晶表示装置の前面部に映像を表示する第1ディスプレーモード及び前記半透過型液晶パネルの透過領域で透過された光を利用して前記液晶表示装置の後面部に映像を表示する第2ディスプレーモードの両方向で映像を表示することを特徴とする請求項１５に記載の移動通信端末機。
  17. 前記マイクロレンズシートは,光源から入射される光を前記半透過型液晶パネルの開口部に集光させて,前記開口部は前記半透過型液晶パネルを成すブラックマットリックスが形成されない領域であることを特徴とする請求項15に記載の移動通信端末機。
  18. 前記マイクロレンズシートはレンティキュラーレンズ(lenticular lens)又はシルリンドリカルレンズ(cylindrical lens)形状に形成されたことを特徴とする請求項１５に記載の移動通信端末機。
  19. 前記マイクロレンズシートは前記半透過型液晶パネルを成す各画素単位別に対応される位置にそれぞれレンズ形状が形成されたことを特徴とする請求項１５に記載の移動通信端末機。
  20. 前記レンズ形状は球面又は非球面又はデセンター(Decenter)レンズ形状中で選択されて形成されたことを特徴とする請求項１９に記載の移動通信端末機。
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