CN101061424A - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液晶显示装置,无论周围环境的亮度如何,该液晶显示装置都能提供高可见度,并且该液晶显示装置能够实现耗电量以及成本的降低。该液晶显示装置设置有液晶层6、夹在液晶层6两边的两个基板1和2,和顺序发出多种颜色的光的背光源50。这里,一个像元包括:作为反射区域的R、G和B三个像素,和具有作为透射区域的透射层W的像素。以此方式配置,在透射区域中,从背光源50发出的光穿过透明电极4,以执行透射显示;在反射区域中,光线从反射电极5被反射出去,以执行反射显示。
Description
技术领域
本发明涉及一种既可提供反射显示又可提供透射显示的半透射式液晶显示装置。
背景技术
由于平板显示器在例如其厚度和重量方面都已经实现了缩减,因此液晶显示装置在包括液晶显示器电视机、监视器和移动电话的各种领域中都具有广泛应用。人们已经提出各种技术来实现这种液晶显示装置的彩色化处理。实用技术的实例包括彩色滤光片方式和场序方式。
彩色滤光片方式通过组合使用具有光闸功能的液晶元件和将空间细微地分成RGB三原色区域使得人眼无法察觉的彩色滤光片,通过空间上混合RGB颜色信息,以全色显示图像。
另一方面,场序方式具有分层结构,由可以顺序发射R、G和B三色光的背光源和根据背光源所发射的光的颜色来显示颜色信息的液晶元件构成。该系统通过将背光源发射RGB光的持续时间减小到16毫秒,该时间非常短以至于人眼察觉不到,在时间上混合RGB颜色信息,从而以全色显示图像。
专利文献1中公开了一种液晶显示装置,其除非被构造为场序方式,可以通过反射环境光来彩色显示图像。此外,专利文献2中公开了一种液晶显示装置,其设置有由着色的像素构成的反射区域和没有着色部的透射区域。
专利文献1:JP-A-2004-061747
专利文献2:JP-A-2004-177726
发明内容
本发明要解决的问题
然而,采用彩色滤光片方式的液晶显示装置的缺点在于,其光使用率通常低至10%或更少。这主要是由彩色滤光片的光透过率低造成的。例如,假设使用吸收型彩色滤光片,则根据彩色滤光片的密度,光使用率通常低至大约30%。
相反,由于场序方式通过利用背光源所发射的光的颜色来彩色显示图像,因此不需要彩色滤光片,其光使用率比彩色滤光片方式的光使用率高三倍以上。这使得可以实现耗电量低的同时能够以高亮度显示图像的液晶显示装置。然而,由于场序液晶显示装置利用背光源所发射的光的颜色来彩色显示图像,所以它只能提供利用背光源的光的透射显示。
此刻,当在晚上或者在室内等比较昏暗的处所中使用以移动电话为代表的移动设备中设置的液晶显示装置时,其利用来自背光源的光来显示图像。另一方面,当在室外或靠近窗户的地方等光线好的处所使用这种液晶显示装置时,从显示装置表面反射的环境光将会引起对比度降低,从而导致非常差的可见度。为防止这种问题,将该液晶显示装置设计成,用设置在液晶元件的像素中的光反射器来反射环境光以显示图像。这种液晶显示装置通常被称为半透射式液晶显示装置。
由于常规的场序液晶显示装置利用背光源所发射的光的颜色来彩色显示图像,所以它们不能利用环境光来彩色显示图像。这使得不能使用常规的场序液晶显示装置作为移动设备的半透射式液晶显示装置。因此,这种常规的场序液晶显示装置主要用在被设计成在室内等比较暗的地方使用的显示装置中。
然而,由于移动设备的电池容量有限,所以实现以较少耗电量工作的液晶显示装置成为了一个重要课题。由于此原因,人们一直热切寻求提供较高光使用率并能利用环境光进行反射显示的显示装置。
因此如专利文献1所公开的,提出了一种能够进行透射显示和反射显示的液晶显示装置。然而,由于专利文献1中所公开的显示装置不能同时以反射和透射两种模式来显示图像,所以有必要根据周围环境的亮度,切换液晶元件的驱动方法,来选择两种模式之一。液晶显示装置的用户根据自己的判断来执行显示模式的切换,或者利用为感应周围环境亮度而单独设置的元件来自动执行显示模式的切换。这里的问题在于,前一方法对于用户来说比较麻烦,而后一方法不合需要地增加了组件成本和电力消耗。另一方面,在专利文献2中公开的显示装置使用背光源的效率很低。这将不合需要地增加电力消耗。
本发明的一个目的在于提供一种液晶显示装置,无论周围环境的亮度如何都能提供高可见度,并能够实现电力消耗和成本的降低。
解决问题的方法
为达到上述目的,在根据本发明的液晶显示装置中,一个像元包括作为反射区域的至少一个像素,和作为透射区域的至少一个像素。这里,布置在作为透射区域的至少一个像素中的液晶元件被驱动,以便根据背光源所发射的光的颜色来显示彩色信息。
利用这种结构,可以同时执行使用场序方式的透射显示和使用环境光的反射显示。
在如上所述的液晶显示装置中,优选地,反射区设置有允许特定波长的光穿过的着色层。
利用该结构,可以利用环境光的反射来对图像进行彩色显示。这使得无论周围环境的亮度如何都可以用鲜明的色彩来显示图像,并可以在消耗较低电量的同时实现高亮度显示。
在如上所述的液晶显示装置中,优选地,设置有将背光源所发出的光线聚焦在透射区域上的聚光元件。聚光元件可以是设置在位于背光源一侧的基板上的柱面透镜(lenticular lens)或微透镜阵列。
利用该结构,由背光源发射的光线被聚焦在透射区域上,从而增加了光的使用率。
在如上所述的液晶显示装置中,作为反射区域的至少一个像素包括三个不同像素,每个像素具有R、G和B色滤光片之一,并且作为透射区域的至少一个像素是具有透明层的像素。这使得可以以全色显示图像。
本发明的优势
根据本发明,可以同时进行透射显示和反射显示。与常规实例不同,本发明不需要切换透射模式和反射模式,并且可以提供一种无论周围环境的亮度如何都能够提供高可见度的液晶显示装置,这实现了高亮度显示,同时消耗的电力低,并且能够以低成本来生产。
附图说明
图1是本发明的半透射式液晶显示装置的示意性透视图;
图2是本发明的显示面板和背光源的示意性截面图;
图3是本发明的透明基板的示意性俯视图;
图4是本发明的另一个实施例的透明基板的示意性俯视图;
图5是透明层和G色滤光片并排布置的显示实例;
图6是透明层和G色滤光片对角布置的显示实例;
图7是本发明的另一个实施例的显示面板和背光源的示意性截面图;
图8是本发明的再一个实施例的显示面板和背光源的示意性截面图;
图9是本发明的另一个实施例的微透镜的示意性俯视图,如等高线所示;
图10是本发明的再一个实施例的微透镜的示意性俯视图,如等高线所示;
图11是表示穿过显示面板的光量相对于透镜区域的面积的百分比的图表;
图12是本发明的再一个实施例的透明基板的示意性俯视图;
图13是本发明的再一个实施例的透明基板的示意性俯视图;
图14是本发明的再一个实施例的透明基板的示意性俯视图;
图15是本发明的再一个实施例的透明基板的示意性俯视图;
图16是本发明的背光源的示意性截面图;
图17是本发明的棱镜的放大图;
图18是表示本发明的每个像素的显示强度的时间进程的图表;
图19是比较实例的场序液晶显示装置的透明基板的示意性俯视图;
图20是沿着图7中的X-X线所做的截面图;
图21是比较实例的背光源的示意性透视图;
图22是说明如图4所示的反射显示的图示;和
图23是说明如图12所示的反射显示的图示。
附图标记
1、2:透明基板
3:透明电极
4:透明电极
5:反射电极
6:液晶层
7:彩色滤光片层
7a:黑色矩阵
8:聚光元件
9:偏光板
10:TFT
15:源极总线
16:栅极总线
17:透明树脂
21:导光部件
22:红色LED
23:绿色LED
24:蓝色LED
25:反射层
26:棱镜板
50:背光源
100:显示面板
具体实施例
图1是本发明的半透射式液晶显示装置的示意性透视图。该半透射式液晶显示装置由背光源50和设置在背光源50前表面(光发射表面)上的显示面板100构成。
首先将描述显示面板100。图2是显示面板100和背光源50的示意性截面图。带有液晶元件的液晶层6夹在一对基板1和2之间。在透明基板1面向液晶层6的表面上,设有包含红(R)色滤光片、绿(G)色滤光片和蓝(B)色滤光片,和透明层(W)的彩色滤光层7。R、G和B色滤光片分别是只透射相应颜色的光(特定波长的光)的着色层,透明层W是几乎不吸收光的透明层。如图1所示,R、G和B色滤光片和透明层W被布置成矩阵。彩色滤光层7的R、G和B色滤光片和透明层W由形成以防止光通过图案之间的间隙的黑色矩阵7a彼此隔开。
在彩色滤光层7面向液晶层6的表面上,形成有由丙烯酸树脂或环氧树脂制成的透明外涂层(未示出)。在其上面形成有由ITO薄膜制成的透明电极3。
在透明基板2面向液晶层6的表面上,形成有用于驱动液晶的TFT阵列。在图3中示出了透明基板2的示意性俯视图。源极总线15和栅极总线16共同构成矩阵,在它们的交叉点上形成有TFT 10。在图3中,用符号示意性地表示TFT 10。
在形成有TFT阵列的透明基板2上,与R、G和B色滤光片对应的区域中的透明树脂17形成高度差,在其顶部,光反射率高的A1薄膜被形成作为反射电极5。由于透明树脂17的表面上形成有微小凹凸,所以入射到反射电极5上的光朝多个方向漫反射。在形成有TFT阵列的透明基板2上,在其对应于没有透明树脂的透明层W的区域中,直接形成由ITO薄膜制成的透明电极4。应注意,透明电极4和反射电极5作为像素电极,用来驱动相应的液晶层6。
TFT 10的源极连接到源极总线15上,其栅极连接到栅极总线16上,其漏极连接到像素电极(即,透明电极4和反射电极5)上。得到的透明基板1和2被涂布以配向膜(未示出),然后通过摩擦进行适当的液晶配向处理。然后,透明基板1和2以这样的方式被定位:使得形成在其上的电极彼此面对,而液晶层6夹在它们之间。
在此,由源极总线15和栅极总线16包围的R、G、B和W区域被定义为像素(像素R、G、B和W),并且像素R、G、B和W合称为一个像元。下文中,像素R、G和B也被称作反射区域,像素W也被称作透射区域。
接着,使用能够高速驱动的OCB模式作为液晶配向模式。而且,在透明基板1和2背离液晶层6的表面上,贴有偏光板9。另外,在透明基板2背离液晶层6的表面上方设置有柱面透镜作为聚光元件8。柱面透镜是由布置成阵列的平凸透镜组成的。柱面透镜以如下方式形成:其顶点与透射区域的相应中心一致。可以利用任何常规已知制造方法来形成柱面透镜。具体地,例如,以如下方法形成柱面透镜。
首先,制成精确形成所期望的柱面透镜的形状的原始模具。在原始模具与液晶显示面板100的透明基板2之间注入紫外线固化树脂并密封。然后,用紫外线照射如此密封的树脂并使其固化。在紫外线固化树脂完全固化后,从其上小心地去除模具。利用该方法,可以制造具有良好光学特征并易于大规模生产的柱面透镜。
作为柱面透镜的优选材料,使用在完全固化时具有透明度高并且双折射率低的紫外线固化树脂。也可以使用除上面具体描述的方法之外的其它方法来制造柱面透镜,诸如,离子交换法,光刻法,或者热压成型法(thermal sagging method)。
尽管下文中的描述讨论的是使用柱面透镜作为聚光元件8的情况,但是也可以使用其中将碗形透镜布置成阵列的微透镜阵列。
现将使用图4来描述使用微透镜阵列的情况,图4是这种情况的示意性俯视图。由于微透镜是上下左右都具有曲率的碗形透镜,所以优选的是,微透镜阵列排列在栅格中并且微透镜阵列的顶点与透射区域的相应中心一致以便有效地聚光。在图4中,R、G和B色滤光片和透明层W排列在栅格中,微透镜阵列被这样形成:其顶点与透射区域的相应中心,即,像素W一致。
尽管没有对R、G和B色滤光片和透明层W的排列顺序进行任何具体限定,但是优选的是,将具有高亮度的透明层W与具有高可见度的G色滤光片沿纵向方向或并排地连续布置。这是因为借此可以产生比较清晰的图像,特别是,例如,包括许多文本显示或直线的图像。
下文将使用图5和图6来描述白线显示在黑色背景上的实例。首先描述图5所示的透明层W和G色滤光片被并排布置的情况。当显示从右下向左上延伸的对角线2)和从左下向右上延伸的对角线1)时,由点亮像素产生的线1)和线2)的宽度是相同的。尽管由于颜色的视觉差异,对于人眼来说,线宽看起来比由点亮的像素所产生的实际线宽要窄一些,但是线1)和2)的宽度对于人眼来说看起来基本是相同的。
随后将描述图6所示的透明层W和G色滤光片被对角排列的情况。当显示从右下向左上延伸的对角线4)和从左下向右上延伸的对角线3)时,由点亮像素所产生的线3)和4)的宽度是相同的。然而,由于颜色的视觉差异,对于人眼来说,线宽看起来比由点亮像素所产生的实现线宽要窄一些。上述情况与图5中所示情况的差别在于,线3)和4)的宽度看起来比实际线宽窄的程度对于人眼来说是不同的。也就是说,线3)和4)的宽度对于人眼来说看起来是不同的。因为不对称显示会使人眼感觉不舒服,所以不希望出现不对称显示。
图7是沿着图4中Y1-Y1线所做的截面图,图8是沿着图4中Y2-Y2线所做的截面图。面板的主要部分具有与使用柱面透镜的上述实例中所描述的结构相似的配置,在此将省略重复说明。
图9和图10中分别示出了微透镜阵列的形状的一个实例,如等高线所示。在图9中,在透镜之间的某些区域中没有形成透镜;在图10中,在所有区域中都形成有透镜。图11示出了表示透镜区域的面积的百分比相对于穿过显示面板的光量的图表。从该图表中可知,透镜区域越小,即,非透镜区域越大,则穿过显示面板的光量越小。所以,从聚光效率的观点来看,如图10所示的在所有区域都形成透镜要比图9所示的留出非透镜区域更加优选。可以使用与制造柱面透镜类似的方法来容易地形成微透镜阵列。
在图4中,R、G和B色滤光片和透明层W被布置在栅格中。然而,本发明并不局限于此。也可以以不同于上述具体描述的其它方式来布置R、G和B色滤光片和透明层W。然而,由于微透镜具有各向同性的形状,所以优选的是,透明层W也具有各向同性的形状,以使微透镜的聚光点与透明层W重合。这是因为借此可以使光线有效地穿过透明层W。更具体地,优选的是,透明层W具有接近各向同性的形状,诸如,圆形、正方形、正六边形和正八边形。
图12示出了R、G和B沿横向方向(第一方向)并排布置,而透明层W沿纵向方向(第二方向:与第一方向垂直的方向)布置成以使像素R、G、B和W共同形成矩阵的配置。在将白色直线沿R、G和B布置的横向方向显示在黑色背景上的情况下,如图23所示,R、G和B比它们如图4所示布置时更容易混色,使得到的直线锐利且清楚(用图4所示的配置,如图22所示,像素G的高亮度使像素G看起来似乎伸出了RB线)。而且,在如图13所示的实例中,像素以三角形布置。这种布置在清晰度方面特别适合专用于图像显示的显示装置,诸如,数码相机和可携式摄像机的监视器。
而且,通过改变R、G和B色滤光片的总面积与透明层W的面积之间的比,可以控制反射模式的亮度与透射模式的亮度之间的比。例如,在与图14所示的配置相同,R、G和B色滤光片的总面积大于W的面积的情况下,增加环境光反射率,可以实现亮反射模式。这对于为室外使用设计的显示装置尤其有用。可替代地,特别是在微透镜阵列等具有高聚光效率的聚光元件的情况下,即使透明层W的面积很小,穿过面板的透射光也会增加。这种情况非常理想,因为其有助于增加反射和透射两种模式的亮度。
另一方面,在与图15所示的配置相同,即,透明层W的面积大于R、G和B色滤光片的总面积的情况下,可以实现亮透射模式。这对于为了降低成本而不设置聚光元件8的情况尤其有用。
接着将描述背光源50。图16是背光源50的示意性俯视图。背光源50由以下元件组成:使用红色LED 22、绿色LED 23和蓝色LED 24(见图1)的三个彩色光源,引导由光源发出的光线的导光部件21,反射层25,和棱镜板26。通过使三个彩色光源顺序发光,背光源50可以顺序地发射RGB光。例如,背光源50顺序发射RGB三个颜色的光,间隔大约16毫秒(每种颜色大约5毫秒)。
为了使聚光元件8将背光源50发出的足够的光量聚焦在显示面板的透射区域上,由背光源50发出的光线优选地具有很高的平行程度。下面描述的背光源50可以沿预定方向发出具有很高的平行度的光线。
红色LED 22、绿色LED 23和蓝色LED 24以防止漏光的方式被牢固地安装在导光部件21的光入射面21a上。如果这些LED具有很高的方向性,则光入射面21a优选地为散射面,因为这样可以增加亮度均匀性。在导光部件21的底面21b上形成有精细的棱镜,该棱镜具有与导光方向垂直的方向上的平面。
图17是一个棱镜的放大图。在此实施例中,面向光源的棱镜平面27a和非棱镜平面27c形成大约12°角,面向不在光源一侧的棱镜平面27b的棱镜平面27c和平面27c形成90°角。
与上述的柱面透镜的情况相同,可以通过使用原始模具的树脂成型法以高精度形成具有精细棱镜平面的导光部件21。例如,可以使用丙烯酸树脂等具有高透明度的树脂作为其材料。尽管图17中未示出,但是为了增加背光源50的面内亮度均匀性,优选地,棱镜的间距随着与光源距离的增加而减小。
而且,可以使用其上形成有银或铝等金属薄膜的PET膜作为反射层25,并且,可以使用由三菱丽阳公司(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.)生产的DIAARTTM作为棱镜板26。位于导光部件21上的棱镜板26的表面中形成有凸起和凹进。
从LED 22、23和24顺序发出的光线进入导光部件21,穿过导光部件21内部,然后从棱镜平面27a反射出去。如此,光线朝向棱镜板26侧射出。可替代地,朝向反射层25侧射出的光线从反射层25反射,然后朝向棱镜板26射出。从导光部件21射出的光线进入棱镜板26,然后沿着导光部件21的法线方向从棱镜板26中的凹凸反射出去。可以发现,这样获得的背光源50可以发射具有很高的平行程度的光线,从而使亮度的半峰宽度为约±10°。
背光源50发射出的具有很高平行程度的光线,被聚光元件8聚焦在显示面板100的透射区域上,然后高效率地穿过显示面板100。这甚至允许具有低透射度(低孔径比)的显示面板100以很高的光使用率来使用来自背光源50的光。这有助于实现提供高亮度和低耗电的液晶显示装置。
该实施例涉及使用发射R、G和B色光的LED作为光源的情况。然而,不用说,本发明中所使用的LED并不局限于该具体类型,而可以是其它任何类型,诸如,仅用单片发射R、G和B色光的LED。可替代地,还可以使用荧光灯管等任何其它类型的光源。而且,可以根据导光部件21的尺寸布置多个光源。
下文将描述上述的半透射式液晶显示装置的驱动方法。图18示出了每个像素的显示强度的时间进程。下面的描述假设背光源50发射RGB三原色的光线的周期为一帧。在此实施例中,假设一帧为16.5毫秒。在整个说明书中,假设一帧由三个场构成,每个场根据背光源50所发射的光的颜色被称为R场、G场或B场。如果假设一帧为16.5毫秒,则每个场为5.5毫秒。
在每个场开始时,在设置于每个像素中的像素电极上施加特定的电压,由此驱动液晶元件。假设R、G和B在给定时间的颜色强度分别为RT、GT和BT。则,在像素R、G和B中,在它们各自的场开始时,向液晶元件施加与颜色强度RT、GT和BT对应的电压,并反射有规律地入射的环境光。以这种方式来进行显示。
在像素W中,在R、G和B场开始时,分别施加对应于颜色强度RT、GT和BT的电压。在像素W中,只在液晶元件被驱动并达到能够显示每个彩色信息的足够稳定的状态之后,背光源50才发射对应颜色的光。以此方式来进行显示。在此,假设将从向液晶元件施加电压时开始到完成驱动时的时间称作响应时间,并且将背光源50发光的时间称作发光时间。则发光时间约为1.5毫秒,因为在OCB模式的情况下,响应时间约为4毫秒。由于周期性地显示在像素W中的不同的彩色信息切换得如此快速以至于人眼无法察觉,所以它们在时间上被混合并被认为是彩色显示。
由于如上所述地构造的液晶显示装置可以同时进行反射环境光的反射显示和使用背光源50的透射显示,所以无论周围环境的亮度如何都可以提供很高的可见度。顺便说一下,背光源50的发光时间越长,则显示亮度越高。这使得优选的是使液晶元件的响应速度尽可能快,以便尽快完成液晶元件的驱动。而且,为了减少色彩断裂的影响,优选的是,一帧的时间尽可能短。
应注意,上述的液晶显示装置不是必须具有聚光元件8。虽然在没有聚光元件8的情况下,由于来自背光源50的光线未必聚焦在透明层W上,所以会降低透射亮度,但却消除了形成精细的聚光元件8的需要。这有助于实现能够以比较低的成本来执行令人满意的显示的半透射式液晶显示装置。
下文将描述作为比较实例的常用的场序液晶显示装置。图19是常用的场序液晶显示装置的透明基板的示意性俯视图,图20是沿着图19的X-X线所做的截面图。
透明基板1面向液晶层6的表面上形成有由ITO薄膜制成的透明电极3。透明基板2面向液晶层6的表面上形成有用于驱动液晶的TFT阵列。源极总线15和栅极总线16共同形成矩阵,在它们的交叉点处形成有TFT 10。TFT的漏极连接到源极总线15,其栅极连接到栅极总线16,并且其源极连接到像素电极4。由ITO薄膜制成的像素电极4是透明的,并具有高透光率。
图21是背光源51的示意性透视图。被用作背光源51的是使用漫射模式发光的背光源。被用作光源的是发射R、G和B光的LED。
液晶元件的驱动方式与上述的像素W的驱动方式相似。也就是说,在每个像素中,在R场开始时施加对应于颜色强度RT的电压,在G场开始时施加对应于颜色强度GT的电压,在B场开始时施加对应于颜色强度BT的电压。然后,只在液晶元件被驱动且达到足够稳定以显示每个彩色信息的状态之后,背光源才发射相应颜色的光。以此方式进行显示。
为了将本发明的液晶显示装置的屏幕亮度与比较实例的液晶显示装置的屏幕亮度进行比较,在诸如晴天或多云天气的室外或靠近窗户位置的1000勒克斯或更亮的明亮光线下,和诸如室内或晚上的1000勒克斯或更暗的昏暗光线下进行观察。通过比较可以发现,设置有聚光元件8的本发明的液晶显示装置在明亮光线和昏暗光线下都可以提供令人满意的显示。现反,可以发现,尽管不设置聚光元件8的本发明的液晶显示装置在明亮光线下可以提供与设置有聚光元件8的本发明的液晶显示装置等效的显示,但是在昏暗光线下其亮度会稍微降低。而且,可以发现,尽管比较实例的液晶显示装置在昏暗光线下可以提供令人满意的显示,但是在明亮光线下却几乎不能显示可识别的图像。
工业应用性
根据本发明的液晶显示装置在液晶显示器电视机、监视器、移动电话、PDA、笔记本个人电脑等中具有广泛应用。特别在移动设备中,可以有效地使用半透射式配置。
Claims (6)
1.一种液晶显示装置,包括:
液晶元件;
夹在液晶元件之间的两个基板;和
顺序发射多种颜色的光的背光源,其中
一个像元包括
作为反射区域的至少一个像素;和
作为透射区域的至少一个像素;并且
布置在所述作为透射区域的至少一个像素中的液晶元件被驱动,以显示与所述背光源发出的光的颜色相对应的彩色信息。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中
所述反射区域设置有允许特定波长的光通过的着色层。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置,其中
设置有将所述背光源发出的光线聚焦在所述透射区域上的聚光元件。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置,其中
所述聚光元件是设置在位于所述背光源一侧的基板上的柱面透镜。
5.如权利要求3所述的液晶显示装置,其中
所述聚光元件是设置在位于所述背光源一侧的基板上的微透镜阵列。
6.如权利要求1至5所述的液晶显示装置,其中
所述作为反射区域的至少一个像素包括分别具有R、G和B色滤光片之一的三个不同像素;并且
所述作为透射区域的至少一个像素是具有透明层的像素。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103135152A (zh) * | 2011-11-21 | 2013-06-05 | 群康科技(深圳)有限公司 | 对称扩散膜及其平面显示器的应用 |
CN103207473A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种半透半反液晶显示装置及其制作方法 |
CN103278873A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-04 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 彩色滤光片结构及用该彩色滤光片结构的液晶显示面板 |
CN103871343A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 联想(北京)有限公司 | 一种显示器 |
US9285513B2 (en) | 2011-11-21 | 2016-03-15 | Innolux Corporation | Display apparatus with symmetric diffusion film |
CN105954923A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示基板及其制作方法、显示面板和显示装置 |
CN106249463A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及其制作方法、显示装置 |
TWI614534B (zh) * | 2016-09-30 | 2018-02-11 | 台達電子工業股份有限公司 | 多視域顯示器 |
CN108139591A (zh) * | 2016-09-20 | 2018-06-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 三维显示面板、包括其的三维显示设备、及其制造方法 |
CN109491080A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-19 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种实现多模光纤出射光斑逐点聚焦的方法与系统 |
CN110100273A (zh) * | 2016-08-31 | 2019-08-06 | 福尔克尔·普洛波斯特 | 显示单元、包括至少一个显示单元的显示装置以及显示单元和显示装置的使用 |
CN111164500A (zh) * | 2017-09-29 | 2020-05-15 | 夏普株式会社 | 显示设备 |
CN111916001A (zh) * | 2019-05-07 | 2020-11-10 | 欧姆龙株式会社 | 显示切换装置与开关 |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0422347D0 (en) * | 2004-10-08 | 2004-11-10 | Koninkl Philips Electronics Nv | Transflective liquid crystal display device |
US7746294B2 (en) * | 2006-04-14 | 2010-06-29 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Transflective liquid crystal display |
SG178839A1 (en) | 2009-08-21 | 2012-04-27 | Cmp Products Ltd | Filler assembly for cable gland |
KR101033071B1 (ko) * | 2009-08-28 | 2011-05-06 | 영남대학교 산학협력단 | 액정표시장치 |
KR101749944B1 (ko) | 2009-12-28 | 2017-06-22 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 액정 표시 장치 및 전자 기기 |
KR101781788B1 (ko) * | 2009-12-28 | 2017-09-26 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 액정 표시 장치 및 전자 기기 |
WO2011081041A1 (en) | 2009-12-28 | 2011-07-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the semiconductor device |
US9000438B2 (en) | 2010-02-26 | 2015-04-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
CN102213854B (zh) * | 2010-04-09 | 2015-08-05 | 株式会社半导体能源研究所 | 液晶显示装置及电子设备 |
KR101661324B1 (ko) * | 2010-06-28 | 2016-09-30 | 삼성전자주식회사 | 반사형 디스플레이 장치 |
JP5555649B2 (ja) * | 2011-03-08 | 2014-07-23 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 液晶表示パネル |
CN102510428A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-06-20 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 一种自动调节背光亮度的移动终端及方法 |
KR102082794B1 (ko) | 2012-06-29 | 2020-02-28 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치의 구동 방법, 및 표시 장치 |
TWI521269B (zh) * | 2013-06-18 | 2016-02-11 | 友達光電股份有限公司 | 可透視顯示裝置 |
JP6486660B2 (ja) * | 2013-11-27 | 2019-03-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
JP6326292B2 (ja) * | 2014-05-30 | 2018-05-16 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置及び方法 |
JP6474232B2 (ja) | 2014-11-05 | 2019-02-27 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置 |
US9478587B1 (en) * | 2015-12-22 | 2016-10-25 | Dicon Fiberoptics Inc. | Multi-layer circuit board for mounting multi-color LED chips into a uniform light emitter |
CN105629579B (zh) * | 2016-04-08 | 2018-10-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示模组及其制备方法、显示装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0980434A (ja) * | 1995-09-12 | 1997-03-28 | Idemitsu Kosan Co Ltd | カラー表示装置 |
US6195140B1 (en) * | 1997-07-28 | 2001-02-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display in which at least one pixel includes both a transmissive region and a reflective region |
JP2003076342A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-14 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及び電子機器 |
JP2003337327A (ja) * | 2002-05-20 | 2003-11-28 | Sony Corp | 液晶表示装置 |
JP3999069B2 (ja) | 2002-07-26 | 2007-10-31 | シャープ株式会社 | 表示装置 |
EP1388818B1 (en) * | 2002-08-10 | 2011-06-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for rendering image signal |
JP4332341B2 (ja) * | 2002-11-28 | 2009-09-16 | シャープ株式会社 | 表示装置 |
KR100493165B1 (ko) | 2002-12-17 | 2005-06-02 | 삼성전자주식회사 | 영상신호 표현 방법 및 장치 |
JP2005025003A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Citizen Watch Co Ltd | カラー液晶装置 |
KR100741772B1 (ko) * | 2004-02-05 | 2007-07-24 | 엘지전자 주식회사 | 액정표시장치용 반투과 반사 시트 및 그 제조방법 |
JP2006145719A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置および電子機器 |
US7345721B2 (en) * | 2004-12-06 | 2008-03-18 | Tpo Displays Corp. | Transflective liquid crystal display and color filter with two kinds of color resists for the same |
-
2006
- 2006-01-10 US US11/658,837 patent/US8023074B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-10 WO PCT/JP2006/300119 patent/WO2006075564A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2006-01-10 JP JP2006552904A patent/JP4642785B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-10 CN CNB200680001238XA patent/CN100538468C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-10 KR KR1020077015804A patent/KR100947680B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103135152B (zh) * | 2011-11-21 | 2015-12-16 | 群康科技(深圳)有限公司 | 对称扩散膜及其平面显示器的应用 |
CN103135152A (zh) * | 2011-11-21 | 2013-06-05 | 群康科技(深圳)有限公司 | 对称扩散膜及其平面显示器的应用 |
US9285513B2 (en) | 2011-11-21 | 2016-03-15 | Innolux Corporation | Display apparatus with symmetric diffusion film |
CN103871343B (zh) * | 2012-12-17 | 2017-12-29 | 联想(北京)有限公司 | 一种显示器 |
CN103871343A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 联想(北京)有限公司 | 一种显示器 |
US10126595B2 (en) | 2013-03-27 | 2018-11-13 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Transflective liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
CN103207473B (zh) * | 2013-03-27 | 2016-02-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种半透半反液晶显示装置及其制作方法 |
CN103207473A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种半透半反液晶显示装置及其制作方法 |
WO2014153845A1 (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 半透半反液晶显示装置及其制作方法 |
CN103278873A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-04 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 彩色滤光片结构及用该彩色滤光片结构的液晶显示面板 |
CN105954923A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示基板及其制作方法、显示面板和显示装置 |
CN105954923B (zh) * | 2016-07-15 | 2019-07-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示基板及其制作方法、显示面板和显示装置 |
CN106249463A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及其制作方法、显示装置 |
CN110100273A (zh) * | 2016-08-31 | 2019-08-06 | 福尔克尔·普洛波斯特 | 显示单元、包括至少一个显示单元的显示装置以及显示单元和显示装置的使用 |
CN110100273B (zh) * | 2016-08-31 | 2022-09-02 | 福尔克尔·普洛波斯特 | 显示单元、包括至少一个显示单元的显示装置以及显示单元和显示装置的使用 |
CN108139591A (zh) * | 2016-09-20 | 2018-06-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 三维显示面板、包括其的三维显示设备、及其制造方法 |
TWI614534B (zh) * | 2016-09-30 | 2018-02-11 | 台達電子工業股份有限公司 | 多視域顯示器 |
CN111164500A (zh) * | 2017-09-29 | 2020-05-15 | 夏普株式会社 | 显示设备 |
CN111164500B (zh) * | 2017-09-29 | 2023-08-01 | 夏普株式会社 | 显示设备 |
CN109491080A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-19 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种实现多模光纤出射光斑逐点聚焦的方法与系统 |
CN111916001A (zh) * | 2019-05-07 | 2020-11-10 | 欧姆龙株式会社 | 显示切换装置与开关 |
US11412596B2 (en) | 2019-05-07 | 2022-08-09 | Omron Corporation | Display switching device and switch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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