專利名稱：半透射液晶顯示裝置及便攜終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有可在窄視場(chǎng)模式和寬視場(chǎng)模式之間切換的視角的半透射液晶顯示裝置和便攜終端。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置廣泛用于直視監(jiān)視器、投影儀等。在目前使用的液晶顯示裝置中，液晶密封在兩個(gè)基底之間，并且液晶的取向由施加到液晶上的電場(chǎng)所控制，進(jìn)而顯示信息。 液晶顯示裝置包括透射液晶顯示裝置，其中背光的光透射通過(guò)液晶層；反射入射在液晶層上的外部光的反射液晶顯示裝置；以及半透射液晶顯示裝置，其具有透射型和反射型液晶顯示裝置的特性，以便透射背光的光并反射外部的入射光。特別地，具有透射型的良好圖像質(zhì)量以及反射型的良好環(huán)境光可視性的半透射液晶顯示裝置，現(xiàn)在成為諸如移動(dòng)電話和PDA (個(gè)人數(shù)字助理)的移動(dòng)裝置應(yīng)用的主流。半透射液晶顯示裝置進(jìn)一步分為內(nèi)部半透射型，其中光在液晶單元的內(nèi)部反射，或外部半透射型，其中光在液晶單元的外部反射。作為內(nèi)部半透射型的一個(gè)實(shí)例，已經(jīng)提出了一種日本公開專利申請(qǐng)11-242226中披露的液晶顯示裝置。圖I是示意性示出了現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)部半透射液晶元件的截面配置的截面圖，并且基于在日本公開專利申請(qǐng)11-242226中呈現(xiàn)的圖I。如圖I所示，兩個(gè)基底102 彼此相對(duì)地設(shè)置在背光109上,偏振片101設(shè)置在每個(gè)基底102的相對(duì)表面相反的一側(cè)。朝向背光109配置的第一基底的上表面包括設(shè)有凹凸反射電極(內(nèi)部反射電極)120的反射部分121，和設(shè)有電極103的透射部分122 ;面向第一基底的第二基底的一側(cè)設(shè)有電極103，其延伸通過(guò)反射部分121和透射部分122 ;液晶層104密封在兩個(gè)基底102之間。明確地，在這種設(shè)計(jì)的內(nèi)部反射液晶顯示元件中，在單個(gè)像素內(nèi)提供具有反射從外部的入射光的凹凸反射電極(內(nèi)部反射電極)120的反射部分121，和透射背光109的光的透射部分122，以便反射光和透射光都可以用于顯示。由于液晶的適當(dāng)厚度在反射部分和透射部分之間不同，因此在大多數(shù)情況下，液晶厚度在各個(gè)部分不同。在圖I中，絕緣膜127配置在反射部分中的基底上，以便凹凸反射電極(內(nèi)部反射電極)120和反射部分121中的面對(duì)電極103之間的間隙小于透射部分122中電極103之間的間隙，凹凸反射電極(內(nèi)部反射電極)120形成在絕緣膜127之上。外部半透射型的一個(gè)例子是在日本公開專利申請(qǐng)2000-180819中公開的液晶顯示裝置。圖2是示意性示出了現(xiàn)有技術(shù)外部半透射液晶元件的截面配置的截面圖，并且基于在日本公開專利申請(qǐng)2000-180819中呈現(xiàn)的圖I。如圖2所示，液晶顯示裝置設(shè)有背光109 ;在背光109的上方，兩個(gè)基底102彼此相對(duì)布置，電極103設(shè)置在一對(duì)基底102的相對(duì)表面上，以及液晶層104夾在電極103之間。反射偏振片123配置在基底102的面向背光109的一側(cè)；提供偏振片101以便覆蓋反射偏振片123的表面。也對(duì)面向第一基底的基底102提供偏振片101。偏振片形成在基底的與背光109相對(duì)的一側(cè)。在該現(xiàn)有技術(shù)例子中，利用背光109的光進(jìn)行透射顯示。然而，在反射顯示期間，從顯示表面入射的光的特定偏振光通過(guò)反射偏振片123反射，以及反射光向觀看者出射，形成顯示圖像。在該情況下，透射部分和顯示部分位于相同位置，單個(gè)像素起透射/反射部分124的作用。在現(xiàn)有技術(shù)中使用反射偏振片的系統(tǒng)的特性在于電壓-透射率曲線(反射率)在透射顯示和反射顯示之間反向。 關(guān)于利用在日本公開專利申請(qǐng)2000-193962中公開的反射偏振片的顯示元件，描述了一種顯示元件，其中通過(guò)使用相位差片，對(duì)于透射顯示和反射顯示得到相同的電壓-透射率(反射率)曲線。在日本公開專利申請(qǐng)2003-098325中公開的液晶顯示裝置使用基于外部反射系統(tǒng)的不同方法。圖3是示意性示出了現(xiàn)有技術(shù)外部半透射液晶元件的截面配置的截面圖，并且基于在日本公開專利申請(qǐng)2003-098325中呈現(xiàn)的圖15。如圖3所示，在背光109的上方，兩個(gè)基底102面向彼此布置，電極103提供在基底的相對(duì)表面上，以及液晶層104密封在電極103之間。提供偏振片101到相對(duì)表面另一側(cè)的各個(gè)基底102。面向背光109的偏振片101設(shè)有半透射反射片125，其配置在面向背光的片的一側(cè)。液晶顯示元件構(gòu)成透射/反射部分126。明確地，在該現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示元件中，半透射反射片125，而不是偏振光反射片配置在背光109和朝向背光109配置的偏振片101之間。在該情況下，與日本公開專利申請(qǐng)2000-180819相比,對(duì)于透射顯示和反射顯示得到相同的電壓-透射率(反射率)曲線。在最近幾年里，對(duì)于顯示裝置需要秘密保護(hù)功能，借此除觀看該裝置的人以外的人，即接近于觀看該裝置的其它人不能觀看該裝置。例如，在已知為ATM(自動(dòng)取款機(jī))等的銀行終端的情況下，有必要觸摸顯示裝置上的數(shù)字按鈕以便輸入個(gè)人識(shí)別數(shù)，這種顯示裝置必須防止被其它人觀看到。類似地，在移動(dòng)電話的情況下，需要一種功能以防止接近于用戶的人能夠看見顯示的信息。此外，在PDA和筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)(以下稱為筆記本PC)的情況下，存在類似的需要，以防止附近的人能夠在火車上或其它形式的公共運(yùn)輸中觀看屏幕。另一方面，存在其中需要顯示裝置被多個(gè)個(gè)體觀看的例子。例如，當(dāng)電視圖像在移動(dòng)電話等的屏幕上顯示時(shí)，存在希望對(duì)除擁有者以外的附近其它人顯示該移動(dòng)電話。也存在其中筆記本PC的數(shù)據(jù)屏幕由許多人觀看的例子。因此，顯示裝置可以具有窄視場(chǎng)模式以用于高秘密信息的獨(dú)立觀看，和寬視場(chǎng)模式以用于由許多人觀看非常公共的信息。此外，在移動(dòng)電話，PDA，以及筆記本PC的情況下，對(duì)于顯示裝置需要在這些顯示模式之間可切換。在日本公開專利申請(qǐng)10-153968中公開的液晶顯示裝置是能夠在窄視場(chǎng)模式和寬視場(chǎng)模式之間切換的顯示裝置。圖4是示出了日本公開專利申請(qǐng)10-153968中公開的液晶顯示裝置的像素配置的平面圖。圖5是如日本公開專利申請(qǐng)10-153968中所述的在窄視場(chǎng)中觀看期間對(duì)于寬視場(chǎng)區(qū)域的電壓-透射率曲線圖。圖6是如日本公開專利申請(qǐng)10-153968中所述的在寬視場(chǎng)中觀看期間對(duì)于寬視場(chǎng)區(qū)域的電壓-透射率曲線圖。如圖4所示，在日本公開專利申請(qǐng)10-153968中公開的有源矩陣液晶顯示裝置包括多個(gè)像素111，其中液晶密封在透明電極之間并以矩陣形式布置。每個(gè)像素111包括連接到控制線116的第一像素區(qū)域112，和經(jīng)由電容器114連接到第一像素區(qū)域的第二像素區(qū)域113 ;開關(guān)元件115提供在第一像素區(qū)域112和第二像素區(qū)域113之間。這里，將描述當(dāng)液晶模式為TN(扭曲向列)模式時(shí)的操作。當(dāng)在窄場(chǎng)觀看期間，開關(guān)元件115短路。由于第一像素區(qū)域112和第二像素區(qū)域113直接連接，因此與控制線116相同的電壓(Vl)提供到第一像素區(qū)域112和第二像素區(qū)域113。由于第一像素區(qū)域112中的第一像素電極和第二像素區(qū)域113中的第二像素電極處于相同電壓，因此操作與在普通的TN模式中相同 。如圖5所示，TN模式的灰度級(jí)反轉(zhuǎn)特性呈現(xiàn)在作為整體的像素111的寬觀看范圍中的電壓-透射率曲線中。該特性組合第一像素區(qū)域112和第二像素區(qū)域113的電壓-透射率曲線。另一方面，在寬場(chǎng)中的觀看期間，開關(guān)元件115開路。由于第一像素區(qū)域112和第二像素區(qū)域113經(jīng)由電容器114連接，因此施加到控制線116的驅(qū)動(dòng)電壓(電壓VI)不改變地提供到第一像素區(qū)域112，而經(jīng)由電容器114提供到第二像素區(qū)域113 (電壓V2)。從而，提供到第一像素區(qū)域112的電壓不同于提供到第二像素區(qū)域113的電壓。明確地，經(jīng)由電容器114連接的第二像素區(qū)域113中的第二像素電壓具有小于第一像素區(qū)域112中第一像素電壓的絕對(duì)值的絕對(duì)值(|V1| > |V2|)。如圖6所示，通過(guò)將不同的電壓施加到第一像素區(qū)域112和第二像素區(qū)域113，第一像素區(qū)域112的寬觀看范圍中電壓-透射率曲線118具有不同于第二像素區(qū)域113的寬觀看范圍中電壓-透射率曲線119的波形；作為整體的像素111的寬觀看范圍中的電壓-透射率曲線117b假定為沒有灰度級(jí)反轉(zhuǎn)的平滑曲線，該曲線結(jié)合第一像素區(qū)域112的電壓-透射率曲線和第二像素區(qū)域113的電壓-透射率曲線。S卩，在日本公開專利申請(qǐng)10-153968中公開的現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)改變像素的電壓-透射率特性和改變液晶板的視角特性，視角在寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式之間切換。表I概括了相對(duì)于窄視場(chǎng)模式在寬視場(chǎng)模式中施加到第一像素區(qū)域和第二像素區(qū)域的電壓的不同。在寬視場(chǎng)模式中，施加到第一像素區(qū)域和第二像素區(qū)域的電壓不同，而在窄視場(chǎng)模式中電壓相同。[表 I]y
寬視場(chǎng)模式窄視場(chǎng)模式
第一像素區(qū)域第二像素區(qū)域第一像素區(qū)域第二像素區(qū)域 施加電壓Vl 施加電壓V2 施加電壓Vl 施加電壓Vl在日本公開專利申請(qǐng)09-006289中，描述了一種液晶顯示裝置，其中單個(gè)像素由多個(gè)具有不同取向特性的子像素構(gòu)成，子像素連接到用于獨(dú)立控制其操作的控制線。操縱器操作開關(guān)，借此經(jīng)由控制線組施加控制信號(hào)的子像素從像素中選擇，顯示元件的視角在為有助于操作者觀看設(shè)計(jì)的寬視角和為防止第三方觀看設(shè)計(jì)的窄視角之間切換。然而，能夠在窄視場(chǎng)模式和寬視場(chǎng)模式之間切換的顯示裝置具有以下問題。首先，在日本公開專利申請(qǐng)10-153968中公開的液晶顯示裝置中，在透射顯示器的窄視場(chǎng)模式中，對(duì)于以寬視角觀看顯示器的觀看者產(chǎn)生灰度級(jí)反轉(zhuǎn)。然而，取決于顯示器的類型，觀看者仍然能夠以寬視角觀看顯示器，盡管存在灰度級(jí)反轉(zhuǎn)。此外，關(guān)于該系統(tǒng)沒有公開反射顯示器中視角的切換，不能預(yù)見允許半透射液晶顯示裝置的視角切換的方法。在日本公開專利申請(qǐng)09-006289中公開的液晶顯示裝置中，沒有提及切換反射顯示器的視角，不能預(yù)見允許半透射液晶顯示裝置的視角切換的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠在窄視場(chǎng)模式和寬視場(chǎng)模式之間切換視角的半透射液晶顯示裝置和便攜終端裝置。根據(jù)本發(fā)明的半透射液晶顯示裝置包括在電極形成在其上的兩個(gè)基底之間設(shè)有液晶層的液晶板；用于將光輸出到該液晶板的背光；和用于控制施加到該液晶層的電壓的控制器；其中液晶板的每個(gè)像素獨(dú)立具有反射從顯示屏幕側(cè)入射的光的反射部分，和透射和顯示由背光輸出的光的透射部分；反射部分和透射部分都具有寬視角特性，并具有亮度 /視角特性以便在大于某個(gè)角度的寬視角區(qū)域中反射部分的亮度大于透射部分的亮度，而在其它角度區(qū)域中透射部分的亮度大于反射部分的亮度；控制器對(duì)于反射部分和透射部分獨(dú)立控制施加到液晶層的電壓，以及通過(guò)進(jìn)行控制在寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式之間切換視角以便在寬視場(chǎng)模式中反射部分進(jìn)行正常顯示或暗顯示同時(shí)透射部分進(jìn)行正常顯示，而在窄視場(chǎng)模式中，反射部分進(jìn)行取消數(shù)據(jù)顯示(偽信息顯示以取消或消失通過(guò)透射部分的正常顯示)而透射部分進(jìn)行正常顯示。在窄視場(chǎng)模式中，圖像圖案可以通過(guò)在構(gòu)成部分像素的反射部分中進(jìn)行正常顯示或暗顯示來(lái)顯示，而不進(jìn)行取消數(shù)據(jù)顯示。在窄視場(chǎng)模式中，通過(guò)顯示從寬視角可見的圖像圖案，與什么都不可見的情況相比，設(shè)計(jì)可以提高。根據(jù)本發(fā)明的半透射液晶顯示裝置包括在電極形成在其上的兩個(gè)基底之間設(shè)有液晶層的液晶板；用于將光輸出到該液晶板的背光；和用于控制施加到該液晶層的電壓的控制器；其中液晶板的每個(gè)像素獨(dú)立具有反射從顯示屏幕側(cè)入射的光的反射部分，和透射和顯示由背光輸出的光的透射部分；反射部分和透射部分的每個(gè)具有寬視角特性和窄視角特性；控制器對(duì)于反射部分和透射部分獨(dú)立控制施加到液晶層的電壓，以及通過(guò)進(jìn)行控制在寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式之間切換視角以便在寬視場(chǎng)模式反射部分進(jìn)行正常顯示同時(shí)透射部分進(jìn)行正常顯示，而在窄視場(chǎng)模式中，反射部分進(jìn)行暗顯示而透射部分進(jìn)行正常顯
/Jn ο在窄視場(chǎng)模式中，圖像圖案可以通過(guò)在構(gòu)成部分像素的反射部分中進(jìn)行正常顯示來(lái)顯示，而不進(jìn)行暗顯示。在窄視場(chǎng)模式中，通過(guò)顯示從寬視角可見的圖像圖案，與什么都不可見的情況相比，設(shè)計(jì)可以提高。根據(jù)本發(fā)明的半透射液晶顯示裝置包括在電極形成在其上的兩個(gè)基底之間設(shè)有液晶層的液晶板；用于將光輸出到該液晶板的背光；和用于控制施加到該液晶層的電壓的控制器；其中液晶板的每個(gè)像素獨(dú)立具有反射從顯示屏幕側(cè)入射的光的反射部分，和透射和顯示由背光輸出的光的透射部分；反射部分和透射部分的每個(gè)具有寬視角特性和窄視角特性；控制器對(duì)于反射部分和透射部分獨(dú)立控制施加到液晶層的電壓，以及通過(guò)進(jìn)行控制在寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式之間切換視角以便在寬視場(chǎng)模式中反射部分進(jìn)行正常顯示同時(shí)透射部分進(jìn)行正常顯示，而在窄視場(chǎng)模式中，反射部分進(jìn)行正常顯示而透射部分進(jìn)行暗顯不O
在窄視場(chǎng)模式中，圖像圖案可以通過(guò)在構(gòu)成部分像素的透射部分中進(jìn)行正常顯示來(lái)顯示，而不進(jìn)行暗顯示。在窄視場(chǎng)模式中，通過(guò)顯示從寬視角可見的圖像圖案，與什么都不可見的情況相比，設(shè)計(jì)可以提高。在優(yōu)選實(shí)施中，窄視場(chǎng)模式中圖像圖案的顯示以一定的時(shí)間間隔使所述圖像圖案移動(dòng)或閃爍，或顯示不同的圖像圖案。由此，有可能防止原始顯示內(nèi)容由于眼睛適應(yīng)而變得可見。施加到反射部分和透射部分中的液晶層的電壓可以通過(guò)分開地提供在反射部分中形成的反射像素電極和在透射部分中形成的透射像素電極以及將這些電極連接到互相不同的TFT(薄膜晶體管)來(lái)獨(dú)立控制。施加到反射部分和透射部分中的液晶層的電壓可以通過(guò)分開地提供在反射部分中形成的公共電極和在透射部分中形成的公共電極來(lái)獨(dú)立控制。根據(jù)本發(fā)明的半透射液晶顯示裝置包括在電極形成在其上的兩個(gè)基底之間設(shè)有液晶層的液晶板；用于將光輸出到該液晶板的背光；在面向背光的基底的側(cè)上，朝向背光配置的基底上的反射偏振片或半透射偏振片；和用于控制施加到該液晶層的電壓的控制器；其中液晶板的每個(gè)像素獨(dú)立具有第一顯示部分和第二顯示部分；第一顯示部分和第二顯示部分都具有寬視角特性，并具有亮度/視角特性以便在大于某個(gè)角度的寬視角區(qū)域中第一顯示部分的亮度大于第二顯示部分的亮度，而在其它角度區(qū)域中第二顯示部分的亮度大于第一顯示部分的亮度；控制器對(duì)于第一顯示部分和第二顯示部分獨(dú)立控制施加到液晶層的電壓，以及通過(guò)進(jìn)行控制在寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式之間切換視角以便在寬視場(chǎng)模式中第一顯示部分進(jìn)行正常顯示或暗顯示同時(shí)第二顯示部分進(jìn)行正常顯示，而在窄視場(chǎng)模式中，第一顯示部分進(jìn)行取消數(shù)據(jù)顯示而第二顯示部分進(jìn)行正常顯示。在窄視場(chǎng)模式中，圖像圖案可以通過(guò)在構(gòu)成部分像素的第一顯示部分中進(jìn)行正常顯示或暗顯示來(lái)顯示，而不進(jìn)行取消數(shù)據(jù)顯示。在窄視場(chǎng)模式中，通過(guò)顯示從寬視角可見的圖像圖案，與什么都不可見的情況相比，設(shè)計(jì)可以提高。此外，在優(yōu)選實(shí)施中，窄視場(chǎng)模式中圖像圖案的顯示將以一定的時(shí)間間隔使所述圖像圖案移動(dòng)或閃爍，或顯示不同的圖像圖案。由此，有可能防止原始顯示內(nèi)容由于眼睛適應(yīng)而變得可見。施加到第一顯示部分和第二顯示部分中的液晶層的電壓可以通過(guò)單獨(dú)提供在第一顯示部分中形成的第一像素電極和在第二顯示部分中形成的第二像素電極以及將這些電極連接到互相不同的TFT來(lái)獨(dú)立控制。施加到第一顯示部分和第二顯示部分中的液晶層的電壓可以通過(guò)單獨(dú)提供在第一顯示部分中形成的公共電極和在第二顯示部分中形成的公共電極來(lái)獨(dú)立控制。作為取消數(shù)據(jù)，可以使用白色亮度，中間亮度或偽彩色光。對(duì)于將顯示的取消數(shù)據(jù)，允許原始顯示內(nèi)容在超過(guò)特定視角時(shí)可觀看是足夠的。通過(guò)在窄視場(chǎng)模式中顯示取消數(shù)據(jù)，原始顯示內(nèi)容由于反射光而不能從寬視角進(jìn)行觀看。正面光可以提供在面向觀看者的一側(cè)。由此，甚至在外部光缺乏或微弱的情況下，可以通過(guò)正面光提供足夠的亮度，以及視角的切換將起作用。隔柵可以提供，用于調(diào)節(jié)從背光入射的光的出射方向。由此，有可能提高透射部分中窄視場(chǎng)的視角特性。
可以提供使用在透射入射光的狀態(tài)和散射入射光的狀態(tài)之間可切換的透射/散射開關(guān)元件。由此，對(duì)于透射部分有可能通過(guò)透射/散射開關(guān)元件切換視角，以及視角可以通過(guò)反射部分中顯示切換的組合使用來(lái)有效地切換。在本發(fā)明中，利用前述半透射液晶顯示裝置用于便攜終端裝置允許用戶根據(jù)便攜終端裝置的使用環(huán)境設(shè)置最佳的顯示條件。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種半透射液晶顯示裝置，其中液晶顯示元件的每個(gè)像素單獨(dú)設(shè)有反射部分和透射部分，使得通過(guò)獨(dú)立控制施加到反射部分和透射部分中液晶層的電壓在寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式之間切換視角成為可能。甚至利用外部半透射液晶顯示裝置，其中液晶顯示元件同時(shí)用作反射部分和透射部分，有可能提供一種半透射液晶顯示裝置，其中每個(gè)像素單獨(dú)設(shè)有主要使用反射顯示的第一顯示部分，和主要使用透射顯示的第二顯示部分，使得通過(guò)獨(dú)立控制施加到第一顯示部分和第二顯示部分中液晶層的電壓在寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式之間切換視角成為可能。通過(guò)本發(fā)明，具有反射顯示部分的半透射 液晶顯示裝置的視角可以以現(xiàn)有技術(shù)沒有支持的方式進(jìn)行切換。


圖I是示意性示出了現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)部半透射液晶元件的截面配置的截面圖，并且基于在日本公開專利申請(qǐng)11-242226中呈現(xiàn)的圖I ;圖2是示意性示出了現(xiàn)有技術(shù)外部半透射液晶元件的截面配置的截面圖，并且基于在日本公開專利申請(qǐng)2000-180819中呈現(xiàn)的圖I ;圖3是示意性示出了現(xiàn)有技術(shù)外部半透射液晶元件的截面配置的截面圖，并且基于在日本公開專利申請(qǐng)2003-098325中呈現(xiàn)的圖15 ；圖4是示出了日本公開專利申請(qǐng)10-153968中公開的液晶顯示裝置的像素配置的平面圖；圖5是如日本公開專利申請(qǐng)10-153968中所述的在窄視場(chǎng)中觀看期間對(duì)于寬視場(chǎng)區(qū)域的電壓-透射率曲線圖；圖6是如日本公開專利申請(qǐng)10-153968中所述的在寬視場(chǎng)中觀看期間對(duì)于寬視場(chǎng)區(qū)域的電壓-透射率曲線圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的內(nèi)部半透射液晶顯示裝置的截面圖；圖8是第一實(shí)施例中TFT基底上的電極和相對(duì)基底上的電極的示意圖，其中圖8A是TFT基底上電極的不意平面圖，圖8B是相對(duì)基底上電極的不意平面圖；圖9是示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例中在窄視場(chǎng)中的觀看期間視角-亮度特性的曲線.
-^4 ，圖10是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的內(nèi)部半透射液晶顯示裝置的截面圖；圖11是第二實(shí)施例中TFT基底上的電極和相對(duì)基底上的電極的示意圖，其中圖IlA是TFT基底上電極的示意平面圖，圖IlB是相對(duì)基底上電極的示意平面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的內(nèi)部半透射液晶顯示裝置的截面圖；圖13是第三實(shí)施例中TFT基底上電極的示意圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的內(nèi)部半透射液晶顯示裝置的截面圖；圖15是第四實(shí)施例中TFT基底上電極的示意圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的內(nèi)部半透射液晶顯示裝置的截面圖，其中圖16A示出了寬視場(chǎng)中觀看期間的操作，圖16B示出了窄視場(chǎng)中觀看期間的操作；圖17是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的內(nèi)部半透射液晶顯示裝置的截面圖，其中圖17A示出了寬視場(chǎng)中觀看期間的操作，圖17B示出了窄視場(chǎng)中觀看期間的操作；圖18是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的內(nèi)部半透射液晶顯示裝置的截面圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的內(nèi)部半透射液晶顯示裝置的截面圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例設(shè)有偏振光反射片的外部半透射液晶顯示裝置的截面圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的變形例設(shè)有半透射反射片的外部半透射液晶顯示裝置的截面圖；
圖22是示出了本發(fā)明第一至第四和第九實(shí)施例中寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式中視角控制器和顯示部分的像素單元的操作的圖表；圖23是示出了本發(fā)明第十實(shí)施例中窄視場(chǎng)模式中視角控制器和顯示部分的像素單元的操作的圖表；圖24是示出了本發(fā)明第五和第六實(shí)施例的寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式中視角控制器和顯示部分的像素單元的操作的圖表；圖25是示出了本發(fā)明第十一實(shí)施例的窄視場(chǎng)模式中視角控制器和顯示部分的像素單元的操作的圖表；以及圖26是示出了根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的配備有液晶顯示裝置的便攜終端裝置的透視圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半透射液晶顯示裝置和便攜式終端裝置將在下面參考附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。首先，將描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半透射液晶顯示裝置。圖7是根據(jù)第一實(shí)施例的內(nèi)部半透射液晶顯示裝置的截面圖；圖8是第一實(shí)施例中TFT基底上的電極和相對(duì)基底上的電極的不意圖。表2是不出了第一實(shí)施例中寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式中反射部分和透射部分的操作的第一說(shuō)明；以及表3是示出了第一實(shí)施例中寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式中反射部分和透射部分的操作的第二說(shuō)明。圖9是示出了第一實(shí)施例中在窄視場(chǎng)中的觀看期間觀看角度-亮度特性的曲線。首先，將利用圖7和8描述根據(jù)第一實(shí)施例的半透射液晶顯示裝置的單個(gè)像素的設(shè)計(jì)。如圖7所示，兩個(gè)基底12在背光6之上彼此相對(duì)布置，以及COM電極13配置在朝向觀看者配置的基底12上(附圖中的上側(cè))并且在該基底的面向背光6的一側(cè)上，所述上側(cè)是光出射背光的方向(該基底將被稱為相對(duì)基底)。在面向相對(duì)基底的一側(cè)上提供朝向背光6配置的基底12，具有其表面具有凹凸形狀并且反射從觀看者側(cè)入射的光的凹凸反射像素電極(內(nèi)部反射片)14以及透射由背光6輸出的光的透射像素電極15 (該基底將被稱為TFT基底)。本實(shí)施例中液晶顯示裝置的液晶板從而包括設(shè)有凹凸反射像素電極(內(nèi)部反射片)14的反射部分17，以及設(shè)有透射像素電極15的透射部分18。液晶層16夾在兩個(gè)基底之間，但是由于反射部分17和透射部分18具有不同的最佳液晶厚度，因此沿TFT基底設(shè)置臺(tái)階以便在與該處相反的位置處凹凸反射像素電極14和COM電極13之間的間隙小于在與該處相反的位置處透射像素電極15和COM電極13之間的間隙，借此反射部分17的液晶更薄。在圖7中，臺(tái)階已經(jīng)制造在TFT基底上，但是臺(tái)階也可以改為配置在相對(duì)基底上。相對(duì)基底和TFT基底與夾在它們之間的液晶層16粘合在一起，以及偏振片11配置在相對(duì)基底和TFT基底的與其相對(duì)面相反的基底側(cè)上。圖8A是TFT基底上電極的不意平面圖，并且不出了當(dāng)從基底的上表面觀看時(shí)如圖7所示的TFT基底上的電極的結(jié)構(gòu)。如圖8A所示，凹凸反射像素電極(內(nèi)部反射片)14和透射像素電極15分別配置在由柵格形式數(shù)據(jù)線19和柵極線20限定的部分中。凹凸反射像素電極TFT 21在其中配置了凹凸反射像素電極(內(nèi)部反射片)14的部分中接近于數(shù)據(jù)線19和柵極線20的相交點(diǎn)形成，以及凹凸反射像素電極(內(nèi)部反射片)14連接到凹凸反射像素電極TFT 21的源極。類似地，透射像素電極TFT 22在容納透射像素電極15的部分中接近于數(shù)據(jù)線19和柵極線20的相交點(diǎn)形成，以及透射像素電極15連接到透射像素電極TFT22的源極。即，為了有可能將不同的電壓施加到設(shè)有凹凸反射像素電極(內(nèi)部反射片)14的反射部分17以及設(shè)有透射像素電極15的透射部分18上，不同的TFT連接到凹凸反射像素電極14以及透射像素電極15。圖8B是相對(duì)基底上電極的示意平面圖。如圖8B所示，相對(duì)基底上的COM電極13由反射部分17和透射部分18共享。 接下來(lái)，將利用圖7、表2和圖9描述第一實(shí)施例的操作。在利用本實(shí)施例的半透射液晶顯示裝置進(jìn)行顯示的地方，在反射部分17中從觀看者側(cè)入射到顯示面的光通過(guò)液晶層16，隨后由凹凸反射像素電極(內(nèi)部反射片)14反射，然后再次通過(guò)液晶層16，并且從顯不面作為顯不光輸出。同時(shí)，在透射部分18中，從背光6輸出的光通過(guò)透射像素電極15,以及在通過(guò)液晶層16后從顯示面作為顯示光輸出。這時(shí)，反射部分17和透射部分18中電極上的電壓被單獨(dú)控制，借此反射部分17和透射部分18中液晶的取向可以控制，從而有可能控制顯示狀態(tài)。透射部分具有寬視場(chǎng)的視角特性，其允許寬視場(chǎng)顯示以獨(dú)立方式保持。[表2]
_寬視場(chǎng)模式__窄視亨模式_
反射部分珊部分反射部分麵部分
IE常顯示正常顯示明亮正常顯示如圖2所示，在寬視場(chǎng)模式中，透射部分進(jìn)行正常顯示，以及反射部分也進(jìn)行正常顯示。另一方面，在窄視場(chǎng)模式中，透射部分進(jìn)行正常顯示，而反射部分假定明亮狀態(tài)(白色顯示)。如圖9所示，通過(guò)設(shè)計(jì)反射部分的亮度2以便相對(duì)于大于特定角的視角(即受限視角的范圍3)大于透射部分的亮度1，透射部分的顯示內(nèi)容從受限視角的范圍3內(nèi)變得不可見。即反射部分可以表示為視角控制器，以及透射部分表示為顯示部分。因此，通過(guò)切換反射部分(視角控制器)的顯示，在寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式之間進(jìn)行切換是可能的。在圖9中，0°的視角表示垂直于液晶板的方向。在窄視場(chǎng)模式中，反射部分不限于三像素R (紅)，G (綠)和藍(lán)(B)的明亮狀態(tài)(白色顯示)，改為中間亮度或偽彩色顯示是可接受的，只要透射部分的顯示內(nèi)容從受限視角的范圍3內(nèi)不可見。在第一實(shí)施例中，在寬視場(chǎng)模式中，反射部分可以進(jìn)行正常顯示，而反射部分進(jìn)行暗顯示(黑色顯示)，如表3所示。在表2的情況下，正常顯示在反射部分中寬視場(chǎng)模式中進(jìn)行，借此顯示內(nèi)容有可能借助外部光進(jìn)行觀看，而在表3的情況下，反射部分在寬視場(chǎng)模式中不進(jìn)行正常顯示，使得顯示內(nèi)容借助外部光進(jìn)行觀看變困難。[表3]
權(quán)利要求
1.一種半透射液晶顯示裝置，包括 在其上形成有電極的兩個(gè)基底之間設(shè)有液晶層的液晶板； 用于將光輸出到該液晶板的背光；和 用于控制施加到所述液晶層的電壓的控制器；其中 所述液晶板的每個(gè)像素各個(gè)具有用于反射從顯示屏幕側(cè)入射的光的反射部分，和透射并顯不由所述背光輸出的光的透射部分； 所述反射部分具有窄視角特性，而所述透射部分具有寬視角特性； 所述控制器對(duì)于所述反射部分和所述透射部分，獨(dú)立控制施加到所述液晶層的電壓，以及通過(guò)進(jìn)行控制在寬視場(chǎng)模式和窄視場(chǎng)模式之間切換視角，以便在寬視場(chǎng)模式中所述反射部分進(jìn)行正常顯示同時(shí)所述透射部分進(jìn)行正常顯示，而在窄視場(chǎng)模式中，所述反射部分進(jìn)行正常顯示同時(shí)所述透射部分進(jìn)行暗顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半透射液晶顯示裝置，其中施加到所述反射部分和所述透射部分中的液晶層的電壓通過(guò)分開地提供在所述反射部分中形成的反射像素電極和在所述透射部分中形成的透射像素電極以及將這些電極連接到互相不同的TFT來(lái)獨(dú)立控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半透射液晶顯示裝置，其中施加到所述反射部分和所述透射部分中的液晶層的電壓可以通過(guò)分開地提供在所述反射部分中形成的公共電極和在所述透射部分中形成的公共電極來(lái)獨(dú)立控制。
4.一種便攜終端裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求I所述的半透射液晶顯示裝置。
全文摘要
一種液晶顯示元件，容納設(shè)有反射從顯示面?zhèn)鹊娜肷涔獠@示信息的凹凸反射像素電極的反射部分，和設(shè)有透射從背光輸出的光的透射像素電極的透射部分。施加到反射部分和透射部分的電壓被獨(dú)立控制。反射部分和透射部分具有寬視角特性。在大于某個(gè)角度的寬視角區(qū)域中，反射部分的亮度大于透射部分的亮度，而在其它角度區(qū)域中透射部分的亮度大于反射部分的亮度。在寬視場(chǎng)模式中，反射部分和透射部分都進(jìn)行正常顯示，而在窄視場(chǎng)模式中，透射部分進(jìn)行正常顯示，反射部分進(jìn)行取消數(shù)據(jù)顯示，由此使透射部分的顯示內(nèi)容在超過(guò)某個(gè)視角時(shí)不可見。從而有可能提供在窄視場(chǎng)模式和寬視場(chǎng)模式之間可切換的半透射液晶顯示裝置和便攜終端裝置。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102681232SQ20121014242
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者住吉研, 奧村展, 松島仁 申請(qǐng)人:Nlt技術(shù)株式會(huì)社