專(zhuān)利名稱(chēng)：能從雙面觀看的液晶顯示裝置以及使用該裝置的便攜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙面顯示型液晶顯示裝置以及具有雙面顯示功能的便攜設(shè)備。
背景技術(shù)：
如同未審查的日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No.H10-90678和未審查的日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No.2001-290445中披露的，在液晶顯示裝置中存在如下一種類(lèi)型液晶顯示裝置兩個(gè)液晶顯示元件背靠背放置，其顯示表面朝向彼此的相反方向，并且朝兩個(gè)液晶顯示元件發(fā)光的表面光源置于二者之間，這種液晶顯示裝置是公知的雙面顯示型液晶顯示裝置，可以用在如移動(dòng)電話(huà)的便攜設(shè)備中，該設(shè)備的外殼的兩個(gè)表面都具有顯示功能。
但是，如上所述使用兩個(gè)液晶顯示元件成本高，因此希望使用一個(gè)液晶顯示元件實(shí)現(xiàn)雙面顯示。
至于使用一個(gè)液晶顯示元件進(jìn)行雙面顯示的液晶顯示裝置，已經(jīng)提出了這樣一種液晶顯示裝置，其中液晶顯示元件的屏幕區(qū)分成第一屏幕部分和第二屏幕部分，以便要從前面觀看的圖像由第一屏幕部分顯示，要從后面觀看的圖像由第二屏幕部分顯示，例如未審查的日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No.2000-193946和未審查的日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)公報(bào)No.2001-305525所公開(kāi)的。
但是，在將液晶顯示元件的屏幕區(qū)分成第一和第二屏幕部分的雙面顯示型液晶顯示裝置中，液晶顯示元件的整個(gè)顯示區(qū)的尺寸相當(dāng)于并排設(shè)置的用于前面的顯示屏尺寸加上用于后面的顯示屏尺寸。因此，此液晶顯示裝置的占用面積遠(yuǎn)超過(guò)用于前面顯示或后面顯示的顯示屏所占用的面積。因此，這種液晶顯示裝置不能用在諸如移動(dòng)電話(huà)的便攜設(shè)備中，這些設(shè)備中液晶顯示裝置的安裝空間有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種液晶顯示裝置，它能使用一個(gè)液晶顯示元件實(shí)現(xiàn)雙面顯示，能減小占用面積，能在使用表面光源的光的顯示模式下以及在使用外部環(huán)境存在的外部光的顯示模式下顯示從一個(gè)表面觀看的圖像以及從另一個(gè)表面觀看的圖像。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種液晶顯示裝置，它能被小型化為具有雙面顯示功能的便攜設(shè)備，能以足夠大的屏幕尺寸顯示從相應(yīng)表面觀看的圖像，能在使用液晶顯示裝置的表面光源的光的顯示模式下以及在使用外部光的顯示模式下顯示從相應(yīng)表面觀看的圖像。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面的液晶顯示裝置包括第一基板(3)和第二基板(4)，其設(shè)置成彼此相對(duì)；至少一個(gè)第一電極(6)，其形成在第一基板(3)和第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的一個(gè)內(nèi)表面上；多個(gè)第二電極(7)，其形成在第一基板(3)和第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的另一個(gè)內(nèi)表面上，多個(gè)第二電極(7)在與所述一個(gè)內(nèi)表面上的第一電極(6)相對(duì)的區(qū)域中形成排列成矩陣的多個(gè)像素(80)；液晶層(5)，其被密封在第一基板(3)和第二基板(4)之間的預(yù)定間隙內(nèi)；一對(duì)偏振板(16，17)，其布置成將第一基板(3)和第二基板(4)夾在中間；和反射/透射裝置，其設(shè)在液晶層(5)與該對(duì)偏振板(16，17)中一塊偏振板之間，并且其將到達(dá)多個(gè)像素(80)中每個(gè)像素的光的一部分反射，使光的其它部分透過(guò)反射/透射裝置；以及表面光源(25)，其設(shè)置成與一對(duì)偏振板(16，17)中另一塊偏振板相對(duì)，并向所述相對(duì)的另一塊偏振板(16)發(fā)光，并使從相對(duì)的另一塊偏振板(16)一側(cè)以及從與該側(cè)相反的一側(cè)到達(dá)表面光源(25)的光透過(guò)表面光源(25)。
該液晶顯示裝置以下面的方式顯示從前面觀看的圖像使從設(shè)在液晶顯示元件前面的表面光源發(fā)出的光到達(dá)液晶顯示元件，通過(guò)反射/透射裝置將從液晶顯示元件前面到達(dá)多個(gè)像素中每個(gè)像素的光的一部分反射，并將反射光發(fā)射向表面光源的前面；該液晶顯示裝置以下面的方式顯示從后面觀看的圖像使光的另一部分透過(guò)反射/透射裝置并將此光發(fā)射向液晶顯示元件的后面。
由于此液晶顯示裝置通過(guò)反射從液晶顯示元件前面到達(dá)多個(gè)像素中每個(gè)像素的光的一部分來(lái)顯示從前面觀看的圖像，并且通過(guò)使光的另一部分透過(guò)來(lái)顯示從后面觀看的圖像，因此該液晶顯示裝置能使用液晶顯示元件的整個(gè)顯示區(qū)既顯示從前面觀看的圖像又顯示從后面觀看的圖像。因此，液晶顯示元件的顯示區(qū)僅需要具有與用于前面顯示或后面顯示的顯示屏對(duì)應(yīng)的尺寸。
因此，利用這種液晶顯示裝置，可以?xún)H使用一個(gè)液晶顯示元件實(shí)現(xiàn)雙面顯示，并使該液晶顯示設(shè)備占用面積更小。
另外，在該液晶顯示裝置中，表面光源設(shè)置在液晶顯示元件前面，該表面光源朝液晶顯示元件發(fā)光并使來(lái)自其前面和后面的光從其中透過(guò)。據(jù)此，該液晶顯示裝置使來(lái)自表面光源前面的外部光(外部環(huán)境中的光)透過(guò)表面光源然后達(dá)到液晶顯示元件，并能將反射/透射裝置反射的這種光的一部分朝表面光源的前面發(fā)出，并能將透過(guò)反射/透射裝置透射的光的另一部分朝液晶顯示元件后面發(fā)出，同時(shí)，能使來(lái)自液晶顯示元件后面的外部光透過(guò)反射/透射裝置、液晶單元以及表面光源，以便朝前面發(fā)出。因此，該液晶顯示裝置通過(guò)使用表面光源的光的反射顯示、通過(guò)使用來(lái)自表面光源前面的外部光的反射顯示、以及通過(guò)使用來(lái)自液晶顯示元件后面的外部光的透射顯示，能夠顯示從前面觀看的圖像；通過(guò)使用表面光源的光的透射顯示、以及使用來(lái)自表面光源前面的外部光的透射顯示，顯示從后面觀看的圖像。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的該液晶顯示裝置，使用一個(gè)液晶顯示元件即可實(shí)現(xiàn)雙面顯示，減小了占用面積，能夠在使用表面光源的光的顯示模式下以及在使用來(lái)自外部環(huán)境光的外部光的顯示模式下顯示從一個(gè)表面(前表面)觀看的圖像以及從另一個(gè)表面(后表面)觀看的圖像。
在本發(fā)明的該液晶顯示裝置中，優(yōu)選地，反射/透射裝置是由半透明和半反射膜(10)構(gòu)成的，其按預(yù)定的反射比和預(yù)定的透射比反射和透射入射光。
此外，優(yōu)選地，反射/透射裝置設(shè)在一塊偏振板(17)一側(cè)上的第一基板(3)或第二基板(4)的內(nèi)表面上。反射/透射裝置可以由反射膜(14)構(gòu)成，所述反射膜(14)為像素(80)的每個(gè)形成有開(kāi)口部分(14a)以及反射部分(14b)，以構(gòu)成部分反射/透射層，將到達(dá)像素(80)的每個(gè)的光中到達(dá)反射部分(14b)的光反射，使到達(dá)開(kāi)口部分(14a)的光透過(guò)反射/透射裝置。優(yōu)選地，部分反射/透射層是由金屬反射膜構(gòu)成的，其中對(duì)于多個(gè)像素(80)中每個(gè)像素形成有預(yù)定尺寸的開(kāi)口。另外，反射/透射裝置可以由偏振光分離元件(15)構(gòu)成，該元件將入射光的兩個(gè)不同偏振部分中的一個(gè)偏振部分反射，使另一個(gè)偏振部分透過(guò)反射/透射裝置。
反射/透射裝置可以由反射/偏振板構(gòu)成，該反射/偏振板也用作所述一塊偏振板(17)，并將入射光中彼此正交的兩個(gè)線(xiàn)性偏振部分中的一個(gè)偏振部分反射，使另一個(gè)偏振部分透過(guò)反射/透射裝置。此外，優(yōu)選地，在一對(duì)偏振板(16，17)之間設(shè)置有至少一塊延遲板(18，19)，并且在另一塊偏振板(16)與另一塊偏振板(16)一側(cè)上的第一基板(3)或第二基板(4)之間設(shè)置有散射層(20)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的液晶顯示裝置包括第一基板(3)和第二基板(4)，其布置成彼此相對(duì)；至少一個(gè)第一電極(6)，其形成在第一基板(3)和第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的一個(gè)內(nèi)表面上；
多個(gè)第二電極(7)，其形成在第一基板(3)和第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的另一個(gè)內(nèi)表面上，多個(gè)第二電極(7)在與所述一個(gè)內(nèi)表面上的第一電極(6)相對(duì)的區(qū)域中形成排列成矩陣的多個(gè)像素(80)；液晶層(5)，其密封在第一基板(3)和第二基板(4)之間的預(yù)定間隙內(nèi)；一對(duì)偏振板(16，17)，其設(shè)置成將第一基板(3)和第二基板(4)夾在中間；液晶顯示元件，該液晶顯示元件設(shè)在液晶層(5)與該對(duì)偏振板(16，17)中的一塊偏振板之間，并包括反射/透射層，該反射/透射層形成反射顯示區(qū)和透射顯示區(qū)，該反射顯示區(qū)用于將到達(dá)多個(gè)像素(80)中每個(gè)像素中預(yù)定區(qū)域的光反射，該透射顯示區(qū)用于使到達(dá)除反射顯示區(qū)以外的區(qū)域的光透過(guò)反射/透射層；以及表面光源(25)，其設(shè)置成與所述一對(duì)偏振板(16，17)中另一塊偏振板相對(duì)，并向液晶顯示元件發(fā)光，并使從所述相對(duì)的另一塊偏振板(16)一側(cè)以及從與該側(cè)相反的一側(cè)到達(dá)表面光源(25)的光透過(guò)表面光源(25)。
如上所述，可以形成反射/透射層以與在多個(gè)像素中的每個(gè)像素中的預(yù)定區(qū)域以及除預(yù)定區(qū)域以外的區(qū)域?qū)?yīng)，以便可以實(shí)現(xiàn)部分反射/透射，使到達(dá)多個(gè)像素中每個(gè)像素的光中到達(dá)反射顯示區(qū)的光反射，并使到達(dá)透射顯示區(qū)的光透過(guò)。利用此結(jié)構(gòu)，無(wú)論使用表面光源的光還是使用外部光來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示，都可以通過(guò)從液晶顯示元件的多個(gè)像素中每個(gè)像素的預(yù)定區(qū)域朝前面發(fā)光而顯示從前面觀看的圖像，通過(guò)從多個(gè)像素中每個(gè)像素的除預(yù)定區(qū)域以外的區(qū)域朝后面發(fā)光而顯示從后面觀看的圖像。
反射/透射裝置可以由偏振光分離元件(15)構(gòu)成，其將入射光的兩個(gè)不同偏振部分中的一個(gè)偏振部分反射，并使另一個(gè)偏振部分透過(guò)反射/透射裝置。
此外，優(yōu)選地，在一對(duì)偏振板(16，17)之間設(shè)置至少一塊延遲板(18，19)，并在另一塊偏振板(16)與另一塊偏振板(16)一側(cè)上的第一基板(3)或第二基板(4)之間設(shè)置散射層(20)。
優(yōu)選地，該液晶顯示裝置的液晶顯示元件包括液晶層(5)，液晶層(5)中對(duì)應(yīng)于反射顯示區(qū)的部分比對(duì)應(yīng)于透射顯示區(qū)的部分薄。利用此結(jié)構(gòu)，可以使諸如反射顯示與透射顯示之間的對(duì)比度的顯示特性均勻化。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的便攜設(shè)備包括液晶顯示裝置，包括第一基板(3)和第二基板(4)，其布置成彼此相對(duì)；至少一個(gè)第一電極(6)，其形成在第一基板(3)和第二基板(4)的相對(duì)內(nèi)的表面中的一個(gè)內(nèi)表面上；多個(gè)第二電極(7)，其形成在第一基板(3)和第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的另一個(gè)內(nèi)表面上，多個(gè)第二電極(7)在與所述一個(gè)內(nèi)表面上的第一電極(6)相對(duì)的區(qū)域中形成排列成矩陣的多個(gè)像素(80)；液晶層(5)，其密封在第一基板(3)和第二基板(4)之間的預(yù)定間隙內(nèi)；
一對(duì)偏振板(16，17)，其設(shè)置成將第一基板(3)和第二基板(4)夾在中間；反射/透射裝置，其設(shè)置在液晶層(5)與該對(duì)偏振板(16，17)中一塊偏振板之間，并將到達(dá)由第一電極(6)和第二電極(7)限定的多個(gè)像素(80)中每個(gè)像素的光的一部分反射，使光的其余部分透過(guò)反射/透射裝置；以及表面光源(25)，其設(shè)置成與一對(duì)偏振板(16，17)中的另一塊偏振板相對(duì)，并向相對(duì)的另一塊偏振板(16)發(fā)光，并使從所述相對(duì)的另一塊偏振板(16)一側(cè)以及從與該側(cè)相反的一側(cè)到達(dá)表面光源(25)的光透過(guò)表面光源(25)，以及主體，在該主體兩個(gè)相反的外表面上設(shè)置有顯示窗口，并且液晶顯示裝置容納在該主體內(nèi)部，其中，所述液晶顯示裝置容納在主體內(nèi)，以便液晶顯示裝置的前表面面向兩個(gè)外表面中一個(gè)外表面上的顯示窗口，液晶顯示裝置的后表面面向兩個(gè)外表面中另一個(gè)外表面上的顯示窗口。
該便攜設(shè)備能夠應(yīng)用于移動(dòng)電話(huà)、數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)和攝像機(jī)中的任一種。
根據(jù)該便攜設(shè)備，由于液晶顯示裝置使用一個(gè)液晶顯示元件執(zhí)行雙面顯示，在便攜設(shè)備內(nèi)的液晶顯示裝置所需的占用面積和體積僅僅約為一個(gè)液晶顯示元件的占用面積和體積。因此，該便攜設(shè)備能被小型化。此外，要在兩個(gè)表面上顯示的圖像能夠以足夠大的屏幕尺寸來(lái)顯示。
此外，由于液晶顯示裝置可以在使用表面光源的光的顯示模式下以及在使用外部光的顯示模式下顯示從前面和后面觀看的圖像，因此該便攜設(shè)備可以在使用液晶顯示裝置的表面光源的光的顯示模式下以及在使用外部光的顯示模式下顯示要在兩個(gè)表面上顯示的圖像。
本發(fā)明的便攜設(shè)備通過(guò)在便攜設(shè)備兩個(gè)相反外表面上分別提供顯示窗口，將本發(fā)明液晶顯示裝置裝到便攜設(shè)備內(nèi)部，以便液晶顯示裝置的前表面面向兩個(gè)外表面中一個(gè)外表面上的顯示窗口，液晶顯示裝置的后表面面向兩個(gè)外表面中另一個(gè)外表面上的顯示窗口，可以使便攜設(shè)備小型化。此外，該便攜設(shè)備在使用液晶顯示裝置表面光源的光的顯示模式下以及在使用外部光的顯示模式下，能夠以足夠大的屏幕尺寸同時(shí)顯示從前面觀看的和從后面觀看的圖像。


在閱讀下面的詳細(xì)說(shuō)明以及參看附圖的情況下，本發(fā)明的上述目的和其它目的將變得更加清楚。在附圖中圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的分解透視圖；圖2是圖1所示液晶顯示裝置的局部剖視圖；圖3是圖1所示液晶顯示裝置的表面光源的平面圖；圖4是圖3所示表面光源的側(cè)視圖；圖5是表示圖3所示表面光源的固體發(fā)光元件、光導(dǎo)構(gòu)件和光導(dǎo)板的布置方式的例證性圖；圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示裝置的局部剖視圖；圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示裝置的局部剖視圖；
圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示裝置的局部剖視圖；圖9A和9B是使用本發(fā)明液晶顯示裝置的移動(dòng)電話(huà)的透視圖；圖10A和10B是使用本發(fā)明液晶顯示裝置的數(shù)碼相機(jī)的透視圖；圖11A和11B是使用本發(fā)明液晶顯示裝置的個(gè)人計(jì)算機(jī)的透視圖；以及圖12A和12B是使用本發(fā)明液晶顯示裝置的攝像機(jī)的透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖以本發(fā)明的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置。
(第一實(shí)施例)下面將解釋本發(fā)明液晶顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例。圖1到圖5表示本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置。圖1是該液晶顯示裝置的分解透視圖，圖2是該液晶顯示裝置的局部剖視圖。
如圖1和圖2所示，此實(shí)施例的液晶顯示裝置包括液晶顯示元件1和設(shè)置在液晶顯示元件1(在圖中是上部)前面(在圖中是上部)的表面光源25。
液晶顯示元件1包括液晶單元2、設(shè)置在液晶單元2的液晶層5后面(在圖中是下部)的反射/透射件10、和設(shè)置在液晶單元2前面和后面的前偏振板16和后偏振板17。
在液晶單元2中，液晶層5設(shè)在位于前面(在圖中是上部)的透明基板(前基板)3與位于后面(在圖中是下部)的透明基板(后基板)4之間，如圖2所示，二者彼此相對(duì)設(shè)置。至少一個(gè)透明電極6設(shè)置到前基板3和后基板4相對(duì)的內(nèi)表面中的一個(gè)上，在基板的內(nèi)表面中的另一個(gè)上設(shè)置有多個(gè)透明電極7，透明電極7在與至少一個(gè)透明電極6相對(duì)的區(qū)域中形成排列成矩陣的多個(gè)像素80。
液晶單元2是有源矩陣型。設(shè)置到前基板3的內(nèi)表面的透明電極6是單塊膜狀反向電極6，而設(shè)置到后基板4內(nèi)表面的透明電極7是設(shè)置在行方向和列方向以形成矩陣的多個(gè)像素電極7。
多個(gè)像素電極7分別連接到多個(gè)TFT(薄膜晶體管)8，多個(gè)TFT8處于后基板4內(nèi)表面上，與像素電極7對(duì)應(yīng)。多個(gè)TFT連接到未圖示的設(shè)置在后基板4內(nèi)表面上的柵極線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)。
液晶單元2包括多種顏色的濾色片9R、9G和9B，例如紅、綠、藍(lán)，它們分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素80。這些濾色片9R、9G和9B形成在例如前基板3的一個(gè)基板的內(nèi)表面上，從而覆蓋每個(gè)像素80的整個(gè)區(qū)域。反向電極6形成在濾色片9R、9G和9B上。
位于液晶單元2的液晶層5后面的反射/透射件10將從液晶單元2前側(cè)到達(dá)多個(gè)像素80每一個(gè)的光的一部分反射，使光的其余部分從其中透過(guò)。在此實(shí)施例中，反射/透射件10是半透明和半反射膜，它由膜厚度為大約0.025μm或更小的非常薄的鋁合金膜制成，按預(yù)定的反射比和透射比反射或透射入射光。反射/透射件10在下面將稱(chēng)為半透明和半反射膜10。
半透明和半反射膜10形成在液晶單元2的后基板4的內(nèi)表面上，以便對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素80每一個(gè)的整個(gè)區(qū)域。
多個(gè)像素電極7形成在分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素80的多個(gè)半透明和半反射膜10上。
在此實(shí)施例中，像素電極7直接形成在半透明和半反射膜10上，如圖2所示。但是，半透明和半反射膜10可以覆蓋有絕緣膜，像素電極7可以形成在絕緣膜上。在這種情況下，半透明和半反射膜10可以形成單塊膜，完全覆蓋多個(gè)像素80成矩陣設(shè)置在其中的顯示區(qū)。
定位膜11和12分別設(shè)在液晶單元2的前基板3和后基板4的內(nèi)表面上，用于覆蓋透明電極6和透明電極7。
前基板3和后基板4通過(guò)框架狀密封構(gòu)件13(見(jiàn)圖1)彼此連接，框架狀密封構(gòu)件13包圍設(shè)置有像素80的顯示區(qū)，液晶層5設(shè)在前基板3與后基板4之間由框架狀密封件13包圍的區(qū)域中。
液晶層5的液晶分子具有由定位膜11和12限定的在前基板3和后基板4附近的定位方向，它們被定向?yàn)樵谇盎?和后基板4之間預(yù)定的初始定位狀態(tài)。
排列在液晶單元2前面和后面的偏振板16和17是吸收偏振板16和17，它們具有吸收軸(未圖示)和彼此正交的透射軸16a和17a，將入射光中彼此正交的兩個(gè)線(xiàn)性偏振光中的一個(gè)偏振光吸收，使另一個(gè)偏振光透過(guò)。
此實(shí)施例的液晶顯示元件1是通常的白模式的TN型(扭轉(zhuǎn)向列型)液晶顯示元件。液晶單元2的液晶層5的液晶分子在前基板3和后基板4之間成大體為90°的扭轉(zhuǎn)角度扭轉(zhuǎn)定向，并且吸收偏振板16和17被設(shè)置成其透射軸16a和17a大體彼此正交。
液晶顯示元件1還包括延遲板18和19，它們?cè)谇懊嬖O(shè)置在液晶單元2與偏振板16之間和在后面設(shè)置在液晶單元2與偏振板17之間；和光散射層(下面稱(chēng)為散射層)20，它設(shè)置在液晶單元2與前面的延遲板18之間，用于改進(jìn)顯示對(duì)比度和視角。
設(shè)置在液晶顯示元件1前面(在前偏振板16前面)的表面光源25向設(shè)置液晶顯示元件1的多個(gè)像素80的整個(gè)顯示區(qū)發(fā)光，并允許從其前面和后面到達(dá)其上的光從其中透過(guò)。
圖3和圖4是表面光源25的平面圖和側(cè)視圖，圖5是表示從表面光源25的光導(dǎo)構(gòu)件和光導(dǎo)板發(fā)出的光的例證性圖。
如圖3和圖4所示，此實(shí)施例的表面光源25包括光導(dǎo)板26、設(shè)在光導(dǎo)板26一側(cè)的光導(dǎo)構(gòu)件31、設(shè)在光導(dǎo)板26和光導(dǎo)構(gòu)件31之間的延遲板36、以及布置在光導(dǎo)構(gòu)件31一側(cè)的發(fā)光元件38。
光導(dǎo)板26是由丙烯樹(shù)脂制成的透明板，具有與液晶顯示元件1的整個(gè)顯示區(qū)相對(duì)的區(qū)域。光導(dǎo)板26的一個(gè)端面構(gòu)成入射面27，光由此處進(jìn)入光導(dǎo)板26。構(gòu)成光導(dǎo)板26的透明板的兩個(gè)板表面中的一個(gè)板表面構(gòu)成平發(fā)射表面28，由透明板引導(dǎo)的光從該表面28發(fā)射，另一個(gè)板表面構(gòu)成反射面29，將來(lái)自入射面27的光在內(nèi)部反射，以從發(fā)射表面28發(fā)射出去。
光導(dǎo)板26的反射面29由多個(gè)棱鏡單元30組成，棱鏡單元30在光導(dǎo)板26另一個(gè)板表面的整個(gè)表面上并排平行地密集形成，并將來(lái)自光導(dǎo)板26的入射面27的光在內(nèi)部沿著與發(fā)射表面28法線(xiàn)之間的角度很小的方向反射。
多個(gè)棱鏡單元30是長(zhǎng)的并且細(xì)的棱鏡單元，與光導(dǎo)板26的入射面27平行，并且長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于光導(dǎo)板26的整個(gè)寬度，其截面是梯形的。在每個(gè)棱鏡30的兩個(gè)側(cè)表面中，在入射面27一側(cè)的側(cè)表面形成為大體垂直于發(fā)射面28的陡峭角度面，而另一側(cè)表面形成傾斜面，其沿入射面27到反射面29的外表面方向以與發(fā)射面28成30到60度(優(yōu)選地大約45度)的角度傾斜。這些側(cè)表面(陡峭角度面和傾斜面)之間的頂面形成為平行于發(fā)射面28的平面。
圖3和圖4表示放大的多個(gè)棱鏡單元30。但是，棱鏡單元30以比液晶單元2的像素間距小的間距形成。
光導(dǎo)板26用于引導(dǎo)來(lái)自入射面27的光，使其從發(fā)射面28發(fā)射出去。從入射面27進(jìn)入光導(dǎo)板26的光，或者如圖3箭頭所示在光導(dǎo)板26中直線(xiàn)前進(jìn)，或者在發(fā)射面28上通過(guò)在與外部空氣(大氣)的界面上全內(nèi)反射而在內(nèi)部反射，到達(dá)反射面29的多個(gè)長(zhǎng)而細(xì)的棱鏡單元30的任意傾斜面上，并在傾斜面上通過(guò)在與外部空氣(大氣)的界面上沿著與發(fā)射面28法線(xiàn)之間的角度較小的方向全內(nèi)反射，最后從發(fā)射面28發(fā)射出去。
位于光導(dǎo)板26一側(cè)的光導(dǎo)構(gòu)件31由細(xì)長(zhǎng)的透明材料制成(例如，丙烯樹(shù)脂)，具有方桿形狀，并且其長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于光導(dǎo)板26的入射面27。光導(dǎo)構(gòu)件31的一個(gè)側(cè)面形成細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33，用于發(fā)射光線(xiàn)。與細(xì)長(zhǎng)透明材料的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33相交的兩個(gè)端面中的一個(gè)端面形成入射面32，光從該入射面到達(dá)細(xì)長(zhǎng)透明材料。與細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33相對(duì)的另一個(gè)側(cè)面形成反射面34，將來(lái)自入射面32的光在內(nèi)部反射以便從細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)射出去。
在光導(dǎo)構(gòu)件31另一側(cè)面處的反射面34由多個(gè)棱鏡單元35組成，棱鏡單元35在另一個(gè)側(cè)面的整個(gè)表面上并排平行地密集地形成，將來(lái)自光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32的光在內(nèi)部反射到與光導(dǎo)構(gòu)件31一個(gè)側(cè)面處的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射表面33的法線(xiàn)之間角度較小的方向。
多個(gè)棱鏡單元35是與光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32平行的細(xì)長(zhǎng)棱鏡單元，其長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于光導(dǎo)構(gòu)件31另一側(cè)面的整個(gè)寬度，其截面是三角形的。在每個(gè)棱鏡單元35的兩個(gè)側(cè)面中，在入射面32一側(cè)的側(cè)面形成大體垂直于細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33的陡峭面，另一側(cè)面形成傾斜面，該傾斜面沿入射面32到反射面34的外表面的方向以與細(xì)長(zhǎng)反射面33成為30到60度的角度(優(yōu)選地約為45度)傾斜。
圖3表示放大的多個(gè)棱鏡單元35。但是，棱鏡單元35實(shí)際上以與光導(dǎo)板26的反射面29上的棱鏡單元30的間距相同的間距形成。
光導(dǎo)構(gòu)件31用于引導(dǎo)來(lái)自入射面32的光從光導(dǎo)構(gòu)件31一個(gè)側(cè)面的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)射出去。從入射面32進(jìn)入到光導(dǎo)構(gòu)件31的光，或者沿圖3所示箭頭在光導(dǎo)構(gòu)件31中直線(xiàn)前進(jìn)，或者在細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33上通過(guò)在與外部空氣的界面上全內(nèi)反射而在內(nèi)部反射，以到達(dá)反射面34上的多個(gè)棱鏡單元35的任意傾斜面上，并在傾斜面上通過(guò)在與外部空氣的界面上全內(nèi)反射而在內(nèi)部反射到與細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33法線(xiàn)成較小角度的方向，然后以均勻的強(qiáng)度分布從細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33的整個(gè)表面上發(fā)射出去。
光導(dǎo)構(gòu)件31具有與光導(dǎo)板26的入射面27相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33，使光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33與光導(dǎo)板26的入射面27彼此平行。
在此實(shí)施例中，反射器37設(shè)在光導(dǎo)構(gòu)件31的反射面34后面，用于使透過(guò)反射面34和泄露到光導(dǎo)構(gòu)件31后面的光返回到光導(dǎo)構(gòu)件31。
設(shè)在光導(dǎo)板26和光導(dǎo)構(gòu)件31之間的延遲板36是λ/2延遲板，用于在透射光的正常光(normal light)和異常光(abnormal light)之間形成1/2波長(zhǎng)的相位差。延遲板36將從光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)射出的光的線(xiàn)性偏振部分的偏振面旋轉(zhuǎn)大體90度，并接著使光到達(dá)光導(dǎo)板26的入射面27。
λ/2延遲板36是細(xì)長(zhǎng)形，其形狀與光導(dǎo)板26的整個(gè)入射面27以及光導(dǎo)構(gòu)件31的整個(gè)細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33對(duì)應(yīng)。λ/2延遲板36設(shè)在光導(dǎo)板26的入射面27與光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33之間，其一個(gè)表面用透明粘合劑粘貼在光導(dǎo)板26的入射面27上，另一個(gè)表面用透明粘合劑粘貼在光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33上。
設(shè)置成與光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32相對(duì)的發(fā)光元件38是固體發(fā)光元件38，它是由LED(發(fā)光二極管)構(gòu)成的并發(fā)出白光。例如，將紅LED、綠LED和藍(lán)LED用透明樹(shù)脂模制在一起構(gòu)成固體發(fā)光元件38，由這些LED發(fā)出的紅、綠、藍(lán)光混合形成的白光從固體發(fā)光元件38中發(fā)出。
在表面光源25中，從固體發(fā)光元件38發(fā)出的光從入射面32進(jìn)入光導(dǎo)構(gòu)件31，并在與光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33相對(duì)的反射面34上內(nèi)部反射，以均勻的強(qiáng)度分布從光導(dǎo)構(gòu)件31的整個(gè)細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)射向光導(dǎo)板26的入射面27，接著在保持強(qiáng)度均勻分布的同時(shí)到達(dá)光導(dǎo)板26的整個(gè)入射面27，以便在光導(dǎo)板26的反射面29上內(nèi)部反射，并從光導(dǎo)板26的整個(gè)發(fā)射面28發(fā)射出去。利用此表面光源25，使用少量發(fā)光元件就可以使強(qiáng)度均勻分布的光從光導(dǎo)板26的整個(gè)發(fā)射面28發(fā)射出去。
另外，在表面光源25中，當(dāng)光導(dǎo)板26的入射面27與光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33之間的λ/2延遲板36將光的線(xiàn)性偏振部分的偏振面旋轉(zhuǎn)大體90度之后，從光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)出的光進(jìn)入光導(dǎo)板26的入射面27。因此，在從入射面32進(jìn)入光導(dǎo)構(gòu)件31以便在光導(dǎo)構(gòu)件31的反射面34上內(nèi)部反射并從光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)射出去以及從入射面27進(jìn)入光導(dǎo)板26的光中，具有高強(qiáng)度的線(xiàn)性偏振部分在光導(dǎo)板26的反射面29以高的反射強(qiáng)度在內(nèi)部反射，并從光導(dǎo)板26的發(fā)射面28作為具有足夠強(qiáng)度的光發(fā)射出去。
如上所述，光導(dǎo)板26使來(lái)自入射面27的光在光導(dǎo)板26中直線(xiàn)前進(jìn)，或者在發(fā)射面28上內(nèi)部反射到達(dá)反射面29，以便在反射面29上內(nèi)部反射并從發(fā)射面28發(fā)射出去。沿垂直于包括到達(dá)反射面29的入射光及其反射光的平面的方向振動(dòng)的線(xiàn)性偏振部分(例如下面將稱(chēng)為S波的部分)在內(nèi)部反射，其強(qiáng)度高于在上述平面內(nèi)振動(dòng)的線(xiàn)性偏振部分(下面稱(chēng)為P波)的強(qiáng)度。
另外，如上所述，光導(dǎo)構(gòu)件31使來(lái)自入射面32的光在反射面34上內(nèi)部反射，以便從細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)射出去。S波，即沿垂直于包括到達(dá)反射面34的入射光及其反射光的平面的方向振動(dòng)的線(xiàn)性偏振部分在內(nèi)部反射，其強(qiáng)度高于P波的強(qiáng)度，P波是在上述平面內(nèi)振動(dòng)的線(xiàn)性偏振部分。
相應(yīng)地，在從光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)射出去的光中，S波偏振部分的強(qiáng)度高于P波偏振部分的強(qiáng)度。
由于光導(dǎo)板26的反射面29以及光導(dǎo)構(gòu)件31的反射面34被設(shè)置成以90度的角彼此相交，因此其偏振面被λ/2延遲板36旋轉(zhuǎn)90度后，從光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)射出去的光從入射面27進(jìn)入光導(dǎo)板26。
相應(yīng)地，在從光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)出的光中，具有高強(qiáng)度的S波S1到達(dá)光導(dǎo)板26的反射面29，成為要被反射面29以高反射強(qiáng)度反射的S波S2。因此，表面光源25能夠使從光導(dǎo)構(gòu)件31細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)出的具有高的光強(qiáng)度的偏振部分，在光導(dǎo)板26的反射面29以高的反射強(qiáng)度在內(nèi)部反射，并且能夠使足夠強(qiáng)度的光從光導(dǎo)板26的發(fā)射面28發(fā)射出去。
由于表面光源25包括光導(dǎo)板26，其中透明板的一個(gè)端面形成入射面27，光從該入射面27進(jìn)入，透明板的兩個(gè)板面中的一個(gè)板面形成發(fā)射面28，用于發(fā)出在透明板中引導(dǎo)的光，另一個(gè)板面形成反射面29，用于將來(lái)自入射面27的光在內(nèi)部反射以從發(fā)射面28發(fā)出；該表面光源25還包括將固體發(fā)光元件38發(fā)出的光引導(dǎo)向光導(dǎo)板26的入射面27的光導(dǎo)構(gòu)件31，具有足夠強(qiáng)度的光能夠從光導(dǎo)板26的整個(gè)發(fā)射面28以均勻的強(qiáng)度分布發(fā)出。
由于此實(shí)施例的表面光源25包括僅僅一個(gè)由LED構(gòu)成的固體發(fā)光元件38作為發(fā)光元件，因此可以減小所需成本，減小消耗的電量。
而且，由于固體發(fā)光元件38的發(fā)光強(qiáng)度能夠通過(guò)控制用于固體發(fā)光元件38的驅(qū)動(dòng)電壓而改變，因此可以任意地調(diào)節(jié)從光導(dǎo)板26的發(fā)射面28發(fā)出的光的強(qiáng)度。
此外，在表面光源25中，光導(dǎo)構(gòu)件31的反射面34由多個(gè)棱鏡單元35構(gòu)成，用于將來(lái)自光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32的光在內(nèi)部反射向與光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)反射面33的法線(xiàn)之間成很小角度的方向，這可以使從光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33發(fā)出的光從垂直入射面27的方向周?chē)M(jìn)入光導(dǎo)板26，并使光在光導(dǎo)板26中均勻通過(guò)，從而從光導(dǎo)板26的整個(gè)發(fā)射面28發(fā)出，成為強(qiáng)度更加均勻分布的光。
并且，在表面光源25中，光導(dǎo)板26的反射面29由多個(gè)棱鏡單元30構(gòu)成，用于將來(lái)自光導(dǎo)板26的入射面27的光在內(nèi)部反射向與光導(dǎo)板26的發(fā)射面28的法線(xiàn)之間成很小角度的方向，具有高正面亮度的光(沿光導(dǎo)板26的發(fā)射面28的法線(xiàn)附近方向發(fā)出的光的亮度)能夠從光導(dǎo)板26的發(fā)射面28發(fā)出。
此實(shí)施例的液晶顯示裝置通過(guò)使表面光源25的光從液晶顯示元件1的前面到達(dá)液晶顯示元件1來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示。從表面光源25的光導(dǎo)板26的發(fā)射面28發(fā)出的光被液晶顯示元件1的前偏振板16偏振以形成如圖2箭頭所示的與透射軸16a平行的線(xiàn)性偏振光，透過(guò)前延遲板18而被散射層20散射，并從液晶單元2的前面到達(dá)液晶單元2。
從其前面到達(dá)液晶單元2的光由對(duì)應(yīng)于液晶單元2的各個(gè)像素80的濾色片9R、9G和9B著色，并達(dá)到液晶層5。在透過(guò)液晶層5的同時(shí)，此光受到對(duì)應(yīng)于液晶分子定位狀態(tài)的雙折射效應(yīng)，這種效應(yīng)由施加到每個(gè)像素的透明電極6與透明電極7之間的電場(chǎng)改變，此光然后到達(dá)液晶單元2的后基板4的內(nèi)表面上的半透明和半反射膜10。到達(dá)半透明和半反射膜10的部分光按照反射比被半透明和半反射膜10反射，其余的光透過(guò)半透明和半反射膜10。
由半透明和半反射膜10反射的光再次透過(guò)液晶層5和濾色片9R、9G和9B，發(fā)射到液晶單元2前面并由散射層20散射，并透過(guò)前延遲板18而到達(dá)前偏振板16。在此光中，平行于前偏振板16的透射軸16a的偏振部分透過(guò)前偏振板16，并且還透過(guò)表面光源25的光導(dǎo)板26，而發(fā)射到表面光源25前面；平行于前偏振板16吸收軸的偏振部分被吸收到前偏振板16中，以顯示從前面觀看的圖像。
另一方面，在從其前面到達(dá)液晶單元2的光中，透過(guò)半透明和半反射膜10的光被發(fā)射向液晶單元2后面。被發(fā)射向液晶單元2后面的光透過(guò)后延遲板19并到達(dá)后偏振板17。在到達(dá)后偏振板17的光中，平行于后偏振板17的透射軸17a的偏振部分透過(guò)后偏振板17而被發(fā)射到后面，而平行于后偏振板17的吸收軸的偏振部分被吸收在后偏振板17中，從而顯示從后面觀看的圖像。
在此實(shí)施例中，由于液晶顯示元件1是通常的白模式類(lèi)型，從前面觀看的圖像以及從后面觀看的圖像都是彩色圖像，其中夾在二者之間沒(méi)有施加電場(chǎng)的透明電極6和7之間的非電場(chǎng)像素(液晶分子處于初始定位狀態(tài)的像素)發(fā)出的光透過(guò)前和后偏振板16和17，而被發(fā)射到前面和后面，并顯示成具有任何紅、綠、藍(lán)顏色的明亮顯示；從施加電場(chǎng)像素發(fā)出的光被吸收到前和后偏振板16和17中，以顯示成具有黑顏色的黑色顯示，其中施加電場(chǎng)的像素夾在二者之間施加有電場(chǎng)的透明電極6和7之間，由此使液晶分子定向?yàn)榇篌w垂直于前基板3和后基板4。
即，該液晶顯示裝置使設(shè)在液晶顯示元件1前面的表面光源25發(fā)出的光到達(dá)液晶顯示元件1，使從液晶顯示元件1前面到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80的光的一部分在半透明和半反射膜10上反射并且發(fā)射向表面光源25的前面，以便顯示從前面觀看的圖像；以及使光的另一部分透過(guò)半透明和半反射膜10并發(fā)射向液晶顯示元件1的后面，從而顯示從后面觀看的圖像。
由于此液晶顯示裝置通過(guò)反射從液晶顯示元件1的前面到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80的光的一部分而顯示從前面觀看的圖像，并且通過(guò)使光的另一部分透過(guò)來(lái)顯示從后面觀看的圖像，因此通過(guò)使用液晶顯示元件1的整個(gè)顯示區(qū)(液晶單元2的多個(gè)像素80設(shè)置成矩陣的區(qū)域)來(lái)同時(shí)顯示從前面觀看的圖像以及從后面觀看的圖像。因此，液晶顯示元件1的顯示區(qū)僅需要具有對(duì)應(yīng)于用于前顯示或后顯示的顯示屏的尺寸。
因此，根據(jù)此液晶顯示裝置，可以通過(guò)僅僅使用一個(gè)液晶顯示元件1實(shí)現(xiàn)雙面顯示，并且在液晶顯示裝置裝到設(shè)備上的情況下，可以將液晶顯示裝置占用面積減小到約等于用于僅前顯示或后顯示的顯示屏大小。
另外，由于此液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)中僅在液晶顯示元件1前面設(shè)置一個(gè)表面光源25，因此可以將液晶顯示裝置在設(shè)備中的占用面積和體積減小到約等于液晶顯示元件1的面積和體積。
此外，由于此液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)使液晶顯示元件1包括液晶單元2和半透明和半反射膜10，其中半透明和半反射膜10設(shè)在液晶層5后面，用于將從液晶單元2的前面發(fā)射到多個(gè)像素80的光的一部分反射，并使光的另一部分透過(guò)半透明和半反射膜10；并且在液晶顯示元件1的前面設(shè)有表面光源25，用于將光發(fā)射向液晶顯示元件1的多個(gè)像素80布置在其中的整個(gè)顯示區(qū)，并使來(lái)自前面和后面的光透過(guò)表面光源25，因此如圖2中虛線(xiàn)箭頭所示，可以使從表面光源25的前面來(lái)的外部光(外部環(huán)境中的光)透過(guò)表面光源25到達(dá)液晶單元2，使此光中被半透明和半反射膜10反射的一部分發(fā)射向表面光源25的前面，使此光中透過(guò)半透明和半反射膜10的另一部分發(fā)射向表面光源25的后面，并使來(lái)自液晶顯示元件1的后面的外部光透過(guò)半透明和半反射膜10、液晶單元2和表面光源25，發(fā)射向前面。
因此，此液晶顯示裝置通過(guò)使用表面光源25發(fā)出的光的反射顯示、通過(guò)使用來(lái)自表面光源25的前面的外部光的反射顯示、以及通過(guò)使用來(lái)自液晶顯示元件1的后面的外部光的透射顯示，能顯示從前面觀看的圖像；通過(guò)使用來(lái)自表面光源25的光的透射顯示、以及通過(guò)使用來(lái)自表面光源25的前面的外部光的透射顯示，能顯示從后面觀看的圖像。
在使用外部光顯示的情況下，在液晶顯示裝置具有來(lái)自其前面和其后面的外部光到達(dá)其上的條件下，從前面觀看的圖像是通過(guò)反射來(lái)自前面的外部光以及透過(guò)來(lái)自后面的外部光顯示的，而在外部光不從其后面到達(dá)液晶顯示裝置的條件下，是通過(guò)反射來(lái)自前面的外部光顯示的。
此外，在使用外部光顯示的情況下，如果到達(dá)液晶顯示裝置的外部光的強(qiáng)度不夠，因而不能得到具有足夠亮度的顯示，則表面光源25能用作輔助光源，以便從表面光源25發(fā)出用于補(bǔ)償外部光強(qiáng)度的光，從而得到具有足夠亮度的顯示。
如上所述，此液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)使表面光源25布置在液晶顯示元件1前面，該表面光源向液晶顯示元件1發(fā)光并使來(lái)自其前面和后面的光從其中透過(guò)，液晶顯示元件1包括液晶單元2和半透明和半反射膜10，半透明和半反射膜10設(shè)在液晶層5后面，用于將來(lái)自液晶單元2的光的一部分反射到多個(gè)像素80，使光的其它部分透過(guò)半透明和半反射膜10。因此，使用一個(gè)液晶顯示元件1可以實(shí)現(xiàn)雙面顯示，減小液晶顯示裝置占用面積和體積，并在使用表面光源25的光的顯示模式以及在使用來(lái)自外部環(huán)境的外部光的顯示模式下，可以顯示出從前面觀看的圖像以及從后面觀看的圖像。
另外，由于此液晶顯示裝置在液晶顯示元件1的液晶單元2的液晶層5后面設(shè)置有半透明和半反射膜10，它作為反射/透射裝置以預(yù)定的反射比和預(yù)定的透射比將入射光反射或使入射光從其中透過(guò)，因此無(wú)論使用來(lái)自表面光源25的光還是使用外部光進(jìn)行顯示，都可以使光從液晶單元2的多個(gè)像素80整個(gè)區(qū)域發(fā)射向前面和后面，并通過(guò)使用液晶單元2的多個(gè)像素80整個(gè)區(qū)域同時(shí)顯示從前面觀看的圖像以及從后面觀看的圖像。
此外，此液晶顯示裝置在液晶顯示裝置1的液晶單元2與前偏振板16之間以及在液晶單元2與后偏振板17之間設(shè)置有延遲板18和19，用于改進(jìn)顯示對(duì)比度和視角；并且在液晶單元2與前延遲板18之間設(shè)置有散射層20，可以發(fā)出由散射層20散射的光，從而具有對(duì)前面和后面均勻分布的亮度。因此，從前面觀看的圖像以及從后面觀看的圖像都是具有足夠?qū)Ρ榷群妥銐蛞暯堑母哔|(zhì)量圖像，并且沒(méi)有不均勻的亮度。
在此實(shí)施例中，散射層20設(shè)置在液晶單元2與前延遲板18之間。但是，散射層20可以設(shè)置在前偏振板16與前延遲板18之間。
(第二實(shí)施例)圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示裝置的局部剖視圖。此實(shí)施例液晶顯示裝置的液晶顯示元件1在液晶單元2的液晶層5后面設(shè)置有作為反射/透射裝置的反射膜14。反射膜14具有開(kāi)口部分14a和反射部分14b，每個(gè)開(kāi)口部分14a形成在限定于液晶單元2的多個(gè)像素80的每個(gè)像素內(nèi)的區(qū)域82中，每個(gè)反射部分14b形成在限定于多個(gè)像素80的每個(gè)像素內(nèi)的另一個(gè)區(qū)域81中。反射膜14是部分反射/透射層14，在到達(dá)多個(gè)像素80的每個(gè)像素的光中，該反射膜14將到達(dá)反射部分14b的光反射，使到達(dá)開(kāi)口部分14a的光從其中透過(guò)。在此實(shí)施例中，優(yōu)選地，反射膜14是單側(cè)反射膜，其中對(duì)與面向液晶層5的表面相反的表面施加低反射處理，對(duì)面向液晶層5的表面施加鏡面處理。反射膜14形成在液晶單元2后基板4的內(nèi)表面上，以占據(jù)按矩陣排列的每個(gè)像素80面積的約1/2。多個(gè)像素電極7的每一個(gè)電極形成為用其一部分(每個(gè)像素電極7的約1/2)直接覆蓋在反射膜14上，或者如果反射膜14覆蓋有透明絕緣層，則該部分直接覆蓋在此透明絕緣膜上。
由于此實(shí)施例的液晶顯示裝置與第一實(shí)施例的液晶顯示裝置相同，除了使用部分反射/透射層14替代第一實(shí)施例的半透明和半反射膜10作為反射/透射裝置設(shè)置在液晶單元2的液晶層5后面，因此與第一實(shí)施例相同的部分用相同的參考數(shù)字表示，并省略對(duì)這些部分解釋。
此液晶顯示裝置使來(lái)自表面光源25的光和來(lái)自表面光源25前面的外部光中的一者或二者從其前面到達(dá)液晶顯示元件1，并且使到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80的每個(gè)像素的光的一部分，即到達(dá)多個(gè)像素80中每個(gè)像素中對(duì)應(yīng)于反射膜14的反射部分14b的區(qū)域(反射顯示區(qū))81的光，被反射部分14b反射并發(fā)射向前面，并使光的其它部分，即到達(dá)多個(gè)像素80中每個(gè)像素中對(duì)應(yīng)于反射膜14開(kāi)口部分14a的區(qū)域(透射顯示區(qū))82的光，透過(guò)開(kāi)口部分14a并發(fā)射向后面。
此外，如果外部光也從液晶顯示元件后面照到液晶顯示元件1，則此液晶顯示裝置使來(lái)自后面的光中透過(guò)開(kāi)口部分14a并到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80中每個(gè)像素的光發(fā)射向前面。
即，此液晶顯示裝置使用下述光中的一者或二者顯示從前面觀看的圖像從液晶顯示元件1的前面到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80(這部分光包括來(lái)自表面光源25的光以及來(lái)自表面光源25的前面的外部光中的一者或二者)并然后由反射部分14b反射的光；以及來(lái)自液晶顯示元件1后面的、透過(guò)開(kāi)口部分14a之后到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80的光(來(lái)自液晶顯示元件1后面的外部光)；并且此液晶顯示裝置使用從前面到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80并透過(guò)開(kāi)口部分14a的光顯示從后面觀看的圖像。
因此，使用此液晶顯示裝置，像第一實(shí)施例的液晶顯示裝置一樣，使用一個(gè)液晶顯示元件1可以獲得雙面顯示，減小液晶顯示裝置占用面積和體積，在使用表面光源25的光的顯示模式以及在使用來(lái)自外部環(huán)境的外部光的顯示模式下，可以顯示出從前面觀看的圖像以及從后面觀看的圖像。
由于此液晶顯示裝置包括作為反射/透射裝置的反射膜14，該反射膜14形成在液晶顯示元件1的液晶單元2的液晶層5后面，以便對(duì)應(yīng)于液晶單元2多個(gè)像素80中每個(gè)像素的區(qū)域81和82，并使到達(dá)多個(gè)像素80中每個(gè)像素的光中到達(dá)反射部分14b的光在其上被反射，使到達(dá)開(kāi)口部分14a的光從其中透過(guò)，因此無(wú)論用來(lái)自表面光源25的光還是使用外部光進(jìn)行顯示，都可以通過(guò)使光從液晶單元2多個(gè)像素80中每個(gè)像素內(nèi)的預(yù)定區(qū)域81發(fā)射向前面而顯示從前面觀看的圖像，通過(guò)使光從多個(gè)像素80中每個(gè)像素內(nèi)的其它區(qū)域82發(fā)射向后面而顯示從后面觀看的圖像。
液晶層5對(duì)應(yīng)于反射顯示區(qū)81的一部分比液晶層5對(duì)應(yīng)于透射顯示區(qū)82的部分薄。由此可以使例如反射顯示和透射顯示之間的對(duì)比度的顯示特性均勻化。
在此實(shí)施例中，形成有反射部分14b以便對(duì)應(yīng)于液晶單元2的多個(gè)像素80中每個(gè)像素面積的1/2。但是，反射部分14b和開(kāi)口部分14a的形狀以及它們之間的面積比可以是任意的。并且，反射部分14b和開(kāi)口部分14a可以在一個(gè)像素80中分別形成多個(gè)。
(第三實(shí)施例)圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的液晶顯示裝置的局部剖視圖。此實(shí)施例的液晶顯示裝置的液晶顯示元件1在液晶單元2的液晶層5后面設(shè)置有偏振光分離元件15作為反射/透射裝置，用于反射入射光中的兩個(gè)不同偏振部分中的一個(gè)偏振部分，并使另一個(gè)偏振部分從其中透過(guò)。
在此實(shí)施例中，偏振光分離元件15是一個(gè)反射/偏振元件，用于將入射光的相互正交的兩個(gè)線(xiàn)性偏振部分中的一個(gè)偏振部分反射，并使另一個(gè)偏振部分從其中透過(guò)。在此實(shí)施例中，使用一種反射/偏振板作為偏振光分離元件15，該反射/偏振板具有相互正交的透射軸和反射軸(二者都未圖示)，將入射光的相互正交的兩個(gè)線(xiàn)性偏振部分中的振動(dòng)面平行反射軸的一個(gè)偏振部分反射，使振動(dòng)面平行透射軸的另一偏振部分從其中透過(guò)。偏振光分離元件15在下面將稱(chēng)為反射/偏振板。
在此實(shí)施例中，反射/偏振板15設(shè)置在液晶單元2的后基板4的后面，并省略掉了在第一和第二實(shí)施例中設(shè)置在液晶顯示元件1后部的后偏振板(吸收偏振板)17。并且，還省略了在第一和第二實(shí)施例中設(shè)置在液晶顯示元件1后部的后延遲板19。
此實(shí)施例的液晶顯示元件1是TN型液晶顯示元件，其從前面觀看的顯示處于正常的白模式，設(shè)置反射/偏振板15以便使其透射軸大體平行于設(shè)在液晶單元2的前面的吸收偏振板16的透射軸16a，其反射軸大體正交于吸收偏振板16的透射軸16a。
除了液晶單元2的液晶層5后面的反射/透射裝置是也可以作為后偏振板的反射/偏振板15，此實(shí)施例的液晶顯示裝置與第一實(shí)施例的液晶顯示裝置相同。因此，與第一實(shí)施例相同的部分用相同的參考數(shù)字表示并省去對(duì)這些部分的解釋。
此液晶顯示裝置使表面光源25的光和來(lái)自表面光源25前面的外部光中的一者或二者從液晶顯示元件前面到達(dá)液晶顯示元件1，使到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80中每個(gè)像素的光的一部分，即與設(shè)在液晶單元2后面的反射/偏振板15的反射軸平行的偏振部分，被反射/偏振板15反射并發(fā)射向前面，使光的另一部分，即與反射/偏振板15的透射軸平行的偏振部分，透過(guò)反射/偏振板15以發(fā)射向后面。
在外部光也從液晶顯示元件后面照射到液晶顯示元件1的情況下，此液晶顯示元件1使來(lái)自后面的光的一部分，即透過(guò)反射/偏振板15并到達(dá)液晶顯示單元2的多個(gè)像素80的光，發(fā)射向前面。
即，此液晶顯示裝置使用下述光中的一者或二者顯示從前面觀看的圖像從液晶顯示元件1前面到達(dá)到液晶單元2的多個(gè)像素80中每個(gè)像素(這部分光包括來(lái)自表面光源25的光以及來(lái)自表面光源25前面的外部光中的一者或二者)并由反射/偏振板15反射的光；以及從液晶顯示元件1后面透過(guò)反射/偏振板15并到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80中每個(gè)像素的光(來(lái)自液晶顯示元件1后面的外部光)；并且此液晶顯示裝置使用從前面到達(dá)液晶單元2的多個(gè)像素80中每個(gè)像素并透過(guò)反射/偏振板15的光顯示從后面觀看的圖像。
因此，像第一實(shí)施例的液晶顯示裝置一樣，使用此液晶顯示裝置，通過(guò)使用一個(gè)液晶顯示元件1可以獲得雙面顯示，減小液晶顯示裝置占用面積，在使用表面光源25的光的顯示模式以及在使用來(lái)自外部環(huán)境的外部光的顯示模式下，可以顯示出從前面觀看的圖像以及從后面觀看的圖像。
在此液晶顯示裝置中，由于來(lái)自反射/偏振板后面的外部光的一部分被反射/偏振板15反射，因此由于反射光，整個(gè)后屏幕的背景看起來(lái)像鏡面一樣。從后面觀看的圖像通過(guò)來(lái)自前面并透過(guò)反射/偏振板15的光顯示在鏡面背景中。
由于此液晶顯示裝置包括設(shè)置在液晶顯示元件1液晶單元2的液晶層5后面作為反射/透射裝置的反射/偏振板15，用于將入射光中兩個(gè)不同線(xiàn)性偏振部分中的一個(gè)偏振部分反射，并使另一個(gè)偏振部分從其中透過(guò)，因此無(wú)論使用來(lái)自表面光源25的光還是使用外部光進(jìn)行顯示，它可以使光從液晶單元2的多個(gè)像素80整個(gè)區(qū)域發(fā)射向前面和后面，并通過(guò)使用液晶單元2的多個(gè)像素80整個(gè)區(qū)域同時(shí)顯示從前面觀看的圖像以及從后面觀看的圖像。
(第四實(shí)施例)圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例的液晶顯示裝置的局部剖視圖。此實(shí)施例的液晶顯示裝置包括光散射層(下面稱(chēng)為散射層)21，它設(shè)在第三實(shí)施例的反射/偏振板15后面。
此液晶顯示裝置使來(lái)自液晶顯示元件1后面的外部光被散射層21散射并到達(dá)到反射/偏振板15，并使通過(guò)反射/偏振板15反射返回后面的光(振動(dòng)面平行反射/偏振板15反射軸的偏振部分)以及從液晶顯示單元1前面發(fā)射向后面的光被散射層21散射。
此液晶顯示裝置由于對(duì)反射光的散射，將反射/偏振板15反射的光形成的后屏幕背景從上述第三實(shí)施例的鏡面背景變化到白背景，并且由于對(duì)反射光的散射可以限制從后面觀看的圖像的暗顯示水平的漂移，從而能夠改進(jìn)從后面觀看的圖像的對(duì)比度。
在第三和第四實(shí)施例中，設(shè)置有由反射/偏振板15構(gòu)成的偏振光分離元件作為反射/透射裝置設(shè)在液晶顯示元件1的液晶單元2的液晶層5后面。只要具有將入射光的兩個(gè)不同偏振部分中的一個(gè)偏振部分反射并使另一偏振部分透過(guò)的偏振光分離特性，可以通過(guò)將圓偏振光分離板(例如，由膽甾型液晶膜制成的偏振光分離板)夾在一對(duì)延遲板(λ/4板)之間構(gòu)成偏振光分離元件，其中圓偏振光分離板用于將入射光中分別右旋和左旋的兩個(gè)圓偏振部分中的一個(gè)圓偏振部分反射，并使另一個(gè)圓偏振部分從其中透過(guò)；一對(duì)延遲板中的一個(gè)延遲板將到達(dá)其上面的線(xiàn)性偏振光圓偏振并使此光到達(dá)圓偏振光分離板，另一個(gè)延遲板將從圓偏振光分離板發(fā)出的圓偏振光線(xiàn)性偏振并發(fā)出此光。
第一到第四實(shí)施例的液晶顯示裝置包括TN型液晶顯示元件1。但是，液晶顯示元件不限于TN型，而可以使用STN(超扭轉(zhuǎn)向列)型、非扭轉(zhuǎn)均勻定位型、鐵電型、反鐵電型等等。
此外，液晶顯示元件不限于正常的白模式型，而可以是正常的黑模式型。液晶單元不限于有源矩陣型，而可以是簡(jiǎn)單矩陣型。
并且，在上述實(shí)施例的液晶顯示裝置的表面光源25中，光導(dǎo)構(gòu)件31的反射表面34可以由多個(gè)棱鏡單元35構(gòu)成，棱鏡單元35將來(lái)自光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32的光在內(nèi)部反射向與光導(dǎo)構(gòu)件31的細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33的法線(xiàn)之間成很小角度的方向。但是，光導(dǎo)構(gòu)件31的反射面34可以由連續(xù)的傾斜面構(gòu)成，傾斜面沿著從光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32到光導(dǎo)構(gòu)件31的相反表面的方向朝細(xì)長(zhǎng)發(fā)射面33傾斜。
此外，在上述實(shí)施例的表面光源25中，光導(dǎo)板26的反射面29由多個(gè)棱鏡單元30構(gòu)成，棱鏡單元30將來(lái)自光導(dǎo)板26的入射面27的光在內(nèi)部反射向與光導(dǎo)板26發(fā)射面28的法線(xiàn)之間成很小角度的方向。但是，光導(dǎo)板26的反射面29可以由連續(xù)的傾斜面構(gòu)成，傾斜面沿著從光導(dǎo)板26的入射面27到光導(dǎo)板26的相反表面的方向朝發(fā)射面28傾斜。
此外，在上述實(shí)施例的表面光源25中，設(shè)置有一個(gè)固體發(fā)光元件38以便與光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32相對(duì)。但是，在光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32面積大于固體發(fā)光元件38的情況下，可以設(shè)置多個(gè)固體發(fā)光元件38以便與光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32相對(duì)。
此外，在上述實(shí)施例的表面光源25中，光導(dǎo)板26的一個(gè)端面形成為入射面27，光導(dǎo)構(gòu)件31的一個(gè)端面形成為入射面32，光導(dǎo)構(gòu)件31設(shè)置成與光導(dǎo)板26的入射面27相對(duì)，固體發(fā)光元件38設(shè)置成與光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32相對(duì)。但是，光導(dǎo)構(gòu)件31的兩個(gè)端面都可以分別形成為入射面32，固體發(fā)光元件38可以設(shè)置成與兩個(gè)入射面32都相對(duì)。并且，光導(dǎo)板26的兩個(gè)端面可以形成為入射面27，而λ/2延遲板36和光導(dǎo)構(gòu)件31可以設(shè)置成與兩個(gè)入射面27相對(duì)，并且固體發(fā)光件38可以設(shè)置成在兩側(cè)上與光導(dǎo)構(gòu)件31的入射面32相對(duì)。
此外，只要表面光源25保持向液晶顯示元件1發(fā)光并使來(lái)自其前面和后面的光從其中透過(guò)的功能，設(shè)置在液晶顯示元件1的前面的表面光源25可以不包括光導(dǎo)構(gòu)件31，但可以包括由直管狀冷陰極管構(gòu)成的發(fā)光元件，其設(shè)置與光導(dǎo)板26的入射面27相對(duì)。
下面解釋將本發(fā)明液晶顯示裝置應(yīng)用于便攜設(shè)備的例子。圖9A和圖9B是作為便攜設(shè)備的移動(dòng)電話(huà)的透視圖。圖10A和圖10B是作為便攜設(shè)備的數(shù)碼相機(jī)的透視圖。圖11A和圖11B是作為便攜設(shè)備的個(gè)人計(jì)算機(jī)的透視圖。圖12A和圖12B是作為便攜設(shè)備的數(shù)碼攝像機(jī)的透視圖。
圖9A和9B所示的便攜設(shè)備是可折疊移動(dòng)電話(huà)40。移動(dòng)電話(huà)40包括在其頂面具有鍵盤(pán)42的主體41，以及蓋43，蓋43在其兩個(gè)相反外表面具有顯示部分44a和44b，并且相對(duì)于主體41按可轉(zhuǎn)動(dòng)方式打開(kāi)和關(guān)閉。
當(dāng)如圖9A所示打開(kāi)蓋43時(shí)，移動(dòng)電話(huà)40在蓋43的內(nèi)表面(當(dāng)蓋43打開(kāi)時(shí)朝向移動(dòng)電話(huà)40的用戶(hù)的表面)上的主顯示部分44a顯示主信息，例如收信人數(shù)據(jù)和要發(fā)送和已經(jīng)被發(fā)送的電子郵件。當(dāng)如圖9B所示關(guān)閉蓋43時(shí)，移動(dòng)電話(huà)40在蓋43的外表面上的副顯示部分44b顯示子信息，例如時(shí)鐘和發(fā)信人數(shù)據(jù)。在移動(dòng)電話(huà)40兩個(gè)表面上的顯示部分44a和44b在蓋43內(nèi)表面和外表面上設(shè)置有顯示窗口45a和45b。任何一個(gè)上述實(shí)施例的液晶顯示裝置，例如第一實(shí)施例的液晶顯示裝置，設(shè)在蓋43內(nèi)，以便液晶顯示裝置的前表面，即表面光源25的光導(dǎo)板26一側(cè)的表面，被定位成從在蓋43內(nèi)表面上的顯示窗口45a觀看，使液晶顯示裝置的后表面，即液晶顯示元件1的后偏振板17一側(cè)的表面，被定位成從在蓋43的外表面上的顯示窗口45b觀看。
移動(dòng)電話(huà)40設(shè)置有顯示驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置的液晶顯示元件1的液晶單元2，其方式是在蓋43打開(kāi)與蓋43關(guān)閉之間移動(dòng)電話(huà)40沿左到右或右到左方向顛倒顯示圖像。因此，使不顛倒的正確圖像能夠顯示在蓋43的內(nèi)表面上的主顯示部分44a上以及顯示在蓋43的外表面上的副顯示部分44b上。
圖10A和圖10B示出薄的數(shù)碼相機(jī)50。數(shù)碼相機(jī)50包括顯示部分54a和54b，位于其相機(jī)主體51的兩個(gè)相反外表面上背靠背彼此對(duì)應(yīng)的位置上，該主體設(shè)有照相鏡頭52和取景器53，即圖10A所示的后表面(朝向用戶(hù)的表面)以及圖10B所示的前表面(朝向照相目標(biāo)的表面)。
數(shù)碼相機(jī)50在后表面上的主顯示部分54a和前表面的副顯示部分54b上顯示被攝取的圖像以及已經(jīng)攝取并存儲(chǔ)的圖像。數(shù)碼相機(jī)50兩個(gè)表面上的顯示部分54a和54b在相機(jī)主體51的后表面和前表面設(shè)置有顯示窗口55a和55b。任何一個(gè)上述實(shí)施例的液晶顯示裝置，例如第一實(shí)施例的液晶顯示裝置，設(shè)置在相機(jī)主體51內(nèi)，以便液晶顯示裝置的前表面(表面光源25的光導(dǎo)板26前面)定位成從在相機(jī)主體51的后表面上的顯示窗口55a觀看，而液晶顯示裝置的后表面(液晶顯示元件1的后偏振板17后面)定位成從在相機(jī)主體51的前表面上的顯示窗口55b觀看。
數(shù)碼相機(jī)50能夠在從主顯示部分54a和副顯示部分54b中選擇的任一個(gè)部分上顯示被攝取的圖像以及已經(jīng)攝取并存儲(chǔ)的圖像，也能夠在這兩個(gè)主顯示部分54a和副顯示部分54b上同時(shí)顯示。在從主顯示部分54a和副顯示部分54b中選擇的一個(gè)部分上顯示圖像的情況下，通過(guò)以在圖像在主顯示部分54a上顯示時(shí)與圖像在副顯示部分54b上顯示時(shí)之間在左到右或右到左方向顛倒顯示圖像的方式驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置的液晶顯示元件1的液晶單元2，數(shù)碼相機(jī)50在主顯示部分54a和副顯示部分54b中所選擇的任一個(gè)上正確地顯示沒(méi)有顛倒的圖像。在主顯示部分54a和副顯示部分54b上同時(shí)顯示圖像的情況下，數(shù)碼相機(jī)50在顯示部分54a和54b中的一個(gè)上顯示正確圖像，例如在主顯示部分54a上，并在另一個(gè)顯示部分54b上顯示與主顯示部分54a上正確圖像從左到右或從右到左顛倒的圖像。
圖11A和圖11B表示膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)60。個(gè)人計(jì)算機(jī)60包括在其頂面具有鍵盤(pán)62的主體61，以及蓋63，蓋63在其兩個(gè)相反的外表面上具有顯示部分64a和64b，并且相對(duì)于主體61按可轉(zhuǎn)動(dòng)方式打開(kāi)和關(guān)閉。
當(dāng)如圖11A所示打開(kāi)蓋63時(shí)，膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)60在蓋63的內(nèi)表面上(當(dāng)蓋63打開(kāi)時(shí)面向個(gè)人計(jì)算機(jī)60用戶(hù)的表面)的主顯示部分64a顯示主信息。當(dāng)如圖11B所示關(guān)閉蓋63時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)60在蓋63的外表面上的副顯示部分64b顯示子信息。在個(gè)人計(jì)算機(jī)60兩個(gè)表面上的顯示部分64a和64b在蓋63內(nèi)表面和外表面上設(shè)置有顯示窗口65a和65b。任何一個(gè)上述實(shí)施例的液晶顯示裝置，例如第一實(shí)施例的液晶顯示裝置，設(shè)在蓋63內(nèi)，以便液晶顯示裝置的前表面(表面光源25的光導(dǎo)板26的前表面)定位成從在蓋63內(nèi)表面上的顯示窗口65a觀看，而液晶顯示裝置的后表面(液晶顯示元件1的后偏振板17的后表面)定位成從在蓋63的外表面上的顯示窗口65b觀看。
甚至當(dāng)蓋63關(guān)閉時(shí)，膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)60可以在蓋63外表面上的部分副顯示部分64b上部分地顯示時(shí)鐘和插圖，或者在整個(gè)副顯示部分64b顯示電視圖像。通過(guò)在當(dāng)打開(kāi)蓋63時(shí)和關(guān)閉蓋63時(shí)之間沿左到右或右到左方向顛倒顯示圖像的方式驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置的液晶顯示元件1的液晶單元2，個(gè)人計(jì)算機(jī)60能夠在蓋63內(nèi)表面上的主顯示部分64a以及在蓋63外表面上的副顯示部分64b沒(méi)有顛倒地顯示正確的圖像。
膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)60可以構(gòu)造成包括透明觸摸輸入面板，裝在蓋63的外表面上的副顯示部分64b，以便被覆蓋在液晶顯示裝置的后表面上。利用此結(jié)構(gòu)，甚至在蓋63關(guān)閉時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)60能夠用于從觸摸輸入面板輸入信息并將此信息顯示在副顯示部分64b上。
圖12A和圖12B表示攝像機(jī)70。攝像機(jī)70包括攝像機(jī)主體71，攝像機(jī)主體7 1設(shè)置有成像鏡頭72和取景器73，并且具有在其一個(gè)側(cè)面的監(jiān)視器存儲(chǔ)單元74以及監(jiān)視器單元75，監(jiān)視器單元75在其兩個(gè)相反的外表面具有顯示部分76a和76b，其通過(guò)從監(jiān)視器存儲(chǔ)單元74上伸出來(lái)使用。
攝像機(jī)70在圖12B所示監(jiān)視器單元75的后表面上的主顯示部分76a以及圖12A所示監(jiān)視器單元75的前表面的副顯示部分76b上顯示被攝取的圖像以及已經(jīng)攝取并存儲(chǔ)的圖像。監(jiān)視器單元75的兩個(gè)表面上的顯示部分76a和76b在監(jiān)視器單元75的后表面和前表面設(shè)置有顯示窗口77a和77b。任一個(gè)上述實(shí)施例的液晶顯示裝置，例如第一實(shí)施例的液晶顯示裝置，設(shè)置在監(jiān)視器單元75內(nèi)，以便液晶顯示裝置的前表面(表面光源25的光導(dǎo)板26前表面)定位成可以從在監(jiān)視器單元75的后表面的顯示窗口77a中觀看，而液晶顯示裝置的后表面(液晶顯示元件1的后偏振板17的后表面)定位成可以從在監(jiān)視器單元75的前表面上的顯示窗口77b中觀看。
攝像機(jī)70能夠在從監(jiān)視器單元75的主顯示部分76a和副顯示部分76b中選擇的任一個(gè)部分上顯示被攝取的圖像以及已經(jīng)攝取并存儲(chǔ)的圖像，也能夠在這兩個(gè)主顯示部分76a和副顯示部分76b上同時(shí)顯示這些圖像。在從主顯示部分76a和副顯示部分76b中選擇的一個(gè)部分上顯示圖像的情況下，通過(guò)以在圖像在主顯示部分76a上顯示時(shí)與圖像在副顯示部分76b上顯示時(shí)之間左到右或右到左方向顛倒顯示圖像的方式驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置液晶顯示元件1的液晶單元2，攝像機(jī)70在主顯示部分76a和副顯示部分76b的選擇的任一個(gè)上正確地、沒(méi)有顛倒地顯示圖像。在主顯示部分76a和副顯示部分76b上同時(shí)顯示圖像的情況下，攝像機(jī)70在顯示部分76a和76b中的一個(gè)上顯示正確圖像，例如在主顯示部分76a，并在另一個(gè)顯示部分76b上顯示與主顯示部分76a上正確圖像左到右或右到左顛倒的圖像。
由于裝在圖9A和9B到12A和12B中所示便攜設(shè)備40、50、60、70內(nèi)部的液晶顯示裝置使用一個(gè)液晶顯示元件1進(jìn)行雙面顯示，因此在每個(gè)設(shè)備內(nèi)液晶顯示裝置所要占用的面積和體積僅僅約為一個(gè)液晶顯示元件1的占用面積和體積，由此能使每個(gè)設(shè)備小型化。另外，每個(gè)設(shè)備能夠用足夠大的屏幕尺寸在雙面上顯示圖像，并且與裝有兩個(gè)液晶顯示元件的雙面顯示型液晶顯示裝置的設(shè)備相比可以在更低成本下生產(chǎn)。
此外，由于液晶顯示裝置可以在使用表面光源25的光的顯示模式下以及在使用外部光的顯示模式下顯示從前面和后面觀看的圖像，因此設(shè)備40、50、60和70可以在使用液晶顯示裝置的表面光源25的光的顯示模式下以及在使用外部光的顯示模式下在兩個(gè)表面上顯示圖像。
本發(fā)明不但能應(yīng)用于上述的移動(dòng)電話(huà)40、數(shù)碼相機(jī)50、膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)60和攝像機(jī)70，也可以應(yīng)用于其它便攜設(shè)備。在這些情況下，在設(shè)備兩個(gè)相反外表面上也設(shè)置有顯示窗口，并且任何上述的液晶顯示裝置可以裝在設(shè)備內(nèi)部，以便液晶顯示裝置的前表面面向設(shè)備兩個(gè)外表面中的一個(gè)外表面上的顯示窗口，液晶顯示裝置的后表面面向兩個(gè)外表面中的另一個(gè)外表面上的顯示窗口。
在不偏離本發(fā)明寬廣的精神和范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明做出不同的實(shí)施例和修改。上述的實(shí)施例僅是用于解釋本發(fā)明，并不是限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求而不是實(shí)施例限定。在本發(fā)明權(quán)利要求等同物含義范圍內(nèi)以及在權(quán)利要求范圍內(nèi)做出的各種修改，都被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本發(fā)明申請(qǐng)基于2002年10月29日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2002-314388，包括說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求、附圖和摘要。上述日本專(zhuān)利申請(qǐng)的內(nèi)容整體作為本發(fā)明的參考。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括第一基板(3)和第二基板(4)，其布置成彼此相對(duì)；至少一個(gè)第一電極(6)，其形成在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的一個(gè)內(nèi)表面上；多個(gè)第二電極(7)，其形成在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)相對(duì)的內(nèi)表面中的另一個(gè)內(nèi)表面上，所述多個(gè)第二電極(7)在與所述一個(gè)內(nèi)表面上的所述第一電極(6)相對(duì)的區(qū)域中形成排列成矩陣的多個(gè)像素(80)；液晶層(5)，其密封在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)之間的預(yù)定間隙內(nèi)；一對(duì)偏振板(16，17)，其布置成將所述第一基板(3)和所述第二基板(4)夾在中間；反射/透射裝置(10，14，15)，其設(shè)在所述液晶層(5)與所述一對(duì)偏振板(16，17)中的一塊偏振板之間，并且將到達(dá)所述多個(gè)像素(80)中的每個(gè)像素的光的一部分反射，使光的其余部分透過(guò)所述反射/透射裝置；以及表面光源(25)，其設(shè)置成與所述一對(duì)偏振板(16，17)中的另一塊偏振板相對(duì)，并且向所述相對(duì)的另一塊偏振板(16)發(fā)光，并使從所述相對(duì)的另一塊偏振板(16)一側(cè)和從與該側(cè)相反的一側(cè)到達(dá)所述表面光源(25)的光透過(guò)所述表面光源(25)。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射/透射裝置(10，14，15)是由半透明和半反射膜(10)構(gòu)成的，該膜按預(yù)定的反射比和預(yù)定的透射比反射和透射入射光。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射/透射裝置(10，14，15)設(shè)在所述一塊偏振板(17)一側(cè)上的所述第一基板(3)或所述第二基板(4)的內(nèi)表面上。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射/透射裝置(10，14，15)由反射膜(14)構(gòu)成，所述反射膜(14)具有為所述像素(80)的每個(gè)所形成的開(kāi)口部分(14a)以及反射部分(14b)，以構(gòu)成部分反射/透射層(14)，該部分反射/透射層(14)將到達(dá)所述像素(80)的每個(gè)的光中到達(dá)所述反射部分(14b)的光反射，使到達(dá)所述開(kāi)口部分(14a)的光透過(guò)所述反射/透射裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述部分反射/透射層(14)設(shè)在所述一塊偏振板(17)一側(cè)上的所述第一基板(3)或所述第二基板(4)的內(nèi)表面上。
6.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述部分反射/透射層(14)是由金屬反射膜構(gòu)成的，其中為所述多個(gè)像素(80)中每個(gè)像素形成具有預(yù)定尺寸的開(kāi)口。
7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射/透射裝置(10，14，15)由偏振光分離元件(15)構(gòu)成，其將入射光的兩個(gè)不同偏振部分中的一個(gè)偏振部分反射，使另一個(gè)偏振部分透過(guò)所述反射/透射裝置(10，14，15)。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射/透射裝置(10，14，15)由反射/偏振板(15)構(gòu)成，所述反射/偏振板(15)也用作所述一塊偏振板(17)，并將入射光中彼此正交的兩個(gè)線(xiàn)性偏振部分中的一個(gè)偏振部分反射，使另一個(gè)偏振部分透過(guò)所述反射/透射裝置(10，14，15)。
9.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，還包括至少一塊延遲板(18，19)，其設(shè)在所述一對(duì)偏振板(16，17)之間。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于，兩塊所述延遲板(18，19)設(shè)置成將所述第一基板(3)和所述第二基板(4)夾在中間。
11.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，還包括散射層(20)，其設(shè)在所述另一塊偏振板(16)與所述另一塊偏振板(16)一側(cè)上的所述第一基板(3)或所述第二基板(4)之間。
12.一種液晶顯示裝置，包括液晶顯示元件，包括第一基板(3)和第二基板(4)，其設(shè)置成彼此相對(duì)；至少一個(gè)第一電極(6)，其形成在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的一個(gè)內(nèi)表面上；多個(gè)第二電極(7)，其形成在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的另一個(gè)內(nèi)表面上，所述多個(gè)第二電極(7)在與所述一個(gè)內(nèi)表面上的所述第一電極(6)相對(duì)的區(qū)域中形成排列成矩陣的多個(gè)像素(80)；液晶層(5)，其密封在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)之間的預(yù)定間隙內(nèi)；一對(duì)偏振板(16，17)，其設(shè)置成將所述第一基板(3)和所述第二基板(4)夾在中間；以及反射/透射層(10，14，15)，所述反射/透射層(10，14，15)設(shè)置在所述液晶層(5)與所述一對(duì)偏振板(16，17)中的一塊偏振板之間，并形成反射顯示區(qū)和透射顯示區(qū)，該反射顯示區(qū)用于將到達(dá)所述多個(gè)像素(80)中每個(gè)像素中預(yù)定的區(qū)域的光反射，該透射顯示區(qū)用于使到達(dá)除反射顯示區(qū)以外的光透過(guò)所述反射/透射層(10，14，15)； 和表面光源(25)，其設(shè)置成與所述一對(duì)偏振板(16，17)中另一塊偏振板相對(duì)，并向所述液晶顯示元件(1)發(fā)光，并使從相對(duì)的另一塊偏振板(16)一側(cè)以及從與該側(cè)相反一側(cè)到達(dá)所述表面光源(25)的光透過(guò)所述表面光源(25)。
13.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，還包括兩塊延遲板(18，19)，所述兩塊延遲板(18，19)設(shè)置在所述一對(duì)偏振板(16，17)之間，以便將所述第一基板(3)和所述第二基板(4)夾在中間。
14.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，還包括散射層(20)，所述散射層(20)設(shè)置在所述另一塊偏振板(16)與所述另一塊偏振板(16)一側(cè)上的所述第一基板(3)或所述第二基板(4)之間。
15.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶層(5)對(duì)應(yīng)于反射顯示區(qū)的部分比所述液晶層(5)對(duì)應(yīng)于透射顯示區(qū)的部分薄。
16.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述第一和第二電極(6，7)由透明電極制成；并且所述反射/透射層包括反射膜，所述反射膜被形成為對(duì)應(yīng)于每個(gè)像素(80)的反射顯示區(qū)和透射顯示區(qū)。
17.一種便攜設(shè)備，包括液晶顯示裝置，包括第一基板(3)和第二基板(4)，其設(shè)置成彼此相對(duì)；至少一個(gè)第一電極(6)，其形成在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的一個(gè)內(nèi)表面上；多個(gè)第二電極(7)，其形成在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)的相對(duì)的內(nèi)表面中的另一個(gè)內(nèi)表面上，所述多個(gè)第二電極(7)在與所述一個(gè)內(nèi)表面上的所述第一電極(6)相對(duì)的區(qū)域中形成排列成矩陣的多個(gè)像素(80)；液晶層(5)，其密封在所述第一基板(3)和所述第二基板(4)之間的預(yù)定間隙內(nèi)；一對(duì)偏振板(16，17)，其設(shè)置成將所述第一基板(3)和所述第二基板(4)夾在中間；反射/透射裝置(10，14，15)，其設(shè)在所述液晶層(5)與所述一對(duì)偏振板(16，17)中的一塊偏振板之間，并將到達(dá)所述第一電極(6)和所述第二電極(7)限定的所述多個(gè)像素(80)中每個(gè)像素的光的一部分反射，使光的其它部分透過(guò)所述反射/透射裝置(10，14，15)；以及表面光源(25)，其設(shè)置與所述一對(duì)偏振板(16，17)中另一塊偏振板相對(duì)，并向所述相對(duì)的另一塊偏振板(16)發(fā)光，并使從相對(duì)的另一塊偏振板(16)一側(cè)以及從與該側(cè)相反的一側(cè)到達(dá)所述表面光源(25)的光透過(guò)所述表面光源(25)；和主體，在所述主體兩個(gè)相反外表面上設(shè)置有顯示窗口，并且所述液晶顯示裝置容納在所述主體內(nèi)部；其中，所述液晶顯示裝置容納在所述主體內(nèi)，以便所述液晶顯示裝置的前表面面向所述兩個(gè)外表面中一個(gè)外表面上的所述顯示窗口，所述液晶顯示裝置的后表面面向所述兩個(gè)外表面中另一個(gè)外表面上的所述顯示窗口。
18.如權(quán)利要求17所述的便攜設(shè)備，其特征在于，所述便攜設(shè)備是移動(dòng)電話(huà)(40)。
19.如權(quán)利要求17所述的便攜設(shè)備，其特征在于，所述便攜設(shè)備是個(gè)人計(jì)算機(jī)(60)。
全文摘要
在液晶顯示元件(1)前面設(shè)置有表面光源(25)，其向液晶顯示元件(1)發(fā)光，并使來(lái)自其前面和后面的光從其中透過(guò)。液晶顯示元件(1)具有反射/透射裝置(10)，反射/透射裝置(10)設(shè)置在液晶單元(2)和液晶層(5)后面，將從液晶單元(2)前面到達(dá)多個(gè)像素(80)中每個(gè)像素的光的一部分反射，使光的其它部分透過(guò)反射/透射裝置(10)。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1708720SQ20038010208
公開(kāi)日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月29日
發(fā)明者西野利晴, 荒井則博, 小林君平 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社