透反射型LCD显示设备制造技术

本发明专利技术涉及包括部分反射镜（２２４）作为透反射器的透反射型ＬＣＤ。在透射显示模式中，来自背光系统（２４０）的光通过透反射器（２２４）中的孔径（２２６）。依照本发明专利技术，通过实际上只偏振通过孔径的光，改善光到背光系统（２４０）的再循环。这是通过组成图案的偏振器（２２２）在部分反射镜中的孔径上扩展而实现的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及透反射型(transflective)液晶显示(器)(LCD)设备。
技术介绍
液晶显示器(LCD)被越来越多地用于计算机监视器、电视机、手持式设备等设备中。对于移动应用来说，由于其低功耗、可靠性以及低价格，LCD已经变成了标准显示设备。LCD的操作基于液晶(LC)材料的有源层(active layer)中的光调制。通过改变电场，改变有源层的光调制，并且修改通过LC层的光的特性。通常，有源层修改通过光的偏振的状态。显示单元通常被夹在两个基片之间，前基片在观看者一侧，而后基片在背光一侧。诸如偏振器的光学元件被附加到所述基片的外表面或者交替地在显示单元内提供。LCD通常可操作在两种模式(即，透射模式和反射模式)之一或操作在这两种模式中。在透射型LCD中，有源层调制从通常被安排为与后基片相邻的背光系统始发的光。透射型LCD通常具有好的对比度，但是当用于外部环境中时，显示器实际上变得不可读。反射型LCD中的有源层调制撞击在显示器上的环境光。反射型LCD依赖于用于朝向观看者反向反射调制的环境光的反射器。因而，在反射模式中，环境光一般通过有源层两次。反射器一般以与后基片相邻或在后基片上的反射镜的形式来提供。但是，如果环境光不足，则反射型LCD难以读取。因此，移动设备可以包括所谓的透反射型LCD，其同时操作在透射模式和反射模式中。这具有的优势是显示器在亮或暗的环境光条件下都是可使用的。在后一情况下，来自背光系统的光被用于观看显示器。普通类型的透反射型LCD包括基于部分反射镜的反射器。部分反射镜用于反射环境光，同时使始发自背发系统的光通过。在设计部分反射镜时，一般必须在反射模式和透射模式中在显示器的充分性能之间进行折衷。通常使用类型的部分反射镜是基于配备有用于使来自背光系统的光通过的孔径的反射层。由于相对小的孔径尺寸，传统的透反射型LCD在透射模式中的光效率固有地是相当差的。通常，为了在透射模式中具有足够的显示性能，需要具有相对高辐射强度的背光。但是，这在移动设备中是不符合要求的，这是因为如此亮的背光具有固有的高功耗和缩短的寿命。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供具有增加的背光效率的改进的透反射型LCD设备。这个目的利用依照独立权利要求1中所规定的本专利技术的透反射型LCD设备来实现。在从属权利要求中阐明进一步有利的实施例。依照本专利技术，组成图案的偏振器(patterned polarizer)被安排在透反射型LCD设备的有源层和背光系统之间，所述组成图案的偏振器基本上在所述部分反射镜的所述孔径的区域上扩展。公知的LCD具有设置在显示器的背光侧上的线性偏振箔片，该箔片通常设置在后基片的外侧上。除了在显示单元中反射环境光之外，部分反射镜还反射由背光系统发出的光的一部分，以使未通过孔径的背光被再循环并重新进入背光系统的光波(制)导。但是，专利技术者认识到，在现有技术的设备中，这个再循环是特别无效的，原因是正在被再循环的光在背光侧上通过线性偏振器两次。再循环光的相对大的部分在偏振器中被吸收，并因此被丢失。本专利技术的组成图案的偏振器实质上在所述部分反射镜的所述孔径的区域上扩展，并且释放所述部分反射镜的反射部分。在这样的情况中，利用部分反射镜进行的背光再循环更为有效，因为减少了在偏振箔片中丢失的部分。因而，能够再循环和重新利用更大的部分，以致于背光系统能够在较低强度上发射光，同时在透射模式中保持LCD设备的相同亮度。或者，背光系统能够以相同强度发射光，同时增加LCD设备在透射模式中的亮度。为了最大的有益效果，首选将组成图案的偏振器限制在孔径区域内，并且部分反射镜的反射部分基本上不受偏振材料的约束。组成图案的偏振器可以只是线性偏振器，或者还可包括四分之一波长延迟器(retarder)，以形成圆偏振器。四分之一波长延迟器可以提供为箔片或替代地以组成图案的形式来提供。也有可能组成图案的偏振器是反射型偏振器，诸如胆甾相线性或圆偏振器。但是，当它们反射光时，单独使用它们在反射模式中可能具有不希望有的对比度减少。附图说明现在将参考附图进一步阐明本专利技术的这些和其它方面。其中图1示出了依照现有技术的透反射型LCD设备；图2示出了依照本专利技术的透反射型LCD设备的第一实施例；和图3示出了依照本专利技术的透反射型LCD设备的第二实施例；图4示出了依照本专利技术的透反射型LCD设备的第四实施例；图5示出了依照本专利技术的透反射型LCD设备的第五实施例。在附图中，相同的标号表示相同的元件。具体实施例方式这些附图仅仅显示了设备的光学配置，诸如滤色器、前基片、后基片、像素电极等的附加元件一般在LCD设备中提供，但为了清楚起见而没有显示出来。图1中示出了已知的透反射型LCD的单个像素100的光学配置。透反射型LCD的操作基于包括液晶材料的有源层110中的光调制。有源层110被设置在LCD的观看者一侧上光学元件的前栈(stack)130和LCD的相对一侧上光学元件的后栈120之间。背光系统140被设置在后栈120之后，用于发射光，以便在透射模式下运行设备。在已知的透反射型LCD中，前栈130一般包括设置在前基片135的外侧上的吸收线性偏振器132和延迟器138。后栈120还包括设置在后基片125的外侧上并因而面向背光系统140的吸收线性偏振器122。后偏振器122的偏振方向安排为垂直于前偏振器132的偏振方向。因而，有源层位于交叉的线性偏振器之间。延迟器138的总延迟加上有源层110中液晶材料的延迟被设置为零或半lambda(λ/2)。后栈120还包括位于基片125内侧上的部分反射镜124，也就是说，部分反射镜124面向有源层110。下文中，部分反射镜也被称作“透反射器(transflector)”。后栈120还选择地包括利用128表示的四分之一波长延迟器层。部分反射镜124是基片125上的反射层，带有孔径126，由背光系统140发出的光通过该孔径126能够进入有源层110。因而，透射模式中LCD运行所需的背光是通过透反射器124中的孔径126来提供的。孔径126通常只包括透反射器124的总表面区域(面积)的大约20-30％，该表面区域的剩余部分是反射型的。因而，由背光系统140发出的光只有相对小的一部分通过了孔径126，并且透反射器124将剩余部分朝向背光系统反向反射。这样的光重新进入背光系统140的光导142，并且能够在不同位置再次从那离开，由此有助于透射模式中另一像素的背光照明。这一处理称为背光再循环。为了进一步改善背光再循环的效率，时常在背光140的顶部放置所谓的偏振反射器。但是，当吸收线性偏振器122设置在透反射器124和背光系统140之间，传统LCD中的背光再循环不是非常有效的。再循环的光通过吸收偏振器122两次，并因而由于吸收而丢失再循环光的相当大的部分。这对于后栈具有四分之一波长延迟器和后栈没有四分之一波长延迟器128都是如此。由于再循环的光在重新进入背光系统140后变得去偏振的事实而增强了效果，因此当再循环光被再次朝向另一像素发射时，它必须再次通过吸收偏振器122。图2中示出了依照本专利技术的透反射型LCD的一种实施例。这个透反射型LCD具有改进的后栈220，用于更有效的背光再循环，因此背光系统240发出的更大量的光可以被用于LCD的透射模式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透反射型液晶显示器（ＬＣＤ）设备，包括：－包含有源层（２１０）的液晶显示单元；－背光系统（２４０），用于所述显示单元的背光照明；－部分反射镜（２２４），用于反射环境光，具有用于使从背光系统（２４０）始发的光通过的 孔径（２２６）；和－偏振装置，在有源层（２１０）和背光系统（２４０）之间包含组成图案的偏振器（２２２），所述组成图案的偏振器（２２２）实质上在所述部分反射镜（２２４）中的所述孔径（２２６）的区域上扩展。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P范德威特，RAM希克默特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]