CN102109703B - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种液晶显示LCD装置，该LCD装置包括液晶面板，通过使用单色膜来选择性地反射具有预定波长的光，该液晶面板在非驱动模式期间可以显示为不同于黑色的任何其它颜色，该LCD装置包括：背光单元，其用于向包括下基板和上基板的液晶面板提供光；第一偏振板，该第一偏振板形成在下基板和背光单元之间；第二偏振板，该第二偏振板形成在上基板上；钝化基板，其用于保护所述下基板和所述上基板；以及单色膜，其用于在背光单元的非驱动模式期间选择性地反射具有预定波长的光。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示(LCD)装置，更具体地说，涉及具有液晶面板的LCD装置，通过使用单色膜来选择性地反射具有预定波长的光，该液晶面板可以在非驱动模式期间显示为不同于黑色的任何其它的颜色。虽然本发明适于广范围的应用，但是其特别适于在液晶面板的非驱动模式期间以与外部壳体的颜色相同的颜色来显示液晶面板。
背景技术
通常，有源矩阵型LCD装置通过经由薄膜晶体管(下文中称作“TFT”)来控制液晶的透光率从而显示图像，其中，该薄膜晶体管用作开关元件。LCD装置已广泛用于便携式信息装置、办公装置、计算机和IT产品等各领域，这是由于LCD装置具有功耗低、外形薄和重量轻的有利特性。
LCD装置本身不能发光。因此，必须另外地向LCD装置提供光。LCD装置可以通过使用液晶面板下方设置的背光单元发射的光或者外部提供的环境光来显示图像。当使得通过液晶面板的液晶层的光的透射率最大时，可以在液晶面板上显示具有高亮度的白色图像。此外，当使得通过液晶面板的液晶层的光的透射率最小时，可以在液晶面板上显示具有低亮度的黑色图像。
下文中，将参照附图来详细描述根据现有技术的LCD装置。
图1是示出根据现有技术的LCD装置的立体图。
参照图1，根据现有技术的LCD装置包括：液晶面板，其设置有：下基板10、上基板20和下基板10与上基板20之间形成的液晶层(未示出)；背光单元(未示出)，用于向液晶面板提供光；以及驱动电路(未示出)，用于驱动液晶面板。
在液晶面板的下基板10上，存在选通线11和数据线12以及薄膜晶体管13。选通线11和数据线12以直角彼此交叉，即彼此垂直，从而限定像素区。在选通线11和数据线12的交叉处形成薄膜晶体管13，其中，薄膜晶体管13用作开关元件。
在像素区中，存在诸如ITO(铟锡氧化物)的透明导电材料的像素电极14，其中，像素电极14平行于数据线12形成，并且与薄膜晶体管13电连接。
在液晶面板的上基板20上，存在光屏蔽层21和滤色器层22。光屏蔽层21防止光泄露到选通线11、数据线12和薄膜晶体管13中。滤色器层22插入在各个光屏蔽层21之间，其中，滤色器层22选择性地只透射具有预定波长的光。在这种情况下，滤色器层22包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)滤色器。
另外，在下基板10的后表面上形成下偏振膜31，并且在上基板20上形成上偏振膜32。在上偏振膜32上形成钝化基板40，以保护下基板10和上基板20。
当薄膜晶体管13通过施加到选通线11的驱动信号而导通时，施加到数据线12的模拟数据信号通过薄膜晶体管13的沟道层施加到像素电极14。通过上述处理，可以控制液晶的透光率。然后，透过液晶层的光穿过滤色器层22，从而显示全色图像。
图2是示出具有根据现有技术的LCD装置的移动LCD终端70(下文中，称作“终端”)的平面图。
如图2中所示，终端70包括：上述液晶面板50；背光单元(未示出)，用于向液晶面板50提供光；驱动电路(未示出)，用于驱动液晶面板50；以及外部壳体60，用于覆盖液晶面板50。
如上所述，当根据现有技术的终端70处于非驱动模式时，即未向终端70供电时，从背光单元发出的光没有提供到液晶面板50。替代地，外部提供的环境光被下偏振膜31和上偏振膜32吸收，从而液晶面板50被显示为黑色屏幕。
近来，终端70被视为超越简单通信装置的配件。即，在确定客户对产品偏好的最重要因素之中，可以选择终端70中的外部壳体60的颜色和设计。就此而言，外部壳体60使用各种颜色以及黑色或白色的趋势日益增加。
然而，根据现有技术的终端70形成方式为：在非驱动模式期间，仅以黑色来显示液晶面板。在非驱动模式期间，外部壳体60的颜色不同于液晶面板的颜色，这会造成客户偏好度下降。
发明内容
因此，本发明致力于基本上消除由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题的LCD装置。
本发明的一个方面在于提供一种具有液晶面板的LCD装置，在非驱动模式期间，也就是说，当没有向液晶面板供电时，该液晶面板能够显示为不同于黑色的任何其它颜色。
本发明的另一个方面在于提供一种具有液晶面板的LCD装置，在非驱动模式期间，即当没有向液晶面板供电时，该液晶面板能够显示为与外部壳体的颜色相同的颜色。
本发明的另一个方面在于提供一种具有液晶面板的LCD装置，通过使用单色膜来选择性反射具有预定波长的光，在液晶面板的非驱动模式期间，该液晶面板能够显示为不同于黑色的任何其它颜色。
本发明另外的特征和方面将在随后的说明书中部分地得到阐述，并且在查看了以下内容后，其对于本领域的普通技术人员将部分地变得显而易见，或者可以从本发明的实践中得知。通过书面说明书和其权利要求以及附图中具体指出的结构，可以实现或得到本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点并且根据本发明的目的，如本文实施的并且广义描述地，提供了一种LCD装置，该LCD装置包括：背光单元，所述背光单元用于向包括下基板和上基板的液晶面板提供光；第一偏振板，其形成在所述下基板和所述背光单元之间；第二偏振板，其形成在所述上基板上；钝化基板，所述钝化基板用于保护所述下基板和所述上基板；以及单色膜，所述单色膜用于在所述背光单元的非驱动模式期间选择性地反射具有预定波长的光。
此时，所述单色膜选择性地反射与所述外部壳体的颜色相同的颜色的光。
所述单色膜包括胆甾醇型(cholesteric)液晶层和四分之一波片。
可以在所述钝化基板上或者在所述钝化基板下形成所述单色膜。
另外，可以在所述第二偏振板上或者在所述第二偏振板下形成所述单色膜。
所述单色膜包括胆甾醇型液晶层和四分之一波片，其中，在所述钝化基板上或者在所述钝化基板下形成所述胆甾醇型液晶层。
此时，可以在所述第二偏振板上或者在所述第二偏振板下形成所述四分之一波片。
应当理解的是，本发明的以上一般说明和下面的具体说明都是示例性和说明性的，其旨在为所要求保护的本发明提供进一步说明。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，并且，并入附图并构成本申请的一部分，附图示出本发明的实施方式并且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1是示出根据现有技术的LCD装置的立体图；
图2是示出具有根据现有技术的LCD装置的移动LCD终端的平面图；
图3是示出根据本发明的第一实施方式的LCD装置的剖视图；
图4是示出根据本发明的第二实施方式的LCD装置的剖视图；
图5是示出根据本发明的第三实施方式的LCD装置的剖视图；
图6是示出根据本发明的第四实施方式的LCD装置的剖视图；以及
图7是示出根据本发明的第五实施方式的LCD装置的剖视图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的优选实施方式，在附图中示出这些实施方式的示例。只要有可能，将在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。
下文中，将参照附图来描述根据本发明的LCD装置。根据本发明的LCD装置的特征在于，通过使用单色膜来选择性地反射具有预定波长的光，在液晶面板的非驱动模式期间，液晶面板显示为与外部壳体的颜色相同的颜色。
图3是示出根据本发明的第一实施方式的LCD装置的剖视图。
如图3中所示，根据本发明的第一实施方式的LCD装置包括下基板100、上基板200、背光单元900和单色膜800，所述单色膜800用于选择性地反射具有预定波长的光。
虽然没有在图3中示出，但是下基板100包括选通线、数据线、薄膜晶体管和像素电极；并且上基板200包括光屏蔽层和滤色器层。
另外，在下基板100和背光单元900之间形成第一偏振板(下偏振板)310，并且在上基板200上形成第二偏振板(上偏振板)320。
在第二偏振板320上方存在钝化基板400，其中，钝化基板400被设置为与第二偏振板320相距预定间隔。此时，可以由诸如玻璃的透明材料来形成钝化基板400。如果将触摸面板应用于根据本发明的LCD装置，则触摸面板可以用作钝化基板400。
在钝化基板400和第二偏振板320之间，存在单色膜800，其用于在液晶面板的非驱动模式期间选择性地反射具有预定波长的光。在这种情况下，在单色膜800和第二偏振板320之间会形成气隙850。
可以由诸如ITO(铟锡氧化物)的透明导电材料来形成像素电极。像素电极平行于数据线形成，并且与薄膜晶体管电连接。
当在下基板100上的选通线中接收到来自选通驱动电路(未示出)的扫描信号时，选通线将所接收的扫描信号提供给薄膜晶体管。当在下基板100上的数据线中接收到来自数据驱动电路(未示出)的模拟数据信号时，数据线将所接收的模拟数据信号提供给薄膜晶体管。
响应于来自选通线的扫描信号，薄膜晶体管将来自数据线的模拟数据信号提供给像素电极。此后，响应于来自薄膜晶体管的模拟数据信号，像素电极将电场施加于液晶层。根据输入视频数据，可以控制从背光单元发射并透过液晶层的光的透射率，从而在液晶面板上显示图像。
为了在非驱动模式期间在具有外壳壳体600的LCD装置中得到单色，在非驱动模式期间必须选择性地反射具有预定波长的光。此时，具有预定波长的光应该与外部壳体600的颜色相同。为此，根据本发明的LCD装置被形成为使得单色膜800与外部壳体600的颜色相同。
单色膜800包括胆甾醇液晶层(下文中，称作“CLC层”)810和四分之一波片(下文中，称作“QWP”)820。另外，在CLC层810和QWP820之间形成粘合层830。可以由压敏粘合剂(下文中，称作“PSA”)来形成粘合层830。
在根据现有技术的LCD装置中的液晶面板的非驱动模式期间，环境光被下偏振板和上偏振板吸收，从而液晶面板显示为黑色，从而在液晶面板上显示黑色屏幕。
此外，在根据本发明的LCD装置的情况下，在液晶面板的非驱动模式期间，上述单色膜800可以反射从外部提供的环境光当中的具有预定波长的光。因此，具有预定波长的光在单色滤色器800上被反射，从而可以在液晶面板上显示预定颜色的屏幕。
此时，在单色膜800上反射的光的预定波长是基于单色膜800中所包括的CLC层810的特性而确定的。也就是说，要在单色膜800上反射的光的波长根据CLC层810的特性而改变。在液晶面板的非驱动模式期间，液晶面板上显示的颜色对应于在单色膜800上反射的具有预定波长的光的颜色。
在液晶面板的驱动模式期间，CLC层810处于垂直配向(homeotropicalignment)，从而单色膜800变成透明的。因此，没有在单色膜800上反射环境光。
由于在液晶面板的驱动模式期间单色膜800变成透明的，因此从背光单元900发射的光可以穿过透明的单色膜800，从而不会影响液晶面板上显示的图像的画面质量。
单色膜800可以被形成为使得CLC层810与QWP 820相邻地设置。同时，本发明的另一个实施方式可以公开：CLC层810被设置为与QWP820相距预定间隔；或者可以公开：单色膜800包括插入在CLC层810和QWP 820之间的另外的元件。
在根据本发明的第一实施方式的LCD装置中，通过在液晶面板的非驱动模式期间只反射来自环境光的具有预定波长的光，在液晶面板上显示预定颜色。然而，在液晶面板的驱动模式期间，单色膜800变成透明的，从而从背光单元900发射的光穿过透明的单色膜800，从而在液晶面板上基于视频数据来显示图像。
图4是示出根据本发明的第二实施方式的LCD装置的剖视图。
如图4中所示，根据本发明的第二实施方式的LCD装置包括：彼此面对的下基板100和上基板200；背光单元900；以及单色膜800，其用于选择性地反射具有预定波长的光。
另外，在下基板100和背光单元900之间形成第一偏振板310；并且在上基板200上形成第二偏振板320。
在第二偏振板320上方存在钝化基板400，其中钝化基板400被设置为与第二偏振板320相距预定间隔。此时，可以由诸如玻璃的透明材料来形成钝化基板400。如果将触摸面板应用于根据本发明的LCD装置，则触摸面板可以用作钝化基板400。
除了单色膜800的位置之外，根据本发明的第二实施方式的LCD装置的结构与根据本发明的第一实施方式的LCD装置的结构相同。因此，将省略对根据本发明的第二实施方式的LCD装置的结构的详细说明。
根据本发明的第二实施方式的LCD装置包括在钝化基板400上形成的单色膜800。
在根据本发明的第二实施方式的上述LCD装置中，在液晶面板的非驱动模式期间，钝化基板400上形成的单色膜800只反射从外部提供的环境光当中的具有预定波长的光，从而在液晶面板上显示预定颜色的屏幕，其中，要反射的光的预定波长是基于单色膜800的特性而确定的。
图5是示出根据本发明的第三实施方式的LCD装置的剖视图。
如图5中所示，根据本发明的第三实施方式的LCD装置包括：彼此面对的下基板100和上基板200；背光单元900；以及单色膜800，其用于选择性地反射具有预定波长的光。
另外，在下基板100和背光单元900之间形成第一偏振板310；并且在上基板200上形成第二偏振板320。在第二偏振板320上方存在钝化基板400，其中，钝化基板400被设置为与第二偏振板320相距预定间隔。
除了单色膜800的位置之外，根据本发明的第三实施方式的LCD装置的结构与根据本发明的第一实施方式的LCD装置的结构相同。
在根据本发明的第三实施方式的LCD装置中，在第二偏振板320上形成单色膜800。此时，可以在单色膜800和第二偏振板320之间形成气隙850。
在根据本发明的第三实施方式的上述LCD装置中，在液晶面板的非驱动模式期间，第二偏振板320上形成的单色膜800只反射从外部提供的环境光当中的具有预定波长的光，从而在液晶面板上显示具有预定颜色的屏幕，其中，要反射的光的预定波长是基于单色膜800的特性而确定的。
图6是示出根据本发明的第四实施方式的LCD装置的剖视图。
如图6中所示，根据本发明的第四实施方式的LCD装置包括：彼此面对的下基板100和上基板200；背光单元900；以及单色膜800，其用于选择性地反射具有预定波长的光。
另外，在下基板100和背光单元900之间形成第一偏振板310；并且在上基板200上形成第二偏振板320。在第二偏振板320上方存在钝化基板400，其中，钝化基板400被设置为与第二偏振板320相距预定间隔。
除了单色膜800的位置之外，根据本发明的第四实施方式的LCD装置的结构与根据本发明的第一实施方式的LCD装置的结构相同。
根据本发明的第四实施方式的LCD装置包括具有CLC层810和QWP 820的单色膜800，其中，在钝化基板400的后表面上形成CLC层810，并且在第二偏振板320上形成QWP 820。
在单色膜800中，可以将CLC层810形成为与QWP 820相距预定间隔，其中，可以在CLC层810和QWP 820之间形成气隙850。因此，在图6所示的根据本发明的第四实施方式的LCD装置的单色膜800中没有包括图3所示的粘合层830。
在根据本发明的第四实施方式的上述LCD装置中，在液晶面板的非驱动模式期间，第二偏振板320上形成的单色膜800只反射从外部提供的环境光当中的具有预定波长的光，从而在液晶面板上显示预定颜色的屏幕，其中，要反射的光的预定波长是基于单色膜800的特性而确定的。
图7是示出根据本发明的第五实施方式的LCD装置的剖视图。
如图7中所示，根据本发明的第五实施方式的LCD装置包括：彼此面对的下基板100和上基板200；背光单元900；以及单色膜800，其用于选择性反射具有预定波长的光。
另外，在下基板100和背光单元900之间形成第一偏振板310；并且在上基板200上形成第二偏振板320。
除了单色膜800中包括的CLC层810的位置之外，根据本发明的第五实施方式的LCD装置的结构与根据本发明的第四实施方式的LCD装置的结构相同。
根据本发明的第五实施方式的LCD装置包括具有CLC层810和QWP 820的单色膜800，其中，在钝化基板400上形成CLC层810，并且在第二偏振板320上形成QWP 820。
如图7中所示，即使单色膜800被形成为使得CLC层810被设置为与QWP 820相距预定间隔，也可以在液晶面板的非驱动模式期间，通过使用单色膜800，只反射从外部提供的环境光当中的具有预定波长的光，从而在液晶面板上显示预定颜色的屏幕。
在液晶面板的驱动模式期间，单色膜800变成透明的，从而从背光单元900发射的光穿过透明的单色膜800，从而在液晶面板上基于视频数据来显示图像。
因此，根据本发明的LCD装置被形成为使得在非驱动模式期间液晶面板能够通过使用单色膜而显示为不同于黑色的任何其它颜色。
由于单色膜800选择性地反射与外部壳体600具有相同颜色的光，所以在非驱动模式期间，液晶面板可以显示与外部壳体600的颜色相同的颜色。因此，根据本发明的具有外部壳体600的LCD装置在非驱动模式期间可以被识别为单色。
由于根据本发明的LCD装置被形成为使得液晶面板在非驱动模式期间显示为与外部壳体600的颜色相同的颜色，因此，通过提供彩色LCD装置，可以满足审美需要，从而满足客户对具有根据本发明的LCD装置的终端的偏好。
在根据本发明的LCD装置中，用于选择性地反射具有预定波长的光的单色膜800变成透明的，从而可以防止液晶面板上显示的画面质量下降。
对于本领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变形。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的这些修改和变形。
本申请要求于2009年12月23日提交的韩国专利申请No.P2009-0129760的优先权，以引用方式将其包含于此，如同完全在本文中阐述一样。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
背光单元，所述背光单元用于向包括下基板和上基板的液晶面板提供光；
第一偏振板，所述第一偏振板形成在所述下基板和所述背光单元之间；
第二偏振板，所述第二偏振板形成在所述上基板上；
钝化基板，所述钝化基板用于保护所述下基板和所述上基板；
单色膜，所述单色膜用于在所述背光单元的非驱动模式期间选择性地反射具有预定波长的光；以及
外部壳体，所述外部壳体用于覆盖所述液晶面板，
其中，所述单色膜选择性地反射具有与所述外部壳体的颜色相同的颜色的光。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，由触摸面板或玻璃基板来形成所述钝化基板。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述单色膜包括胆甾醇型液晶层和四分之一波片。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，所述单色膜还包括插入在所述胆甾醇型液晶层和所述四分之一波片之间的气隙或粘合层。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述钝化基板上或者在所述钝化基板下形成所述单色膜。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述第二偏振板上或者在所述第二偏振板下形成所述单色膜。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述单色膜包括胆甾醇型液晶层和四分之一波片，
其中，在所述钝化基板上或者在所述钝化基板下形成所述胆甾醇型液晶层。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中，在所述第二偏振板上或者在所述第二偏振板下形成所述四分之一波片。
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