液晶显示器件转让专利
申请号 : CN200710308336.4
文献号 : CN101290421B
文献日 : 2010-06-23
发明人 : 金度成
申请人 : 乐金显示有限公司
摘要 :
本发明公开了一种双LCD器件，包括：液晶显示面板，包括具有其内分别划分为反射部和透射部的多个像素的第一基板，面对该第一基板设置的第二基板，以及夹在第一基板与第二基板之间的液晶层；邻近于第二基板外表面的导光板；以及设置在导光板的至少一个侧面处的至少一个光源，其中来自光源单元的光通过导光板照射到第二基板，从第二基板进入反射部的光通过从反射部上形成的反射器的反射而再次照射到第二基板上，并且从第二基板进入透射部的光透过第一基板，从而能够在前面和背面同时实现不同的屏幕。第一基板包括位于第一栅线和数据线的每个相交处以操作反射部的第一薄膜晶体管和位于第二栅线与数据线的每个相交处以操作透射部的第二薄膜晶体管。
权利要求 :
1.一种LCD器件，包括：
液晶显示面板，包括具有其内分别划分为反射部和透射部的若干个像素的第一基板，面对该第一基板的第二基板，以及位于第一基板与第二基板之间的液晶层；
邻近于第二基板外表面设置的导光板；以及
设置在导光板的至少一个侧面处的至少一个光源；
其中来自光源单元的光通过导光板照射到第二基板，通过第二基板引入第一基板的反射部的光被从反射部反射到第二基板，而引入第一基板的透射部的光透过第一基板，所述第一基板包括：
位于第一基板上彼此平行的若干第一栅线和若干第二栅线；
与第一栅线和第二栅线相交叉以确定若干像素的若干数据线；
位于第一栅线和数据线的每个相交处以操作反射部的第一薄膜晶体管；以及位于第二栅线与数据线的每个相交处以操作透射部的第二薄膜晶体管。
2.根据权利要求1的LCD器件，其特征在于，还包括设置在第一基板的外表面处的第一偏振器，和夹在导光板与第二基板之间的第二偏振器。
3.根据权利要求2的LCD器件，还包括位于第一基板与第一偏振器之间的四分之一波片。
4.根据权利要求3的LCD器件，其特征在于，所述第一基板还包括：位于反射部处的反射器；
彼此平行交替设置在反射器上的第一像素电极和第一公共电极；
彼此平行交替设置在透射部处的第二像素电极和第二公共电极；以及位于像素处的四分之一波长层；
其中第一像素电极和第一公共电极以与第二像素电极和第二公共电极不同的角度定向。
5.根据权利要求4的LCD器件，其特征在于，当在第一像素电极与第一公共电极之间产生电场时，在反射部处设置的液晶层的液晶分子的长轴相对于第二偏振器的偏振轴倾斜22.5度，而当没有产生电场时，平行于第二偏振器的偏振轴定向。
6.根据权利要求4的LCD器件，其特征在于，当在第二像素电极与第二公共电极之间产生电场时，在透射部处设置的液晶层内包含的液晶分子的每个长轴相对于第二偏振器的偏振轴倾斜45度，而当没有产生电场时，平行于第二偏振器的偏振轴定向。
7.根据权利要求4的LCD器件，其特征在于，第一像素电极和第二像素电极彼此分开，并且第一公共电极和第二公共电极彼此分开。
8.根据权利要求4的LCD器件，还包括覆盖第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的扩散层，其中在扩散层对应于反射部的区域上形成有凹凸部。
9.根据权利要求8的LCD器件，其特征在于，反射层形成在凹凸部上，并且还包括覆盖反射层的反射膜。
10.根据权利要求9的LCD器件，其特征在于，第一像素电极、第二像素电极、第一公共电极和第二公共电极形成在反射膜上，以及其中分别暴露出第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的漏极的漏接触开口形成在扩散层和反射膜上。
11.根据权利要求10的LCD器件，其特征在于，第一像素电极通过漏接触开口连接在第一薄膜晶体管的漏极上，以及第二像素电极通过漏接触开口连接到第二薄膜晶体管的漏极。
12.根据权利要求9的LCD器件，其特征在于，四分之一波长层形成在保护膜上，以便覆盖第一像素电极，第二像素电极，第一公共电极和第二公共电极。
13.根据权利要求4的LCD器件，其特征在于，四分之一波长层包括感光聚合物活性液晶原。
14.根据权利要求4的LCD器件，其特征在于，四分之一波长层具有相对于第二偏振器的偏振轴倾斜45度的慢轴。
15.根据权利要求4的LCD器件，其特征在于，四分之一波长层具有相对于四分之一波片的慢轴倾斜90度的慢轴。
16.根据权利要求1的LCD器件，其特征在于，液晶层具有λ/2的延迟值。
17.根据权利要求4的LCD器件，其特征在于，第一基板还包括位于反射部与透射部之间、并从那里平行于第一栅线延伸的公共电压线，以及其中公共电压线连接至第一公共电极和第二公共电极。
说明书 :
技术领域
本发明涉及LCD(液晶显示)器件，具体地，涉及能够在前面和背面上同时实现彼此不同的屏幕的LCD器件。
背景技术
通常，LCD(液晶显示)器件是通过利用彼此面对的电极之间的电势差所产生的电场，来控制具有介电各向异性的液晶的定向态，然后根据液晶的定向态调节光的透射率从而显示图像的装置。
LCD器件通常配有液晶显示面板和设在液晶显示面板背侧的背光单元。从背光单元产生的光入射到液晶显示面板上，以使图像显示在液晶显示面板的前面上。因此，这种液晶显示面板被配置成仅在其前面显示图像。
然而，近年来，随着LCD器件的广泛使用，已经提出一种采用单个液晶显示面板在液晶显示器件的前面和背面上实现图像的双液晶显示器件，以便从各个角度观看液晶显示器件。
这种双液晶器件1，如图1a和1b所示，包括液晶显示面板2，粘接在液晶显示面板2前面部分上的前偏振器3，粘接在液晶显示面板2背面部分上的背偏振器4，设在液晶显示面板2前面部分上的前背光单元7，以及设在液晶显示面板2背面部分上的背背光单元8。而且，这种双液晶器件1还包括夹在前偏振器3与前背光单元7之间的前微反射膜5，以及夹在背偏振器4与背背光单元8之间的背微反射膜6。
这里，液晶显示面板2包括其上设有薄膜晶体管(未示出)的薄膜晶体管基板2a，面对薄膜晶体管基板2a并设有滤色层(未示出)的滤色器基板2b，以及夹在两个基板2a、2b之间的液晶层2c。
前偏振器3和背偏振器4透射仅沿一个方向振动的光以使自然光偏振，并且其每个偏振轴设置成彼此垂直的方向。
前微反射膜5用来当从前背光单元7发出的光透过液晶显示面板2，并且随后图像实现在其背面上时，将照射的外界光反射回背侧。背微反射膜6用来当从背背光单元8发出的光透过液晶显示面板2，并且随后图像实现在其前面上时，将照射的外界光反射回前侧。因此，当明亮的外界光引入LCD器件1时很难观看LCD器件的屏幕这样的问题就能得以解决。即，当来自前背光单元7或背背光单元8的光比外界光亮度低时，液晶显示器件1上的图像可能不能被观看到。然而，这里，通过采用前微反射膜5和背微反射膜6反射外界光，从而光效率得以提高，因而能够清楚地观看图像。
前背光单元7和背背光单元8包括导光板7a、8a，设在导光板7a、8a每个侧面的光源7b、8b，以及分别围绕光源7b、8b一部分圆周的光源反射器7c、8c。
同时，尽管没有示出，但是还可以包括用以补偿光的相位的补偿板，用以散射光的散射膜，等。
在这样的结构下，当前背光单元7开启时，如图1a所示，图像实现在背面上，当背背光单元8开启时，如图1b所示，图像实现在前面上。
然而，这种双LCD器件1存在着图像不能同时显示在前面和背面而仅能有选择地显示在前面或背面的问题，另外，还存在着图像不能彼此不同地同时显示在前面和背面的问题。
LCD器件通常配有液晶显示面板和设在液晶显示面板背侧的背光单元。从背光单元产生的光入射到液晶显示面板上，以使图像显示在液晶显示面板的前面上。因此，这种液晶显示面板被配置成仅在其前面显示图像。
然而，近年来，随着LCD器件的广泛使用，已经提出一种采用单个液晶显示面板在液晶显示器件的前面和背面上实现图像的双液晶显示器件，以便从各个角度观看液晶显示器件。
这种双液晶器件1，如图1a和1b所示，包括液晶显示面板2，粘接在液晶显示面板2前面部分上的前偏振器3，粘接在液晶显示面板2背面部分上的背偏振器4，设在液晶显示面板2前面部分上的前背光单元7，以及设在液晶显示面板2背面部分上的背背光单元8。而且，这种双液晶器件1还包括夹在前偏振器3与前背光单元7之间的前微反射膜5，以及夹在背偏振器4与背背光单元8之间的背微反射膜6。
这里，液晶显示面板2包括其上设有薄膜晶体管(未示出)的薄膜晶体管基板2a，面对薄膜晶体管基板2a并设有滤色层(未示出)的滤色器基板2b，以及夹在两个基板2a、2b之间的液晶层2c。
前偏振器3和背偏振器4透射仅沿一个方向振动的光以使自然光偏振，并且其每个偏振轴设置成彼此垂直的方向。
前微反射膜5用来当从前背光单元7发出的光透过液晶显示面板2，并且随后图像实现在其背面上时，将照射的外界光反射回背侧。背微反射膜6用来当从背背光单元8发出的光透过液晶显示面板2，并且随后图像实现在其前面上时，将照射的外界光反射回前侧。因此，当明亮的外界光引入LCD器件1时很难观看LCD器件的屏幕这样的问题就能得以解决。即，当来自前背光单元7或背背光单元8的光比外界光亮度低时，液晶显示器件1上的图像可能不能被观看到。然而，这里，通过采用前微反射膜5和背微反射膜6反射外界光，从而光效率得以提高，因而能够清楚地观看图像。
前背光单元7和背背光单元8包括导光板7a、8a，设在导光板7a、8a每个侧面的光源7b、8b，以及分别围绕光源7b、8b一部分圆周的光源反射器7c、8c。
同时，尽管没有示出，但是还可以包括用以补偿光的相位的补偿板，用以散射光的散射膜，等。
在这样的结构下，当前背光单元7开启时，如图1a所示，图像实现在背面上，当背背光单元8开启时，如图1b所示，图像实现在前面上。
然而，这种双LCD器件1存在着图像不能同时显示在前面和背面而仅能有选择地显示在前面或背面的问题，另外，还存在着图像不能彼此不同地同时显示在前面和背面的问题。
发明内容
因此，本发明在于提供一种能够在前面和背面同时实现彼此不同的屏幕的LCD器件。
为了实现这些目标和其他优点，依照本发明实施例的目的，如此处具体化和宽泛描述地，提供一种LCD器件，包括：液晶显示面板，包括具有其内分别划分为反射部和透射部的多个像素的第一基板，面对该第一基板设置的第二基板，以及夹在第一基板与第二基板之间的液晶层；邻近于第二基板外表面设置的导光板；以及设置在导光板的至少一个侧面处的至少一个光源，其中来自光源单元的光通过导光板照射到第二基板，从第二基板引入反射部的光通过从反射部上形成的反射器的反射而再次照射到第二基板上，以及从第二基板进入透射部的光透过第一基板。所述第一基板包括：位于第一基板上彼此平行的若干第一栅线和若干第二栅线；与第一栅线和第二栅线相交叉以确定若干像素的若干数据线；位于第一栅线和数据线的每个相交处以操作反射部的第一薄膜晶体管；以及位于第二栅线与数据线的每个相交处以操作透射部的第二薄膜晶体管。
这里，还可以包括设在第一基板的外表面处的第一偏振器，和夹在导光板与第二基板之间的第二偏振器。
四分之一波片还可以设在第一基板与第一偏振器之间。
另外，第一基板还可以包括：位于反射部处的反射器；彼此平行地交替设置在反射器上的第一像素电极和第一公共电极；彼此平行地交替设置在透射部处的第二像素电极和第二公共电极；以及位于像素处的四分之一波长层；其中第一像素电极和第一公共电极以与第二像素电极和第二公共电极不同的角度定向。
这里，在第一像素电极与第一公共电极之间产生电场时，形成在反射部处设置的液晶层的每个液晶分子的长轴相对于第二偏振器的偏振轴倾斜22.5度，而当没有形成电场时，平行于第二偏振器的偏振轴定向。
本发明前述和其他的目标、特征、细节和优点将在下面结合附图的详细说明下变得更加明显。
为了实现这些目标和其他优点，依照本发明实施例的目的，如此处具体化和宽泛描述地，提供一种LCD器件，包括：液晶显示面板，包括具有其内分别划分为反射部和透射部的多个像素的第一基板，面对该第一基板设置的第二基板，以及夹在第一基板与第二基板之间的液晶层；邻近于第二基板外表面设置的导光板；以及设置在导光板的至少一个侧面处的至少一个光源，其中来自光源单元的光通过导光板照射到第二基板，从第二基板引入反射部的光通过从反射部上形成的反射器的反射而再次照射到第二基板上，以及从第二基板进入透射部的光透过第一基板。所述第一基板包括：位于第一基板上彼此平行的若干第一栅线和若干第二栅线；与第一栅线和第二栅线相交叉以确定若干像素的若干数据线；位于第一栅线和数据线的每个相交处以操作反射部的第一薄膜晶体管；以及位于第二栅线与数据线的每个相交处以操作透射部的第二薄膜晶体管。
这里，还可以包括设在第一基板的外表面处的第一偏振器，和夹在导光板与第二基板之间的第二偏振器。
四分之一波片还可以设在第一基板与第一偏振器之间。
另外，第一基板还可以包括：位于反射部处的反射器；彼此平行地交替设置在反射器上的第一像素电极和第一公共电极；彼此平行地交替设置在透射部处的第二像素电极和第二公共电极；以及位于像素处的四分之一波长层；其中第一像素电极和第一公共电极以与第二像素电极和第二公共电极不同的角度定向。
这里，在第一像素电极与第一公共电极之间产生电场时，形成在反射部处设置的液晶层的每个液晶分子的长轴相对于第二偏振器的偏振轴倾斜22.5度，而当没有形成电场时，平行于第二偏振器的偏振轴定向。
本发明前述和其他的目标、特征、细节和优点将在下面结合附图的详细说明下变得更加明显。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明的进一步理解，并结合构成本说明书的一部分，示出本发明的各个实施例，而且与下面的描述一起用来说明本发明的原理。在附图中：
图1a和1b是用以说明相关LCD器件的结构和工作原理的视图；
图2示意性示出依照本发明的LCD的结构；
图3是示出依照本发明的薄膜晶体管基板的配置的视图；
图4是沿线IV-IV提取的截面图；
图5a和5b是用以说明像素处的液晶分子的工作的视图；
图6a和6b用以说明依照本发明的像素的反射部的工作原理的视图；以及
图7a和7b用以说明依照本发明的像素的透射部的工作原理的视图。
图1a和1b是用以说明相关LCD器件的结构和工作原理的视图；
图2示意性示出依照本发明的LCD的结构；
图3是示出依照本发明的薄膜晶体管基板的配置的视图；
图4是沿线IV-IV提取的截面图；
图5a和5b是用以说明像素处的液晶分子的工作的视图；
图6a和6b用以说明依照本发明的像素的反射部的工作原理的视图；以及
图7a和7b用以说明依照本发明的像素的透射部的工作原理的视图。
具体实施方式
现在，将详细给出对本发明优选实施例的描述，这些优选实施例的例子图示在附图中。
依照本发明的LCD器件9实现为双LCD器件，其既能够在前面又能够在背面同时实现不同的屏幕或相同的屏幕。
依照本发明的LCD器件9，如图2所示，包括分别粘接在液晶显示面板10的前面和背面上的第一偏振器30和第二偏振器40，夹在液晶显示面板10与第一偏振器30之间的四分之一波片20，和设在第二偏振器40的背面的导光板50，以及设在导光板50一个侧面的至少一个光源单元60。
首先，参看图3和4，将描述依照本发明的液晶显示面板10。
依照本发明的液晶显示面板10，如图4所示，包括具有划分成反射部(R)和透射部(T)的若干像素(P)的第一基板100，设置成与第一基板100彼此面对的第二基板200，以及夹在第一基板100与第二基板200之间的液晶层300.这里，第一基板100实现为设有薄膜晶体管(TFT)的薄膜晶体管基板，以及第二基板200实现为其上形成有滤色层的滤色器基板200。
第一基板100，如图3和4所示，包括位于第一绝缘(insulted)基板110上彼此平行的第一栅线120和第二栅线125。第一栅线120和第二栅线125分别包括沿水平方向在第一绝缘基板110上延伸的第一栅线121和第二栅线126，从第一栅线121和第二栅线126处叉开的第一栅极122和第二栅极127，以及设在第一栅线121和第二栅线126的端部、并连接在栅工作部(未示出)上以接收工作信号的第一和第二栅焊盘(未示出)。
公共电压线129形成在与第一栅线120和第二栅线125相同的层上。公共电压线129夹在第一栅线121与第二栅线125之间，并从那里开始与之平行地延伸。即，公共电压线129设置在反射部(R)和透射部(T)之间的边界区域处。公共电压线129通过与下面的第一像素电极180和第二像素电极182相重叠形成存储电容(Cst)。恒定的公共电压(Vcom)施加在公共电压线129上。公共电压线129是由与第一栅线120和第二栅线125相同的材料形成。
由SiNx，SiO2等形成的栅绝缘膜130覆盖着第一绝缘基板110上的第一栅线120，第二栅线125和公共电压线129。在栅绝缘膜130上形成有孔，以暴露出公共电压线129的一部分。
第一半导体层140和第二半导体层145分别形成在第一栅极122和第二栅极127的栅绝缘膜130的顶部上。该第一半导体层140和第二半导体层145可以由诸如非晶硅、晶体硅或其他类似物质这类半导体形成。第一阻抗接触层150和第二阻抗接触层155分别形成在第一半导体层140和第二半导体层145的顶部上，该第一阻抗接触层150和第二阻抗接触层155由例如硅化物、用高浓度掺杂n型杂质的n+加氢非晶硅或其他类似材料形成。第一阻抗接触层150和第二阻抗接触层155在第一源极162与第一漏极164之间的沟道部分以及在第二源极163与第二漏极165之间的沟道部分处被去除。
数据线161、162、163、164、165形成在第一阻抗接触层150、第二阻抗接触层155以及栅绝缘膜130上未被第一和第二阻抗接触层150和155覆盖的顶部。这些数据线包括沿垂直方向形成的数据线161，从数据线161处叉开并延伸到第一阻抗接触层150和第二阻抗接触层155的顶部的第一和第二源极162、163，与第一和第二源极162、163分开并形成在与第一和第二源极162、163相对的第一和第二阻抗接触层150和155顶部上的第一和第二漏极164、165，以及设置在数据线161的端部处并连接在数据工作部(未示出)以接收图像信号的数据焊盘(未示出)。这里，数据线161与第一栅线121和第二栅线126交叉，确定出若干像素(P)。并且，该若干像素(P)被划分成反射来自于光源单元60的光的反射部(R)和透射来自于光源单元60的光的透射部(T)。
这里，第一栅极121、第一半导体层140、第一阻抗接触层150、第一源极162以及第一漏极164形成第一薄膜晶体管(Tr1)。即，第一薄膜晶体管(Tr1)设置在第一栅线120与数据线(161，162，163，164，165)之间的相交处，从而像素(P)的反射部(R)得以工作。
并且，第二栅极127、第二半导体层145、第二阻抗接触层155、第二源极164以及第二漏极165形成第二薄膜晶体管(Tr2)。即，第二薄膜晶体管(Tr2)设置在第二栅线125与数据线(161，162，163，164，165)之间的相交处，从而像素(P)的透射部(T)得以工作。
扩散层170形成在数据线161，162，163，164，165和栅绝缘膜130未被其覆盖的顶部上。即，扩散层170形成在第一绝缘基板110的前面上，以便覆盖第一薄膜晶体管(Tr1)和第二薄膜晶体管(Tr2)。并且，在扩散层170上对应于反射部(R)的区域上形成有凹凸部175。形成在扩散层170表面上的该凹凸部175促成光的扩散，使得光的反射率即前反射率得以提高。依照本发明的凹凸部175如图4所示，形成为具有圆横截面的压花(embossing)。另外，暴露出第一漏极164和第二漏极165的漏接触开口171、172分别形成在扩散层170上。此外，部分暴露出公共电压线129的公共电压接触开口173、174形成在扩散层170上。
反射器178形成在其上具有凹凸部175的扩散层170的顶部上。这里，由第一栅线121、第二栅线126和数据线161形成的像素(P)被划分为其上不具有反射器178的透射部(T)和其上具有反射器178的反射部(R)。在其上不具有反射器178的透射部(T)内，来自光源单元60的光照射到液晶显示面板10的前面，而在其上具有反射器178的反射部(R)内，来自光源单元60的光被从反射器178反射，然后照射到液晶显示面板10的背面。具体地，从光源单元60引入进反射部(R)的光从反射部(R)上形成的反射器178反射，然后照射到第二基板200，而从光源单元60引入进透射部(T)的光照射到第一基板100。反射器178通常由铝或银形成，但是，也可以使用铝/钼双层。并且，通过将凹凸部175形成在扩散层170上，使凹凸部也形成在反射器178上。
扩散层170和反射器178覆盖有保护膜179。类似于扩散层170，分别暴露出第一漏极164和第二漏极165的漏接触开口171、172形成在保护膜176上。同样，类似于扩散层170，部分暴露出公共电压线129的公共电压接触开口173、174也形成在保护膜179上。保护膜179由无机材料像SiNx，SiO2形成，但是，也可以由有机材料像丙烯基高分子材料形成。
第一和第二像素电极180、182以及第一和第二公共电极185、187形成在保护膜179上。该第一和第二像素电极180、182以及第一和第二公共电极185、187通常由透明导电材料像ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)或其他类似材料形成。
第一像素电极180通过漏接触开口171电连接在第一漏极164上，第二像素电极182通过漏接触开口172电连接在第二漏极165上。第一像素电极180和第二像素电极182彼此物理地分开。并且，第一像素电极180形成在反射部(R)上，以及第二像素电极182形成在透射部(T)上。第一像素电极180包括沿数据线161延伸的第一区域180a和从第一区域180a分叉的若干第二区域180b。该若干第二区域180b彼此平行，且相对于第一区域180a倾斜恒定的角度。并且，其中一些第二区域180b延伸与公共电压线129重叠，形成存储电容(Cst)。第二像素电极182配置成与第一像素电极180相类似。即，第二像素电极182包括与数据线161平行的第一区域182a，和若干从第一区域182a分叉的第二区域182b。第二像素电极182延伸与第一区域182a和公共电压线129彼此重叠。即，公共电容(Cst)形成在第二像素电极182的第一区域182a与公共电压线129之间。
与此同时，第一像素电极180的第二区域180b与第二像素电极182的第二区域182b倾斜不同的角度。第一像素电极180的第二区域180b与第二像素电极182的第二区域182b配置成彼此不同倾斜角度的原因在于反射部(R)和透射部(T)的光学性质彼此不同。这将在说明LCD器件9的工作原理时详细描述。
第一公共电极185通过公共电压接触开口173电连接至公共电压线129上，第二公共电极187通过公共电压接触开口173电连接至公共电压线129上。该第一公共电极185与第二公共电极187彼此物理地分开。并且，第一公共电极185形成在反射部(R)上，以及第二公共电极187形成在透射部(T)上。第一公共电极185包括沿数据线161延伸的第一区域185a和从第一区域185a分叉的若干第二区域185b。该若干第二区域185b相对于第一区域185a倾斜恒定的角度。第二公共电极187配置成与第一公共电极185相类似。即，第二公共电极187包括与数据线161平行的第一区域187a，和若干从第一区域187a分叉的第二区域187b。第一公共电极185的第二区域185a与第二公共电极187的第二区域187b倾斜不同的角度。
并且，第一公共电极185的第二区域185b交替地平行于第一像素电极180的第二区域180b，第二公共电极187的第二区域187b交替地平行于第二像素电极182的第二区域182b。
同时，第一像素电极180、第二像素电极182、第一公共电极185以及第二公共电极187的配置不限于上面所述的，而是可以作各种修改。
每个像素(P)都设有四分之一波长层190。该四分之一波长层190形成在保护膜179上，以覆盖着第一像素电极180、第二像素电极182、第一公共电极185以及第二公共电极187。该四分之一波长层190表示的是具有λ/4(90度)延迟值的层。当该四分之一波长层190的慢轴设置成相对于光的光轴(光的振动方向)倾斜45°角度时，穿过四分之一波长层190的光(线偏振光)被转换成圆偏振光(左旋偏振光或右旋偏振光)。四分之一波长层190可以包括感光聚合物RM(活性液晶原)，然而还可以包括各种材料。
第一基板100和第二基板200通过在其间夹入液晶层300而相互粘接起来。第二基板200，如图4所示，包括在第二绝缘基板210上形成的黑矩阵220。黑矩阵220，如图4所示，形成为矩阵形状，以覆盖第一和第二栅线120、125(参看图3)，公共电压线129(参看图3)，以及在第一基板100上形成的第一和第二薄膜晶体管(Tr1，Tr2)。黑矩阵220通常用来将红、绿、蓝滤色器彼此区别开来，并用来阻挡直接照射到第一和第二薄膜晶体管(Tr1，Tr2)上的光。同时，黑矩阵220还用来避免光照射穿过相邻的像素(P)。黑矩阵220通常由添加有黑色颜料的感光有机材料形成。碳黑、氧化钛或其他类似物质可以用作黑色颜料。
在滤色层230内，红、绿、蓝滤色器通过在其间插入黑矩阵220而交替地形成。滤色层230用来在光从光源单元60照射出来之后，提供不同颜色的光穿过液晶层300。滤色层230通常由感光有机材料形成。
涂覆膜240形成在滤色层230和没有覆盖滤色层230的黑矩阵220的顶部上。涂覆层240用来平坦化和保护滤色层230，通常由丙烯基环氧材料形成。
液晶层300夹在第一基板100和第二基板200之间。液晶层300由若干液晶分子310(参看图5a)形成，可以是IPS(共平面开关)模式。然而，液晶层300也可以实施为各种类型的液晶。这里，液晶层300具有的盒间隙调节成为具有λ/2的延迟值。
接下来，参看图2，描述除液晶显示面板外的其他结构。
四分之一波片20粘接在液晶面板10的前面。该四分之一波片20实现与四分之一波长层190基本相同的功能，除通过形成为板形而粘接在液晶面板10的前面外。该四分之一波片20的慢轴垂直于四分之一波长层190的慢轴。
第一偏振器30粘接在四分之一波片20的一侧，第二偏振器40粘接在液晶显示面板10的背面。第一偏振器30和第二偏振器40的慢轴相互交叉。
导光板50设置在第二偏振器40的背面。导光板50将从光源单元60产生的光导向液晶显示面板10的背面。具体地，导光板50包括光从光源单元60入射到其上的入射面，从入射面延伸并且面对液晶显示面板10的出射面，以及其上形成有图案以使从光源单元60照射到入射面上的光行进到出射面的背面。相应地，导光板50将从邻近入射面的光源单元60照射到入射面上的光转换成平面光，然后将该平面光通过出射面均匀地分布到液晶面板10上。优选地，导光板50由强度高、变形小、重量轻和透光率高的材料形成。例如，导光板50可以用透明丙烯酸树脂制成。
至少一个光源单元60设置在导光板50的一个侧面(入射面)。光源单元60包括灯61和环绕着灯61的一部分周边的灯反射器63。灯61发出的光从灯反射器63反射，并然后照射到导光板50的入射面上。这里，灯61实施为CCFL(冷阴极荧光灯)，然而，灯61还可以实施为具有高亮度、低成本以及低能耗性能且能够只用一个逆变器(未示出)操作灯61的EEFL(外电极荧光灯)。另外，也可以使用具有优异亮度和色彩还原性的LED。
以下，参看图5a和5b描述液晶分子的工作原理。
如图5a所示，当在像素电极180、182与公共电极185、187之间未形成电场时，液晶分子310沿摩擦方向定向。随后，当在像素电极180、182与公共电极185、187之间形成电场时，如图5b所示，液晶分子310沿电场方向定向。即，液晶分子310的长轴相对于摩擦方向旋转θ。相应地，液晶层300的光轴整体旋转θ，从而通过将液晶层300的光轴作为中心，穿过液晶层300的光的光轴(振动方向)也旋转θ。利用这个原理，通过控制液晶分子310的长轴的旋转角度，可以获得期望的光学性质。并且，在本发明的情形中，能够方便地实现反射部(R)和透射部(T)的黑屏或白屏。这里，假设液晶分子310处于同质IPS(共平面开关)模式。
这里，参看图6a和6b描述依照本发明的像素的反射部(R)的工作原理。
图6a是用以说明在第一像素电极180与第一公共电极185之间未形成电场时的断路状态下的光学工作的视图。如图6a所示，液晶层300的光轴与第二偏振器40的偏振轴平行。即，借助于偏振轴与摩擦方向相平行设置的第二偏振器40，当电源没有施加到第一像素电极180和第一公共电极185时，液晶分子310的长轴(参看图5a)变得与第二偏振器40的偏振轴平行。
并且，在第一基板100上形成的四分之一波长层190的慢轴与第二偏振器40的偏振轴之间具有45度的倾斜角。
这里，只有振动方向与第二偏振器40的偏振轴相平行的光①才穿过第二偏振器40，并入射到液晶层300上。即，圆偏振光通过穿过第二偏振器40被转换成线偏振光①。这里，因为液晶层300的光轴与第二偏振器40的偏振轴平行，所以穿过第二偏振器40的光①穿过液晶层300而没有任何相位延迟和旋转。因为穿过液晶层300的光②的光轴(振动方向)相对于四分之一波长层190倾斜45度，所以穿过液晶层300的光②被转换成圆偏振光③。转换成圆偏振光③的光从反射器178反射，并然后被转换成不同旋转方向的圆偏振光④。即，借助于偏振器178，左旋偏振光被转换成右旋偏振光，而右旋偏振光被转换成左旋偏振光。从反射器178反射的圆偏振光④再次穿过四分之一波长层190，相应地被转换成线偏振光⑤。这里，线偏振光⑤总共穿过四分之一波长层190两次，从而相对于最初入射到四分之一波长层190上的光②旋转90度。因为线偏振光⑤入射到液晶层300上，并且线偏振光⑤的光轴相对于液晶层300的光轴倾斜90度，所以穿过液晶层300的光通过将液晶层300的光轴作为中心而对称地行进，从而实现为具有与光轴相同方向的线偏振光⑥。线偏振光⑤垂直于第二偏振器40的偏振轴，从而不能穿过第二偏振器40，因此实现黑屏。
图6b是用以说明在第一像素电极180与第一公共电极185之间形成电场时的接通状态下的光学工作的视图。如图6b所示，液晶层300的光轴相对于第二偏振器40的偏振轴倾斜22.5度。即，因为当电源施加在第一像素电极180和第一公共电极185上时第二偏振器40的偏振轴倾斜相对于在第一像素电极180与第一公共电极185之间形成的电场的方向倾斜22.5度，所以，液晶分子310的长轴(参看图5a)相对于第二偏振器40的偏振轴以22.5倾斜度定向。即，因为第二偏振器40的偏振轴相对于在第一像素电极180与第一公共电极185之间形成的电场的方向倾斜22.5度，所以当电源施加在第一像素电极180与第一公共电极185上时，液晶分子310的长轴(参看图5a)相对于第二偏振器40的偏振轴倾斜22.5度。
在第一基板100上形成的四分之一波长层190的慢轴与第二偏振器40的偏振轴之间具有45度的倾斜角。
这里，只有振动方向与第二偏振器40的偏振轴相平行的光①才穿过第二偏振器40，并入射到液晶层300上。即，圆偏振光通过穿过第二偏振器40被转换成线偏振光①。穿过第二偏振器40的光①以相对于其光轴22.5度的倾斜角入射到液晶层300上，线偏振光①穿过液晶层300，与液晶层300的光轴倾斜22.5度地对称行进②。即，线偏振光的相位通过穿过液晶层300而被延迟λ/2(180度)，从而相对于液晶层300的光轴对称地行进。结果，线偏振光①被转换为旋转45度的线偏振光②。这里，因为45度旋转的线偏振光②具有与四分之一波长层190的慢轴相重合的光轴(振动方向)，所以线偏振光②穿过四分之一波长层190而没有任何相位延迟和旋转。穿过四分之一波长层的光③从反射器178反射，并朝向四分之一波长层190④。因为从反射器178反射的光④与四分之一波长层190的慢轴相重合，所以光④穿过四分之一波长层190而没有任何延迟和旋转，并且行进到液晶层300。穿过四分之一波长层190的光通过将液晶层300的光轴作为中心，通过穿过液晶层300而对称地行进⑤。光⑤与第二偏振器40的偏振轴相重合，从而向外出射，因此实现白屏。
以下，参看图7a和7b描述依照本发明的像素的透射部(T)的工作原理。
图7a是用以说明在第二像素电极185与第二公共电极187之间未形成电场时的断路状态下的光学工作的视图。如图7a所示，液晶层300的光轴与第二偏振器40的偏振轴平行。即，通过将第二偏振器40设置成偏振轴与摩擦方向相平行，当电源没有施加到第一像素电极180和第一公共电极185时，液晶分子310的长轴(参看图5a)变得与第二偏振器40的偏振轴平行。
在第一基板100上形成的四分之一波长层190的慢轴与第二偏振器40的偏振轴之间具有45的倾斜角。
而且，第一偏振器30的偏振轴垂直于第二偏振器40的偏振轴，并且四分之一波片20的慢轴与四分之一波片190的慢轴相互垂直。即，第一偏振器30的偏振轴与四分之一波片20的慢轴之间具有45度的倾斜角，而且第一偏振器30的偏振轴与四分之一波片190的慢轴之间具有135度的倾斜角。
这里，只有振动方向与第一偏振器30的偏振轴相平行的光①才穿过第一偏振器30，并入射到四分之一波片20上。入射到四分之一波片20上的光①的光轴(振动方向)相对于四分之一波片20的慢轴倾斜45度，相应地，穿过四分之一波片20的光被转换成圆偏振光②。圆偏振光②入射到四分之一波长层190上，并然后被转换成线偏振光③，该线偏振光③的光轴(振动方向)具有与第一偏振轴30的偏振轴相同的方向。因此，因为四分之一波片20和四分之一波长层190的每个慢轴在彼此相对的方向上具有45度的倾斜角，所以穿过第一偏振器30的光①没有改变相位。因为线偏振光③入射到液晶层300上，并且线偏振光③的光轴相对于液晶层300的光轴倾斜90度，所以穿过液晶层300的光通过将液晶层300的光轴作为中心而对称地行进，从而变成光轴具有相同方向的线偏振光④。线偏振光④相对于第二偏振器40的偏振轴具有90的倾斜角，从而不能够穿过第二器40，因此实现黑屏。
图7b是用以说明在第二像素电极182与第二公共电极187之间形成电场时的接通状态下的光学工作的视图。如图7b所示，液晶层300的光轴相对于第二偏振器40的偏振轴倾斜45度。即，因为当电源施加在第二像素电极182和第二公共电极187上时，第二偏振器40的偏振轴倾斜相对于在第二像素电极182与第二公共电极187之间形成的电场的方向倾斜45度，所以液晶分子310的长轴(参看图5a)相对于第二偏振器40的偏振轴倾斜45度定向。
并且，在第一基板100上形成的四分之一波长层190的慢轴与第二偏振器40的偏振轴之间具有45度的倾斜角。
第一偏振器30的偏振轴垂直于第二偏振器40的偏振轴，并且四分之一波片20的慢轴与四分之一波片190的慢轴相互垂直。即，第一偏振器30的偏振轴与四分之一波片20的慢轴之间具有45度的倾斜角，而且第一偏振器30的偏振轴与四分之一波片190的慢轴之间具有135度的倾斜角。
这里，只有振动方向与第一偏振器30的偏振轴相平行的光①才穿过第一偏振器30，并入射到四分之一波片20上。入射到四分之一波片20上的光①的光轴(振动方向)相对于四分之一波片20的慢轴倾斜45度，相应地，穿过四分之一波片20的光被转换成圆偏振光②。圆偏振光②入射到四分之一波长层190上，然后被转换成线偏振光③，该线偏振光③的光轴(振动方向)具有与第一偏振轴30的偏振轴相同的方向。因此，因为四分之一波片20和四分之一波长层190的每个慢轴在彼此相对的方向上具有45度的倾斜角，所以穿过第一偏振器30的光①没有改变相位。因为线偏振光③入射到液晶层300上，并且线偏振光③的光轴相对于液晶层300的光轴倾斜90度，所以穿过液晶层300的光通过将液晶层300的光轴作为中心而对称地行进，从而变成光轴与第一偏振器30的偏振轴相垂直的线偏振光④。线偏振光④与第二偏振器40的偏振轴相重合，从而光⑤向外出射，因此实现白屏。
因此，能够在前面和背面实现彼此相同的屏或不同的屏。
前面的实施例和优点都仅是示例性的，并不构成为限制本发明的公开。目前的教导可以很容易地应用到其他类型的装置。这些描述都是说明性的，并不限制权利要求的范围。许多替代、改变和变化对本领域的技术人员而言都是显然的。这里描述的示例性实施例可以组合成不同的方式以获得另外和/或替代的示例性实施例。
由于本发明富有创造性的特征可以在不脱离其性质的前提下具体化为多种形式，因此应当理解，除非另外说明，上面描述的实施例并不限于前面这些描述的任何细节，而是应当宽范地构成为由所附权利要求书确定的范围，因此，所有落入权利要求边界范围或其边界范围等同物内的变化和改变都包含在所附权利要求内。
依照本发明的LCD器件9实现为双LCD器件，其既能够在前面又能够在背面同时实现不同的屏幕或相同的屏幕。
依照本发明的LCD器件9，如图2所示，包括分别粘接在液晶显示面板10的前面和背面上的第一偏振器30和第二偏振器40，夹在液晶显示面板10与第一偏振器30之间的四分之一波片20，和设在第二偏振器40的背面的导光板50，以及设在导光板50一个侧面的至少一个光源单元60。
首先，参看图3和4，将描述依照本发明的液晶显示面板10。
依照本发明的液晶显示面板10，如图4所示，包括具有划分成反射部(R)和透射部(T)的若干像素(P)的第一基板100，设置成与第一基板100彼此面对的第二基板200，以及夹在第一基板100与第二基板200之间的液晶层300.这里，第一基板100实现为设有薄膜晶体管(TFT)的薄膜晶体管基板，以及第二基板200实现为其上形成有滤色层的滤色器基板200。
第一基板100，如图3和4所示，包括位于第一绝缘(insulted)基板110上彼此平行的第一栅线120和第二栅线125。第一栅线120和第二栅线125分别包括沿水平方向在第一绝缘基板110上延伸的第一栅线121和第二栅线126，从第一栅线121和第二栅线126处叉开的第一栅极122和第二栅极127，以及设在第一栅线121和第二栅线126的端部、并连接在栅工作部(未示出)上以接收工作信号的第一和第二栅焊盘(未示出)。
公共电压线129形成在与第一栅线120和第二栅线125相同的层上。公共电压线129夹在第一栅线121与第二栅线125之间，并从那里开始与之平行地延伸。即，公共电压线129设置在反射部(R)和透射部(T)之间的边界区域处。公共电压线129通过与下面的第一像素电极180和第二像素电极182相重叠形成存储电容(Cst)。恒定的公共电压(Vcom)施加在公共电压线129上。公共电压线129是由与第一栅线120和第二栅线125相同的材料形成。
由SiNx，SiO2等形成的栅绝缘膜130覆盖着第一绝缘基板110上的第一栅线120，第二栅线125和公共电压线129。在栅绝缘膜130上形成有孔，以暴露出公共电压线129的一部分。
第一半导体层140和第二半导体层145分别形成在第一栅极122和第二栅极127的栅绝缘膜130的顶部上。该第一半导体层140和第二半导体层145可以由诸如非晶硅、晶体硅或其他类似物质这类半导体形成。第一阻抗接触层150和第二阻抗接触层155分别形成在第一半导体层140和第二半导体层145的顶部上，该第一阻抗接触层150和第二阻抗接触层155由例如硅化物、用高浓度掺杂n型杂质的n+加氢非晶硅或其他类似材料形成。第一阻抗接触层150和第二阻抗接触层155在第一源极162与第一漏极164之间的沟道部分以及在第二源极163与第二漏极165之间的沟道部分处被去除。
数据线161、162、163、164、165形成在第一阻抗接触层150、第二阻抗接触层155以及栅绝缘膜130上未被第一和第二阻抗接触层150和155覆盖的顶部。这些数据线包括沿垂直方向形成的数据线161，从数据线161处叉开并延伸到第一阻抗接触层150和第二阻抗接触层155的顶部的第一和第二源极162、163，与第一和第二源极162、163分开并形成在与第一和第二源极162、163相对的第一和第二阻抗接触层150和155顶部上的第一和第二漏极164、165，以及设置在数据线161的端部处并连接在数据工作部(未示出)以接收图像信号的数据焊盘(未示出)。这里，数据线161与第一栅线121和第二栅线126交叉，确定出若干像素(P)。并且，该若干像素(P)被划分成反射来自于光源单元60的光的反射部(R)和透射来自于光源单元60的光的透射部(T)。
这里，第一栅极121、第一半导体层140、第一阻抗接触层150、第一源极162以及第一漏极164形成第一薄膜晶体管(Tr1)。即，第一薄膜晶体管(Tr1)设置在第一栅线120与数据线(161，162，163，164，165)之间的相交处，从而像素(P)的反射部(R)得以工作。
并且，第二栅极127、第二半导体层145、第二阻抗接触层155、第二源极164以及第二漏极165形成第二薄膜晶体管(Tr2)。即，第二薄膜晶体管(Tr2)设置在第二栅线125与数据线(161，162，163，164，165)之间的相交处，从而像素(P)的透射部(T)得以工作。
扩散层170形成在数据线161，162，163，164，165和栅绝缘膜130未被其覆盖的顶部上。即，扩散层170形成在第一绝缘基板110的前面上，以便覆盖第一薄膜晶体管(Tr1)和第二薄膜晶体管(Tr2)。并且，在扩散层170上对应于反射部(R)的区域上形成有凹凸部175。形成在扩散层170表面上的该凹凸部175促成光的扩散，使得光的反射率即前反射率得以提高。依照本发明的凹凸部175如图4所示，形成为具有圆横截面的压花(embossing)。另外，暴露出第一漏极164和第二漏极165的漏接触开口171、172分别形成在扩散层170上。此外，部分暴露出公共电压线129的公共电压接触开口173、174形成在扩散层170上。
反射器178形成在其上具有凹凸部175的扩散层170的顶部上。这里，由第一栅线121、第二栅线126和数据线161形成的像素(P)被划分为其上不具有反射器178的透射部(T)和其上具有反射器178的反射部(R)。在其上不具有反射器178的透射部(T)内，来自光源单元60的光照射到液晶显示面板10的前面，而在其上具有反射器178的反射部(R)内，来自光源单元60的光被从反射器178反射，然后照射到液晶显示面板10的背面。具体地，从光源单元60引入进反射部(R)的光从反射部(R)上形成的反射器178反射，然后照射到第二基板200，而从光源单元60引入进透射部(T)的光照射到第一基板100。反射器178通常由铝或银形成，但是，也可以使用铝/钼双层。并且，通过将凹凸部175形成在扩散层170上，使凹凸部也形成在反射器178上。
扩散层170和反射器178覆盖有保护膜179。类似于扩散层170，分别暴露出第一漏极164和第二漏极165的漏接触开口171、172形成在保护膜176上。同样，类似于扩散层170，部分暴露出公共电压线129的公共电压接触开口173、174也形成在保护膜179上。保护膜179由无机材料像SiNx，SiO2形成，但是，也可以由有机材料像丙烯基高分子材料形成。
第一和第二像素电极180、182以及第一和第二公共电极185、187形成在保护膜179上。该第一和第二像素电极180、182以及第一和第二公共电极185、187通常由透明导电材料像ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)或其他类似材料形成。
第一像素电极180通过漏接触开口171电连接在第一漏极164上，第二像素电极182通过漏接触开口172电连接在第二漏极165上。第一像素电极180和第二像素电极182彼此物理地分开。并且，第一像素电极180形成在反射部(R)上，以及第二像素电极182形成在透射部(T)上。第一像素电极180包括沿数据线161延伸的第一区域180a和从第一区域180a分叉的若干第二区域180b。该若干第二区域180b彼此平行，且相对于第一区域180a倾斜恒定的角度。并且，其中一些第二区域180b延伸与公共电压线129重叠，形成存储电容(Cst)。第二像素电极182配置成与第一像素电极180相类似。即，第二像素电极182包括与数据线161平行的第一区域182a，和若干从第一区域182a分叉的第二区域182b。第二像素电极182延伸与第一区域182a和公共电压线129彼此重叠。即，公共电容(Cst)形成在第二像素电极182的第一区域182a与公共电压线129之间。
与此同时，第一像素电极180的第二区域180b与第二像素电极182的第二区域182b倾斜不同的角度。第一像素电极180的第二区域180b与第二像素电极182的第二区域182b配置成彼此不同倾斜角度的原因在于反射部(R)和透射部(T)的光学性质彼此不同。这将在说明LCD器件9的工作原理时详细描述。
第一公共电极185通过公共电压接触开口173电连接至公共电压线129上，第二公共电极187通过公共电压接触开口173电连接至公共电压线129上。该第一公共电极185与第二公共电极187彼此物理地分开。并且，第一公共电极185形成在反射部(R)上，以及第二公共电极187形成在透射部(T)上。第一公共电极185包括沿数据线161延伸的第一区域185a和从第一区域185a分叉的若干第二区域185b。该若干第二区域185b相对于第一区域185a倾斜恒定的角度。第二公共电极187配置成与第一公共电极185相类似。即，第二公共电极187包括与数据线161平行的第一区域187a，和若干从第一区域187a分叉的第二区域187b。第一公共电极185的第二区域185a与第二公共电极187的第二区域187b倾斜不同的角度。
并且，第一公共电极185的第二区域185b交替地平行于第一像素电极180的第二区域180b，第二公共电极187的第二区域187b交替地平行于第二像素电极182的第二区域182b。
同时，第一像素电极180、第二像素电极182、第一公共电极185以及第二公共电极187的配置不限于上面所述的，而是可以作各种修改。
每个像素(P)都设有四分之一波长层190。该四分之一波长层190形成在保护膜179上，以覆盖着第一像素电极180、第二像素电极182、第一公共电极185以及第二公共电极187。该四分之一波长层190表示的是具有λ/4(90度)延迟值的层。当该四分之一波长层190的慢轴设置成相对于光的光轴(光的振动方向)倾斜45°角度时，穿过四分之一波长层190的光(线偏振光)被转换成圆偏振光(左旋偏振光或右旋偏振光)。四分之一波长层190可以包括感光聚合物RM(活性液晶原)，然而还可以包括各种材料。
第一基板100和第二基板200通过在其间夹入液晶层300而相互粘接起来。第二基板200，如图4所示，包括在第二绝缘基板210上形成的黑矩阵220。黑矩阵220，如图4所示，形成为矩阵形状，以覆盖第一和第二栅线120、125(参看图3)，公共电压线129(参看图3)，以及在第一基板100上形成的第一和第二薄膜晶体管(Tr1，Tr2)。黑矩阵220通常用来将红、绿、蓝滤色器彼此区别开来，并用来阻挡直接照射到第一和第二薄膜晶体管(Tr1，Tr2)上的光。同时，黑矩阵220还用来避免光照射穿过相邻的像素(P)。黑矩阵220通常由添加有黑色颜料的感光有机材料形成。碳黑、氧化钛或其他类似物质可以用作黑色颜料。
在滤色层230内，红、绿、蓝滤色器通过在其间插入黑矩阵220而交替地形成。滤色层230用来在光从光源单元60照射出来之后，提供不同颜色的光穿过液晶层300。滤色层230通常由感光有机材料形成。
涂覆膜240形成在滤色层230和没有覆盖滤色层230的黑矩阵220的顶部上。涂覆层240用来平坦化和保护滤色层230，通常由丙烯基环氧材料形成。
液晶层300夹在第一基板100和第二基板200之间。液晶层300由若干液晶分子310(参看图5a)形成，可以是IPS(共平面开关)模式。然而，液晶层300也可以实施为各种类型的液晶。这里，液晶层300具有的盒间隙调节成为具有λ/2的延迟值。
接下来，参看图2，描述除液晶显示面板外的其他结构。
四分之一波片20粘接在液晶面板10的前面。该四分之一波片20实现与四分之一波长层190基本相同的功能，除通过形成为板形而粘接在液晶面板10的前面外。该四分之一波片20的慢轴垂直于四分之一波长层190的慢轴。
第一偏振器30粘接在四分之一波片20的一侧，第二偏振器40粘接在液晶显示面板10的背面。第一偏振器30和第二偏振器40的慢轴相互交叉。
导光板50设置在第二偏振器40的背面。导光板50将从光源单元60产生的光导向液晶显示面板10的背面。具体地，导光板50包括光从光源单元60入射到其上的入射面，从入射面延伸并且面对液晶显示面板10的出射面，以及其上形成有图案以使从光源单元60照射到入射面上的光行进到出射面的背面。相应地，导光板50将从邻近入射面的光源单元60照射到入射面上的光转换成平面光，然后将该平面光通过出射面均匀地分布到液晶面板10上。优选地，导光板50由强度高、变形小、重量轻和透光率高的材料形成。例如，导光板50可以用透明丙烯酸树脂制成。
至少一个光源单元60设置在导光板50的一个侧面(入射面)。光源单元60包括灯61和环绕着灯61的一部分周边的灯反射器63。灯61发出的光从灯反射器63反射，并然后照射到导光板50的入射面上。这里，灯61实施为CCFL(冷阴极荧光灯)，然而，灯61还可以实施为具有高亮度、低成本以及低能耗性能且能够只用一个逆变器(未示出)操作灯61的EEFL(外电极荧光灯)。另外，也可以使用具有优异亮度和色彩还原性的LED。
以下，参看图5a和5b描述液晶分子的工作原理。
如图5a所示，当在像素电极180、182与公共电极185、187之间未形成电场时，液晶分子310沿摩擦方向定向。随后，当在像素电极180、182与公共电极185、187之间形成电场时，如图5b所示，液晶分子310沿电场方向定向。即，液晶分子310的长轴相对于摩擦方向旋转θ。相应地，液晶层300的光轴整体旋转θ，从而通过将液晶层300的光轴作为中心，穿过液晶层300的光的光轴(振动方向)也旋转θ。利用这个原理，通过控制液晶分子310的长轴的旋转角度，可以获得期望的光学性质。并且，在本发明的情形中，能够方便地实现反射部(R)和透射部(T)的黑屏或白屏。这里，假设液晶分子310处于同质IPS(共平面开关)模式。
这里，参看图6a和6b描述依照本发明的像素的反射部(R)的工作原理。
图6a是用以说明在第一像素电极180与第一公共电极185之间未形成电场时的断路状态下的光学工作的视图。如图6a所示，液晶层300的光轴与第二偏振器40的偏振轴平行。即，借助于偏振轴与摩擦方向相平行设置的第二偏振器40，当电源没有施加到第一像素电极180和第一公共电极185时，液晶分子310的长轴(参看图5a)变得与第二偏振器40的偏振轴平行。
并且，在第一基板100上形成的四分之一波长层190的慢轴与第二偏振器40的偏振轴之间具有45度的倾斜角。
这里，只有振动方向与第二偏振器40的偏振轴相平行的光①才穿过第二偏振器40，并入射到液晶层300上。即，圆偏振光通过穿过第二偏振器40被转换成线偏振光①。这里，因为液晶层300的光轴与第二偏振器40的偏振轴平行，所以穿过第二偏振器40的光①穿过液晶层300而没有任何相位延迟和旋转。因为穿过液晶层300的光②的光轴(振动方向)相对于四分之一波长层190倾斜45度，所以穿过液晶层300的光②被转换成圆偏振光③。转换成圆偏振光③的光从反射器178反射，并然后被转换成不同旋转方向的圆偏振光④。即，借助于偏振器178，左旋偏振光被转换成右旋偏振光，而右旋偏振光被转换成左旋偏振光。从反射器178反射的圆偏振光④再次穿过四分之一波长层190，相应地被转换成线偏振光⑤。这里，线偏振光⑤总共穿过四分之一波长层190两次，从而相对于最初入射到四分之一波长层190上的光②旋转90度。因为线偏振光⑤入射到液晶层300上，并且线偏振光⑤的光轴相对于液晶层300的光轴倾斜90度，所以穿过液晶层300的光通过将液晶层300的光轴作为中心而对称地行进，从而实现为具有与光轴相同方向的线偏振光⑥。线偏振光⑤垂直于第二偏振器40的偏振轴，从而不能穿过第二偏振器40，因此实现黑屏。
图6b是用以说明在第一像素电极180与第一公共电极185之间形成电场时的接通状态下的光学工作的视图。如图6b所示，液晶层300的光轴相对于第二偏振器40的偏振轴倾斜22.5度。即，因为当电源施加在第一像素电极180和第一公共电极185上时第二偏振器40的偏振轴倾斜相对于在第一像素电极180与第一公共电极185之间形成的电场的方向倾斜22.5度，所以，液晶分子310的长轴(参看图5a)相对于第二偏振器40的偏振轴以22.5倾斜度定向。即，因为第二偏振器40的偏振轴相对于在第一像素电极180与第一公共电极185之间形成的电场的方向倾斜22.5度，所以当电源施加在第一像素电极180与第一公共电极185上时，液晶分子310的长轴(参看图5a)相对于第二偏振器40的偏振轴倾斜22.5度。
在第一基板100上形成的四分之一波长层190的慢轴与第二偏振器40的偏振轴之间具有45度的倾斜角。
这里，只有振动方向与第二偏振器40的偏振轴相平行的光①才穿过第二偏振器40，并入射到液晶层300上。即，圆偏振光通过穿过第二偏振器40被转换成线偏振光①。穿过第二偏振器40的光①以相对于其光轴22.5度的倾斜角入射到液晶层300上，线偏振光①穿过液晶层300，与液晶层300的光轴倾斜22.5度地对称行进②。即，线偏振光的相位通过穿过液晶层300而被延迟λ/2(180度)，从而相对于液晶层300的光轴对称地行进。结果，线偏振光①被转换为旋转45度的线偏振光②。这里，因为45度旋转的线偏振光②具有与四分之一波长层190的慢轴相重合的光轴(振动方向)，所以线偏振光②穿过四分之一波长层190而没有任何相位延迟和旋转。穿过四分之一波长层的光③从反射器178反射，并朝向四分之一波长层190④。因为从反射器178反射的光④与四分之一波长层190的慢轴相重合，所以光④穿过四分之一波长层190而没有任何延迟和旋转，并且行进到液晶层300。穿过四分之一波长层190的光通过将液晶层300的光轴作为中心，通过穿过液晶层300而对称地行进⑤。光⑤与第二偏振器40的偏振轴相重合，从而向外出射，因此实现白屏。
以下，参看图7a和7b描述依照本发明的像素的透射部(T)的工作原理。
图7a是用以说明在第二像素电极185与第二公共电极187之间未形成电场时的断路状态下的光学工作的视图。如图7a所示，液晶层300的光轴与第二偏振器40的偏振轴平行。即，通过将第二偏振器40设置成偏振轴与摩擦方向相平行，当电源没有施加到第一像素电极180和第一公共电极185时，液晶分子310的长轴(参看图5a)变得与第二偏振器40的偏振轴平行。
在第一基板100上形成的四分之一波长层190的慢轴与第二偏振器40的偏振轴之间具有45的倾斜角。
而且，第一偏振器30的偏振轴垂直于第二偏振器40的偏振轴，并且四分之一波片20的慢轴与四分之一波片190的慢轴相互垂直。即，第一偏振器30的偏振轴与四分之一波片20的慢轴之间具有45度的倾斜角，而且第一偏振器30的偏振轴与四分之一波片190的慢轴之间具有135度的倾斜角。
这里，只有振动方向与第一偏振器30的偏振轴相平行的光①才穿过第一偏振器30，并入射到四分之一波片20上。入射到四分之一波片20上的光①的光轴(振动方向)相对于四分之一波片20的慢轴倾斜45度，相应地，穿过四分之一波片20的光被转换成圆偏振光②。圆偏振光②入射到四分之一波长层190上，并然后被转换成线偏振光③，该线偏振光③的光轴(振动方向)具有与第一偏振轴30的偏振轴相同的方向。因此，因为四分之一波片20和四分之一波长层190的每个慢轴在彼此相对的方向上具有45度的倾斜角，所以穿过第一偏振器30的光①没有改变相位。因为线偏振光③入射到液晶层300上，并且线偏振光③的光轴相对于液晶层300的光轴倾斜90度，所以穿过液晶层300的光通过将液晶层300的光轴作为中心而对称地行进，从而变成光轴具有相同方向的线偏振光④。线偏振光④相对于第二偏振器40的偏振轴具有90的倾斜角，从而不能够穿过第二器40，因此实现黑屏。
图7b是用以说明在第二像素电极182与第二公共电极187之间形成电场时的接通状态下的光学工作的视图。如图7b所示，液晶层300的光轴相对于第二偏振器40的偏振轴倾斜45度。即，因为当电源施加在第二像素电极182和第二公共电极187上时，第二偏振器40的偏振轴倾斜相对于在第二像素电极182与第二公共电极187之间形成的电场的方向倾斜45度，所以液晶分子310的长轴(参看图5a)相对于第二偏振器40的偏振轴倾斜45度定向。
并且，在第一基板100上形成的四分之一波长层190的慢轴与第二偏振器40的偏振轴之间具有45度的倾斜角。
第一偏振器30的偏振轴垂直于第二偏振器40的偏振轴，并且四分之一波片20的慢轴与四分之一波片190的慢轴相互垂直。即，第一偏振器30的偏振轴与四分之一波片20的慢轴之间具有45度的倾斜角，而且第一偏振器30的偏振轴与四分之一波片190的慢轴之间具有135度的倾斜角。
这里，只有振动方向与第一偏振器30的偏振轴相平行的光①才穿过第一偏振器30，并入射到四分之一波片20上。入射到四分之一波片20上的光①的光轴(振动方向)相对于四分之一波片20的慢轴倾斜45度，相应地，穿过四分之一波片20的光被转换成圆偏振光②。圆偏振光②入射到四分之一波长层190上，然后被转换成线偏振光③，该线偏振光③的光轴(振动方向)具有与第一偏振轴30的偏振轴相同的方向。因此，因为四分之一波片20和四分之一波长层190的每个慢轴在彼此相对的方向上具有45度的倾斜角，所以穿过第一偏振器30的光①没有改变相位。因为线偏振光③入射到液晶层300上，并且线偏振光③的光轴相对于液晶层300的光轴倾斜90度，所以穿过液晶层300的光通过将液晶层300的光轴作为中心而对称地行进，从而变成光轴与第一偏振器30的偏振轴相垂直的线偏振光④。线偏振光④与第二偏振器40的偏振轴相重合，从而光⑤向外出射，因此实现白屏。
因此，能够在前面和背面实现彼此相同的屏或不同的屏。
前面的实施例和优点都仅是示例性的，并不构成为限制本发明的公开。目前的教导可以很容易地应用到其他类型的装置。这些描述都是说明性的，并不限制权利要求的范围。许多替代、改变和变化对本领域的技术人员而言都是显然的。这里描述的示例性实施例可以组合成不同的方式以获得另外和/或替代的示例性实施例。
由于本发明富有创造性的特征可以在不脱离其性质的前提下具体化为多种形式，因此应当理解，除非另外说明，上面描述的实施例并不限于前面这些描述的任何细节，而是应当宽范地构成为由所附权利要求书确定的范围，因此，所有落入权利要求边界范围或其边界范围等同物内的变化和改变都包含在所附权利要求内。