CN100530676C

CN100530676C - 一种可增大对比度的透明显示器

Info

Publication number: CN100530676C
Application number: CNB2006100975030A
Authority: CN
Inventors: 邱勇; 刘嵩; 高裕弟
Original assignee: Tsinghua University; Kunshan Visionox Display Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; Kunshan Visionox Display Co Ltd
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2026-10-30
Also published as: CN1949530A

Abstract

本发明公开了一种可增大对比度的透明显示器，其包括透明显示器及设置于其一侧的至少一个半反射半透过的薄膜。本发明利用半反射半透过的薄膜只对部分波长的光的一半有反射作用的特点，通过调节其螺旋的间距控制其可以反射光的波长，使反射光与器件发出的光的波长相匹配，获得更多的反射；另外，其相对自然光仍然有很高的透过率。本发明一侧的出光强度显著高于另一侧的出光强度，对比度很高，显示效果良好。

Description

一种可增大对比度的透明显示器

技术领域

本发明涉及一种显示器，尤其涉及一种可增大对比度的透明显示器。

背景技术

近几年新出现的三种显示技术：等离子显示器、场发射显示器和有机电致发光显示器(OLED)，均在一定程度上弥补了阴极射线管和液晶显示器的不足。其中，有机电致发光显示器具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、颜色丰富等一系列的优点，与液晶显示器相比，OLED不需要背光源，视角大，功率低，其响应速度可达液晶显示器的1000倍，制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器，因此，有机电致发光显示器势必具有广阔的应用前景。

普通的OLED显示器的结构是在两个电极之间夹有有机层，两个电极中的一个为透明电极，另一个为反射电极，因此在不工作时，显示器是不透明的镜面。利用PIN结构可以同时使用透明电极ITO作为器件的阴极和阳极，从而使显示器变为透明。但由于显示器发光时，从两侧出射的光的强度相同，因此观察者所看到的光的亮度不高，对比度很差。另外，现有一些产品在玻璃基板外侧设置一防眩膜，其由偏振片和一个1/4波片组成，通过偏振片，光的两个分解量，一个被吸收，一个透过，形成振动方向一定的光线，称为线偏振光，其经过1/4波片变为圆偏振光，圆偏振光经过金属薄膜反射，其旋转方向改变，再经过1/4波片的作用成为与偏振片垂直的线偏振光，从而避免自然光的出射。可以提高对比度。但同时也会使从器件中出射的光，即显示器本身产生的光的光强也减少一半。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，能够增大对比度，且不减弱显示器自发光强度的单色透明显示器。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的：其特征在于，包括单色透明显示器及设置于其一侧的至少一个半反射半透过的薄膜，所述半反射半透过的薄膜只对一定波长的光有反射作用，而透射该波长范围外的光。

所述半反射半透过的薄膜可为圆偏振光反射层。

所述半反射半透过的薄膜优选为胆甾醇型液晶层或手性向列型液晶层。

所述胆甾醇型液晶层或手性向列型液晶层可以设置在电极与封装基板之间。

本发明利用半反射半透过的薄膜只对部分波长的光有反射作用的特点，通过调节其螺旋的间距控制其可以反射光的波长，使反射光与器件发出的光的波长相匹配，获得更多的反射；另外，其相对自然光仍然有很高的透过率。本发明一侧的出光强度显著高于另一侧的出光强度，对比度很高，显示效果良好。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构及光路示意图；

图2为本发明实施例6的剖视图；

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

参照图1。本实施例的显示器包括顺序邻接的玻璃基板1，第一电极2，有机发光组件3，第二电极4，还包括在第二电极4另一侧涂敷的半反射半透过的胆甾醇型液晶层5，其可利用紫外线照射或加热固化，胆甾醇型液晶层5具有根据螺旋分子排列的特异光学特性，与螺旋轴平行入射的光，在与螺旋的间距相对应的波长中，相应于螺旋的转动方向，一个转动方向的圆偏振光分量被反射，另一个透过；可以把自然光看作一个左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的叠加，因此胆甾醇型液晶层5对相应波长范围内的光反射一半、透过一半。由于它只对部分波长的一半的光有反射作用，因此相对自然光仍然有很高的透过率；另外，可以通过调节胆甾醇型液晶层5的螺旋的间距控制反射光的波长，使反射光与器件发出的光的波长相匹配，获得更多的反射，一侧的出光强度显著的高于另一侧的出光强度，使显示器的对比度大大增高。本实施例将胆甾醇型液晶层5的螺距设为红光波长范围，即大于等于647.1nm，其在红光中有反射的波长区域，即可将发光层中发出的红光反射，反射50％，还可将自然光中的红光反射，也反射50％，其他光透过，如此，反射光中既包含器件本身的发光，还包括入射的自然光中的红光，总的光强为两个红光的叠加，显示器对比度大大增强。

实施例2

本实施例采用图1的结构，显示屏用于手机、电脑等镶嵌式使用。由于显示屏背面镶嵌在机壳中，相当于在胆甾醇型液晶层5后面加设了一个吸光层。设环境光的强度为20nit，普通具有反射阴极的有机EL显示器工作时的自发光亮度为200nit，普通具有反射阴极的有机EL显示屏不工作时的亮度为20nit，工作时的亮度为200nit，对比度为：

(普通具有反射阴极的有机EL显示器工作时的自发光亮度+环境光的强度)：普通具有反射阴极的有机EL显示器不工作时的亮度

＝(200+20)∶20

＝11∶1；

本实施例显示屏不工作时的亮度也为环境光入射到显示器中被显示器反射的光强度，即：

环境光强度×显示器反射率

＝20×10％

＝2，

本实施例显示器工作时的亮度为：

普通具有反射阴极的有机EL显示器工作时的自发光亮度×(显示器自发光出射到观察侧的透射率+显示器反射率)+环境光入射到显示器中被显示器反射的光强度

＝200×(50％+25％)+2

＝152，

对比度为：

显示器工作时的亮度：显示器不工作时的亮度

＝152∶2

＝76∶1，

因此，相对于普通具有反射阴极的有机EL显示器，本实施例显示屏对比度提高了7倍。

实施例3

本实施例采用图1的结构，用于非镶嵌显示使用，显示器两侧均外露，适用于既需要显示又需要透明的场合使用，如汽车车窗。本实施例所述显示器两侧分别为显示器观察侧和显示器外侧。设环境光的强度为20nit，普通有机EL透明显示器工作时的自发光亮度为200nit，不工作时的亮度为20nit，显示器工作时的亮度为：

普通有机EL透明显示器工作时的自发光亮度+环境光的强度

＝200+20

＝220nit，

对比度为：

显示器工作时的亮度：显示器不工作时的亮度

＝220∶20

＝11∶1；

本实施例显示屏不工作时透射的光强为：

环境光的强度×显示器外侧环境光的透射率

＝20×90％

＝18nit，

不影响其透明性能；观察侧总光强为外侧透射环境光及观察侧入射到显示器中并被显示器反射的光强，为20nit；工作时的亮度为：

普通有机EL透明显示器工作时的自发光亮度×(1+显示器自发光的反射率)+观察侧总光强

＝200×(1+50％)+20

＝320nit，

对比度为：

显示器工作时的亮度：显示器不工作时的亮度

＝320∶20

＝16∶1，

对比度提高了45％。

实施例4

本实施例采用图1的结构，此为实施例3当环境光在显示屏的两侧的强度不同时的情况，本实施例所述显示器两侧分别为显示器观察侧和显示器外侧。设观察侧的环境光强度为20nit，外侧的环境光强度为10nit；普通有机EL透明显示器工作时的自发光亮度为200nit，普通有机EL透明显示器不工作时的亮度为10nit，工作时的亮度为：

普通有机EL透明显示器工作时的自发光亮度+显示器外侧环境光强

＝200+10

＝210nit，

对比度为：

(普通有机EL透明显示器工作时的自发光亮度+显示器不工作时的亮度)：

显示器不工作时的亮度

＝(200+10)∶10

＝21∶1。

本实施例显示屏不工作时透射的光强为：

显示器外侧环境光强度×显示器外侧光的透射率

＝10×90％

＝9nit，

不影响其透明性能，观察侧总光强为显示器不工作时透射的显示器外侧环境光强度及观察侧的环境光入射到显示器中并被显示器反射的光强，为：

显示器不工作时透射的显示器外侧环境光强度+观察侧的环境光入射到显示器中并被显示器反射的光强×显示器反射率

＝9+20×10％

＝11nit；

工作时的亮度为：

＝200×(1+50)％+11

＝311nit，

对比度为：

显示器工作时亮度：显示器不工作时亮度

＝311∶11

＝28.3∶1，

对比度提高了35％。

实施例5

本实施例采用图1的结构，此为实施例3当环境光在显示屏的两侧的强度不同时，本实施例所述显示器两侧分别为显示器观察侧和显示器外侧。设观察侧的环境光强度为10nit，外侧的环境光强度为20nit；普通有机EL透明显示器工作时的自发光亮度为200nit，不工作时的亮度为20nit，工作时的亮度为：

普通有机EL透明显示器工作时的自发光亮度+显示器不工作时的亮度

＝200+20

＝220nit，

对比度为：

显示器工作时的亮度：显示器不工作时的亮度

＝220∶20

＝11∶1。

本实施例显示屏不工作时透射的光强为：

显示器外侧环境光强×显示器透射率

＝20×90％

＝18nit，

不影响其透明性能，观察侧总光强为：

显示器不工作时透射的显示器外侧环境光强度+观察侧的环境光入射到显示器中并被显示器反射的光强×显示器反射率)

＝18+10×10％

＝19nit；

本实施例显示器工作时的亮度为：

＝200×(1+50％)+19

＝319nit，

对比度为319∶19＝16.8∶1，对比度提高了53％。

实施例6

参照图2。本实施例包括顺序邻接的玻璃基板1，第一电极2，有机发光组件3，第二电极4，其中有机发光组件3的各个像素点分别为红色像素点3R、绿色像素点3G、蓝色像素点3B，在构成显示红色像素点3R的发光层对应的位置，配置在红色中有反射的波长区域的胆甾醇型液晶层5R，在构成显示绿色像素点3G的发光层对应的位置，配置在绿色中有反射的波长区域的胆甾醇型液晶层5G，在构成显示蓝色像素点3B的发光层对应的位置，配置在蓝色中有反射的波长区域的胆甾醇型液晶层5B。其光路与图1类似，故图2中未画出。

Claims

1.一种可增大对比度的透明显示器，其包括基板、第一电极、有机发光组件、第二电极，其特征在于，还包括设置于有机发光组件一侧的至少一个半反射半透过的薄膜，所述半反射半透过的薄膜为只对其对应发光区所发色光波长范围的光有反射作用，而透射该波长范围外的光的圆偏振光反射层，所述的圆偏振光反射层为胆甾醇型液晶层或手性向列型液晶层。

2.根据权利要求1所述的可增大对比度的透明显示器，其特征在于，所述的半反射半透过的薄膜设置在第二电极与封装基板之间。