CN101261385A

CN101261385A - 一种单彩液晶显示器件

Info

Publication number: CN101261385A
Application number: CNA2007100730964A
Authority: CN
Inventors: 韩旭峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2008-09-10

Abstract

本发明涉及一种单彩液晶显示器件，包括由一对玻璃基板及封装于该基板中的液晶构成的LCD；一对偏光片，分别设置于所述玻璃基板的两侧；一透光膜，设置于所述LCD面向入射光一侧，所述透光膜允许至多两个设定波长的光透过；以及一屏蔽膜，设置于所述透光膜之后，所述屏蔽膜只允许所述设定波长的光透过，对除所述设定波长的光之外的光完全截止。本发明的液晶显示器件可实现以一种单一颜色为背景，另一种颜色来表现图案元素的单彩效果，可使黑白屏LCD具有与两种色彩的OLED的相似效果，但成本大大下降，显示屏的使用寿命大大增加。

Description

一种单彩液晶显示器件

技术领域

本发明涉及液晶显示器件，具体涉及一种应用于TN、STN和FSTN黑白显示屏的单彩液晶显示器件；

本发明还涉及制备上述液晶显示器件的方法。

背景技术

随着液晶显示技术的发展，TN和STN技术得到广泛的应用，TN型LCD包括了垂直方向与水平方向的偏光板，具有细纹沟槽的配向膜，液晶材料以及导电的玻璃基板。不加电场的情况下，入射光经过偏光板后通过液晶层，偏光被分子扭转排列的液晶层旋转90度，离开液晶层时，其偏光方向恰与另一偏光板的方向一致，因此光线能顺利通过，整个电极面呈光亮。当加入电场的情况时，每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致，液晶层因此失去了旋光的能力，结果来自入射偏光片的偏光，其偏光方向与另一偏光片的偏光方向成垂直的关系，并无法通过，电极面因此呈现黑暗的状态。其显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃间，液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列，如果电场未形成，光线会顺利的从偏光板射入，依液晶分子旋转其行进方向，然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后，两片玻璃间会造成电场，进而影响其间液晶分子的排列，使其分子棒进行扭转，光线便无法穿透，进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象，叫做扭转式向列场效应，简称TNFE(Twisted Nematic Field Effect)。在电子产品中所用的液晶显示器，几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成。

STN型LCD的显示原理与TN相类似，不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180～270度。单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形(或称黑白)，并没有办法做到色彩的变化。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片(color filter)，并将单色显示矩阵之任一像素(pixel)分成三个子像素(sub-pixel)，分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例之调和，也可以显示出全彩模式的色彩。

OLED(Organic Light Emitting Diode)即有机电致发光，利用一个薄而透明具导电性质的铟锡氧化物(ITO)为正极，与另一金属阴极以如同三明治般的架构，将有机材料层包夹其中，有机材料层包括电洞传输层(HTL)、发光层(EL)、与电子传输层(ETL)。当通入适当的电流，此时注入正极的电洞与阴极来的电荷在发光层结合时，即可激发有机材料生成光线，而不同成分的有机材料会发出不同颜色的色光，因此选择不同的发光材料就可以实现全色的显示。OLED可以获得可见光区的任意一种的高亮度发光，具有制备工艺简单、对比度高、驱动电压低、功耗小、发光效率高等优点，但缺点是寿命短。

在目前国际LCD的显示技术的行业中基本上可以分三种，其一种是单个像素点是由红色、绿色、蓝色三基色组成的彩屏技术，另一种是单个像素点是由红色、绿色、蓝色三基色的其中单色发光或者双色混色后而发光组成单色OLED技术，以及三基色混色后而发光的全色OLED技术；还有一种是由采用普通的ITO镀膜+液晶而构成的普通黑白技术。但是利用上述彩屏技术、OLED技术制成的LCD显示屏的成本比较昂贵，其中OLED技术制作的显示屏使用寿命大部分一般为1-2年。上述黑白技术制成的LCD显示屏，价格虽然比较便宜，但是视觉的效果太呆板，不为使用者和消费者喜欢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单彩液晶显示器件，其在传统黑白LCD屏的基础上改进而成，该显示器件的显示屏以一种单色的颜色为背景，而以另一种颜色来表现图案元素。

本发明的另一目的在于提供包含单彩液晶显示器件的液晶显示器模组(LCM)。

本发明的再一目的在于提供单彩液晶显示器件的制备方法。

本发明的但彩液晶显示器件的原理为：

1)因白光是由红、橙、黄、绿、青、兰、紫等七种色彩的光按照一定比例混合而成的。

2)根据激光纳米技术中不同的单色光的波长不同，利用单色滤光技术完成的单彩显示。所述的单色滤光技术是由对单一波长的色彩完全通过而对其它波长的色彩完全截止而实现单彩显示目的。

3)将现有的(F)STN技术以负显的方式与上述的单色滤光技术的叠加实现单色彩的显示。

根据本发明的一方面，一种单彩液晶显示器件，包括由一对玻璃基板及封装于该基板中的液晶构成的LCD；一对偏光片，分别设置于所述玻璃基板的两侧；其特征在于，它进一步包括一透光膜，设置于所述LCD面向入射光一侧，所述透光膜允许至多两个设定波长的光透过；以及一屏蔽膜，设置于所述透光膜之后，所述屏蔽膜只允许所述设定波长的光透过，对除所述设定波长的光之外的光完全截止。

所述的单彩液晶显示器件，其中所述透光膜与屏蔽膜分别设置于LCD的玻璃基板两侧。

所述的单彩液晶显示器件，其中所述透光膜与屏蔽膜设置于LCD的玻璃基板一侧。

所述的单彩液晶显示器件，其中所述透光膜和屏蔽膜涂覆于所述玻璃基板上。

所述的单彩液晶显示器件，其中所述透光膜允许一个设定波长的光透过，所述屏蔽膜只允许该设定波长的光透过，对除所述设定波长的光之外的光完全截止。

所述的单彩液晶显示器件，其中所述透光膜允许二个设定波长的光透过，所述屏蔽膜只允许该两个设定波长的光透过，对除所述设定波长的光之外的光完全截止。

所述的单彩液晶显示器件，其中所述玻璃基板为涂覆了氧化铟锡的导电镀膜玻璃。

所述的单彩液晶显示器件，其中所述偏光片涂覆有补偿膜，以负显方式设置于玻璃基板上。

根据本发明的另一方面，提供一种液晶显示器模组，包括单彩液晶显示器件；以及一背光板、白光光源、邦定于单彩液晶显示器件上的驱动IC。

根据本发明的再一方面，提供制备单彩液晶显示器件的方法，包括下述步骤：

在LCD的玻璃基板的非导电涂覆面层上涂覆一波长为至多两个设定波长的透光膜；

在LCD的另一相对的玻璃基板的非导电涂覆面层上涂覆一屏蔽膜，所述屏蔽膜只允许所述设定波长的光透过，而完全截止除所述设定波长的光之外的其余波长的光；

以负显的方式将带补偿膜的偏光片贴于涂覆了透光膜和屏蔽膜的玻璃基板上。

本发明的液晶显示器件的显示屏上屏显图案的颜色以一种单色的颜色为背景，而再以另一种的颜色来表现图案元素。依据上述主要技术特征，采用本发明技术可以在显示屏的屏显图案上实现黑色背景和一个颜色的图案色彩的显示效果(与oled技术的显示效果相同)，也可以实现背景和屏显分别为除黑色外的两种色彩的单彩(Disled)的显示效果。所述的单色的颜色的实现是由对单一波长的色彩完全通过而对其他颜色的波长的色彩完全截止而成的。

本发明的液晶显示器件利用现有的黑白屏LCD显示器，通过分别设置透光膜和屏蔽膜，配以预先设定的不同透过波长和截止波长的膜系结构的选择，而实现一种单一颜色为背景，另一种颜色来表现图案元素的单彩效果，丰富了黑白屏LCD的显示效果，可使黑白屏LCD具有与两种色彩的OLED的相似效果，但成本大大下降，显示屏的使用寿命大大增加。

将本发明方法与现有的TN、STN、(F)STN技术结合，可制备出各种成本低廉，显示效果佳的单彩显示器件。

附图说明

图1为本发明液晶显示器件的结构示意图；

图2为本发明液晶显示器件另一种实施方式的结构示意图；

图3为本发明液晶显示器件中透光膜的透过光谱图；

图4为本发明液晶显示器件中屏蔽膜的截止光谱图；

图5为本发明的一个实施例中LCM模组的结构示意图；

图6示出LCM模组通过导电胶条连接PCB；

图7示出LCM模组通过金属插脚连接；

图8示出LCM模组通过热压软带连接；

图9示出LCM模组通过TAB连接。

发明的具体实施方式

下面结合附图，通过对本发明较佳实施方案的描述，详细说明但不限制本发明。

本发明的一个实施例如图1所示，单彩液晶显示器件1包括一LCD10，由上下两快玻璃基板11、12以及封装于玻璃基板中的液晶13组成，玻璃基板一侧涂覆有导电材料，例如氧化铟锡，而形成导电镀膜玻璃(ITO玻璃)，在LCD玻璃基板的非导电涂覆面上进一步分别涂覆一透光膜14和屏蔽膜15，然后，将带有补偿膜的偏光片16分别贴于玻璃基板上而形成本发明的单彩液晶显示器件。

本发明的另一实施例如图2所示，可以将透光膜14和屏蔽膜15设置在LCD10的同一侧，即入射光进入的一侧，从入射光方向，先设置偏光片16，透光膜14，紧接着是屏蔽膜15，然后是液晶13、另一偏光片16。

可以根据显示屏需要显示的背景颜色和图案颜色来设定透光膜和屏蔽膜的允许波长，

例如，以实现黑底蓝字(与现有的OLED显示效果相同)为例，具体实施过程如下：

1)在ITO玻璃的非导电涂覆面涂上波长为480nm的透光膜，该透光膜对波长为480nm的光波将完全透过；

2)在ITO玻璃的非导电涂覆面涂上只允许波长为480nm的光透过而对其余波长的光完全截止的屏蔽膜；

3)最后以负显的方式将带补偿膜的偏光片贴于面片玻璃上。

透光膜的透光光谱如图3所示，膜系结构为：Sub/0.207A 0.205B 1.396A 1.201B 1.064A 0.981B 1.011A 1.009B 0.997A 0.910B 0.989A0.988B 0.977A0.969B 0.989A0.989B 1.064A0.989B 1.305A 1.456B 1.188A 1.161B 1.161A1.225B 1.333A 1.176B 1.200A 1.214B 1.227A 1.227B 1.202A 1.201B 1.210A 1.223B 1.214A0.550B/Air

屏蔽膜的截止光谱如图4所示，膜系结构为：Sub/0.305H 0.215L 1.747H 1.229L 1.034H 1.024L 0.985H 1.009L 1.005H 0.983L 0.976H0.998L 0.987H 0.993L 0.993H 1.007L 1.000H 1.094L 1.024H 1.367L 1.384A 1.377B 1.268A1.452B 1.209A 1.436B 1.444A 1.385B 1.154A 1.406B 1.428A 1.379B 1.189A 1.351B 1.260H0.668L/Air。

以实现蓝底绿字(Disled)的显示效果为例，具体实施过程如下：

1)在ITO玻璃的非导电涂覆面涂上波长为680nm和480nm的透光膜，该透光膜对波长为680nm和480nm的光波将完全透过；

2)在ITO玻璃的非导电涂覆面涂上只允许波长为680nm和480nm的光透过而对其余波长的光完全截止的屏蔽膜；

3)最后以负显的方式将带补偿膜的偏光片贴于面片玻璃上。

上述涂覆透光膜和屏蔽膜的方法可以通过各种现有的设备实现，例如：使用国投南光镀膜机，设备型号：ZZS1100-5/G，设备生产厂家：成都南光机器有限公司，设备生产厂家编号：062042134，根据需要显示的画面设定波长，即可在LCD的玻璃表面进行镀膜。

本发明的单彩液晶显示器件以不同的邦定(bonding)方式将驱动IC进行装配组成LCM模组，LCM中还可以包括光源、背光板等。如图5所示，将上述单彩液晶显示器件1通过各向异性导电膜(ACF)与驱动IC3邦定而组成一LCM模组。

当本发明的单彩液晶显示器件应用于不同的显示结构中时也可以采用其他的连接方式，例如，图6中示出了通过导电胶条4将单彩液晶显示器件1与PCB板5连接，在通过一结构件6将LCD与导电胶条和PCB板固定而组成LCM，该种连接方式因电极间距可以做得很小，而适于驱动路数较多得产品。

图7示出了通过金属插脚的连接方式，将金属插脚7固定在LCD1的外引线上，既可以直接将LCD固定在PCB上，也可以将LCD插在PCB的插座上。金属插脚间距有2.54mm，2.0mm，1.8mm，适用的玻璃厚度有1.1mm，0.7mm，0.55mm。

图8示出了通过热压软带的连接方式，用软带将LCD1和PCB板5连接在一起，该种连接方式由于片基是柔软的，所以使用时固定方便，并且可以减小安装厚度。

图9示出了TAB(Tape Automated Bonding)连接方式，它是将带有驱动电路的软带通过ACF(各向异性导电膜)与LCD连接。减少了LCM的体积。

通过上述各种邦定方式，可以将本发明的单彩液晶显示器件和LCM应用于各种显示器上，例如手机显示屏，MP3、MP4、PDA以及各种仪器仪表的显示屏。

以上对本发明的详细描述并不限制本发明，本领域技术人员可以根据说明书作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附的权利要求的范围。

Claims

1. 一种单彩液晶显示器件，包括由一对玻璃基板及封装于该基板中的液晶构成的LCD；一对偏光片，分别设置于所述玻璃基板的两侧；其特征在于，它进一步包括一透光膜，设置于所述LCD面向入射光一侧，所述透光膜允许至多两个设定波长的光透过；以及一屏蔽膜，设置于所述透光膜之后，所述屏蔽膜只允许所述设定波长的光透过，对除所述设定波长的光之外的光完全截止。

2. 权利要求1所述的单彩液晶显示器件，其特征在于所述透光膜与屏蔽膜分别设置于LCD的玻璃基板两侧。

3. 权利要求1所述的单彩液晶显示器件，其特征在于所述透光膜与屏蔽膜设置于LCD的玻璃基板一侧。

4. 权利要求1所述的单彩液晶显示器件，其特征在于所述透光膜和屏蔽膜涂覆于所述玻璃基板上。

5. 权利要求4所述的单彩液晶显示器件，其特征在于所述透光膜和屏蔽膜为集成为一体的复合膜，涂覆于所述玻璃基板上。

6. 权利要求1所述的单彩液晶显示器件，其特征在于所述透光膜允许一个设定波长的光透过，所述屏蔽膜只允许该设定波长的光透过，对除所述设定波长的光之外的光完全截止。

7. 权利要求1所述的单彩液晶显示器件，其特征在于所述透光膜允许二个设定波长的光透过，所述屏蔽膜只允许该两个设定波长的光透过，对除所述设定波长的光之外的光完全截止。

8. 权利要求1所述的单彩液晶显示器件，其特征在于所述玻璃基板为涂覆了氧化铟锡的导电镀膜玻璃。

9. 权利要求1所述的单彩液晶显示器件，其特征在于所述偏光片涂覆有补偿膜，以负显方式设置于玻璃基板上。

10. 一种液晶显示器模组，包括权利要求1所述的单彩液晶显示器件；以及一背光板、白光光源、邦定于单彩液晶显示器件上的驱动IC。

11. 制备单彩液晶显示器件的方法，包括下述步骤：

在LCD的玻璃基板的非导电涂覆面层上涂覆一波长为至多两个设定波长的透光膜；在LCD的另一相对的玻璃基板的非导电涂覆面层上涂覆一屏蔽膜，所述屏蔽膜只允许所述设定波长的光透过，而完全截止除所述设定波长的光之外的其余波长的光；以负显的方式将带补偿膜的偏光片贴于涂覆了透光膜和屏蔽膜的玻璃基板上。