CN101310216A

CN101310216A - 用于在液晶显示器中产生镜子效果的系统和方法

Info

Publication number: CN101310216A
Application number: CNA2006800426826A
Authority: CN
Inventors: 尤金·墨菲·奥唐奈
Original assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority date: 2006-01-05
Filing date: 2006-01-05
Publication date: 2008-11-19
Also published as: US20080309852A1; EP1969420A1; WO2007081318A1

Abstract

所公开的实施例涉及一种用于在液晶显示器中产生镜子效果的系统和方法。更具体地，在一个实施例中，提供了一种显示装置(10)，包括：第一吸收式偏振器(30)、邻近第一吸收式偏振器(30)布置的第一液晶(32)、邻近第一液晶(32)布置的第二吸收式偏振器(38)、邻近第二吸收式偏振器(38)布置的反射式偏振器(40)、邻近反射式偏振器(40)布置的第二液晶(42)、以及邻近第二液晶(42)布置的第三吸收式偏振器(48)，其中，第二吸收式偏振器(38)与第一吸收式偏振器交叉极化，第三吸收式偏振器与反射式偏振器(40)交叉极化。

Description

用于在液晶显示器中产生镜子效果的系统和方法

技术领域

本发明总地涉及液晶显示器(“LCD”)。更具体地，本发明涉及一种用于在LCD中产生镜子效果的系统和方法。

背景技术

这部分旨在向读者介绍可能涉及到下面描述的和/或要求的本发明的多个方面的领域的多个方面。相信该讨论有助于向读者提供便于更好地理解本发明的多个方面的背景信息。因此，应当理解，将读到的这些陈述是就此而论的，而不应被认为是现有技术。

如大部分人所了解的，液晶显示器(“LCD”)被用在多种电子装置中来显示信息、数据、图片、视频等。在过去几年中，LCD的较普遍的用途之一已经被用于平板电视和计算机显示器中。不像特别大和相当重的传统阴极射线电视，平板电视的厚度可以小于四英寸厚，并且具有相对轻的重量。

尽管曾经主要限于代替阴极射线电视使用，但是平板显示器最近已经开始在不适于使用阴极射线电视的地方发挥作用。例如，因为可以将平板显示器安装或挂在墙上，所以一些人已经开始用平板显示器代替画框或艺术品。更具体地，可以将平板显示器挂在墙上，并且可以在不将平板显示器用作电视时将其配置成显示著名的艺术作品或家庭照片。这样，平板显示器可以提供既作为设备又作为装饰的双重用途。

平板显示器的另一个潜在的双重用途是作为视频显示器和镜子。可以在视频显示模式和镜子模式之间切换的平板显示器，在商业和居住方面都存在很多优点。例如，可以将这种类型的平板电视用在浴室、更衣室、或其他公共区域，以通过单个单元提供镜子和视频显示器。此外，这种类型的显示单元还具有多种居住用途(例如，起居室或浴室的镜子也起电视或计算机监控器的作用)。

不幸地，用于在平板显示器上产生镜面的传统系统具有一些缺点。这些缺点中最重要的是将传统的镜面添加到平板显示器会导致在平板电视被用于显示视频图像时的对比度的损失。更具体地，随着平板显示器内的镜面的反射率的增加，屏幕上的视频图像的环境光污染量增加。在其他情况下，环境光污染的这种增加可以降低视频图像的视频对比度，尤其是对于较深的颜色，例如黑色。

希望提供用于在LCD显示单元中产生镜子效果的改进系统和方法。

发明内容

以下阐述了与公开的实施例的范围匹配的一些方面。应当理解，提出的这些方面仅用于向读者提供本发明可能采用的一些形式的简短概要，这些方面并不用于限制本发明的范围。实际上，本发明可以包括以下没有阐述的多个方面。

所公开的实施例涉及一种用于在液晶显示器中产生镜子效果的系统和方法。更具体地，在一个实施例中，提供了一种显示装置，包括第一吸收式偏振器、邻近第一吸收式偏振器布置的第一液晶、邻近第一液晶布置的第二吸收式偏振器、邻近第二吸收式偏振器布置的反射式偏振器、邻近反射式偏振器布置的第二液晶、以及邻近第二液晶布置的第三吸收式偏振器，其中，第二吸收式偏振器与第一吸收式偏振器交叉极化，第三吸收式偏振器相对于反射式偏振器交叉极化。

附图说明

当阅读了以下的详细描述并参考附图之后，本发明的优点将变得显而易见，在附图中：

图1是根据一个实施例的示例性显示单元的框图；

图2是根据一个实施例的示例性LCD组件的横截面图；以及

图3是示出根据一个实施例的用于在LCD中产生镜子效果的示例性方法的流程图。

具体实施方式

下面将描述本发明的一个或多个具体实施例。致力于提供这些实施例的简明扼要的描述，而并不在本说明书中描述实际实现的所有特性。应当意识到，在任何这种实际实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出大量针对实施的决定以实现开发者的特定目的，例如，遵照系统相关的和商业相关的限制，其中，这些限制可以从一个实现到另一个实现改变。此外，应当意识到，这种开发的努力可能是复杂且耗时的，但对受益于本公开的那些普通技术人员来说，仍将是设计、制造以及生产的例行工作。

在此所描述的实施例涉及一种用于在液晶显示器(“LCD”)中产生镜子效果的系统和方法。更具体地，在一个实施例中，使用多个偏振器的和两个液晶(“LC”)组件来产生能够起视频或计算机显示单元和镜子作用的显示单元。本实施例被配置成以增加相对低的成本提供镜子效果并且提供相对高的对比度。

现在转向附图，并且首先参见图1，示出了根据一个实施例的示例性显示单元的框图，并且其一般地由参考号10所指明。如图1中所示出的，显示单元10可以包括背光12、LCD组件14、以及控制系统16。然而，将意识到图1中示出的实施例仅是显示单元10的一个可能的实施例。同样地，在可选实施例中，显示单元10可以包括其他合适的元件或可以不包括图1中示出的多个元件中的一个元件。

LCD，诸如位于LCD组件14中的LCD，通过处理可视的环境光来产生图像。然而，LCD不典型地产生光。同样地，显示单元10可以包括背光12以生成LCD组件可以利用来产生显示在LCD组件14上的图像的一些或全部光18。背光12可以包括任何合适形式的LCD背光。例如，背光12可以包括一个或多个发光二极管(“LED”)、电致发光板(“ELP”)、冷阴极荧光灯(“CCFL”)、编织纤维光网络(woven fiber optical mesh)、和/或白炽灯。然而，本领域的普通技术人员将意识到，这些类型的背光仅是示例性的。同样地，在可选实施例中，背光12可以包括其他合适形式的背光。此外，在其他实施例中，可以将背光12从显示单元10中略去，并且可以从其他源提供用于在LCD组件14上产生图像的环境光。例如，可以通过LCD组件14侧或LCD组件前面的光源来提供用于在LCD组件14上产生图像的光。

如上所述，显示单元10还可以包括LCD组件14。如将在以下关于图2更详细地描述的，可以将LCD组件14配置为基于由控制系统16提供的控制信号和/或电压在视频显示模式和镜子模式之间交替。例如，当在视频模式下时，LCD可以被配置成生成光20，其以与传统LCD功能相同的方式，对来自电视、圆盘式卫星天线、电缆接线、计算机、或其他合适的源的显示视频图像进行具体化。然而，当在镜子模式下时，LCD组件14(以及，真正的整个显示单元10)被配置成对于观察者表现为镜面(换句话说，反射达到进入LCD组件14的光的50％作为光20)。在一些实施例中，当处于镜子模式时，显示单元10的外观实际上是不能与传统的家用镜子区分开的。

最后，显示单元10可以包括控制系统16。该控制系统16可以被配置成在显示单元10内执行多种合适的功能。例如，如下面更详细地描述，控制系统16可以被配置成通过将电压施加到LCD组件14在镜子模式和视频显示模式之间切换LCD组件14。在一个实施例中，控制系统可以被配置成(例如)响应于睡眠计时器自动地施加电压。然而，在其他实施例中，控制系统16可以响应于用户命令而将电压施加到LCD组件。同样地，控制系统16还可以被配置成通过遥控、控制面板、和/或指导显示单元10改变模式的一些其他合适的源接收用户命令。

此外，控制系统16还可以被配置成在显示单元10内执行多种其他控制或显示功能。例如，控制系统16可以被配置成接收视频节目、计算机显示信息、或其他合适类型的图像，并且将这些图像传送至LCD组件14用于显示。本领域的普通技术人员将意识到，控制单元16的上述功能并不是排它的。同样地，在可选实施例中，控制系统16可以被配置成在显示单元10内执行多种其他合适的功能。

如上所述，LCD组件14的部件使LCD 14能在镜子模式和视频显示模式之间切换。呈现图2以更充分地描述这个功能。图2是根据一个实施例的LCD组件14的横截面图。如图2中所示，LCD组件14可以包括布置在LCD组件14的背光侧26和观看侧28之间的多个偏振器的和LC组件。如所示出的，吸收式偏振器30可以布置在背光侧26。在一个实施例中，吸收式偏振器30可以是由Sanritz所制造的HLC2-5618偏振器。

邻近吸收式偏振器30，可以布置显示LC组件32，该LC组件包括具有布置在LC防护玻璃罩和电极34a和34b之间的薄膜晶体管(“TFT”)阵列的显示LC 36。接下来，可以邻近显示LC组件32布置另一个吸收式偏振器38。吸收式偏振器38可以近似地与吸收式偏振器30交叉极化。可以邻近吸收式偏振器38在与吸收式偏振器38平行的方向布置反射式偏振器40(即，相对于吸收式偏振器30交叉)。在一个实施例中，吸收式偏振器38可以是由Sanritz制造的HLC2-5618偏振器，并且反射式偏振器40可以是由3M制造的DBEF-P2偏振器。

朝向观看侧28继续穿过LCD组件14，可以邻近反射式偏振器40布置单个单元(cell)LC组件42，该LC组件包括LC防护玻璃罩和电极44a和44b之间的单个单元LC 46。在可选实施例中，可以利用更复杂的LC来代替单个单元LC 46。例如，可以利用双单元LC、三单元LC等来代替单个单元LC 46。最后，可以邻近单个单元LC组件42布置吸收式偏振器48。可以在相对于吸收式偏振器38和反射式偏振器40交叉极化的方向布置吸收式偏振器48。在一个实施例中，吸收式偏振器38可以是由Sanritz制造的HLC2-5618偏振器。

接下来，将结合图2和图3来分析显示单元10的操作，流程图示出了根据一个实施例的用于在LCD中产生镜子效果的示例性方法60。在一个实施例中，可以通过控制系统18来执行方法60。本领域的普通技术人员将意识到，液晶中的晶体，诸如单个单元LC46，能够基于电压的存在和不存在来改变他们对入射光的处理。更具体地，在一个实施例中，当将电压施加到单个单元LC组件42时，单个单元LC 46可以被配置成将入射光的相位(即，极性)调节大约90度；反之，如果没有施加电压，光将穿过单个单元LC 46而不改变相位。然而，将意识到，在可选实施例中，单个单元LC 46可以被配置成以相反的方式工作。换句话说，单个单元LC可以被配置成在不施加电压时将入射光的相位角调节90度，反之亦然。

单个单元LC 46的切换电压取决于用于产生单个单元LC 46的LC类型。在一个实施例中，由于其高对比度，可以使用垂直配向向列型(VAN)LC。用于VAN LC的典型切换电压在5-7伏(均方根值，rms)范围的范围内(取决于LC的模式、材料、以及单元间隙)。

因此，如果显示单元10将被用作镜子(图3的框62)，则控制系统16被配置成将很小的电压或没有电压施加到单个单元LC 46(参见框64)。因为没有电压施加到单个单元LC 46，所以单个单元LC 46将不改变入射光的极性。同样地，因为吸收式偏振器48与反射式偏振器40相对交叉，所以来自观看侧28的入射光的一半将被吸收式偏振器48所吸收，而另一半入射光穿过单个单元LC组件42而没有相位的变化，并且另一半入射光被反射离开反射式偏振器40向后穿过单个单元组件42(仍没有相位的变化)和吸收式偏振器48。这样，当LCD组件14处于镜子模式时(即，当没有电压施加到单个单元LC组件42时)，LCD组件14基本上反射进入到LCD组件14的光的大约50％。

另一方面，如果LCD组件正工作在视频显示模式时(图3的框66)，则可以将电压施加到单个单元LC组件42，以使单个单元LC 46在进入到单个单元LC 46的光中产生九十度的相移(图3的框68)。该相移使由显示LC 36组件32生成的光穿过吸收式偏振器48。换句话说，当LCD组件14处于视频显示模式时，来自被配置成穿过吸收式偏振器38和反射式偏振器40的显示LC组件32的光还将能够穿过吸收式偏振器48。更具体地，即使吸收式偏振器48与吸收式偏振器38和反射式偏振器40相对交叉，当单个单元LC组件42加电时，该单个单元LC组件42将穿过其的光的相位改变九十度。同样地，由显示LC组件32生成的光(例如，图形图像)将穿过到其能够被观看的观看侧28。

此外，由于LCD组件14的构造，从观看侧28进入到LCD组件14的光将不会降低显示单元10的对比度。更具体地，从观看侧28进入到LCD组件的光将部分地由吸收式偏振器48所吸收(如上所述，该偏振器吸收接近百分之五十的入射光)。剩余的光将从单个单元LC组件42经历九十度的相变，从而将能够穿过反射式偏振器40和吸收式偏振器38。同样地，当显示单元10处于视频显示模式时，其不产生镜子效果。

在光穿过偏振器38和40之后，其将进入LC组件32。如果显示组件LC 36上的特定像素是“白色的”(即，显示LC 36正为那个像素引入相移)，则光将继续通过吸收式偏振器并且进入LCD组件14的背光侧，并且增加正由显示单元10显示的视频图像的整体亮度。另一方面，如果特定显示像素是“黑色的”(即，显示LC 36不调整那个特定像素的相位)，则因为吸收式偏振器30与偏振器38和40交叉，所以在那个像素位置处的入射光将被吸收式偏振器30吸收。这样，LCD组件14能够保持高的对比度，而不管从观看侧28进入到LCD组件14的环境光的总量。

本发明能够允许各种修改和可选形式，已经通过附图中的实例示出了具体实施例并且将在此进行详细描述。然而，应当理解，本发明并不限于所公开的特定形式。相反地，本发明覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的范围和精神内的所有修改、等价物以及选择。

Claims

1.一种显示装置(10)，包括：

第一吸收式偏振器(30)；

第一液晶(32)，邻近所述第一吸收式偏振器(30)布置；

第二吸收式偏振器(38)，邻近所述第一液晶(32)布置，其中，所述第二吸收式偏振器(38)与所述第一吸收式偏振器交叉极化；

反射式偏振器(40)，邻近所述第二吸收式偏振器(38)布置；

第二液晶(42)，邻近所述反射式偏振器(40)布置；以及

第三吸收式偏振器(48)，邻近所述第二液晶(42)布置，其中，所述第三吸收式偏振器与所述反射式偏振器(40)交叉极化。

2.根据权利要求1所述的显示装置(10)，其中，所述第二液晶(42)是单个单元液晶。

3.根据权利要求2所述的显示装置(10)，其中，所述第二液晶(42)包括垂直配向向列型液晶。

4.根据权利要求1所述的显示装置(10)，包括：背光(12)，被配置为将光投射到所述第一吸收式偏振器(30)中。

5.根据权利要求1所述的显示装置(10)，包括：控制系统(16)，被配置为将电压施加到所述第二液晶(42)，以使所述显示装置(10)从镜子模式切换到视频显示模式。

6.根据权利要求5所述的显示装置(10)，其中，所述控制系统(16)被配置为去除所述电压，以使所述显示装置(10)从所述视频显示模式切换到所述镜子模式。

7.根据权利要求5所述的显示装置(10)，其中，所述控制系统(16)被配置为接受指示所述视频显示模式或所述镜子模式的用户指令。

8.根据权利要求1所述的显示装置(10)，其中，所述第二液晶(42)被配置为利用施加到所述第二液晶(42)的电压将光的相位调节大约90度。

9.根据权利要求1所述的显示装置(10)，其中，所述显示装置(10)包括液晶显示电视。

10.一种管理显示单元(10)中的光的方法，所述方法包括：

使入射光极化；

如果所述显示单元(10)处于第一状态，则将极化后的光的相位移位大约九十度；

如果所述显示单元处于第二状态，则反射所述极化后的光；以及

如果所述显示单元处于所述第一状态，则使相移后的光穿过第一液晶(36)中的多个像素位置。

11.根据权利要求10所述的方法，包括：

将所述相移后的光的相位移位大约九十度；以及

吸收所述相移后的光。

12.根据权利要求10所述的方法，包括：使所述相移后的光进入到所述显示单元(10)的背光区。

13.根据权利要求10所述的方法，包括：如果所述显示单元(10)处于所述第一状态，则将电压施加到第二液晶(42)，其中，当将所述电压施加到所述第二液晶(42)时，配置所述第二液晶(42)将所述极化后的光的相位移位大约九十度。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二状态包括镜子模式。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一状态包括视频显示模式。

16.一种制造显示单元(10)的方法，所述方法包括：

提供第一吸收式偏振器(30)；

邻近所述第一吸收式偏振器(30)布置第一液晶(32)；

邻近所述第一液晶(32)布置第二吸收式偏振器(38)，其中，使所述第二吸收式偏振器(38)与所述第一吸收式偏振器交叉极化；

邻近所述第二吸收式偏振器(38)布置反射式偏振器(40)；

邻近所述反射式偏振器(40)布置第二液晶(42)；以及

邻近所述第二液晶(42)布置第三吸收式偏振器(48)，其中，使所述第三吸收式偏振器与所述反射式偏振器(40)交叉极化。

17.根据权利要求16所述的方法，包括：将控制系统(16)连接至所述第二液晶，其中，配置所述控制系统(16)将电压施加到所述第二液晶(42)，以使所述显示装置(10)从镜子模式切换到视频显示模式。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，邻近所述反射式偏振器(40)布置第二液晶(42)包括：布置单个单元液晶。

19.根据权利要求16所述的方法，包括：用于制造液晶显示电视的方法。

20.根据权利要求16所述的方法，包括：将所述第一吸收式偏振器(18)连接至背光(12)。