CN102591063A - 一种透射反射可切换的液晶显示器 - Google Patents

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刘建华
程文凯
张克
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本发明属于液晶显示器技术领域，具体涉及一种透射反射可切换的液晶显示器。该液晶显示器结构为,在一种可透射可反射式(透反式)工作的液晶面板与背光板之间增加一块反射率可电调节的电控反射器。当反电控射器在控制电压下具有高反射率时,液晶面板可利用环境光进行反射式显示；当电控反射器的控制电压使其具有低反射率时,背光源可穿透反射器为液晶面提供光源进行透射式显示。这样可根据环境亮度进行相应的透反式切换,达到节能降耗的目的。

Description

一种透射反射可切换的液晶显示器
技术领域
本发明属于液晶显示器技术领域，具体涉及一种透射反射可切换的液晶显示器。
背景技术
液晶显示(LCD)技术发展到现阶段, 已经成为最重要的信息显示技术, 除了户外墙幕类型的显示之外, 液晶显示可以说是无处不在。当前, LCD 技术发展到了一个相对成熟的阶段, 无论从产量还是市场占有率都是前所未有的。但是随着人们工作生活节奏的加快, 对信息显示的即时性要求越来越高, LCD 技术的不完善方面便日渐明显, 比如室外明亮(或日光)环境下的显示可视性 (sunlight readability) 问题及相应的功耗(power consumption)问题, 以及由于当前LCD 技术结构本身造成的光能效率(light efficiency)极低(小于10%)的问题等. 这些都是LCD技术急待改进和提高的方面。
可视性, 概括地说也就是液晶显示的对比度(contrast ratio)，它分为两个方面, 一方面是正常显示条件下, 即环境亮度较低情况下的显示对比度，现在的透射式液晶显示技术已经很好地满足了一般的使用要求, 如电脑屏幕, 电视机, 及手机等。另一方面是在环境明亮, 或室外阳光照射情况下的显示对比度, 对这种情况, 目前的LCD 还不具有良好的显示效果。 要让一个液晶显示器在上述两种情况下同时具备较好的而且是一致的显示对比度, 即良好的显示可视性, 正是当前LCD 技术的一个难题。 
目前主流的LCD主要是以背光透射为工作方式的透射式显示, 为能具有良好的显示效果, 一般要求环境亮度应低于显示屏幕的发光亮度。在明亮环境下, 尤其是阳光强烈的室外, 要具有较好的可视性, 一个经典的解决办法是用反射式显示, 以充分利用环境中的光量来实现显示, 这不仅是一个显示技术问题, 也是节能的问题。 因此, 将两者结合而形成的所谓透反式液晶显示(Transflective LCD: TR-LCD)结构, 以便在不同的亮度场合使用不同的显示方式, 并达到无缝切换。 这方面国内外已经并且正在进行大量的研究和探索。
目前主要的研究方法是将屏幕上的液晶像素划分为透射和反射两个区域, 透射和反射显示中, 光线在各自的区域中传播。 从结构上讲,为了使反射光线和透射光线在液晶盒中具有相同的光程, 早期的透反式液晶像素具有不同的液晶层厚, 即双盒厚(dual cell gap(DCP))结构, 透射区的液晶层厚度是反射区的两倍。 这种液晶盒内由于基板不平整, 不仅影响液晶的有效定向, 增加了制造工艺上的复杂性, 并且造成不同的驱动响应速度及阈值电压, 因而影响两种显示效果的一致性。  
由于上术技术缺陷, 近年来,单一液晶盒厚(single cell gap, SCP)结构的TR-LCD 成为研究的主流, 即透射和反射部分具有相同的液晶层厚。
由于反射式液晶盒的固有结构决定了其对光能的有效反射效率比较低, 一般不超过35%, 若再加上彩色滤光膜, 则反射效率将不超过12.5%。 因此, 为提高对环境光能(尤其是对室外阳光的)利用效率, 应该扩大像素中有效反射的面积比率。
针对这一问题, Ki-Han Kim等提出了一种可切换的(switchable)透反式显示模式。其像素结构中不划分透射和反射区域, 而是将整个像素在不同的亮度环境下, 切换到相应的显示透射或反射模式。 这样可以最大限度地利用像素面积, 使透射和反射区都得到有效地利用。
Kim 的结构所利用的基本原理是胆甾相液晶(Choleteric Liquid Crystal, CLC)的焦锥结构的反射率随所加电场而改变的特性, 即反射率的特性电控[nature]。将一个聚合物稳定的CLC 层晶像素的下基板(或上基板), 加不同的电压. 当CLC 具有高反射率时, 可使液晶像素工作于反射模式, 而当所加电压使CLC具有高透射率时, 背光(backlight)可以通过像素层, 使之工作于透射模式下。 因此通过对CLC 层施加不同的电压可实现像素显示模式的切换。 
实际上, 反射率的可电控性, 不仅只有胆甾相液晶焦锥结构才有。 全息聚合物分散液晶(holographic polymer dispersed liquid crystal, HPDLC)的反射式Bragg 光栅同样具有这种电控性质。 V. P. Tondiglia报导了他们制备的HPDLC反射Bragg 光栅, 反射率达到99%. 根据光传播的耦合波理论, 决定Bragg光栅反射率的一个重要因素是光栅中相邻层物质的折射率差。 因此, 只要使用的电场使得HPDLC Bragg 光栅中液晶分子的取向发生改变, 就可以对其反射率进行调节。
发明内容
本发明的目的在于提出一种对环境光能利用效率高、节能效果好的液晶显示器。
本发明提出的液晶显示器，是基于反射式HPDLC Bragg光栅(Reflective HPDLC Bragg Grating: RHBG)的透反切换式液晶显示器，记为: RHBG-TR-LCD, 其基本结构如图1所示。它是在一种透反式液晶像素与背光板之间放置一反射率可电控的HPLDC光栅, 以实现透射和反射模式的电控切换。 这种结构与Kim的结构相比, 具有异曲同工的效力。 具体的工作原理见实施实例。
具体来说，本发明是一种透射反射可切换的透反式液晶显示器， 它是在一种常规的透反式液晶面板1与背光板3之间增加一块反射率可电调节的电控反射器2。
当电控反射器2的控制电压使其具有高反射率时, 液晶面板1可利用环境光进行反射式显示, 这时可以关闭背光板电源；当电控反射器2的控制电压使其具有低反射率时, 背光板3发出的光可穿透电控反射器2为液晶面提供光源进行透射式显示；这样可根据环境亮度进行相应的透反式切换, 达到节能降耗的目的。
本发明中，所述的液晶面板1为具有垂直排列((Homeotropic)Vertical Alignment: VA)、多畴垂直排列(Multiple vertical alignment: MVA)、面内切换(In plane switching: IPS)、边缘场切换(fringe field switching: FFS)方式工作的液晶面板。 面板中包括补偿膜。
本发明中，所述的电控反射器2采用反射式聚合物分散液晶Bragg 光栅(Reflective Holographic Polymer Dispersed Liquid Crystal Bragg Grating: RHBG)。
本发明中，所述的背光板3为通用液晶显示器背光板。
本发明提出的这液晶像素结构, 特别适合于强光或高亮度环境如户外的显示应用。 这种像素结构的液晶显示器, 可成为移动显示设备如手机, 平板电脑, 及户外的显示仪器中的显示屏。该种结构的显示屏能有效提高对环境光能的利用效率, 起到节能降耗并改善显示效果的作用。
附图说明
图1为透反切换式液晶显示面板结构示意图。
图2为具有可透反显示的垂直排列液晶盒结构示意图。
图3为透反切换式液晶显示工作示意图。其中，(a)反射式工作模式, (b)透射式工作模式。
图中标号：1为液晶显示面板，2为电控反射器，3为背光板，4为上圆偏振片，5为补偿膜(单轴 -c)，6为上玻璃基板，7为公共电极，8为液晶层，9为像素电极，10为下玻璃基板，11为下圆偏振片。
具体实施方式
根据本发明提出的透反可切换式液晶显示器, 用全息法制备一块反射式聚合物分散液晶Bragg 光栅, 并为其加配控制电源V及控制开关K，选择一种液晶显示面板结构, 如垂直排列的液晶盒, 结构示意如图2 所示。其结构自上而下依次为：上圆偏振片4，补偿膜(单轴 -c)5，上玻璃基板6，公共电极7，液晶层8，像素电极9，下玻璃基板10，下圆偏振片11。
再选择一块背光板按图1组装， 如图3 所示。K为电源开关，V为控制电源。
当电控反射器2的控制电源开关K打开时, 反射器具有高反射率, 此时液晶显示面板可利用环境光进行反射式显示, 而背光源关闭，如图3 (a)所示。
当电控反射器2的控制电源开关K闭合时, 反射器具有高透射率, 此时背光源开启, 液晶显示面板进行透射式显示，如图3 (b)所示。
这样可根据环境亮度进行相应的透反式切换, 达到节能降耗的目的。

Claims (4)

1.一种透射反射可切换的液晶显示器，其特征在于是在一种透反式液晶面板(1)与背光板(3)之间增加一块反射率可电调节的电控反射器(2)而组成；当电控反射器(2)的控制电压使其具有高反射率时, 液晶面板(1)利用环境光进行反射式显示, 这时可以关闭背光板电源；当电控反射器(2)的控制电压使其具有低反射率时, 背光板(3)发出的光穿透电控反射器(2)为液晶面提供光源进行透射式显示。
2.根据权利1要求所述的透射反射可切换的液晶显示器，其特征在于所述的液晶面板(1)为具有垂直排列、多畴垂直排列、面内切换、边缘场切换方式工作的透反式液晶面板, 面板中包括补偿膜。
3.根据权利1要求所述的透射反射可切换的液晶显示器，其特征在于所述的电控反射器(2)为反射式聚合物分散液晶Bragg 光栅。
4.根据权利1要求所述的透射反射可切换的液晶显示器，其特征在于所述的背光板(3) 为通用液晶显示器背光板。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103969872A (zh) * 2014-04-22 2014-08-06 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示装置
CN104914592A (zh) * 2015-05-18 2015-09-16 联想(北京)有限公司 电子设备及其控制方法
CN104992678A (zh) * 2015-06-19 2015-10-21 西安乾易企业管理咨询有限公司 一种手持设备液晶显示器强光下清楚显示的方法
CN107045224A (zh) * 2017-06-08 2017-08-15 深圳市澳柯瑞科技有限公司 一种户外显示方法、装置及系统
CN107580688A (zh) * 2015-05-21 2018-01-12 肯特显示器公司 增强亮度的电子手写板装置
CN109656068A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 武汉华星光电技术有限公司 一种显示装置
TWI765344B (zh) * 2020-09-11 2022-05-21 大陸商宸鴻科技（廈門）有限公司 顯示螢幕
US11495192B2 (en) 2020-09-29 2022-11-08 Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. Display device
CN117850090A (zh) * 2024-03-06 2024-04-09 汕头超声显示器技术有限公司 一种流媒体后视镜

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1314604A (zh) * 2000-03-22 2001-09-26 那纳须株式会社 液晶显示元件
US20080043187A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Nec Lcd Technologies, Ltd. Image display
US20090027603A1 (en) * 2005-02-03 2009-01-29 Samulski Edward T Low Surface Energy Polymeric Material for Use in Liquid Crystal Displays
CN201429468Y (zh) * 2009-02-01 2010-03-24 复旦大学 全息Bragg体光栅光谱仪
US20100149469A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Transflective liquid crystal display
CN201607596U (zh) * 2010-01-28 2010-10-13 深圳莱宝高科技股份有限公司 显示装置以及使用该显示装置的电子设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1314604A (zh) * 2000-03-22 2001-09-26 那纳须株式会社 液晶显示元件
US20090027603A1 (en) * 2005-02-03 2009-01-29 Samulski Edward T Low Surface Energy Polymeric Material for Use in Liquid Crystal Displays
US20080043187A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Nec Lcd Technologies, Ltd. Image display
US20100149469A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Transflective liquid crystal display
CN201429468Y (zh) * 2009-02-01 2010-03-24 复旦大学 全息Bragg体光栅光谱仪
CN201607596U (zh) * 2010-01-28 2010-10-13 深圳莱宝高科技股份有限公司 显示装置以及使用该显示装置的电子设备

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103969872A (zh) * 2014-04-22 2014-08-06 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示装置
CN104914592A (zh) * 2015-05-18 2015-09-16 联想(北京)有限公司 电子设备及其控制方法
CN107580688A (zh) * 2015-05-21 2018-01-12 肯特显示器公司 增强亮度的电子手写板装置
CN104992678A (zh) * 2015-06-19 2015-10-21 西安乾易企业管理咨询有限公司 一种手持设备液晶显示器强光下清楚显示的方法
CN107045224A (zh) * 2017-06-08 2017-08-15 深圳市澳柯瑞科技有限公司 一种户外显示方法、装置及系统
CN109656068A (zh) * 2018-12-29 2019-04-19 武汉华星光电技术有限公司 一种显示装置
CN109656068B (zh) * 2018-12-29 2020-11-24 武汉华星光电技术有限公司 一种显示装置
TWI765344B (zh) * 2020-09-11 2022-05-21 大陸商宸鴻科技（廈門）有限公司 顯示螢幕
US11495192B2 (en) 2020-09-29 2022-11-08 Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. Display device
CN117850090A (zh) * 2024-03-06 2024-04-09 汕头超声显示器技术有限公司 一种流媒体后视镜

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