CN102778776B - 光学镀膜型近晶相液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学镀膜型近晶相液晶显示器，它包括液晶显示模块，液晶显示模块一侧设有背板，在液晶显示模块与背板之间设有增强显示对比度的光学镀膜模块，其中：液晶显示模块包括第一基体层和第二基体层，第一与第二基体层之间设有混合层，第一基体层朝向混合层的一侧设有第一导电电极层，第二基体层朝向混合层的一侧设有第二导电电极层，第一导电电极层、第二导电电极层分别由M、N个电极组成，该M个电极与N个电极之间形成用于显示图像的像素点阵列。本发明显示对比度高，无需背光源，在灯光、日光下即可观看，视角宽，无辐射，图像显示效果好，省电，环保，可作为电子纸类和户外广告显示类产品。

Description

光学镀膜型近晶相液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种近晶相液晶显示器，尤指一种可提高显示对比度的光学镀膜型近晶相液晶显示器。

背景技术

液晶显示器是目前最有发展前景的平板显示器件之一，传统的液晶显示器都是被动显示，即透射型显示，只有在外加背光源的条件下才能进行显示，但是背光源的功耗是液晶本身功耗的几百倍以上，十分耗能。随着液晶技术的发展，各种液晶材料层出不穷，其中不需要背光源的反射型液晶凭借其低功耗特性具有绝对优势。中国发明专利“近晶态液晶显示屏显示用驱动电路”(专利号为ZL200710304409.2)中的近晶态液晶显示屏(即近晶相液晶显示屏)正是一种采用了反射型液晶——近晶态液晶(又称为近晶相液晶)制成的无需背光源的反射型显示装置。近晶态液晶显示屏以其特有的薄膜表面特性和反射型显示原理，实现了一种无需背光、结构简单、视角广泛、画面平稳、真正安全环保、省电的显示装置，并且其具有长期记忆功能和使用者不易疲劳等优点，在显示器的行列中处于领先地位。

但是，已有的近晶态液晶显示屏也存在如下一些缺点：第一，入射光可在两个基板间直接反射出，光线在基板间的反射次数少，易造成显示屏的亮度对比度缺陷(例如，雾状避光状态下的液晶分子无法收集到更多光线来进行散射)，液晶显示屏的亮度较低，雾状避光状态与全透明状态间的对比度较低，显示屏的清晰度较差，无法广泛应用于日常的阅读和观看中。第二，已有的近晶态液晶显示屏的背板一般为一层带黑色背景的独立背板，存在漏光、眩光等问题，给两个基板间的光线反射带来不良影响，造成显示屏的视觉效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学镀膜型近晶相液晶显示器，该显示器因增设的光学镀膜模块而增强了显示对比度，且其能耗低、环保，是理想的电子纸类和户外广告显示类产品。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种光学镀膜型近晶相液晶显示器，其特征在于：它包括液晶显示模块，该液晶显示模块的一侧设有背板，在该液晶显示模块与该背板之间设有增强显示对比度的光学镀膜模块，其中：该液晶显示模块包括第一基体层和第二基体层，该第一基体层与该第二基体层之间设有混合层，该第一基体层朝向该混合层的一侧设有第一导电电极层，该第二基体层朝向该混合层的一侧设有第二导电电极层，该第一导电电极层和第二导电电极层与驱动控制电路连接，该第一导电电极层、第二导电电极层分别由M、N个电极组成，该M个电极与N个电极之间形成用于显示图像的像素点阵列；该混合层由近晶相液晶、导电物、隔离物混合而成，或者，该混合层包括封装在聚合物结构中由近晶相液晶、导电物和隔离物组成的混合物，其中：

当该混合层由近晶相液晶、导电物、隔离物混合而成时：该近晶相液晶为带硅基的化合物、四氰基四辛基联苯或四乙酸癸酯四氰基联苯中的任一种或任几种的混合，该导电物为带导电特性的无机纳米粒子、碳纳米管、石墨烯、碳酸钠、十六烷基三乙基溴化铵乙基三苯基碘化膦、(二茂铁基甲基)三甲基碘化铵、1，2-二甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、四乙基胺对甲苯磺酸酯、苯基三乙基碘化铵、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、双(四正丁基胺)双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)钯(II)、四正丁基合双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)镍(III)、双(四正丁基铵)合双(1，3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)锌、双(四正丁基铵)合四氰基二苯酚醌二甲烷、四丁基溴化铵、十六烷基高氯酸铵、十六烷基溴化四铵、1-丁基-3-甲基咪唑四氯高铁酸盐、甲基三苯基碘化鳞或四苯基碘化膦中的任一种或任几种的混合，该隔离物为聚酯类材料或聚苯乙烯类高分子材料或玻璃材质制成的隔离球或隔离棒，该混合层的组成为：该近晶相液晶占混合总重量的0.0002％-99.99％，该导电物占混合总重量的0.0001％-10％，该隔离物占混合总重量的0.0001％-90％；

当该混合层包括封装在聚合物结构中由近晶相液晶、导电物和隔离物组成的混合物时：该近晶相液晶为带硅基的化合物、四氰基四辛基联苯或四乙酸癸酯四氰基联苯中的任一种或任几种的混合，该导电物为带导电特性的无机纳米粒子、碳纳米管、石墨烯、碳酸钠、十六烷基三乙基溴化铵乙基三苯基碘化膦、(二茂铁基甲基)三甲基碘化铵、1，2-二甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、四乙基胺对甲苯磺酸酯、苯基三乙基碘化铵、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、双(四正丁基胺)双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)钯(II)、四正丁基合双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)镍(III)、双(四正丁基铵)合双(1，3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)锌、双(四正丁基铵)合四氰基二苯酚醌二甲烷、四丁基溴化铵、十六烷基高氯酸铵、十六烷基溴化四铵、1-丁基-3-甲基咪唑四氯高铁酸盐、甲基三苯基碘化鳞或四苯基碘化膦中的任一种或任几种的混合，该隔离物为聚酯类材料或聚苯乙烯类高分子材料或玻璃材质制成的隔离球或隔离棒，该聚合物结构由单分子体材料或聚合分子材料通过直接印刷或刻蚀或纳米压印或喷撒打点在相应层的内侧面上，热固化或紫外固化为具有设定结构的聚合分子材料而形成，该单分子体材料为环氧树脂、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯类单体中的任一种，该混合层的组成为：该近晶相液晶占混合总重量的0.0002％-99.99％，该聚合分子材料占混合总重量的0.0001％-80％，该导电物占混合总重量的0.0001％-10％，该隔离物占混合总重量的0.0001％-80％。

本发明的优点是：

与不设置光学镀膜模块的本发明相比，本发明因设置有光学镀膜模块，其显示对比度可提高20％左右，并且，当光学镀膜模块由两个或两个以上的光学镀膜层构成时，显示对比度随着光学镀膜层的层数增加而有所增加。本发明无需背光源，在灯光、日光下即可观看，无需偏光片，属于反射型屏幕，显示对比度高，视角宽，无辐射，图像显示效果好，省电，环保，可作为电子纸类和户外广告显示类产品。另外，本发明可通过设置背板颜色或添加二色性染料的方式来实现彩色图像的显示。

附图说明

图1是本发明光学镀膜型近晶相液晶显示器的组成示意图；

图2是排列成横竖点阵列状的第一和第二导电电极层示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明光学镀膜型近晶相液晶显示器包括液晶显示模块100，该液晶显示模块100的一侧设有背板200，在该液晶显示模块100与该背板200之间设有增强显示对比度的光学镀膜模块300，其中：该液晶显示模块100包括第一基体层111和第二基体层112，该第一基体层111与该第二基体层112之间设有混合层113，该第一基体层111朝向该混合层113的一侧设有第一导电电极层114，该第二基体层112朝向该混合层113的一侧设有第二导电电极层115，该第一导电电极层114和第二导电电极层115的控制端与驱动控制电路(图中未示出)的相应控制端子连接，该第一导电电极层114、第二导电电极层115分别由M、N个电极(M、N为正整数，可相同或不同)组成，该M个电极与N个电极之间形成用于显示图像(静态)的像素点阵列。

如图1，在实际实施时，液晶显示模块100与光学镀膜模块300间可通过透明的粘结层(采用UV胶、OCA胶等)连接，或者，液晶显示模块100与光学镀膜模块300间可通过固定装置(透明)连接，该固定装置使得液晶显示模块100与光学镀膜模块300间增加一层用于增强折射而提高显示效果的空气层；光学镀膜模块300与背板200间可通过透明的粘结层(采用UV胶、OCA胶等)连接，或者，光学镀膜模块300与背板200间可通过固定装置(透明)连接，该固定装置使得光学镀膜模块300与背板200间增加一层用于增强折射而提高显示效果的空气层。

第一基体层111、第二基体层112可为透明的高分子薄膜或玻璃。第一基体层111、第二基体层112可同时为玻璃制成或同时为高分子薄膜制成，当然，也可一个为玻璃制成，另一个为高分子薄膜制成。高分子薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethykeneterephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)或聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，PMMA)中的任一种。若第一基体层111、第二基体层112为塑料制成，则塑料可为透明塑料薄膜或透明硬塑料板。该第一、第二基体层111、112的厚度范围为大于0cm且小于等于5cm。该第一、第二基体层111、112上可镀设或贴设有增透膜，如抗反射膜AR或抗眩光膜AG，也可设有微球状颗粒薄膜，还可掺杂金属粒子或其他粒子来增加光强度或透光性。另外，若第一基体层111、第二基体层112为玻璃制成，其还可以进行雾化处理。

第一导电电极层114、第二导电电极层115是透明的，其材料可为ITO(氧化铟锡)，也可为由碳纳米管掺杂的聚合物分子材料等具备透明导电性能的有机材料、无机材料或复合材料制成，或者在上述两种材料中的任一种的基础上添加含铜、银、金、碳等金属或非金属中的任一种或任几种构成的导电材料制成。第一导电电极层114、第二导电电极层115的电极形状可任意，各个电极的形状可相同或不同。在实际应用中，一般地，如图2所示，第一导电电极层114由M个平行排列的条状行电极1141组成，第二导电电极层115由N个平行排列的条状列电极1151组成，该M个行电极1141与N个列电极1151相正交，以形成一个M×N的像素点阵列(图2中示出的标号120表示一个像素点)。

对于混合层113而言，该混合层113的厚度为微米级，一般为2微米～30微米，其可有两种组分组成形式。

第一种组分组成形式是该混合层113由近晶相液晶(近晶相液晶又可称为近晶态液晶，微观下为近晶相液晶分子，见下述)、导电物、隔离物混合而成。近晶相液晶为A类近晶相液晶，例如，带硅基的化合物、四氰基四辛基联苯或四乙酸癸酯四氰基联苯中的任一种或任几种的混合。导电物为带导电特性的无机纳米粒子、碳纳米管、石墨烯、碳酸钠、十六烷基三乙基溴化铵乙基三苯基碘化膦、(二茂铁基甲基)三甲基碘化铵、1，2-二甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、四乙基胺对甲苯磺酸酯、苯基三乙基碘化铵、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、双(四正丁基胺)双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)钯(II)、四正丁基合双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)镍(III)、双(四正丁基铵)合双(1，3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)锌、双(四正丁基铵)合四氰基二苯酚醌二甲烷、四丁基溴化铵、十六烷基高氯酸铵、十六烷基溴化四铵、1-丁基-3-甲基咪唑四氯高铁酸盐、甲基三苯基碘化鳞或四苯基碘化膦中的任一种或任几种的混合。隔离物为聚酯类材料或聚苯乙烯类高分子材料或玻璃材质制成的透明的隔离球或隔离棒。

第一种组分组成形式的混合层113的组成为：近晶相液晶占混合总重量的0.0002％-99.99％，导电物占混合总重量的0.0001％-10％，隔离物占混合总重量的0.0001％-90％。例如，该近晶相液晶可占混合总重量的99.99％，该导电物占混合总重量的0.0001％，隔离物占混合总重量的0.0099％。又例如，该近晶相液晶可占混合总重量的0.0002％，该导电物占混合总重量的9.9998％，隔离物占混合总重量的90％。再例如，该近晶相液晶可占混合总重量的89.9999％，该导电物占混合总重量的10％，隔离物占混合总重量的0.0001％。再例如，该近晶相液晶可占混合总重量的15％，该导电物占混合总重量的7％，隔离物占混合总重量的78％。再例如，较佳地，该近晶相液晶可占混合总重量的80％，该导电物占混合总重量的7％，隔离物占混合总重量的13％。

对于第一种组分组成形式的混合层而言：导电物主要是增加混合层113的导电性，在电压作用下导电物被驱动产生运动而改变近晶相液晶分子的排列形态，从而改变近晶相液晶的光电性能，所以导电物的用量应适量。若导电物占混合总重量的比例小于0.0001％，则由于导电物太少，导电物中的离子根据行列电极间电势差变化产生的往复运动无法改变近晶相液晶分子的排列形态，即无法控制像素点的颜色显示。若该导电物占混合总重量的比例大于10％，则第一与第二导电电极层之间将有可能因为大量的导电物而短路、无法驱动，同时，大量的导电物会使混合层113的电阻率降低，影响了其使用寿命。隔离物是起支撑作用的，用来控制混合层113的厚度。在实际应用中，隔离物的用量少些为宜，只要能达到控制混合层113厚度的作用即可。隔离物的直径即是混合层的厚度，隔离物的数量应根据预达到的混合层厚度和采用球或棒的选择而适当确定。当近晶相液晶分子规则排列时，由于隔离物的光折射系数与近晶相液晶分子的光折射系数非常相近，所以隔离物不会影响光线的透射性，近晶相液晶分子的光学属性不会受到影响，而且隔离物也不会影响本发明的散光性和“多稳态”特性。而近晶相液晶是起到调光、图像显示作用的，因此，在实际应用中，近晶相液晶的用量较多为宜。

第二种组分组成形式是该混合层113包括封装在聚合物结构(微观下由聚合分子构成，见下述)中由近晶相液晶、导电物和隔离物组成的混合物。近晶相液晶为A类近晶相液晶，例如，带硅基的化合物、四氰基四辛基联苯或四乙酸癸酯四氰基联苯中的任一种或任几种的混合。导电物为带导电特性的无机纳米粒子、碳纳米管、石墨烯、碳酸钠、十六烷基三乙基溴化铵乙基三苯基碘化膦、(二茂铁基甲基)三甲基碘化铵、1，2-二甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、四乙基胺对甲苯磺酸酯、苯基三乙基碘化铵、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、双(四正丁基胺)双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)钯(II)、四正丁基合双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)镍(III)、双(四正丁基铵)合双(1，3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)锌、双(四正丁基铵)合四氰基二苯酚醌二甲烷、四丁基溴化铵、十六烷基高氯酸铵、十六烷基溴化四铵、1-丁基-3-甲基咪唑四氯高铁酸盐、甲基三苯基碘化鳞或四苯基碘化膦中的任一种或任几种的混合。隔离物为聚酯类材料或聚苯乙烯类高分子材料或玻璃材质制成的透明的隔离球或隔离棒。聚合物结构是透明的，其由单分子体材料或(热塑性)聚合分子材料通过直接印刷或刻蚀或纳米压印或喷撒打点在第一和/或第二导电电极层的内侧面上，热固化或紫外固化为具有设定结构的聚合分子材料而形成，该单分子体材料为环氧树脂、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯类单体中的任一种。该聚合物结构形成有容纳近晶相液晶、导电物和隔离物组成的混合物的容纳腔室，聚合物结构可以是规则的球状、微圆柱状、丝状、半球状、平行条状、立方体、长方体、交叉线装、网络结构(如六角蜂窝墙结构)、方形格子结构、不规则多边形结构或上述多种结构的混合结构中的任一种，该聚合物结构可以是均匀的，也可是不均匀的。该聚合物结构与近晶相液晶、导电物和隔离物之间可以是相互混溶、分散、相互接触或间隔等。

第二种组分组成形式的混合层的组成为：近晶相液晶占混合总重量的0.0002％-99.99％，聚合分子材料占混合总重量的0.0001％-80％，导电物占混合总重量的0.0001％-10％，隔离物占混合总重量的0.0001％-80％。例如，近晶相液晶占混合总重量的99.99％，聚合分子材料占混合总重量的0.0098％，导电物占混合总重量的0.0001％，隔离物占混合总重量的0.0001％。又例如，近晶相液晶占混合总重量的0.0002％，聚合分子材料占混合总重量的45％，导电物占混合总重量的9.9998％，隔离物占混合总重量的45％。又例如，近晶相液晶占混合总重量的15％，聚合分子材料占混合总重量的80％，导电物占混合总重量的3％，隔离物占混合总重量的2％。又例如，近晶相液晶占混合总重量的85％，聚合分子材料占混合总重量的0.0001％，导电物占混合总重量的10％，隔离物占混合总重量的4.9999％。又例如，近晶相液晶占混合总重量的15％，聚合分子材料占混合总重量的3％，导电物占混合总重量的2％，隔离物占混合总重量的80％。又例如，近晶相液晶占混合总重量的55％，聚合分子材料占混合总重量的30％，导电物占混合总重量的5％，隔离物占混合总重量的10％。

对于第二种组分组成形式的混合层而言：导电物主要是增加混合层113的导电性，在电压作用下导电物被驱动产生运动而改变近晶相液晶分子的排列形态，从而改变近晶相液晶的光电性能，所以导电物的用量应适量。若导电物占混合总重量的比例小于0.0001％，则由于导电物太少，导电物中的离子根据行列电极间电势差变化产生的往复运动无法改变近晶相液晶分子的排列形态，即无法控制像素点的颜色显示。若该导电物占混合总重量的比例大于10％，则第一与第二导电电极层之间将有可能因为大量的导电物而短路、无法驱动，同时，大量的导电物会使混合层113的电阻率降低，影响了其使用寿命。隔离物是起支撑作用的，用来控制混合层113的厚度。在实际应用中，隔离物的用量少些为宜，只要能达到控制混合层113厚度的作用即可。隔离物的直径即是混合层的厚度，隔离物的数量应根据预达到的混合层厚度和采用球或棒的选择而适当确定。当近晶相液晶分子规则排列时，由于隔离物的光折射系数与近晶相液晶分子的光折射系数非常相近，所以隔离物不会影响光线的透射性，近晶相液晶分子的光学属性不会受到影响，而且隔离物也不会影响本发明的散光性和“多稳态”特性。聚合物结构是起粘合并支撑两个基体层作用的。在混合层113中，当近晶相液晶分子规则排列时，由于聚合分子的光折射系数与近晶相液晶分子的光折射系数非常相近，所以聚合分子不会影响光线的透射性，近晶相液晶分子的光学属性不会受到影响，即不会影响调光能力(指透光能力和散光能力)，当近晶相液晶分子不规则排列时，光线不会透射过混合层113是因为近晶相液晶分子本身的分子轴两个方向上的光折射系数不同而形成的，与聚合分子无关。而本发明的“多稳态”特性是近晶相液晶分子的属性，与聚合分子无关。但是，聚合分子材料越多，用于图像显示的面积所占整体比例就越小，显示效果自然就会变差。因此，在实际应用中，聚合分子材料的用量适量为宜，不能太多。而近晶相液晶是起到调光、图像显示作用的，因此，在实际应用中，近晶相液晶的用量较多为宜。

在实际制作时，第一、第二导电电极层114、115可采用溅镀在相应层表面上的方式制作，混合层113可采用灌制夹层的方式或涂覆的方式制作。

如图1所示，光学镀膜模块300由至少一个光学镀膜层构成。光学镀膜层的数量可控制在1-1000个，光学镀膜模块300的厚度控制在0.001μm-10000μm。当光学镀膜模块300由两个或两个以上的光学镀膜层构成时，光学镀膜模块300由两个或两个以上的光学镀膜层层叠形成，该两个或两个以上的光学镀膜层的结构组成相同或不同。

对于由两个或两个以上的光学镀膜层构成的光学镀膜模块300而言，相邻的两个光学镀膜层间可通过透明的粘结层(采用UV胶、OCA胶等)连接，或者，相邻的两个光学镀膜层间可通过固定装置(透明)连接，该固定装置使得相邻的两个光学镀膜层间增加一层用于增强折射而提高显示效果的空气层。

光学镀膜层的结构组成为：该光学镀膜层包括透明的基板，该基板的一侧或两侧上镀覆透明的增光镀膜。

该基板为透明的高分子薄膜或玻璃。高分子薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯中的任一种。该增光镀膜为镀覆的金属或金属氧化物。金属为铝、金、银、锌或锡中的任一种或任几种的混合，金属氧化物为二氧化硅(Silicon Dioxide)、二氧化钛(Titanium Dioxide)、氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化锌铝(Aluminum Zinc Oxide，AZO)、掺氟二氧化锡(F-doped Tin Oxide，FTO)或多元透明导电氧化物(TransparentConducting Oxide，TCO)中的任一种。

另外，基板与增光镀膜间可预先镀设有一个利于增光镀膜镀覆的透明中间层，该中间层的厚度控制在0.0001μm-200μm，该中间层为氧化铝、二氧化硅、氧化锌或聚酰亚胺中的任一种。

如图1，背板200可为黑色或其他颜色的背板。例如，若本发明采用黑色背板，则本发明可实现黑白显示效果。再例如，若本发明采用红色背板，则本发明可实现红白显示效果。

下面以具有M×N的像素点阵列(第一导电电极层114由M个平行排列的条状行电极1141组成，第二导电电极层115由N个平行排列的条状列电极1151组成，该M个行电极1141与N个列电极1151相正交)的本发明为例，说明本发明的图像显示原理。

对于一个像素点而言：

当通过驱动控制电路在第一导电电极层114的一个条状行电极1141与第二导电电极层115的一个条状列电极1151上施加低频高压电信号(例如100v、50Hz左右的正负双向脉冲，行列电极上施加的低频高压电信号叠加后形成的电压波形的电压幅值大于阈值电压幅值，阈值电压是为使近晶相液晶分子被驱动而发生排列形态改变的电压值，其是根据混合层的组成和厚度来确定的，一般为5V以上。)，电压作用时间不到1秒钟时，该行、列电极形成的像素点对应的混合层113部分中的近晶相液晶分子便发生扭转，形成乱序排列形态。因为近晶相液晶分子的各向相异性(即由于入射光线通过各液晶的长光轴不同，各液晶的光折射角度不同，因而各液晶的折射率不同)，使得从外面入射各近晶相液晶分子的光线(日光或灯光)的折射存在着很大的差异，即在该微薄厚度的混合层部分内，光折射率产生着剧烈的变化，因而光线发生了强烈的散射，宏观上呈现一种如磨砂毛玻璃般的雾状避光状态，在背板200的映衬下，该像素点对外呈现为白色。进一步地说，入射到该混合层部分内后散射出的光线一部分射出本发明，而另一部分射向光学镀膜模块300后，又会被光学镀膜模块300反射回混合层部分内而继续进行散射，这样，混合层部分内的光线散射强度便加大了，因此，该像素点显示出的白色亮度被增强，且增大了本发明的可视角度。若光学镀膜模块300采用多层结构，则射入其内的光线还会经过多次折射或反射后再射回混合层部分，这样，就更加增大了该混合层部分内的光线散射强度。

当通过驱动控制电路在第一导电电极层114的一个条状行电极1141与第二导电电极层115的一个条状列电极1151上施加高频高压电信号(例如100v、1kHz左右的正负双向脉冲，行列电极上施加的高频高压电信号叠加后形成的电压波形的电压幅值大于阈值电压幅值)，电压作用时间不到1秒钟时，该行、列电极形成的像素点对应的混合层113部分中的近晶相液晶分子便变为规则排列形态，此时，近晶相液晶分子的长光轴垂直于第一、第二导电电极层114、115平面，入射各近晶相液晶分子的光线的折射不产生剧烈变化，宏观呈现一种全透明状态，从外面入射的光线可以自由透过该混合层113部分，光学镀膜模块300不会对光线产生遮挡，光线同样自由透过该光学镀膜模块300，在背板200的映衬下，背板200吸收透射过该混合层113部分、光学镀膜模块300并与其相应的波长范围内的光线，因此，该像素点对外呈现为背板200的颜色。

当然，通过合理控制某一像素点对应的行、列电极上的电压信号(如幅值大小、频率、脉冲对个数和作用时间等)，还可使该像素点对应的混合层部分中的近晶相液晶分子的排列形态变为部分扭曲，以产生不同程度的散光效应，宏观表现为在雾状避光状态与全透明状态两个状态间产生具有不同灰度阶的多种渐进状态，如半透明状态等，从而使该像素点可呈现出不同灰度的某种颜色(根据背板200颜色而定)。

对于本发明整体来说，可逐行扫描驱动(也可采用其他顺序扫描驱动，例如逆序、随机等)行电极1141，在驱动一个行电极1141的同时相应驱动各个列电极1151，使各个像素点逐行变为所需显示状态，从而使得本发明显示出所需的静态文字或图案。上述扫描驱动方法为公知技术，不在这里详述。

当给第一、第二导电电极层114、115的各个电极加载电压信号且像素点被驱动发生变化后，便可撤去施加的电压信号。而像素点的这种光效应的保持是不需要电压信号来维持的，即撤去电压信号后，像素点仍能够保持加载电压信号时产生的光效应，而作用的电压信号只是为了改变近晶相液晶分子的排列形态。在本发明中，将这种不需要电驱动而维持光效应的状态称为“多稳态”或“准静态”。而这种“多稳态”是因为混合层113中添加了导电物，当施加电压信号时，带导电特性的导电物中的离子根据电势差变化产生往复运动，这种运动可以改变液晶分子的排列形态，而变化后的液晶分子排列形态并不需要离子的持续运动来维持，是稳定的。

由上可以看到，本发明在液晶显示模块100与背板200之间设置了光学镀膜模块300，光学镀膜模块300使得白色像素点(对应的混合层部分为雾状避光状态)的亮度增强了，而光学镀膜模块300并没有太大改变(实际中可认为没有改变)呈现为背板200颜色的像素点(对应的混合层部分为全透明状态)的亮度，因此，白色像素点与背板200颜色的像素点之间的对比度显著增强，提升了不同颜色的像素点间的显示对比度，图像显示清晰度提高了，并且，光学镀膜模块300同时也增大了图像的显示角度，扩大了观看视角。

在实际设计中，混合层113内还可混合有二色性染料，较佳地，二色性染料可占混合总重量的5％，通过将适量的二色性染料混合入混合层113，可使本发明的混合层实现全透明、有色遮光、各种有色灰度阶之间的切换。

对于混合层113中混合有二色性染料的本发明而言：当一个像素点对应的混合层部分为雾状避光状态时，该像素点呈现为其对应的混合层部分内添加的二色性染料的颜色；当一个像素点对应的混合层部分为全透明状态时，该像素点呈现为背板200的颜色。混合层113中混合有二色性染料的本发明的图像显示原理和光学镀膜模块300带来的有益效果与未添加二色性染料的本发明是基本相同的，因此，不再在这里详述。

关于混合层内的调光原理(如近晶相液晶分子如何被驱动进行相应的排列)还可参阅专利申请号为200710175959.9的中国发明专利申请“一种电控调光介质”以及专利申请号为200810102000.7的中国发明专利申请“电控调光介质”等中的相应描述来理解。

本发明的优点是：

1、与不设置光学镀膜模块的本发明相比，本发明因设置有光学镀膜模块，其显示对比度可提高约20％左右，并且，当光学镀膜模块由两个或两个以上的光学镀膜层构成时，显示对比度随着光学镀膜层的层数增加而有所增加。本发明无需背光源，在灯光、日光下即可观看，无需偏光片，属于反射型屏幕，显示对比度高，视角宽，图像显示效果好，可作为电子纸类和户外广告显示类产品。

2、本发明可通过设置背板颜色或添加二色性染料的方式来实现彩色图像的显示。

3、由于本发明设计有混合层，因而，其具有因混合层而带来的许多优点，例如，多稳态特性，能耗低，无电磁辐射，健康环保，切换速度快等。

上述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光学镀膜型近晶相液晶显示器，其特征在于：它包括液晶显示模块，该液晶显示模块的一侧设有背板，在该液晶显示模块与该背板之间设有增强显示对比度的光学镀膜模块，其中：该液晶显示模块包括第一基体层和第二基体层，该第一基体层与该第二基体层之间设有混合层，该第一基体层朝向该混合层的一侧设有第一导电电极层，该第二基体层朝向该混合层的一侧设有第二导电电极层，该第一导电电极层和第二导电电极层与驱动控制电路连接，该第一导电电极层、第二导电电极层分别由M、N个电极组成，该M个电极与N个电极之间形成用于显示图像的像素点阵列；该混合层由近晶相液晶、导电物、隔离物混合而成，或者，该混合层包括封装在聚合物结构中由近晶相液晶、导电物和隔离物组成的混合物，其中：

当该混合层由近晶相液晶、导电物、隔离物混合而成时：

该近晶相液晶为带硅基的化合物、四氰基四辛基联苯或四乙酸癸酯四氰基联苯中的任一种或任几种的混合，

该导电物为带导电特性的无机纳米粒子、碳纳米管、石墨烯、碳酸钠、十六烷基三乙基溴化铵乙基三苯基碘化膦、(二茂铁基甲基)三甲基碘化铵、1，2-二甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、四乙基胺对甲苯磺酸酯、苯基三乙基碘化铵、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、双(四正丁基胺)双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)钯(II)、四正丁基合双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)镍(III)、双(四正丁基铵)合双(1，3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)锌、双(四正丁基铵)合四氰基二苯酚醌二甲烷、四丁基溴化铵、十六烷基高氯酸铵、十六烷基溴化四铵、1-丁基-3-甲基咪唑四氯高铁酸盐、甲基三苯基碘化鳞或四苯基碘化膦中的任一种或任几种的混合，

该隔离物为聚酯类材料或聚苯乙烯类高分子材料或玻璃材质制成的隔离球或隔离棒，

该混合层的组成为：该近晶相液晶占混合总重量的0.0002％-99.99％，该导电物占混合总重量的0.0001％-10％，该隔离物占混合总重量的0.0001％-90％；

当该混合层包括封装在聚合物结构中由近晶相液晶、导电物和隔离物组成的混合物时：

该近晶相液晶为带硅基的化合物、四氰基四辛基联苯或四乙酸癸酯四氰基联苯中的任一种或任几种的混合，

该导电物为带导电特性的无机纳米粒子、碳纳米管、石墨烯、碳酸钠、十六烷基三乙基溴化铵乙基三苯基碘化膦、(二茂铁基甲基)三甲基碘化铵、1，2-二甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、四乙基胺对甲苯磺酸酯、苯基三乙基碘化铵、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、双(四正丁基胺)双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)钯(II)、四正丁基合双(1，3-二噻环戊二烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)镍(III)、双(四正丁基铵)合双(1，3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4，5-二硫醇)锌、双(四正丁基铵)合四氰基二苯酚醌二甲烷、四丁基溴化铵、十六烷基高氯酸铵、十六烷基溴化四铵、1-丁基-3-甲基咪唑四氯高铁酸盐、甲基三苯基碘化鳞或四苯基碘化膦中的任一种或任几种的混合，

该隔离物为聚酯类材料或聚苯乙烯类高分子材料或玻璃材质制成的隔离球或隔离棒，

该聚合物结构由单分子体材料或聚合分子材料通过直接印刷或刻蚀或纳米压印或喷撒打点在相应层的内侧面上，热固化或紫外固化为具有设定结构的聚合分子材料而形成，该单分子体材料为环氧树脂、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯类单体中的任一种，

该混合层的组成为：该近晶相液晶占混合总重量的0.0002％-99.99％，该聚合分子材料占混合总重量的0.0001％-80％，该导电物占混合总重量的0.0001％-10％，该隔离物占混合总重量的0.0001％-80％。

2.如权利要求1所述的光学镀膜型近晶相液晶显示器，其特征在于：

所述光学镀膜模块由至少一个光学镀膜层构成；当所述光学镀膜模块由两个或两个以上的光学镀膜层构成时，所述光学镀膜模块由两个或两个以上的光学镀膜层层叠形成，该两个或两个以上的光学镀膜层的结构组成相同或不同。

3.如权利要求2所述的光学镀膜型近晶相液晶显示器，其特征在于：

对于由所述两个或两个以上的光学镀膜层构成的所述光学镀膜模块，相邻的两个所述光学镀膜层间通过透明的粘结层连接，或者，相邻的两个所述光学镀膜层间通过固定装置连接，该固定装置使得相邻的两个所述光学镀膜层间增加一层用于增强光线折射的空气层。

4.如权利要求2所述的光学镀膜型近晶相液晶显示器，其特征在于：

所述光学镀膜层包括透明的基板，该基板的一侧或两侧上镀覆增光镀膜；该基板为高分子薄膜或玻璃；该增光镀膜为金属或金属氧化物。

5.如权利要求4所述的光学镀膜型近晶相液晶显示器，其特征在于：

所述基板与所述增光镀膜间设有利于所述增光镀膜镀覆的中间层，该中间层为氧化铝、二氧化硅、氧化锌或聚酰亚胺中的任一种。

6.如权利要求4或5所述的光学镀膜型近晶相液晶显示器，其特征在于：

所述高分子薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯中的任一种；

所述金属为铝、金、银、锌或锡中的任一种或任几种的混合；

所述金属氧化物为二氧化硅、二氧化钛、氧化铟锡、氧化锌铝、掺氟二氧化锡或多元透明导电氧化物中的任一种。

7.如权利要求1至5中任一项所述的光学镀膜型近晶相液晶显示器，其特征在于：

所述液晶显示模块与所述光学镀膜模块间通过透明的粘结层连接，或者，所述液晶显示模块与所述光学镀膜模块间通过固定装置连接，该固定装置使得所述液晶显示模块与所述光学镀膜模块间增加一层用于增强光线折射的空气层；

所述光学镀膜模块与所述背板间通过透明的粘结层连接，或者，所述光学镀膜模块与所述背板间通过固定装置连接，该固定装置使得所述光学镀膜模块与所述背板间增加一层用于增强光线折射的空气层。

8.如权利要求1所述的光学镀膜型近晶相液晶显示器，其特征在于：

所述混合层混合有二色性染料。