CN103713421B - 一种液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，包括液晶显示面板、背光源和透反调节器，所述透反调节器设置于所述液晶显示面板与所述背光源之间，所述透反调节器具有透射模式和反射模式，当所述透反调节器处于所述透射模式时，能够透射所述背光源发射的光线，当所述透反调节器处于所述反射模式时，能够反射由所述液晶显示面板的观察侧进入的环境光。采用本发明的方案能够有效降低液晶显示装置的功耗。

Description

一种液晶显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示装置。

背景技术

近年来随着液晶显示（LCD）技术的不断完善，液晶显示装置逐渐遍布我们生活的每个角落，其以能耗低，易于平板化，环保等优势，占据显示领域非常重要的地位。

然而，在室外情况下，强烈的日光会使液晶显示装置的屏幕几乎不能使用。因此，解决液晶显示屏幕的室外可读性非常重要。目前，优化液晶显示屏幕室外可读性主要是通过增加屏幕亮度来实现，增加屏幕亮度使得液晶显示装置耗电量大大增加，缩短电池使用寿命及增加能耗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种液晶显示装置，在优化液晶显示屏幕室外可读性的同时，不增加液晶显示装置的能耗。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种液晶显示装置，包括液晶显示面板和背光源，还包括：

透反调节器，设置于所述液晶显示面板与所述背光源之间，所述透反调节器具有透射模式和反射模式，当所述透反调节器处于所述透射模式时，能够透射所述背光源发射的光线，当所述透反调节器处于所述反射模式时，能够反射由所述液晶显示面板的观察侧进入的环境光。

优选地，所述透反调节器包括：

容置体，包括一基板、第一阀门和第二阀门，所述基板上设置有金属层；

阀门控制器，用于控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启和关闭；

第一气体存储设备，通过所述第一阀门与所述容置体连接，当所述第一阀门开启时，所述第一气体存储设备中存储的第一气体进入所述容置体内，所述第一气体与处于不透明状态的所述金属层发生反应后，所述金属层由不透明状态变为透明状态，此时所述透反调节器处于所述透射模式；

第二气体存储设备，通过所述第二阀门与所述容置体连接，当所述第二阀门开启时，所述第二气体存储设备中存储的第二气体进入所述容置体内，所述第二气体与处于透明状态的金属层发生反应后，所述金属层由透明状态变为不透明状态，此时所述透反调节器处于所述反射模式。

优选地，所述液晶显示装置还包括：

光感应装置，用于感测环境光的强度；

所述阀门控制器，进一步用于在所述环境光的强度低于预设阈值时，控制所述第一阀门开启，并在所述第一阀门开启第一时长后，控制所述第一阀门关闭；在所述环境光的强度由低于所述预设阈值变为高于或等于所述预设阈值时，控制所述第二阀门开启，并在所述第二阀门开启第二时长后，控制所述第二阀门关闭。

优选地，所述液晶显示面板包括：阵列基板、彩膜基板以及填充与所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；

所述容置体还包括一框架，所述框架的一侧与设置有所述金属层的基板连接，另一侧与所述阵列基板连接。

优选地，所述容置体还包括一密封胶圈，设置于所述框架与所述阵列基板之间。

优选地，所述框架上设置有固定爪，通过所述固定爪与设置有所述金属层的基板固定连接。

优选地，所述金属层的厚度为100-1000埃。

优选地，所述金属层中的金属包括钙镁合金，所述第一气体为氢气，所述第二气体为氧气。

优选地，所述金属层中的金属还包括钯。

优选地，所述液晶显示装置还包括：

背光源控制模块，用于当所述透反调节器处于所述反射模式时，关闭所述背光源，当所述透反调节器处于所述透射模式时，开启所述背光源。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

通过在液晶显示面板与背光源之间设置透反调节器，可以在外界环境光的强度较高时（例如在室外或白天），使透反调节器处于反射模式，利用环境光实现显示，从而不需要增加屏幕亮度，有效降低液晶显示装置的功耗；在外界环境光的强度较低时（例如在室内或夜晚），使透反调节器处于透射模式，利用背光源的光线实现显示。

附图说明

图1为本发明实施例一的液晶显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二的液晶显示装置的结构示意图；

图3为本发明实施例的透反调节器的一结构示意图；

图4为本发明实施例二的透反调节器处于反射模式时液晶显示装置的工作状态示意图；

图5为本发明实施例二的透反调节器处于透射模式时液晶显示装置的工作状态示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供一种液晶显示装置，包括：液晶显示面板、透反调节器和背光源，其中，所述透反调节器设置于所述液晶显示面板与所述背光源之间。

所述透反调节器具有透射模式和反射模式，当所述透反调节器处于所述透射模式时，能够透射所述背光源发射的光线，当所述透反调节器处于所述反射模式时，能够反射由所述液晶显示面板的观察侧进入的环境光。

通过在液晶显示面板与背光源之间设置所述透反调节器，可以在外界环境光的强度较高时（例如在室外或白天），使透反调节器处于反射模式，利用环境光实现显示，从而不需要增加屏幕亮度，有效降低液晶显示装置的功耗；在外界环境光的强度较低时（例如在室内或夜晚），使透反调节器处于透射模式，利用背光源的光线实现显示。

上述透反调节器可以为多种类型的结构，下面举例进行说明。

实施例一

请参考图1，图1为本发明实施例一的液晶显示装置的结构示意图，本实施例的液晶显示装置包括：液晶显示面板10、透反调节器20和背光源30，其中，所述透反调节器20和所述背光源30均设置于所述液晶显示面板10的背向观察侧的一侧，所述透反调节器20设置于所述液晶显示面板10与所述背光源30之间。

所述透反调节器20包括：

容置体21，包括一基板211，所述容置体21上设有第一阀门（图未示出）和第二阀门（图未示出），所述基板211上设置有金属层212；

阀门控制器（图未示出），用于控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启和关闭；

第一气体存储设备22，通过所述第一阀门与所述容置体21连接，当所述第一阀门开启时，所述第一气体存储设备22中存储的第一气体进入所述容置体21内，所述第一气体与处于不透明状态的所述金属层212发生反应后，所述金属层212由不透明状态变为透明状态，此时所述透反调节器20处于所述透射模式；

第二气体存储设备23，通过所述第二阀门与所述容置体21连接，当所述第二阀门开启时，所述第二气体存储设备23中存储的第二气体进入所述容置体21内，所述第二气体与处于透明状态的金属层212发生反应后，所述金属层212由透明状态变为不透明状态，此时所述透反调节器20处于所述反射模式。

实施例二

请参考图2，图2为本发明实施例二的液晶显示装置的结构示意图，本实施例的液晶显示装置包括：液晶显示面板10、透反调节器20和背光源30，其中，所述透反调节器20和所述背光源30均设置于所述液晶显示面板10的背向观察侧的一侧，所述透反调节器20设置于所述液晶显示面板10与所述背光源30之间。

所述液晶显示面板10包括：

阵列基板11、彩膜基板12以及填充与所述阵列基板11和所述彩膜基板12之间的液晶层13。

所述透反调节器20包括：容置体21、阀门控制器（图未示出）、第一气体存储设备22以及第二气体存储设备23。

请同时参考图3，所述容置体21包括一框架213、一设置于所述框架213一侧的一基板211以及一设置于所述框架213另一侧的另一基板（图未示出），本实施例中，采用阵列基板11作为设置于所述框架213另一侧的另一基板，从而可以降低液晶显示装置的厚度，当然，在本发明的其他实施例中，也可以不采用阵列基板，而是采用独立的一衬底基板作为该基板。基板211上设置有金属层212（图2）。所述框架213上设置有固定爪2131，通过所述固定爪2131与设置有所述金属层212的基板211固定连接。当然，在本发明的其他实施例中，所述框架213也可以通过其他方式与所述基板211连接。为了加强所述容置体21的密封效果，所述容置体21还可以包括一密封胶圈（图未示出），设置于所述框架213与所述阵列基板11之间。所述容置体21上还设有第一阀门214和第二阀门215。图中示出的第一阀门214和第二阀门215的位置并不唯一，在本发明的其他实施例中，第一阀门和第二阀门也可以设置于其他位置，另外，第一阀门和第二阀门的个数也不唯一，可以为一个，也可以为多个（多于1个）。

阀门控制器用于控制所述第一阀门214和所述第二阀门215的开启和关闭；

第一气体存储设备22通过所述第一阀门214与所述容置体21连接，当所述第一阀门214开启时，所述第一气体存储设备22中存储的第一气体进入所述容置体21内，所述第一气体与处于不透明状态的所述金属层212发生反应后，所述金属层212由不透明状态变为透明状态，此时所述透反调节器20处于所述透射模式；

第二气体存储设备23通过所述第二阀门215与所述容置体21连接，当所述第二阀门215开启时，所述第二气体存储设备23中存储的第二气体进入所述容置体21内，所述第二气体与处于透明状态的金属层212发生反应后，所述金属层212由透明状态变为不透明状态，此时所述透反调节器20处于所述反射模式。

第一气体存储设备22和第二气体存储设备23可以分别固定在容置体21的两端，第一气体存储设备22和第二气体存储设备23的厚度可以为1-100mm。

请参考图4和图5，图4为本发明实施例二的透反调节器处于反射模式时液晶显示装置的工作状态示意图，图5为本发明实施例二的透反调节器处于透射模式时液晶显示装置的工作状态示意图。

从图4中可以看出，当透反调节器20处于反射模式时，从液晶显示装置的观察侧进入的环境光40投射到透反调节器20后，透反调节器将环境光40反射回去，液晶显示面板10通过透反调节器20反射的环境光实现显示。

从图5中可以看出，当透反调节器20处于透射模式时，从背光源30发射的光线可以通过透反调节器20透射至液晶显示面板10，液晶显示面板10通过背光源30的光线实现显示。

上述实施例中的金属层中的金属可以包括钙镁合金（Ga-Mg），所述第一气体可以为氢气，所述第二气体可以为氧气。

不透明的钙镁合金与氢气发生反应后，能够变为透明的氢化镁（MGH₂），即金属层从不透明状态变为透明状态。透明的MGH₂与氧气发生反应后，能够变为水蒸汽和不透明的钙镁合金，即金属层从透明状态变为不透明状态。

为了加快钙镁合金与氢气的反应时间，所述金属层中的金属还可以包括催化剂钯（Pa）。

所述金属层的厚度可以为100-1000埃

上述实施例中的阀门控制器可以是通过用户手动控制，例如，在液晶显示装置上设置一旋钮或按键等控制设备，通过旋转旋钮或按压按键等操作，调动阀门控制器，以控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启和关闭。

例如，当环境光的强度较高时（例如在室外），用户可以通过设置在液晶显示装置上的控制设备，调动阀门控制器以控制第一阀门开启，当所述第一阀门开启时，第一气体存储设备22中存储的第一气体进入所述容置体21内，所述第一气体与处于不透明状态的所述金属层212发生反应后，所述金属层212由不透明状态变为透明状态，此时所述透反调节器20处于所述透射模式。当所述金属层212由不透明状态变为透明状态后，用户还可以手动调节控制设备，调动阀门控制器以控制第一阀门关闭。

当环境光的强度变低时（例如用户从室外进入室内），用户可以通过设置在液晶显示装置上的控制设备，调动阀门控制器以控制第二阀门开启，当所述第二阀门开启时，所述第二气体存储设备23中存储的第二气体进入所述容置体21内，所述第二气体与处于透明状态的金属层212发生反应后，所述金属层212由透明状态变为不透明状态，此时所述透反调节器20处于所述反射模式。当所述金属层212由透明状态变为不透明状态后，用户还可以手动调节控制设备，调动阀门控制器以控制第二阀门关闭。

此外，在本发明的一些实施例中，也可以不由用户来判断环境光的强度，而是在液晶显示装置上设置一光感应装置，自动感测环境光的强度。

所述阀门控制器进一步用于当所述光感应装置感应出的环境光的强度低于预设阈值（例如500尼特（nit））时，控制所述第一阀门开启，当所述第一阀门开启时，第一气体存储设备22中存储的第一气体进入所述容置体21内，所述第一气体与处于不透明状态的所述金属层212发生反应后，所述金属层212由不透明状态变为透明状态，此时所述透反调节器20处于所述透射模式。当所述第一阀门开启第一时长后（例如1-30分钟，此时金属层212已完全由不透明状态变为透明状态），控制所述第一阀门关闭。

所述阀门控制器进一步用于当所述光感应装置感应出环境光的强度从低于所述预设阈值变为高于或等于所述预设阈值时，控制所述第二阀门开启，当所述第二阀门开启时，所述第二气体存储设备23中存储的第二气体进入所述容置体21内，所述第二气体与处于透明状态的金属层212发生反应后，所述金属层212由透明状态变为不透明状态，此时所述透反调节器20处于所述反射模式。当所述第二阀门开启第二时长后（例如1-30分钟，此时金属层212已完全由透明状态变为不透明状态），控制所述第二阀门关闭。

此外，上述实施例中的液晶显示装置还可以包括一背光源控制模块，用于当所述透反调节器处于所述反射模式时，关闭所述背光源，当所述透反调节器处于所述透射模式时，开启所述背光源，从而进一步减低液晶显示装置的功耗。

本发明实施例还提供一种液晶显示装置的制备方法，包括以下步骤：

分别形成液晶显示面板、透反调节器及背光源；

将透反调节器安装于所述液晶显示面板的背向观察侧的一侧；

将所述背光源安装于所述透反调节器背向所述液晶显示面板的一侧；

其中，所述透反调节器具有透射模式和反射模式，当所述透反调节器处于所述透射模式时，能够透射所述背光源发射的光线，当所述透反调节器处于所述反射模式时，能够反射由所述液晶显示面板的观察侧进入的环境光。

所述形成透反调节器的步骤可以包括：

形成一容置体，所述容置体包括一基板、第一阀门和第二阀门，所述基板上设置有金属层；本实施例中，可以通过溅射的方式将金属层设置于所述基板上。

设置用于控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启和关闭的阀门控制器；

设置第一气体存储设备和第二气体存储设备，其中，第一气体存储设备通过所述第一阀门与所述容置体连接，当所述第一阀门开启时，所述第一气体存储设备中存储的第一气体进入所述容置体内，所述第一气体与处于不透明状态的所述金属层发生反应后，所述金属层由不透明状态变为透明状态，此时所述透反调节器处于所述透射模式；第二气体存储设备通过所述第二阀门与所述容置体连接，当所述第二阀门开启时，所述第二气体存储设备中存储的第二气体进入所述容置体内，所述第二气体与处于透明状态的金属层发生反应后，所述金属层由透明状态变为不透明状态，此时所述透反调节器处于所述反射模式。

所述金属层可以为钙镁合金金属层，或者为包括钙镁合金以及钯的金属层，所述第一气体可以为氢气，所述第二气体可以为氧气。

所述液晶显示面板可以包括：阵列基板、彩膜基板以及填充于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层。

此时，形成所述液晶显示面板的步骤可以包括：

按照现有工艺制备阵列基板；

按照现有工艺制备彩膜基板；举例来说，首先在衬底基板上沉积厚度为1.1±0.5um的黑矩阵（BM）层，然后进行刻蚀，形成宽度为8±1.0um，间隔为30±1.5um的黑矩阵的图形。然后将彩色树脂（如红，绿，蓝树脂）分别涂覆到黑矩阵之间的空隙中，并对彩色树脂进行刻蚀，彩色树脂的高度为2.2±0.5um。

对制备好的阵列基板和彩膜基板进行取向处理；具体的，可以在制备好的阵列基板和彩膜基板上分别涂聚酰亚胺膜，在70℃下烘烤80秒，以除去液晶取向剂聚酰亚胺中的水分和溶剂，然后将预固化的聚酰亚胺膜加热230℃，20min；最后，对固化好的阵列基板和彩膜基板进行取向。

在阵列基板上滴液晶，在彩膜基板上涂密封（seal）胶，之后对盒（或者在彩膜基板上滴液晶，阵列基板上涂seal胶，之后对盒）。

整平封口，并进行清洗。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置，包括液晶显示面板和背光源，其特征在于，还包括：

透反调节器，设置于所述液晶显示面板与所述背光源之间，所述透反调节器具有透射模式和反射模式，当所述透反调节器处于所述透射模式时，能够透射所述背光源发射的光线，当所述透反调节器处于所述反射模式时，能够反射由所述液晶显示面板的观察侧进入的环境光；

所述透反调节器包括：

容置体，包括一基板、第一阀门和第二阀门，所述基板上设置有金属层；

阀门控制器，用于控制所述第一阀门和所述第二阀门的开启和关闭；

第一气体存储设备，通过所述第一阀门与所述容置体连接，当所述第一阀门开启时，所述第一气体存储设备中存储的第一气体进入所述容置体内，所述第一气体与处于不透明状态的所述金属层发生反应后，所述金属层由不透明状态变为透明状态，此时所述透反调节器处于所述透射模式；

第二气体存储设备，通过所述第二阀门与所述容置体连接，当所述第二阀门开启时，所述第二气体存储设备中存储的第二气体进入所述容置体内，所述第二气体与处于透明状态的金属层发生反应后，所述金属层由透明状态变为不透明状态，此时所述透反调节器处于所述反射模式。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括：

光感应装置，用于感测环境光的强度；

所述阀门控制器，进一步用于在所述环境光的强度低于预设阈值时，控制所述第一阀门开启，并在所述第一阀门开启第一时长后，控制所述第一阀门关闭；在所述环境光的强度由低于所述预设阈值变为高于或等于所述预设阈值时，控制所述第二阀门开启，并在所述第二阀门开启第二时长后，控制所述第二阀门关闭。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示面板包括：阵列基板、彩膜基板以及填充与所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；

所述容置体还包括一框架，所述框架的一侧与设置有所述金属层的基板连接，另一侧与所述阵列基板连接。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述容置体还包括一密封胶圈，设置于所述框架与所述阵列基板之间。

5.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述框架上设置有固定爪，通过所述固定爪与设置有所述金属层的基板固定连接。

6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述金属层的厚度为100-1000埃。

7.如权利要求1-6任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述金属层中的金属包括钙镁合金，所述第一气体为氢气，所述第二气体为氧气。

8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述金属层中的金属还包括钯。

9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括：

背光源控制模块，用于当所述透反调节器处于所述反射模式时，关闭所述背光源，当所述透反调节器处于所述透射模式时，开启所述背光源。