CN104166268A - 一种镜面显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种镜面显示装置，涉及显示技术领域，该镜面显示装置的透过率和反射率可调。该镜面显示装置包括显示面板以及依次设置于所述显示面板一侧的第一偏光板、液晶光栅和第二偏光板；其中，所述第一偏光板靠近所述第二偏光板的面为第一面，所述第一面将偏振方向与所述第一偏光板的透光轴方向垂直的光线反射。

Description

一种镜面显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种镜面显示装置。

背景技术

根据用于显示画面的光线的来源，可以将显示装置分为穿透式显示装置、反射式显示装置和镜面显示装置。

具体地，穿透式显示装置的光线来源为背光模组，在室外或者强光下，显示画面的对比度会降低；反射式显示装置的光线来源为外界光源，在室外及强光下具有更好的显示效果，但很难获得高分辨率、高对比度、高色彩品质的显示画面；镜面显示装置的光线来源为背光模组和外界光源，可以有效地解决穿透式显示装置和反射式显示装置的问题。

目前，主要通过在穿透式显示装置上设置带提高亮度薄膜的偏光板(简称APCF)的方法，使其成为镜面显示装置，其中，背光模组开启时，背光模组发射的光线穿过偏光板，显示画面，背光模组关闭时，偏光板反射外界光线，反射图像。发明人发现，现有技术中，镜面显示装置透过率和反射率固定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种镜面显示装置，该镜面显示装置的透过率和反射率可调。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种镜面显示装置，采用如下技术方案：

一种镜面显示装置，包括显示面板，镜面显示装置还包括：依次设置于所述显示面板一侧的第一偏光板、液晶光栅和第二偏光板；

其中，所述第一偏光板靠近所述第二偏光板的面为第一面，所述第一面将偏振方向与所述第一偏光板的透光轴方向垂直的光线反射。

所述液晶光栅包括第一导电层、第二导电层以及液晶分子层。

所述镜面显示装置还包括液晶光栅驱动结构，所述液晶光栅驱动结构用于向所述第一导电层和/或所述第二导电层提供驱动电压。

所述液晶光栅驱动结构包括用于向所述第一导电层提供驱动电压的第一驱动部分和用于向所述第二导电层提供驱动电压的第二驱动部分。

所述第一导电层包括多个相互独立的第一导电单元，所述第一驱动部分包括与每个所述第一导电单元一一对应的第一驱动单元。

所述第二导电层包括多个相互独立的第二导电单元，所述第二驱动部分包括与每个所述第二导电单元一一对应的第二驱动单元。

所述第一导电层包括多个相互独立的第一导电单元，所述第二导电层包括多个相互独立的第二导电单元，所述第一驱动部分包括与每个所述第一导电单元一一对应的第一驱动单元，所述第二驱动部分包括与每个所述第二导电单元一一对应的第二驱动单元。

所述第一偏光板的透光轴方向与所述第二偏光板的透光轴方向垂直。

所述显示面板远离所述第一偏光板一侧设置有第三偏光板，所述第三偏光板和所述第二偏光板的透光轴方向平行，或者，所述第三偏光板与所述第二偏光板的透光轴方向垂直。

所述第一偏光板远离所述第二偏光板的面为第二面，所述第二面将偏振方向与所述第一偏光板的透光轴方向垂直的光线吸收。

所述显示面板和所述第一偏光板之间设置有支撑结构。

本发明实施例提供了一种镜面显示装置，该镜面显示装置包括显示面板以及依次设置于显示面板一侧的第一偏光板、液晶光栅和第二偏光板；其中，第一偏光板靠近第二偏光板的面为第一面，第一面将偏振方向与第一偏光板的透光轴方向垂直的光线反射，液晶光栅内的液晶分子的偏转状态发生改变，从而改变经过液晶光栅的光线的偏振方向，改变第一偏光板的透过率和反射率以及第二偏光板的透过率，进而调节镜面显示装置的透过率和反射率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的第一种镜面显示装置的示意图一；

图2为本发明实施例中的第一种镜面显示装置的示意图二；

图3为本发明实施例中的第二种镜面显示装置的示意图一；

图4为本发明实施例中的第二种镜面显示装置的示意图二；

图5为本发明实施例中的第三种镜面显示装置的示意图；

图6为本发明实施例中的第四种镜面显示装置的示意图；

图7为本发明实施例中的第五种镜面显示装置的示意图；

图8为本发明实施例中的第六种镜面显示装置的示意图。

附图标记说明：

1—显示面板；           11—第三偏光板；       12—阵列基板；

13—第一液晶分子层；    14—彩膜基板；         2—第一偏光板；

3—液晶光栅；           31—第一导电层；       311—第一导电单元；

32—第二导电层；        321—第二导电单元；    33—液晶分子层；

4—第二偏光板；        5—液晶光栅驱动结构；     51—第一驱动部分；

511—第一驱动单元；    52—第二驱动部分；        521—第二驱动单元；

6—背光模组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种镜面显示装置，能够使其透过率和反射率可调。

具体地，如图1所示，该镜面显示装置包括显示面板1以及依次设置于显示面板1一侧的第一偏光板2、液晶光栅3和第二偏光板4，其中，第一偏光板2靠近液晶光栅3的面为第一面，第一面将偏振方向与第一偏光板2的透光轴方向垂直的光线反射。第一偏光板2远离液晶光栅3的面为第二面，优选地，第二面将偏振方向与其透光轴方向垂直的光线吸收。第一偏光板2可以为带提高亮度薄膜的偏光板(简称APCF)。需要说明的是，本发明实施例中的第一偏光板2的透光轴方向和第二偏光板4的透光轴方向可以平行也可以垂直，本发明实施例中优选第一偏光板2的透光轴方向和第二偏光板4的透光轴方向垂直。

本发明实施例提供了一种镜面显示装置，该镜面显示装置包括显示面板以及依次设置于显示面板一侧的第一偏光板、液晶光栅和第二偏光板；其中，第一偏光板靠近第二偏光板的面为第一面，第一面将偏振方向与第一偏光板的透光轴方向垂直的光线反射，液晶光栅内的液晶分子的偏转状态发生改变，从而改变经过液晶光栅的光线的偏振方向，改变第一偏光板的透过率和反射率以及第二偏光板的透过率，进而调节镜面显示装置的透过率和反射率。

具体地，显示面板1包括依次设置第三偏光板11、阵列基板12、第一液晶分子层13和彩膜基板14，其中彩膜基板14靠近第一偏光板2。

液晶光栅3包括第一导电层31、第二导电层32以及液晶分子层33。第一导电层31和第二导电层32可以为透明的导电基板，也可以为在透明的衬底基板上形成的导电层。优选地，第一导电层31和第二导电层32为在透明的衬底基板上用ITO或者IZO等透明导电物形成的导电层。

进一步地，该镜面显示装置还包括液晶光栅驱动结构5，液晶光栅驱动结构5用于向第一导电层31和/或第二导电层32提供驱动电压。优选地，液晶光栅驱动结构5包括用于向第一导电层31提供驱动电压的第一驱动部分51和用于向第二导电层32提供驱动电压的第二驱动部分52。需要说明的是，液晶光栅驱动结构5可以为一个单独的结构，也可以使栅极驱动电路或者源极驱动电路兼具有为液晶光栅3提供驱动电压的功能。

此外，如图1所示，镜面显示装置还可以包括背光模组6，背光模组6为显示面板1提供光线。进一步地，彩膜基板14和第一偏光板2之间设置有支撑结构。

进一步地，为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图以及具体应用场景对本发明实施例中提供的镜面显示装置的显示过程进行详细的描述。

首先，需要说明的是，在本发明实施例中第一偏光板2的透光轴方向与第三偏光板11的透光轴方向垂直，在具体应用场景中，第三偏光板11的透光轴方向和第二偏光板4的透光轴方向可以平行，也可以垂直。因此，根据第一偏光板2和第二偏光板4的透光轴方向的关系的不同，具体分两种情况对镜面显示装置的显示过程进行描述(示例性地，本发明实施例中仅对第一液晶分子层13内的液晶分子偏转90°后的情况进行描述)。

情况一，第三偏光板11和第二偏光板4的透光轴方向平行，即第三偏光板11、第二偏光板4的透光轴方向均与第一偏光板2的透光轴方向垂直。

具体地，如图1所示，当液晶分子层33内的液晶分子未发生偏转时，背光模组6发射出的光线中仅偏振方向与第三偏光板11的透光轴方向相同的光线能够通过第三偏光板11，然后该部分光线经过第一液晶分子层13，光线的偏振方向改变90°，由于第一偏光板2的透光轴方向与第三偏光板11的透光轴方向垂直，因此，该部分光线可以通过第一偏光板2进而到达液晶光栅3，由于液晶分子层33内的液晶分子未发生偏转，该部分光线的偏振方向不发生改变，而第二偏光板4的透光轴方向与第一偏光板2的透光轴方向垂直，因此，该部分光线不能通过第二偏光板4(上述过程中光线的具体传播方式如图1中右侧箭头所示)。同时，外界光线中偏振方向与第二偏光板4的透光轴方向相同的一部分光线能够通过第二偏光板4，该部分光线通过液晶分子层33后，偏振方向未发生改变，由于第一偏光板2的透光轴方向与第二偏光板4的透光轴方向垂直，因此，此部分光线照射到第一偏光板2时，会被第一面反射，从而经过液晶分子层33，从第二偏光板4射出(上述过程中光线的具体传播方式如图1中左侧箭头所示)。此时，该镜面显示装置不能显示画面，只能反射图像。

如图2所示，当液晶分子层33内的液晶分子偏转90°时，背光模组6发射出的光线中仅偏振方向与第三偏光板11的透光轴方向相同的光线能够通过第三偏光板11，然后该部分光线经过第一液晶分子层13，光线的偏振方向改变90°，由于第一偏光板2的透光轴方向与第三偏光板11的透光轴方向垂直，因此，该部分光线可以通过第一偏光板2进而到达液晶光栅3，由于液晶分子层33内的液晶分子偏转90°，因此，该部分光线通过液晶分子层33后，其偏振方向改变90°，而第二偏光板4的透光轴方向与第一偏光板2的透光轴方向垂直，因此，该部分光线能够通过第二偏光板4(上述过程中光线的具体传播方式如图2中右侧箭头所示)。同时，外界光线中偏振方向与第二偏光板4的透光轴方向相同的一部分光线能够通过第二偏光板4，该部分光线通过液晶分子层33后，偏振方向改变90°，由于第一偏光板2的透光轴方向与第二偏光板4的透光轴方向垂直，因此，此部分光线能够通过第一偏光板2，进而被阵列基板12和彩膜基板14等结构吸收(上述过程中光线的具体传播方式如图2中左侧箭头所示)。此时，该镜面显示装置只能显示画面，不能反射图像。

情况二，第三偏光板11和第二偏光板4的透光轴方向垂直，即第三偏光板11的透光轴方向与第一偏光板2的透光轴方向垂直、第二偏光板4的透光轴方向与第一偏光板2的透光轴方向平行。

具体地，如图3所示，当液晶分子层33内的液晶分子未发生偏转时，背光模组6发射出的光线中仅偏振方向与第三偏光板11的透光轴方向相同的光线能够通过第三偏光板11，然后该部分光线经过第一液晶分子层13，光线的偏振方向改变90°，由于第一偏光板2的透光轴方向与第三偏光板11的透光轴方向垂直，因此，该部分光线可以通过第一偏光板2进而到达液晶光栅3，由于液晶分子层33内的液晶分子未发生偏转，该部分光线的偏振方向不发生改变，而第二偏光板4的透光轴方向与第一偏光板2的透光轴方向平行，因此，该部分光线能够通过第二偏光板4(上述过程中光线的具体传播方式如图3中右侧箭头所示)。同时，外界光线中偏振方向与第二偏光板4的透光轴方向相同的一部分光线能够通过第二偏光板4，该部分光线通过液晶分子层33后，偏振方向未发生改变，由于第一偏光板2的透光轴方向与第二偏光板4的透光轴方向平行，因此，此部分光线能够通过第一偏光板2，进而被阵列基板12和彩膜基板14等结构吸收(上述过程中光线的具体传播方式如图3中左侧箭头所示)。此时，该镜面显示装置只能显示画面，不能反射图像。

如图4所示，当液晶分子层33内的液晶分子偏转90°时，背光模组6发射出的光线中仅偏振方向与第三偏光板11的透光轴方向相同的光线能够通过第三偏光板11，然后该部分光线经过第一液晶分子层13，光线的偏振方向改变90°，由于第一偏光板2的透光轴方向与第三偏光板11的透光轴方向垂直，因此，该部分光线可以通过第一偏光板2进而到达液晶光栅3，由于液晶分子层33内的液晶分子偏转90°，因此，该部分光线通过液晶分子层33后，其偏振方向改变90°，而第二偏光板4的透光轴方向与第一偏光板2的透光轴方向平行，因此，该部分光线不能通过第二偏光板4(上述过程中光线的具体传播方式如图4中右侧箭头所示)。同时，外界光线中偏振方向与第二偏光板4的透光轴方向相同的一部分光线能够通过第二偏光板4，该部分光线通过液晶分子层33后，偏振方向改变90°，由于第一偏光板2的透光轴方向与第二偏光板4的透光轴方向平行，因此，此部分光线不能通过第一偏光板2，进而被第一偏光板2的第一面反射，经过反射后的该部分光线又经过液晶分子层33，从而偏振方向又改变90°，从而能够从第二偏光板4射出(上述过程中光线的具体传播方式如图4中左侧箭头所示)。此时，该镜面显示装置只能反射图像，不能显示画面。

需要说明的是，以上仅描述了两种极端的情况，即液晶分子层33内的液晶分子未偏转和全部偏转90°两种情况，本领域技术人员可以知道的是，由于第一导电层31和第二导电层32上施加的驱动电压的大小不同，液晶分子层33内的液晶分子还会出现偏转角度大于0°，且小于90°的状况，此时，该镜面显示装置既能观察到显示画面，也能观察到反射图像。此时，镜面显示装置的透过率和反射率与第一偏光板2的反射率、第二偏光板4的透过率、第三偏光板11的透过率和液晶光栅3的透过率等多种因素有关。其中，液晶光栅3的透过率与第一导电层31与第二导电层32之间的距离以及第一导电层31和第二导电层32上的驱动电压有关，因此，可以通过调节施加在第一导电层31和第二导电层32上的驱动电压的大小来调节镜面显示装置的透过率和反射率。

进一步地，为了获得更好的显示效果，本发明实施例还提供了一种优选的实施方式，即使镜面显示装置同时包括只显示画面的区域和只反射图像的区域，进而能够实现局部镜面的显示。

具体地，本发明实施例采取以下几种设计实现局部镜面的显示。

第一种，如图5所示，第一导电层31包括多个相互独立的第一导电单元311，第一驱动部分51包括与每个第一导电单元311一一对应的第一驱动单元511。每个第一驱动单元511为其对应的第一导电单元311提供驱动电压，当不同的第一驱动单元511提供的驱动电压不同时，不同的第一导电单元311所在区域的液晶分子层33内的液晶分子的偏转程度不同，进而对光线的控制效果不同。示例性地，第一导电层31包括两个相互独立的第一导电单元311，液晶光栅驱动结构5包括两个第一驱动单元511，当仅一个第一驱动单元511为一个第一导电单元311提供驱动电压时，该第一导电单元311所在区域处的液晶分子发生偏转，其他区域处的液晶分子不发生偏转。此时，若第一导电单元311所在区域显示画面，则其他区域反射图像，若第一导电单元311所在区域反射图像，则其他区域显示画面，从而实现了局部镜面显示。

第二种，如图6所示，第二导电层32包括多个相互独立的第二导电单元321，第二驱动部分52包括与每个第二导电单元321一一对应的第二驱动单元521。每个第二驱动单元521为其对应的第二导电单元321提供驱动电压，当不同的第二驱动单元521提供的驱动电压不同时，不同的第二导电单元321所在区域的液晶分子层33内的液晶分子的偏转程度不同，进而对光线的控制效果不同。示例性地，第二导电层32包括两个相互独立的第二导电单元321，液晶光栅驱动结构5包括两个第二驱动单元521，当仅一个第二驱动单元521为一个第二导电单元321提供驱动电压时，该第二导电单元321所在区域处的液晶分子发生偏转，其他区域处的液晶分子不发生偏转。此时，若第二导电单元321所在区域显示画面，则其他区域反射图像，若第二导电单元321所在区域反射图像，则其他区域显示画面，从而实现了局部镜面显示。

第三种，如图7所示，第一导电层31包括多个相互独立的第一导电单元311，第二导电层32包括多个相互独立的第二导电单元321，第一驱动部分51包括与每个第一导电单元311一一对应的第一驱动单元511，第二驱动部分52包括与每个第二导电单元321一一对应的第二驱动单元521。每个第一驱动单元511为其对应的第一导电单元311提供驱动电压，每个第二驱动单元521为其对应的第二导电单元321提供驱动电压，液晶分子层33内的液晶分子的偏转情况由其所在区域的综合驱动电压决定，所述综合驱动电压为第一导电单元311上施加的驱动电压与第二导电单元321上施加的驱动电压之和，因此可以通过调节液晶光栅驱动结构5，使得不同区域的液晶分子对应的综合驱动电压不同，进而实现局部镜面显示。其中，第一导电单元311和第二导电单元321的数量可以相同也可以不同，第一导电单元311和第二导电单元321的投影可以完全重叠，也可以部分重叠，还可以完全无重叠区域，本发明实施例中优选第一导电单元311和第二导电单元321的数量相同，且第一导电单元311和第二导电单元321的投影完全重叠。

进一步地，对于以上三种设计中的任意一种，以第一种为例，当镜面显示装置的奇数列像素显示左眼图像，偶数列像素显示右眼图像，第一导电层31包括多个第一导电单元311时，控制施加在不同的第一导电单元311上的驱动电压，使得镜面显示装置的透光区域和不透光区域间隔设置，可以使得观察者的左眼只能观察到左眼图像，右眼只能观察到右眼图像，使得镜面显示装置具有裸眼3D的显示效果。此种情况下，每个第一导电单元311所在区域的透光率和反射率不能调节，但可以通过调节镜面显示装置的透光区域和不透光区域的面积比来调节镜面显示装置的透光率和反射率。

需要说明的是，以上所述几种设计方式仅是几种可能的实现方式，本领域技术人员在基于本发明的基础上，在不付出创造性劳动的情况下，还可以想到其他可能的实现方式，本发明实施例在此不再一一赘述。

进一步地，由于水平电场、垂直电场或者多维电场均能驱动液晶分子偏转，因此，对于本发明实施例中的液晶光栅3，本发明实施例对第一导电层31和第二导电层32的相对位置以及第一导电层31和第二导电层32的形状不作限定。示例性地，如图1-图7所示，第一导电层31与第二导电层32相对设置于液晶分子层33两侧，第一导电层31与第二导电层32为板状；如图8所示，第一导电层31和第二导电层32位于液晶分子层33一侧，第一导电层31和第二导电层32之间设置有绝缘层，第一导电层31和/或第二导电层32上设置有狭缝。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种镜面显示装置，包括显示面板，其特征在于，还包括：依次设置于所述显示面板一侧的第一偏光板、液晶光栅和第二偏光板；

其中，所述第一偏光板靠近所述液晶光栅的面为第一面，所述第一面将偏振方向与所述第一偏光板的透光轴方向垂直的光线反射。

2.根据权利要求1所述的镜面显示装置，其特征在于，所述液晶光栅包括第一导电层、第二导电层以及液晶分子层。

3.根据权利要求1所述的镜面显示装置，其特征在于，还包括液晶光栅驱动结构，所述液晶光栅驱动结构用于向所述第一导电层和/或所述第二导电层提供驱动电压。

4.根据权利要求3所述的镜面显示装置，其特征在于，所述液晶光栅驱动结构包括用于向所述第一导电层提供驱动电压的第一驱动部分和用于向所述第二导电层提供驱动电压的第二驱动部分。

5.根据权利要求4所述的镜面显示装置，其特征在于，所述第一导电层包括多个相互独立的第一导电单元，所述第一驱动部分包括与每个所述第一导电单元一一对应的第一驱动单元。

6.根据权利要求4所述的镜面显示装置，其特征在于，所述第二导电层包括多个相互独立的第二导电单元，所述第二驱动部分包括与每个所述第二导电单元一一对应的第二驱动单元。

7.根据权利要求4所述的镜面显示装置，其特征在于，所述第一导电层包括多个相互独立的第一导电单元，所述第二导电层包括多个相互独立的第二导电单元，所述第一驱动部分包括与每个所述第一导电单元一一对应的第一驱动单元，所述第二驱动部分包括与每个所述第二导电单元一一对应的第二驱动单元。

8.根据权利要求1所述的镜面显示装置，其特征在于，

所述第一偏光板的透光轴方向与所述第二偏光板的透光轴方向垂直。

9.根据权利要求1所述的镜面显示装置，其特征在于，

所述显示面板远离所述第一偏光板一侧设置有第三偏光板，所述第三偏光板和所述第二偏光板的透光轴方向平行，或者，所述第三偏光板与所述第二偏光板的透光轴方向垂直。

10.根据权利要求1所述的镜面显示装置，其特征在于，所述第一偏光板远离所述第二偏光板的面为第二面，所述第二面将偏振方向与所述第一偏光板的透光轴方向垂直的光线吸收。

11.根据权利要求1所述的镜面显示装置，其特征在于，所述显示面板和所述第一偏光板之间设置有支撑结构。