CN104280928B - 透反射式图像显示装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种透反射式图像显示装置及其控制方法。该透反射式图像显示装置包括：透射式偏振板；彩色滤色器，设置在透射式偏振板的下面并且包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的至少两种滤色器以及白色滤色器；液晶显示面板，设置在彩色滤色器的下面；电偏振控制单元，设置在液晶显示面板的下面；反射式偏振板，设置在电偏振控制单元的下面；背光单元，设置在反射式偏振板的下面，并且包括白色光源以及被构造为发射与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的至少一种滤色器相对应的光的光源；控制器，被构造为根据预定条件定期地以至少两种状态来控制液晶显示面板、电偏振控制单元和背光单元。

Description

透反射式图像显示装置及其控制方法

技术领域

与示例性实施例一致的装置和方法涉及一种图像显示装置，更具体地说，涉及一种能够通过透射光或反射光来显示图像的透反射式图像显示装置及其控制方法。

背景技术

近来，液晶显示装置已被广泛地用作图像显示装置。典型的液晶显示装置具有优异的图像显示能力，但使用通过利用从背光单元发射的光来显示图像的被动组件来代替使用主动发光组件。

图1是示意性地示出通过利用背光单元来显示图像的典型的液晶显示装置的结构。

参照图1，液晶显示装置100具有在背光单元104上逐一堆叠第一垂直线性偏振板103、液晶显示面板102和第二垂直线性偏振板101的结构。

从背光单元104发射的非偏振光W在穿过第一垂直线性偏振板103的同时变为垂直线性偏振光，并且该垂直线性偏振光穿过液晶显示面板102。如果电压未施加到液晶显示面板102，则如图1所示，垂直线性偏振光以相同的状态穿过液晶显示面板102，然后在相同的状态下以相同偏振方向还穿过第二垂直线性偏振板101，从而使用者将能够看见图像。

然而，如果电压被施加到液晶显示面板102，则从第一垂直线性偏振板103发射的垂直线性偏振光在穿过液晶显示面板102之后变为水平线性偏振光。因为水平线性偏振光与第二垂直线性偏振板101的偏振方向不匹配，所以水平线性偏振光无法穿过第二垂直线性偏振板101。因此，液晶显示装置100不显示图像并且对使用者来说看起来呈黑色。

使用背光单元104的透射式液晶显示装置100始终通过利用其中设置独立光源的背光单元104来显示图像。因此，缺点在于液晶显示装置100具有大的功耗。

因此，需要开发一种通过根据外界光的强度适宜地使用反射模式和透射模式而能够降低功耗的透反射式液晶显示装置。当外界光强烈时，例如，当使用者在明亮的阳光下时，透反射式液晶显示装置使用反射模式，在该反射模式下，通过利用外界光而不利用背光单元来显示图像。当没有外界光时，该液晶显示装置使用透射模式，在该透射模式下，通过利用背光单元来显示图像。

发明内容

为了克服与相关技术显示装置相关的上述缺点和其它问题，已经开发了示例性实施例。一个或更多个示例性实施例涉及一种透反射式图像显示装置及其控制方法，该透反射式图像显示装置能够通过根据外界光适宜地使用透射模式和反射模式来降低功耗，并且能够改善在反射模式中使用时的反射率。

根据示例性实施例的一个方面，提供了一种透反射式图像显示装置，所述透反射式图像显示装置包括：透射式偏振板；彩色滤色器，设置在透射式偏振板的下面并且包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的至少两种滤色器以及白色滤色器；液晶显示面板，设置在彩色滤色器的下面；电偏振控制单元，设置在液晶显示面板的下面；反射式偏振板，设置在电偏振控制单元的下面；背光单元，设置在反射式偏振板的下面，并且包括白色光源以及被构造为发射与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的未包括在所述彩色滤色器中的至少一种滤色器相对应的光的光源；控制器，被构造为根据预定条件定期地以至少两种状态来控制液晶显示面板、电偏振控制单元和背光单元。

控制器可以被构造为控制透反射式图像显示装置，使得定期执行三种状态中的至少两种状态，所述三种状态包括：1)第一状态，在第一状态下，电偏振控制单元操作，使得入射的偏振光旋转90度、背光单元不发射光并且液晶显示面板显示图像；2)第二状态，在第二状态下，电偏振控制单元不操作，背光单元发射白光并且液晶显示面板显示图像；3)第三状态，在第三状态下，电偏振控制单元不操作，背光单元发射颜色与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的未包括在所述彩色滤色器中的一种滤色器相对应的光，液晶显示面板显示图像。

透反射式图像显示装置可包括照度传感器，所述照度传感器被构造为测定透反射式图像显示装置的周围环境的亮度，并将测定的亮度结果发送到控制器。

控制器可以被构造为：根据由照度传感器测定的测定亮度结果所表示的外界光的量，调整第一状态、第二状态和第三状态的占空比。

当外界光的量等于或大于第一阈值时，控制器可以被构造为控制透反射式图像显示装置使得第一状态和第三状态被定期地执行。

当外界光的量介于第一阈值与低于第一阈值的第二阈值之间时，控制器可以被构造为控制透反射式图像显示装置使得第一状态、第二状态和第三状态被定期地执行。

当外界光的量在第二阈值以下时，控制器可以被构造为控制透反射式图像显示装置使得第二状态和第三状态被定期地执行。

彩色滤色器可包括红色滤色器、绿色滤色器和白色滤色器，背光单元可包括蓝色光源和白色光源。

彩色滤色器可包括红色滤色器、蓝色滤色器和白色滤色器，背光单元可包括绿色光源和白色光源。

彩色滤色器可包括蓝色滤色器、绿色滤色器和白色滤色器，背光单元可包括红色光源和白色光源。

彩色滤色器可包括红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器和白色滤色器，背光单元可包括白色光源。

控制器可被构造为控制透反射式图像显示装置使得两种状态被定期地执行，所述两种状态可包括：1)第一状态，在第一状态下，电偏振控制单元操作，使得入射的偏振光旋转90度，背光单元不发射光并且液晶显示面板显示图像；2)第二状态，在第二状态下，电偏振控制单元不操作，背光单元发射白光并且液晶显示面板显示图像。

透反射式图像显示装置可包括被设置在液晶显示面板与电偏振控制单元之间的下透射式偏振板。

背光单元可包括漫射构件和亮度增强膜。

控制器可包括被构造为设定第一状态、第二状态和第三状态的占空比的状态设定构件。

根据另一示例性实施例的方面，提供一种透反射式图像显示装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：检查设定条件；控制液晶显示面板、电偏振控制单元和背光单元，使得根据设定条件定期执行第一状态、第二状态和第三状态中的至少两种状态，其中，第一状态、第二状态和第三状态是控制是否使背光单元向液晶显示面板发射光以及电偏振控制单元是否操作以改变入射在其上的光的偏振方向的状态。

检查设定条件的步骤可包括利用照度传感器来检查外界光的量。

检查设定条件的步骤可包括检查状态设定构件的设定值。

第一状态可以是这样的状态，即，电偏振控制单元操作，使得入射的偏振光旋转90度，背光单元不发射光并且液晶显示面板显示图像；第二状态可以是这样的状态，即，电偏振控制单元不操作，背光单元发射白光并且液晶显示面板显示图像；第三状态可以是这样的状态，即，电偏振控制单元不操作，背光单元发射颜色与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的未包括在所述彩色滤色器中的一种滤色器相对应的光，并且液晶显示面板显示图像。

附图说明

通过以下结合附图的对示例性实施例的描述，这些方面和/或其它方面将变得明显且更加易于理解，其中：

图1是示意性地示出使用背光单元的传统液晶显示装置的结构的分解透视图；

图2是示意性地示出根据示例性实施例的透反射式图像显示装置的结构的分解透视图；

图3是示出以第一状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图；

图4是示出以第二状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图；

图5是示出以第三状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图；

图6是示出在黑白模式下以第一状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图；

图7是示出在黑白模式下以第二状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图；

图8是示意性地示出根据另一示例性实施例的透反射式图像显示装置的分解透视图；

图9是示出在根据示例性实施例的透反射式图像显示装置中使用的状态设定构件的图；

图10是示出根据示例性实施例的透反射式图像显示装置的操作波形的示例的图；

图11是示出根据示例性实施例的透反射式图像显示装置的操作波形的另一示例的图。

在整个附图中，同样的标号将被理解为指代同样的部件、组件和结构。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对特定示例性实施例进行详细描述。

提供在此限定的诸如详细构造及其元件的内容，以助于全面理解示例性实施例。因此，显而易见的是，没有那些限定的内容也可以实施示例性实施例。并且，省略了公知的功能或构造，以提供对示例性实施例的清楚且简洁的描述。此外，为了助于全面理解，可任意增大或减小附图中各种元件的尺寸。

图2是示意性地示出根据示例性实施例的透反射式图像显示装置的结构的分解透视图。在图2中，将构造透反射式图像显示装置的组件示出为彼此分隔开的独立组件，但这样是便于解释和说明，并且组件以图2中示出的顺序进行整体组合，以形成单个透反射式图像显示装置。

参照图2，根据示例性实施例的透反射式图像显示装置1包括透射式偏振板10、彩色滤色器20、液晶显示面板30、电偏振控制单元40、反射式偏振板50、背光单元60和控制器70。

透射式偏振板10被设置在透反射式图像显示装置1的顶部，并且将非偏振的外界光变为偏振光。可将透射式偏振板10形成为允许垂直线性偏振光或水平线性偏振光由此穿过。本示例性实施例使用仅能使垂直线性偏振光穿过的透射式偏振板10。因此，外界光在穿过透射式偏振板10之后，被变为垂直线性偏振光。

彩色滤色器20被放置在透射式偏振板10的下面，并且包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的至少两种滤色器以及白色滤色器。白色滤色器允许所有可见波长波段的光从其穿过，并且以如同没有滤色器的方式相同的方式作用。因此，白色滤色器也可被称为透明滤色器。通常，当光穿过红色滤色器、绿色滤色器和和蓝色滤色器时，存在着光损失。然而，当光穿过白色滤色器时，与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器相比，存在着非常小的光损失。因此，正如在本示例性实施例中，包括白色滤色器的彩色滤色器20与不包括白色滤色器的彩色滤色器相比具有良好的透光性。

液晶显示面板30被放置在彩色滤色器20的下面，并且根据控制器70的控制来显示图像。液晶显示面板30可具有与传统液晶显示面板的构造相同的构造；因此，将省略其详细描述。

电偏振控制单元40被设置在液晶显示面板30的下面。能够对电偏振控制单元40进行电控制以允许入射的线性偏振光在旋转90度的状态或以与入射状态相同的状态从其穿过。例如，根据控制器70的控制，电偏振控制单元40可以使垂直线性偏振光旋转90度以形成水平线性偏振光、使水平线性偏振光旋转90度以形成垂直线性偏振光、或者允许偏振光(垂直线性偏振光和水平线性偏振光)从其穿过而不使偏振光旋转90度。电偏振控制单元40可实施为液晶面板，但不限于此。

在本示例性实施例中，如果控制器70将电压施加到电偏振控制单元40，则电偏振控制单元40使入射的垂直线性偏振光或水平线性偏振光旋转90度，以形成水平线性偏振光或垂直线性偏振光。并且，如果控制器70不将电压施加到电偏振控制单元40，则入射的垂直线性偏振光和水平线性偏振光以相同的状态穿过电偏振控制单元40。

在以上描述中，电偏振控制单元40被直接设置在液晶显示面板30的下面。可选择地，根据其它示例性实施例，例如，如在图8中示出的透反射式图像显示装置1′中所示，可在液晶显示面板30与电偏振控制单元40之间设置下透射式偏振板80。下透射式偏振板80可具有与上述透射式偏振板10相同的构造；因此，将省略其详细描述。

反射式偏振板50被设置在电偏振控制单元40的下面。反射式偏振板50可反射一些偏振光并允许偏振光中的其余光从其穿过。例如，反射式偏振板50可被形成为使得其反射垂直线性偏振光并允许水平线性偏振光从其穿过。作为另一示例，反射式偏振板50可被形成为使得该反射式偏振板50反射水平线性偏振光并允许垂直线性偏振光从其穿过。在本示例性实施例中，反射式偏振板50被形成为，使得该反射式偏振板50反射水平线性偏振光并允许垂直线性偏振光从其穿过。

背光单元60被设置在反射式偏振板50的下面，并且包括多个光源以将光发射到液晶显示面板30。背光单元60包括白色光源和与上述彩色滤色器20对应的光源。即，背光单元60可包括光源以发射与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的未包括在彩色滤色器20中的一种滤色器相对应的光。

例如，如果彩色滤色器20包括红色滤色器、绿色滤色器和白色滤色器，则背光单元60可包括蓝色光源以发射与不包括在彩色滤色器20中的蓝色滤色器相对应的蓝光，并且还可以包括白色光源以发射白光。作为另一示例，如果彩色滤色器20包括红色滤色器、蓝色滤色器和白色滤色器，则背光单元60可被构造为包括绿色光源和白色光源。并且，作为另一示例，如果彩色滤色器20包括蓝色滤色器、绿色滤色器和白色滤色器，则背光单元60可被构造为包括红色光源和白色光源。此外，作为另一示例，如果彩色滤色器20包括红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器和白色滤色器，则背光单元60可被构造为包括白色光源。

另外，背光单元60可包括与传统背光单元的组件相同的组件。例如，背光单元60可包括用以使从光源发射的光漫射的漫射构件61和用以提高亮度的亮度增强膜(BEF)62。另外，背光单元60可包括λ/4膜。漫射构件61可包括漫射片和漫射板。

另外，背光单元60可使用直下式背光单元，其中多个光源被设置在背光单元60的底表面上并直接位于液晶显示面板30的下面；或者背光单元60可使用侧光式背光单元，其中多个光源被设置在背光单元60的相对侧并且根据需要使光通过导光板被引导到液晶显示面板30。由于可根据背光单元60的类型改变多个光源的布置，并且可以以与传统背光单元大体相同的方式实施多个光源的布置，所以省略了对其的详细描述。然而，要注意的是，多个光源被设置在背光单元60的内部。根据示例性实施例，多个光源包括白色光源和用以发射颜色与不包括在彩色滤色器20中的滤色器相对应的光的光源。

控制器70对液晶显示面板30、电偏振控制单元40和背光单元60进行控制以显示预定图像。控制器70控制液晶显示面板30的方法可与传统控制器相同或相似；因此，将省略其详细描述。

接着，将提供对于控制器70如何控制电偏振控制单元40和背光单元60的详细描述。控制器70根据外界光的亮度控制电偏振控制单元40和背光单元60，从而使透反射式图像显示装置1的功耗最小化并且改善其在户外的可视性。换言之，控制器70可将电压施加到电偏振控制单元40，控制用以打开或关闭白光光源和其它光源的操作，以发射颜色与不包括在彩色滤色器20中的滤色器相对应的光，并且控制光的亮度。

控制器70可控制透反射式图像显示装置1使得定期执行以下三种状态中的至少两种状态。以下三种状态包括：

1)第一状态，在该状态下，电偏振控制单元40操作使得入射的偏振光旋转90度，背光单元60不发射光并且液晶显示面板30显示图像(该状态也可被称为反射模式)；

2)第二状态，在该状态下，电偏振控制单元40不操作，背光单元60发射光并且液晶显示面板30显示图像(该状态也可被称为白光发射模式，其是透射模式的一种类型)；

3)第三状态，在该状态下，电偏振控制单元40不操作，背光单元60发射与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的未包括在彩色滤色器20中的一种滤色器相对应的光，并且液晶显示面板30显示图像(该状态也可被称为补偿颜色发光模式，其是透射模式的一种类型)。

例如，在彩色滤色器20包括红色滤色器、绿色滤色器和白色滤色器并且背光单元60被构造为包括白色光源和蓝色光源的情况下，在第一状态下，背光单元60不发射任何光。在第二状态下，背光单元60通过仅白色光源的操作来发射白光。在第三状态下，背光单元60发射蓝光。

作为另一示例，在彩色滤色器20包括红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤光器和白色滤色器并且背光单元60被构造为仅包括白色光源的情况下，不需要如上所描述的三种状态中的第三状态。因此，控制器70控制电偏振控制单元40和背光单元60，从而仅执行第一状态和第二状态。

控制器70可基于外界光的亮度如上所描述地适宜地控制第一状态、第二状态和第三状态。换言之，基于外界光的量，控制器70可适当地调整透射模式与反射模式的占空比(duty ratio)。详细来说，为了实现所期望的颜色和亮度的重现性，控制器70可以以第一状态、第二状态和第三状态的每个状态对液晶显示面板30的每个像素的电压以及白色光源和蓝色光源的亮度进行调整。此外，控制器70可对第一状态、第二状态和第三状态的每个状态的周期和操作时间百分比进行调整。如果外部非常明亮，则控制器70可以仅以第一状态和第三状态重现所期望的颜色而无需利用第二状态。如果外部相对黑暗，则控制器70以第二状态增强第一状态缺少的亮度，并且以第三状态补偿蓝色。例如，如果在透反射式图像显示装置1中以80％使用第一状态，则可以以20％使用第二状态。可选择地，如果在透反射式图像显示装置1中以40％使用第一状态，则可以以60％使用第二状态。如果仅存在少量的外界光，则控制器70可通过仅使用第二状态和第三状态而不使用第一状态来显示图像。

详细地说，当透反射式图像显示装置1被用在有等于或大于预定第一阈值的充足的外界光的地方(例如，阳光强烈的地方、诸如百货商店的人工照明非常明亮的地方等)时，控制器70可控制透反射式图像显示装置1使得顺序地定期执行第一状态和第三状态。即，控制器70控制透反射式图像显示装置1，使得透反射式图像显示装置1保持第一状态一定的时间段，变成第三状态，然后保持第三状态一定的时间段。在那之后，控制器70控制透反射式图像显示装置1，使得透反射式图像显示装置1再次变成第一状态然后保持第一状态一定的时间段。控制器70控制透反射式图像显示装置1重复地执行以上步骤。

当透反射式图像显示装置1被用在外界光的量小而使得该外界光的量在预定第一阈值与小于预定第一阈值的预定第二阈值之间的地方(例如，户外阴影中、室内荧光灯下、阴天的户外等)时，控制器70控制透反射式图像显示装置1，使得顺序地定期执行第一状态、第二状态和第三状态。即，控制器70可顺序地重复第一状态、第二状态和第三状态一定的时间段。

此外，当透反射式图像显示装置1被用在外界光的量非常小或完全不存在外界光正如在预定第二阈值以下的地方(例如，透反射式图像显示装置1被用在照明关闭的室内、没有照明的暗室、夜晚的户外等)时，控制器70控制透反射式图像显示装置1使得顺序地定期地执行第二状态和第三状态。

如上所述，控制器70可基于外界光源的亮度适当地设定第一状态、第二状态和第三状态的占空比。表1示出了可由控制器70设定的第一状态、第二状态和第三状态的占空比的示例。

<表1>

在表1的第二状态中，示出了由背光单元60提供的白光的亮度根据外界光源的亮度而改变。如上所述，控制单元70可根据外界光源的亮度适宜地白光的亮度。因此，在第二状态的情况下，如果在阴影中由背光单元60损耗的功率为每秒480毫瓦，则在荧光灯下由背光单元60损耗的功率为每秒340毫瓦。

此外，在表1的第一状态中，示出了即使在阳光下与在阴影中的占空比相同，与阴影的情况相比，在阳光下的亮度也是不同的。这是由于与阳光下相比在阴影中外界光弱，使得反射光的量小。

在表1中第一状态、第二状态和第三状态的占空比仅仅是示例，示例性实施例不限于此。控制器70可根据外界光的量不同程度地设定占空比。例如，控制器70可不同程度地设定第一状态、第二状态和第三状态的占空比，例如，0.8:0:0.2、0.6:0.25:0.15、0.4:0.45:0.15，等等。作为由控制器70确定占空比的标准的外界光的量可以被相对地确定。因此，如果限定第一光量为有充足外界光处的光的量、第二光量为有少量外界光处的光的量、第三光量为有非常少外界光处或没有外界光处的光的量，则因此可以确定第一光量大于第二光量并且第二光量大于第三光量。这时，可根据透反射式图像显示装置1的结构、使用者期望的屏幕亮度等，任意确定第一光量、第二光量和第三光量的值。

此外，当控制器70根据表1控制透反射式图像显示装置1时，在图10中示出了对于在60Hz下操作的液晶显示器面板30的电偏振控制单元40与背光单元60的白色光源和蓝色光源的操作信号的一个示例。参照图10，第一状态、第二状态和第三状态在以60Hz操作的图像信号中周期性地重复。根据图10中示出的示例，第一状态、第二状态和第三状态的占空比可以变化。

根据另一示例性实施例，控制器70可对透反射式图像显示装置1进行如下控制。

以与如上所描述的示例性实施例相同的方式来控制第一状态。在第二状态中，控制器70控制背光单元60以发射白光。这时，控制器70控制液晶显示面板30使得仅对应于红色和绿色的像素可使光穿过而对应于蓝色的像素不使光穿过。即，控制器70控制液晶显示面板30使得液晶显示面板30允许红色和绿色光穿过并且阻挡蓝色光。这种特征可以以各种方式进行实施，例如，通过利用本领域技术人员已知的液晶显示(LCD)技术。在第三状态中，控制器70控制背光单元60以发射蓝光。这时，控制器70控制液晶显示面板30使得对应于红色和绿色的像素不使光穿过并且仅对应于蓝色的像素使光穿过。换言之，控制器70控制液晶显示面板30使得液晶显示面板30阻挡红光和绿光并且仅允许蓝光从其穿过。因此，可易于计算对在第一状态和第二状态中不足的蓝色进行补偿所需的蓝色信号的强度。当执行这样的操作时，占空比和亮度在表2中示出。

<表2>

当控制器70根据表2控制透反射式图像显示装置1时，在图11中示出了电偏振控制单元40与背光单元60的白色光源和蓝色光源的操作信号以产生液晶显示器面板30的图像信号的一个示例。当根据表2对透反射式图像显示装置1进行控制时，控制器70除了以如图11所示的操作波形之外还可以以各种操作波形控制透反射式图像显示装置1。

参照图11，为了对颜色的补偿较为容易，将一个帧用于红色图像信号和绿色图像信号并且将一个帧用于蓝色图像信号，从而共两个帧用于显示红色图像信号、绿色图像信号和蓝色图像信号。在这种情况下，液晶显示面板30的操作频率变为30Hz。在图11中，电偏振控制单元40在第一次的第一状态(第一状态的第一次出现)下操作，而在第一次的第一状态(第一状态的第二次出现)下不操作。然而，根据另一示例性实施例，电偏振控制单元40可以被控制成在第一次的第一状态和第二次的第一状态下均操作。背光单元60的白色光源在第一次的第二状态下操作，而在第二次的第二状态下不操作。另外，背光单元60的蓝色光源在第一次的第三状态下不操作，而在第二次的第三状态下操作。

控制器70可自动地或手动地检测外界光的亮度。当外界光的亮度被自动地检测时，控制器70被电连接到照度传感器71。照度传感器71测定透反射式图像显示装置1的周围环境的亮度，然后将包括测定结果的信号发送到控制器70。然后，控制器70可基于从照度传感器71接收的信号恰当地控制透反射式图像显示装置1的显示状态。

作为另一示例，控制器70使得透反射式图像显示装置1的显示状态被使用者基于外界光而手动地控制。如果透反射式图像显示装置1的显示状态被手动地控制，则可将状态设定构件连接到控制器70。

状态设定构件使使用者能够适当地设定第一状态、第二状态和第三状态的占空比，并且可实施为诸如可变电阻器的硬件。可选择地或除了将状态设定构件实施为硬件之外，如图9中所示，状态设定构件可以实施为诸如在控制器70的显示单元72上输出的调整杆74的软件，并且可被用于调整透反射式图像显示装置1的显示状态。如果如图9中所示实施状态设定构件，则使用者可以通过触摸并调节调整杆来调整第一状态、第二状态和第三状态的占空比。例如，在图9中，调整杆74的一个端点零(0)可被用于设定透反射式图像显示装置1的反射模式，调整杆74的另一个端点一(1)可被用在透反射式图像显示装置1被用在没有光的诸如暗室的黑暗处时。在这种情况下，由于调整杆74的相对端和第一状态、第二状态和第三状态中的每个的占空比被预先设定，因此可基于调整调整杆74的移动线75的位置而改变第一状态、第二状态和第三状态中的每个的占空比。要理解的是，调整杆74和移动线75仅是示例，并且根据其它示例性实施例，可以使用许多不同类型的使使用者能够手动地设定第一状态、第二状态和第三状态的占空比的符号、图标或者其它的视觉和/或听觉特征。

在下文中，将参照图3、图4和图5描述根据示例性实施例的具有如上所述的结构的透反射式图像显示装置1的操作。

图3是示出以第一状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图。图4是示出以第二状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图。图5是示出以第三状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图。在图3、图4和图5中，内部带点的圈是表示垂直线性偏振光的符号，在其相对的端部带有箭头的短直线是表示水平线性偏振光的符号，内部带点并且其相对的侧部具有箭头的圈是表示包括垂直线性偏振光和水平线性偏振光的非偏振光的符号。

首先，在第一状态的情况下，将参照图3对透反射式图像显示装置1的操作进行描述。

在第一状态下，背光单元60不操作，并且透反射式图像显示装置1通过利用外界光而在反射模式下操作。由于透射式偏振板10仅允许垂直线性偏振光从其穿过，所以从外部进入透射式偏振板10的光L1是非偏振光，但在穿过透射式偏振板10之后，光L1变为垂直线性偏振光L2。垂直线性偏振光L2穿过彩色滤色器20，然后以垂直线性偏振光(L3)的状态入射在液晶显示面板30上。由于彩色滤色器20具有白色滤色器、红色滤色器和绿色滤色器，因此光透射性比包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器的彩色滤色器的光透射性好。因此，可以提高其可视性。

在穿过液晶显示面板30之后，垂直线性偏振光(L4)入射在电偏振控制单元40上。这时，因为通过控制器70将电压施加到电偏振控制单元40，所以入射在电偏振控制单元40上的垂直线性偏振光L4在穿过电偏振控制单元40时旋转90度，从而变成水平线性偏振光L5并且进入反射式偏振板50。由于反射式偏振板50仅允许垂直线性偏振从其穿过，因此入射在反射式偏振板50上的水平线性偏振光L5被反射回来并且入射在电偏振控制单元40上。入射在电偏振控制单元40上的水平线性偏振光在穿过电偏振控制单元40时旋转90度，从而变成垂直线性偏振光(L6)并且进入液晶显示面板30。垂直线性偏振光L6依次穿过液晶显示面板30、彩色滤色器20和透射式偏振板10，从而使用者将能够看到图像。然而，在第一状态下，由于彩色滤色器20没有配备蓝色滤色器，因此存在着在重放图像时蓝色比红色和绿色的亮度弱的问题。为了解决这个问题，在反射模式的第一状态下，可定期执行第三状态以增强蓝色的亮度。

接着，将参照图4描述透反射式图像显示装置1在第二状态下的操作。

在第二状态下，使用背光单元60的白色光源。白色光源被用于提高第二状态下不足的亮度。从背光单元60的白色光源发出非偏振光W1以入射在反射式偏振板50上。非偏振光W1的与反射式偏振板50的偏振方向相匹配的一些偏振光穿过反射式偏振板50，然后向着电偏振控制单元40移动。根据本示例性实施例，由于反射式偏振板50仅允许垂直线性偏振光从其穿过，因此已经穿过反射式偏振板50的光W2是垂直线性偏振板，并且非偏振光W1的水平线性偏振光被反射式偏振板50反射到背光单元60。被反射回背光单元60的光被背光单元60反射回来，然后在偏振光破坏的状态下向反射式偏振板50移动。一些光穿过反射式偏振板50，其余的光被反射回到背光单元60。反射式偏振板50使得从背光单元60发出的光被重复利用。

由于电压没有被施加到电偏振控制单元40，因此入射在电偏振控制单元40上的垂直线性偏振光W2以未改变偏振方向的方式穿过电偏振控制单元40。已经穿过电偏振控制单元40的垂直线性偏振光W3穿过液晶显示面板30和彩色滤色器20(W4和W5)。由于透射式偏振板10仅允许垂直线性偏振光从其穿过，因此已经穿过液晶显示面板30和彩色滤色器20的垂直线性偏振光W5在相同的状态穿过透射式偏振板10。因此，使用者能够看到图像。可通过将电压施加到液晶显示面板30由像素对穿过透射式偏振板10的光W6的量进行调整。由于彩色滤色器20包括红色滤色器、绿色滤色器和白色滤色器，因此第二状态提高了总亮度和红色及绿色的亮度。

最后，将参照图5对第三状态下的透反射式图像显示装置1的操作进行描述。

在第三状态下，背光单元60使用蓝色光源。背光单元60使用蓝色光源以增强相比于在第一状态和第二状态下的红色和绿色的亮度相对小的蓝色的亮度。从背光单元的蓝色光源发射非偏振蓝色光B1而话筒在反射式偏振板50上。非偏振蓝光B1的与反射式偏振板50的偏振方向相匹配的一些偏振光穿过反射式偏振板50，然后向电偏振控制单元40移动。根据本示例性实施例，由于反射式偏振板50仅允许垂直线性偏振光从其穿过，因此已经穿过反射式偏振板50的光B2是垂直线性偏振光，而非偏振光B1的水平线性偏振光被反射式偏振板50反射回到背光单元60。被反射回背光单元60的光被背光单元60反射回来，然后在偏振光破坏的状态下向反射式偏振板50移动。一些光穿过反射式偏振板50，其余的光被反射回到背光单元60。反射式偏振板50使得从背光单元60发出的光被重复利用。

由于没有向电偏振控制单元40施加电压，因此入射在电偏振控制单元40上的垂直线性偏振光B2以未改变偏振方向的方式穿过电偏振控制单元40。已经穿过电偏振控制单元40的垂直线性偏振光B3在相同的状态穿过液晶显示面板30和彩色滤色器20(B4和B5)。由于透射式偏振板10仅允许垂直线性偏振光从其穿过，因此已经穿过液晶显示面板30和彩色滤色器20的垂直线性偏振光B5在相同的状态穿过透射式偏振板10，从而使用者能够看到图像。可通过将电压施加到液晶显示面板30由像素对穿过透射式偏振板10的光B6的量进行调整。

在以上示例性描述中，透反射式图像显示装置1显示彩色图像。在下文中，将对根据示例性实施例的透反射式图像显示装置1显示黑白图像的情况进行描述。

在透反射式图像显示装置1显示黑白图像的情况下，液晶显示面板30的与红色滤色器和绿色滤色器相对应的像素被设定成防止光从其穿过并且仅与白色滤色器相对应的像素操作，这样，透反射式图像显示装置1仅在第一状态和第二状态下操作。

图6是示出在黑白模式下以第一状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图。图7是示出在黑白模式下以第二状态操作的图2的透反射式图像显示装置的分解透视图。

当外界光强烈时，透反射式图像显示装置1仅以第一状态操作。当外界光很弱或不存在外界光时，透反射式图像显示装置1仅以第二状态操作。当外界光弱时，透反射式图像显示装置1可操作使得以一定的占空比定期执行第一状态和第二状态。

在图6中，外界光入射在透射式偏振板10然后通过透射式偏振板10被透射回的过程与关于图3的描述相同；因此，将省略其详细描述。此外，在图7中，从背光单元60发射的光通过透射式偏振板10被透射出的过程与关于图4的描述相同；因此，将省略其详细描述。

虽然已经描述了本公开的示例性实施例，但是对于本领域技术人员来说，一旦他们了解了基本发明构思，他们就可进行示例性实施例的另外的变化和修改。因此，意图是所附权利要求将应当被解释为包括上述示例性实施例和落入发明构思的精神和范围内的所有的这种变化和修改。

Claims (10)

1.一种透反射式图像显示装置，所述透反射式图像显示装置包括：

透射式偏振板；

彩色滤色器，被置于透射式偏振板的下面并且由红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的两种滤色器以及白色滤色器组成；

液晶显示面板，被置于彩色滤色器的下面；

电偏振控制单元，被置于液晶显示面板的下面；

反射式偏振板，被置于电偏振控制单元的下面；

背光单元，被置于反射式偏振板的下面，并且包括白色光源以及发射与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的未包括在所述彩色滤色器中的一种滤色器相对应的光的光源；

控制器，适于根据预定条件定期地以至少两种状态来控制液晶显示面板、电偏振控制单元和背光单元；以及

照度传感器，测定透反射式图像显示装置的周围环境的亮度，并将测定结果发送到控制器，

其中，控制器控制操作以打开和关闭白色光源以及发射与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的未包括在所述彩色滤色器中的一种滤色器相对应的光的所述光源，或者控制发射与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的未包括在所述彩色滤色器中的一种滤色器相对应的光的所述光源的亮度，

其中，控制器根据由照度传感器测定的外界光的量来调整所述至少两种状态的占空比。

2.根据权利要求1所述的透反射式图像显示装置，其中，

控制器控制透反射式图像显示装置使得定期执行三种状态中的至少两种状态，所述三种状态包括：

1)第一状态，在第一状态下，电偏振控制单元操作，使得入射的偏振光旋转90度，背光单元不发射光并且液晶显示面板显示图像；

2)第二状态，在第二状态下，电偏振控制单元不操作，背光单元发射白光并且液晶显示面板显示图像；

3)第三状态，在第三状态下，电偏振控制单元不操作，背光单元发射颜色与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的未包括在所述彩色滤色器中的一种滤色器相对应的光，并且液晶显示面板显示图像。

3.根据权利要求2所述的透反射式图像显示装置，其中，

当外界光的量等于或大于第一阈值时，控制器被构造为控制透反射式图像显示装置使得第一状态和第三状态被定期地执行。

4.根据权利要求2所述的透反射式图像显示装置，其中，

当外界光的量介于第一阈值与低于第一阈值的第二阈值之间时，控制器被构造为控制透反射式图像显示装置使得第一状态、第二状态和第三状态被定期地执行。

5.根据权利要求2所述的透反射式图像显示装置，其中，

当外界光的量在第二阈值以下时，控制器被构造为控制透反射式图像显示装置使得第二状态和第三状态被定期地执行。

6.根据权利要求1所述的透反射式图像显示装置，其中，

彩色滤色器包括红色滤色器、绿色滤色器和白色滤色器，背光单元包括蓝色光源和白色光源。

7.根据权利要求1所述的透反射式图像显示装置，其中，

彩色滤色器包括红色滤色器、蓝色滤色器和白色滤色器，背光单元包括绿色光源和白色光源。

8.根据权利要求1所述的透反射式图像显示装置，其中，

彩色滤色器包括蓝色滤色器、绿色滤色器和白色滤色器，背光单元包括红色光源和白色光源。

9.根据权利要求1所述的透反射式图像显示装置，所述透反射式图像显示装置还包括：

下透射式偏振板，被设置在液晶显示面板与电偏振控制单元之间。

10.一种根据权利要求1所述的透反射式图像显示装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

检查设定条件；以及

控制液晶显示面板、电偏振控制单元和背光单元，使得根据设定条件定期执行第一状态、第二状态和第三状态中的至少两种状态，

其中，

第一状态是电偏振控制单元操作使得入射的偏振光旋转90度，背光单元不发射光并且液晶显示面板显示图像的状态，

第二状态是电偏振控制单元不操作，背光单元发射白光并且液晶显示面板显示图像的状态，

第三状态是电偏振控制单元不操作，背光单元发射颜色与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的不包括在所述彩色滤色器中的一种滤色器相对应的光，并且液晶显示面板显示图像的状态。

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