CN107065284A - 一种量子点彩膜液晶显示器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种量子点彩膜液晶显示器，包括从下至上依次设置的背光源、下偏光元件、液晶层，还包括用于将经过所述液晶层之后的偏振光转换为全光谱光的量子点彩膜。通过将量子点彩膜应用于液晶显示屏中，将背光源的出射光经过下偏光元件以及液晶层之后入射至量子点彩膜，形成全光谱光，通过对背光源进行精细调节，进而大幅提升亮度以及色域表现，让色彩更加鲜明。本申请还公开了一种基于量子点彩膜液晶显示器的控制方法，具有上述效果。

Description

一种量子点彩膜液晶显示器及控制方法

技术领域

本发明涉及光电技术领域，更具体地说，涉及一种量子点彩膜液晶显示器，还涉及一种基于量子点彩膜液晶显示器的控制方法。

背景技术

在LCD液晶屏中，不加电时，背光经过下偏光片后成为偏振光，通过液晶子的扭曲改变偏振方向，使之能够通过与下偏振片偏振方向垂直的上偏振片，从而提亮像素，此时液晶屏呈现亮态。加电后，液晶分子重新排列，成为垂面排列状态，背光经过下偏光片后成为偏振光，通过垂面排列状态的液晶分子并没有改变偏振方向，使之被上偏振片阻挡，此时液晶屏呈现暗态。通常，在上偏光片下方设置彩色滤光片实现彩色显示。

然而，现有技术中的LED液晶屏亮度和色域表现均未达到理想状态，因此，如何提高LED液晶显示器的亮度和色域表现是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种量子点彩膜液晶显示器，能够提高液晶显示器的亮度和色域表现。

本发明提供了一种量子点彩膜液晶显示器，包括从下至上依次设置的背光源、下偏光元件、液晶层，还包括用于将经过所述液晶层之后的偏振光转换为全光谱光的量子点彩膜。

优选的，在上述量子点彩膜液晶显示器中，当所述液晶层为向列相液晶层时，还包括设置于所述液晶层上方的上偏光片，所述量子点彩膜设置于所述上偏光片上方。

优选的，在上述量子点彩膜液晶显示器中，当所述液晶层为胆甾液晶层时，还包括与所述胆甾液晶层连接的电压调控器，所述电压调控器对所述胆甾液晶层加电时，所述胆甾液晶竖直分布，所述供电控制器对所述胆甾液晶层不加电时，胆甾液晶水平左旋或者右旋分布。

优选的，在上述量子点彩膜液晶显示器中，所述下偏光元件包括：

设置于所述背光源上方的线偏光片；

设置于所述线偏光片上表面的圆偏光片。

优选的，在上述量子点彩膜液晶显示器中，所述下偏光元件包括：

设置于所述背光源上方的WGP像素电极；

设置于所述线偏光片上表面的圆偏光片。

优选的，在上述量子点彩膜液晶显示器中，所述圆偏光片为四分之一波长偏光片。

优选的，在上述量子点彩膜液晶显示器中，所述背光源为蓝色短波长背光源。

本发明还提供了一种基于量子点彩膜液晶显示器的显示方法，包括：

背光源发出的出射光经过下偏光元件转换为圆偏振光；

若设置于所述背光源出射光一侧的液晶层为胆甾液晶层时，提供电压至所述胆甾液晶层，所述圆偏振光通过所述胆甾液晶层入射至量子点彩膜表面，形成全光谱光；

若设置于所述背光源出射光一侧的液晶层为向列相液晶层，所述圆偏振光经过设置于所述向列相液晶层上方的上偏光片之后入射至量子点彩膜表面，形成全光谱光。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种量子点彩膜液晶显示器，包括从下至上依次设置的背光源、下偏光元件、液晶层，还包括用于将经过所述液晶层之后的偏振光转换为全光谱光的量子点彩膜。通过将量子点彩膜应用于液晶显示屏中，将背光源的出射光经过下偏光元件以及液晶层之后入射至量子点彩膜，形成全光谱光，通过对背光源进行精细调节，进而大幅提升亮度以及色域表现，让色彩更加鲜明。

本发明还提供了一种基于量子点彩膜液晶显示器的控制方法，具有上述效果。

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，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种量子点彩膜液晶显示器结构示意图；

图2(a)为本发明实施例提供的一种加电时量子点彩膜液晶显示器结构示意图；

图2(b)为本发明实施例提供的一种不加电时量子点彩膜液晶显示器结构示意图；

图3(a)为本发明实施例提供的另一种加电时量子点彩膜液晶显示器结构示意图；

图3(b)为本发明实施例提供的另一种不加电时量子点彩膜液晶显示器结构示意图。

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明提供了一种量子点彩膜15液晶显示器，包括从下至上依次设置的背光源10、下偏光元件、液晶层13，还包括用于将经过所述液晶层13之后的偏振光转换为全光谱光的量子点彩膜15。

其中，量子点是晶体直径在2-10纳米之间的无机纳米晶体，由锌、镉、硒和硫原子构成，其光电特性独特，每当受到光的刺激，会根据量子点的直径大小，发出各种不同颜色的纯正单色光，能够改变光源光线的颜色。量子点形成一层薄膜成为量子点彩膜15，用背光源10光照射就能发出全光谱的光，从而对光线进行调节，可以对背光源10进行精细调节，进而大幅提升亮度以及色域表现，让色彩更加鲜明。

现有技术中，量子点彩膜15并不能直接应用于液晶显示器中，原因是如果将现有技术中的液晶显示器中的彩色滤光片直接替换为量子点彩膜15，给液晶层13加电时，背光源10的出射光经过下偏光片11形成线偏振光，线偏振光再经过竖直分布的液晶层13后，偏振方向不变，到达量子点彩膜15之后变成全光谱光线，通过上偏光片14出射，暗态消失。

鉴于现有技术中，将量子点彩膜15直接用于普通液晶显示器中无法实现暗态的技术问题，本发明提供了以下三个实施例进行说明。

实施例一

如图1所示，在上述量子点彩膜15液晶显示器的基础上，当所述液晶层13为向列相液晶层13时，还包括设置于所述液晶层13上方的上偏光片14，所述量子点彩膜15设置于所述上偏光片14上方。

其中，从下至上依次设置为背光源10、下偏光片11、液晶层13、上偏光片14以及量子点彩膜15，液晶盒包括下基板12、液晶层13以及上基板16，需要指出的是，下偏光片11可以选择设置于液晶盒内或者液晶盒的外面，即下基板12的上表面或者下基板12的下表面，上偏光片14可设置于上基板16下方，量子点彩膜15设置于上偏光片14与上基板16之间，或者，上偏光片14设置于上基板16上表面，量子点彩膜15设置于上偏光片14上表面，均在保护范围内。

具体的，向列相液晶分子是分子某一择优方向取向，分子重心无心分布，液晶分子排列为多层，每一层内，液晶分子位置虽然不规则，但长轴方向都平行于上下偏光片11。通过电极给液晶层13加电后，由于受到外界电压的影响，分子变成竖直方向排列，背光源10产生的光线经过下偏光片11后形成线偏振光，入射至液晶层13，通过竖直方向排列的液晶层13之后，线偏振光偏振方向不变，由于上偏光片14与下偏光片11偏光方向垂直，线偏振光的无法通过上偏光片14，实现暗态。因此，将量子点彩膜15设置于上偏光片14上方，而不是现有技术中的将量子点彩膜15直接替换位于上偏光片14下方的彩色滤光片，实现了暗态。

实施例二

如图2(a)和2(b)所示，在上述量子点彩膜15液晶显示器中，当所述液晶层13为胆甾液晶层13时，还包括与所述胆甾液晶层13连接的电压调控器20，所述电压调控器20对所述胆甾液晶层13加电时，所述胆甾液晶竖直分布，所述供电控制器对所述胆甾液晶层13不加电时，胆甾液晶水平左旋或者右旋分布。

其中，胆甾液晶具有双稳态性能，电压调控器20对所述胆甾液晶层13不加电时，胆甾液晶层13包含着多层分子，每层分子的排列方向相同，相邻两层分子排列方向稍有旋转，夹角约15度，层层叠成螺旋结构，当分子的排列旋转了360°而又回到原来方向为一个螺距。按螺旋的方向，胆甾液晶又分为左旋胆甾液晶和右旋胆甾液晶，因此，分别能够反射左旋圆偏光和右旋圆偏光。胆甾液晶的反射遵从布拉格定律：λ＝n*p(n为胆甾液晶的平均折射率，p为胆甾液晶的螺距)。当胆甾液晶是具有特定螺距的一系列液晶分子时，就反射特定波长的光。背光源10的出射光经过下偏光元件形成左旋或者右旋圆偏振光，被左旋或者右旋胆甾液晶反射，使得偏振光无法通过液晶层13，实现暗态。相相对实施例一的情况，去掉了上偏光片14，简化了量子点彩膜15液晶显示器的结构。

当电压调控器20对胆甾液晶层13加电时，由于所述胆甾液晶竖直分布，背光源10的出射光经过下偏光元件之后，形成圆偏振光，可以全部通过垂直构向的液晶层13到达量子点彩膜15表面，量子点彩膜15被激发而实现不同的颜色显示形成全光谱光，实现亮态，进一步电压调控器20给胆甾液晶加不同大小的电压，控制胆甾液晶的构向来实现不同灰阶。

因此，利用胆甾液晶的反射-透射性能，可以制作控制光通量的光阀，无需上偏光片14，实现亮态以及暗态。

进一步的，在上述量子点彩膜15液晶显示器的基础上，所述下偏光元件包括：设置于所述背光源10上方的线偏光片17；设置于所述线偏光片17上表面的圆偏光片18。

具体的，从下至上依次设置为背光源10、下偏光元件、液晶层13以及量子点彩膜15。具体的，液晶层13位于液晶盒中，液晶盒包括上基板16、胆甾液晶层13以及下基板12，线偏光片17以及圆偏光片18位于背光源10与下基板12之间，下基板12的上表面设置有像素电极，上基板16的下表面设置有量子点彩膜15，在量子点彩膜15的下表面设置有公共电极19。

其中，下偏光元件包括线偏光片17以及圆偏光片18，比如偏光角度为0°的线偏光片17，偏光角度为135°的λ/4圆偏光片18，最终实现左旋或者右旋的圆偏光，左旋或者右旋的圆偏光片18进一步经过和它对应左旋或者右旋的胆甾液晶之后，在不加电的情况下，被左旋的胆甾液晶层13反射，实现暗态。

实施例三

如图3(a)和3(b)所示，在实施例二的基础上，所述下偏光元件包括：设置于所述背光源10上方的WGP像素电极21；设置于所述线偏光片17上表面的圆偏光片18。

具体的，从下至上依次设置为背光源10、下偏光元件、液晶层13以及量子点彩膜15。液晶层13位于液晶盒中，液晶盒包括上基板16、胆甾液晶层13以及下基板12。上基板16的下表面设置有量子点彩膜15，在量子点彩膜15的下表面设置有公共电极19。

其中，下偏光元件包括WGP像素电极21和圆偏光片18，WGP像素电极21具有偏光片和像素电极的双重功能，比如偏光角度为0°的WGP像素电极21，偏光角度为135°的λ/4圆偏光片18，最终实现左旋或者右旋的圆偏光，左旋或者右旋的圆偏光片18进一步经过和它对应左旋或者右旋的胆甾液晶之后，在不加电的情况下，被左旋的胆甾液晶层13反射，实现暗态。

此外，将WGP像素电极21设置于液晶盒的下基板12上表面，圆偏光片18设置于WGP像素电极21的上表面，相比实施例二，进一步简化结构，缩小厚度。WGP还可以作为偏光片的起偏器，可以将不通过的光线反射回背光源10中，又通过背光源10的反射片反射回来再利用。

进一步的，在上述量子点彩膜15液晶显示器中，所述圆偏光片18为四分之一波长偏光片。

需要指出的是，包括但不限于四分之一波长偏光片，还可以为四分之三波长偏光片等，均在保护范围内。

进一步的，在上述量子点彩膜15液晶显示器中，所述背光源10为蓝色短波长背光源10。

需要指出的是，背光源10包括但不限于蓝色短波长背光源10，还可以为紫色短波长背光源10等，均在保护范围内。

本发明还提供了一种基于量子点彩膜15液晶显示器的控制方法，包括：

步骤S1：背光源10发出的出射光经过下偏光元件转换为圆偏振光；

步骤S2：若设置于所述背光源10出射光一侧的液晶层13为胆甾液晶层13时，提供电压至所述胆甾液晶层13，或者，若设置于所述背光源10出射光一侧的液晶层13为向列相液晶层13，提供电压至所述向列相液晶层13；

步骤S3：所述圆偏振光通过所述胆甾液晶层13入射至量子点彩膜15表面，形成全光谱光，或者，所述圆偏振光通过所述向列相液晶层13以及设置于所述向列相液晶层13上方的上偏光片14之后入射至量子点彩膜15表面，形成全光谱光。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种量子点彩膜液晶显示器，包括从下至上依次设置的背光源、下偏光元件、液晶层，其特征在于，还包括用于将经过所述液晶层之后的偏振光转换为全光谱光的量子点彩膜。

2.如权利要求1所述的量子点彩膜液晶显示器，其特征在于，当所述液晶层为向列相液晶层时，还包括设置于所述液晶层上方的上偏光片，所述量子点彩膜设置于所述上偏光片上方。

3.如权利要求1所述的量子点彩膜液晶显示器，其特征在于，当所述液晶层为胆甾液晶层时，还包括与所述胆甾液晶层连接的电压调控器，所述电压调控器对所述胆甾液晶层加电时，所述胆甾液晶竖直分布所述供电控制器对所述胆甾液晶层不加电时，胆甾液晶水平左旋或者右旋分布。

4.如权利要求3所述的量子点彩膜液晶显示器，其特征在于，所述下偏光元件包括：

设置于所述背光源上方的线偏光片；

设置于所述线偏光片上表面的圆偏光片。

5.如权利要求3所述的量子点彩膜液晶显示器，其特征在于，所述下偏光元件包括：

设置于所述背光源上方的WGP像素电极；

设置于所述线偏光片上表面的圆偏光片。

6.如权利要求4或5所述的量子点彩膜液晶显示器，其特征在于，所述圆偏光片为四分之一波长偏光片。

7.如权利要求6所述的量子点彩膜液晶显示器，其特征在于，所述背光源为蓝色短波长背光源。

8.一种基于量子点彩膜液晶显示器的控制方法，其特征在于，包括：

背光源发出的出射光经过下偏光元件转换为圆偏振光；

若设置于所述背光源出射光一侧的液晶层为胆甾液晶层时，提供电压至所述胆甾液晶层，或者，若设置于所述背光源出射光一侧的液晶层为向列相液晶层，提供电压至所述向列相液晶层；

所述圆偏振光通过所述胆甾液晶层入射至量子点彩膜表面，形成全光谱光，或者，所述圆偏振光通过所述向列相液晶层以及设置于所述向列相液晶层上方的上偏光片之后入射至量子点彩膜表面，形成全光谱光。