CN109782475B - 偏光片及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种偏光片及具有该偏光片的显示装置，该偏光片包括：偏光层；保护层，所述保护层用于保护偏光层；变换层，具有透明态和镜面反射态；其中，所述偏光层位于所述保护层和所述变换层之间，通过改变施加于所述变换层的电压，使所述变换层在透明态和镜面反射态之间变换。本发明所提供的偏光片，具有能够实现反射和透射相互切换的变换层，可根据需求变换不同的状态以适应使用环境，提高光的利用率。

Description

偏光片及显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种能够实现反射和透射相互切换的偏光片及显示装置。

背景技术

现有的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)不仅具有轻薄，体积小等特点，并且还具有无辐射、低功耗和制造成本相对较低的优点，因此，液晶显示器在现有的平板显示领域占据主导地位。

液晶显示器主要包括第一基板、第二基板，以及夹在第一基板与第二基板之间的液晶层。传统的液晶显示器主要靠在背光源的照射下显示图像。根据利用光源的不同，液晶显示器主要包括反射式、透射式和半反半透式。对于半反半透式液晶显示器具有两种显示模式，一种是在光线较暗的环境下，主要利用背光源进行透射式显示；另一种是在阳光充足的情况下，主要利用自然光进行反射式显示。

但是，现有的半反半透式液晶显示器是将一个像素区域分为透射区和反射区，区域利用率低，降低了光的利用率及液晶屏的透光率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种偏光片，其中，该偏光片具有能够实现反射和透射相互切换的变换层，可根据需求变换不同的状态以适应使用环境，提高光的利用率。

根据本发明的一方面，提供一种偏光片，其特征在于，包括：

偏光层；

保护层，所述保护层用于保护偏光层；

变换层，具有透明态和镜面反射态；

其中，所述偏光层位于所述保护层和所述变换层之间，通过改变施加于所述变换层的电压，使所述变换层在透明态和镜面反射态之间变换。

优选地，所述保护层包括分别位于所述偏光层上下两侧的第一保护层和第二保护层，所述变换层位于所述第一保护层之上或取代所述第一保护层位于所述偏光层上侧。

优选地，所述保护层包括分别位于所述偏光层上下两侧的第一保护层和第二保护层，所述变换层位于所述第二保护层之下或取代所述第二保护层位于所述偏光层下侧。

优选地，所述变换层的厚度为300-800um。

优选地，所述变换层包括第一保护膜和第二保护膜，所述第一保护膜和第二保护膜之间具有容纳空间和用于支撑所述容纳空间的支撑件，所述容纳空间填充有电解液。

优选地，所述变换层还包括分别位于所述容纳空间上下两侧的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极用于向所述容纳空间中填充的电解液施加电压。

优选地，所述电解液包括二甲基亚砜、硝酸银、氯化铜、四正丁基溴化铵、聚乙二醇。

优选地，

当所述变换层呈透明态时，所述电解液中的银以离子的形式存在于所述电解液中；

当所述变换层由透明态变换为镜面反射态时，通过所述第一电极与所述第二电极施加的电压，使所述电解液中的溶质之间发生反应，银离子变为银单质并附着于所述第一电极上，使所述变换层呈镜面反射态。

优选地，当所述第一电极和所述第二电极间施加正向电压时，所述变换层呈透明态，当所述第一电极和第二电极间施加反向电压时，所述变换层呈镜面反射态。

根据本发明的另一方面，还提供一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括如上所述的偏光片，以实现利用背光源进行的透射式显示模式和用自然光进行的反射式显示模式。

本发明的一实施例具有以下优点或有益效果：本发明提供的偏光片该偏光片具有能够实现反射和透射相互切换的变换层，可根据需求变换不同的状态以适应使用环境，提高光的利用率，且两种状态间的切换方便灵活。进一步地，具有该偏光片的显示装置，其无需将单个像素划分为透射区和反射区，即可实现透射显示模式和反射显示模式，且两种显示模式间可相互切换，本发明所提供的显示装置的光的利用率更高，可针对环境在两种显示模式间进行切换选择，以提供更好的显示效果，并能通过反射显示模式来降低显示装置的能耗。

本发明的另一优选实施例具有以下优点或有益效果：本发明提供的偏光片可在原有的基础上，在保护层上添加变换层的方式获得，也可由变换层替代原有的位于所述偏光层上下两侧的两保护层中的任意一保护层，以实现偏光片透射反射变换的效果，并可通过环境光的强弱进行模式的选择，具有很强的实用性。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了本发明实施例的偏光片的变换层结构示意图；

图2a示出了本发明实施例的偏光片的变换层呈透明态的示意图；

图2b示出了本发明实施例的偏光片的变换层呈镜面反射态的示意图；

图3a示出了本发明第一实施例的偏光片的示意图；

图3b示出了本发明第二实施例的偏光片的示意图；

图3c示出了本发明第三实施例的偏光片的示意图；

图3d示出了本发明第四实施例的偏光片的示意图；

图4示出了本发明实施例的显示装置的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1示出了本发明实施例的偏光片的变换层结构示意图，变换层130包括：第一保护膜131，第二保护膜132、第一电极133、第二电极134、电解液135和支撑件136。变换层130的厚度例如为300-800um。

第一保护膜131和第二保护膜132例如为采用PET或COP材料制成的薄膜，两保护膜相对设置，两保护膜之间形成容纳空间，以填充电解液135。为了保证容纳空间，并防止第一电极133与第二电极134相接触，两电极之间的容纳空间中还设置有支撑件136，用以保证容纳空间的尺寸以及两电极间的距离。

第一电极133和第二电极134分别位于第一保护膜131和第二保护膜132上，第一电极133位于第一保护膜131的下表面，第二电极位于第二保护膜132的上表面，第一电极133和第二电极134用于向填充在容纳空间中的电解液135提供电压，第一电极133和第二电极134例如为通过溅射镀膜(Sputtering)分别在第一保护膜131的下表面和第二保护膜132的上表面形成的氧化铟锡(ITO，Indium Tin Oxides)薄膜。

电解液135填充于第一保护膜131与第二保护膜132形成的容纳空间中，位于第一电极133和第二电极134之间，电解液135例如为将干燥的二甲基亚砜、将硝酸银、氯化铜、四正丁基溴化铵与聚乙二醇溶液相混合制得。可通过在第一电极133和第二电极134之间施加电压控制电解液135中的银元素在银离子与银单质间变换，从而使电解液135可以在透明态和镜面反射态(银元素以银单质的形式附着于第一电极的下表面)之间进行变换，使偏光片可以控制显示装置的显示模式，实现透明显示模式与镜面反射显示模式根据需求相互切换的效果。

图2a示出了本发明实施例的偏光片的变换层呈透明态的示意图，其中，电解液135中的银元素以离子的形式存在，电解液135呈透明态。在电解液135中，银离子和过量的溴离子会形成络合阴离子AgBr_n ^1-n，其均溶于电解液135中，使电解液135呈现透明态。

图2b示出了本发明实施例的偏光片的变换层呈镜面反射态的示意图，其中，电解液135中的银元素以银单质的形式形成附着于第一电极的下表面上的反射层1351，使其呈镜面反射态。

变换层130的透明态和镜面反射态由其电解液135的状态决定。

当电解液135中的银以离子的形式存在时，电解液135呈透明态，即变换层130呈透明态，偏光片呈透明态；

当电解液135中的溶质之间发生反应，银离子变为银单质并附于一侧相邻平面上时，呈现镀银的类似效果，电解液135呈镜面反射态，即变换层130呈镜面反射态，偏光片呈镜面反射态。

具体地，当向第一电极133和第二电极134间施加2-3V的正向电压时，电解液135呈透明态；当向两电极间施加-2至-3V的反向电压时，电解液135中的溶质发生相互反应，银离子变为银单质沉积而出，并吸附于第一电极的下表面，形成反射层1351，反射层1351具有类似于镀银的技术效果，可实现镜面反射，即电解液135呈镜面反射态，整个偏光片呈镜面反射态。

其中，涉及银的沉淀原理例如为：

Ag⁺+nBr^-→AgBr_n ^1-n

AgBr_n ^1-n+e^-→Ag+nBr^-

n的取值可以为1、2或3。在电解液135中，银离子和过量的溴离子会形成络合阴离子AgBr_n ^1-n，AgBr_n ^1-n在电极表面与电子结合进而分解为银单质，形成附着于第一电极133下表面的反射层1351，使电解液呈镜面反射态。当两电极之间施加反向的电压时，附着在第一电极133下表面的反射层1351会再次转变回银离子溶于电解液135中，使其变为透明态。

图3a-3d分别示出了本发明不同实施例的偏光片的示意图，参照图3a和3b，本发明所提供的偏光片，包括偏光层120、保护层和变换层130，保护层包括分别位于偏光层120上下两侧的第一保护层111和第二保护层112，用于保护偏光层120，其中，变换层130位于第一保护层111的上表面或第二保护层112的下表面，进一步地，参照图3c和3d，变换层130也可替代第一保护层111或者第二保护层112中任意一层，以获得更加轻薄的结构并可节省相应的材料和工序。

如图4所示，本发明还提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置从上至下依次包括第一基板1010，上偏光片1200，液晶层1030，下偏光片1100，第二基板1020以及背光源1040，其中，上下偏光片1200、1100均可选用上述的具有透明态和镜面反射态变换功能的偏光片，优选地，显示装置的下偏光片1100为本发明所提供的具有透明态和镜面反射态变换功能的偏光片。

本发明的一实施例具有以下优点或有益效果：本发明提供的偏光片该偏光片具有能够实现反射和透射相互切换的变换层，可根据需求变换不同的状态以适应使用环境，提高光的利用率，且两种状态间的切换方便灵活。进一步地，具有该偏光片的显示装置，其无需将单个像素划分为透射区和反射区，即可实现透射显示模式和反射显示模式，且两种显示模式间可相互切换，本发明所提供的显示装置的光的利用率更高，可针对环境在两种显示模式间进行切换选择，以提供更好的显示效果，并能通过反射显示模式来降低显示装置的能耗。

本发明的另一优选实施例具有以下优点或有益效果：本发明提供的偏光片可在原有的基础上，在保护层上添加变换层的方式获得，也可由变换层替代原有的位于所述偏光层上下两侧的两保护层中的任意一保护层，以实现偏光片透射反射变换的效果，并可通过环境光的强弱进行模式的选择，具有很强的实用性。

依照本发明的实施例如上文所述，图示中为突出本发明技术方案的细节，各部件比例并非按照真实比例绘制，其附图中所示的比例及尺寸并不应限制本发明的实质技术方案，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种偏光片，其特征在于，包括：

偏光层；

保护层，所述保护层用于保护偏光层；

变换层，具有透明态和镜面反射态；

其中，所述偏光层位于所述保护层和所述变换层之间，通过改变施加于所述变换层的电压，使所述变换层在透明态和镜面反射态之间变换，所述变换层包括第一保护膜和第二保护膜，所述第一保护膜和第二保护膜之间具有容纳空间和用于支撑所述容纳空间的支撑件，所述容纳空间填充有电解液，所述电解液包括二甲基亚砜、硝酸银、氯化铜、四正丁基溴化铵、聚乙二醇。

2.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述保护层包括分别位于所述偏光层上下两侧的第一保护层和第二保护层，所述变换层位于所述第一保护层之上或取代所述第一保护层位于所述偏光层上侧。

3.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述保护层包括分别位于所述偏光层上下两侧的第一保护层和第二保护层，所述变换层位于所述第二保护层之下或取代所述第二保护层位于所述偏光层下侧。

4.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述变换层的厚度为300-800um。

5.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，所述变换层还包括分别位于所述容纳空间上下两侧的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极用于向所述容纳空间中填充的电解液施加电压。

6.根据权利要求5所述的偏光片，其特征在于，

当所述变换层呈透明态时，所述电解液中的银以离子的形式存在于所述电解液中；

当所述变换层由透明态变换为镜面反射态时，通过所述第一电极与所述第二电极施加的电压，使所述电解液中的溶质之间发生反应，银离子变为银单质并附着于所述第一电极上，使所述变换层呈镜面反射态。

7.根据权利要求6所述的偏光片，其特征在于，当所述第一电极和所述第二电极间施加正向电压时，所述变换层呈透明态，当所述第一电极和第二电极间施加反向电压时，所述变换层呈镜面反射态。

8.一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括权利要求1-7中任一项所述的偏光片。

Images