CN1773347A - 激发荧光式液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
一种激发荧光式液晶显示器,其包含一背光模块、一背光控制模块及一荧光层。背光模块用以产生背光,背光控制模块用以控制电压来改变其液晶的排列方式,液晶的排列方式可改变背光的偏极化方向,进而控制背光穿透偏极板的量,荧光层通过背光控制模块的背光来激发该荧光层,以产生特定波长的可见光。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器,特别涉及一种激发荧光式液晶显示器。
背景技术
图1为公知穿透式LCD的结构示意图,穿透式LCD 10控制上下两个透明电极(transparent electrodes)12、14的电压,以改变液晶(liquid crystal)层16中数层液晶的排列方式,其液晶的排列方式可以改变背光的偏极化方向,不同种类的液晶有不同的排列机制。由背光经过第一道的偏极板(polarizer)18而形成的入射光,在穿透液晶层16后会改变其偏极方向,来控制这道入射光是否能穿透第二道偏极板20。对应每个像素(pixel,即红色滤光膜22、绿色滤光膜24及蓝色滤光膜26)的液晶分子都可独立控制,并有其对应的颜色(如红、绿、蓝),利用三原色之像素组合及液晶的灰阶控制,即可达到彩色显示。
公知穿透式LCD在运用上仍有许多问题有待克服,例如,由于液晶的特性,若不加以补偿光的角度及亮度,液晶显示器会有明显的视角问题;又,公知穿透式LCD的结构,将近70%左右的光源会消耗在彩色滤光膜和增加可视角的结构上,因此,要提升因光源消耗的亮度,势必要增加背光模块的亮度,即增加背光模块的耗电量,若应用于大尺寸的液晶显示器(如大型广告看板),其耗电量将大幅增加;又,为了选用可降低视角问题的液晶材料,例如IPS的液晶材料,因其液晶分子的旋转转轴垂直出射面,在各个方向看过去所感受到的折射率均相同,可做到广视角显示,但其缺点为响应时间较长,将使得液晶显示器的响应速度变慢。
发明内容
基于上述公知穿透式LCD的缺点,本发明所要解决的技术问题在于提供一种激发荧光式液晶显示器,其结构所产生的光为零视角,可降低光源的消耗,同时也降低背光模块的耗电量,并可使液晶显示器的响应时间缩短。
本发明提供一种激发荧光式液晶显示器,其包含一背光模块、一背光控制模块及一荧光层,背光模块用以产生背光,背光控制模块用以控制电压来改变其液晶的排列方式,液晶的排列方式可改变背光的偏极化方向,荧光层通过背光控制模块的背光激发,用以产生特定波长的可见光。
附图说明
图1为公知穿透式LCD的结构示意图;
图2为本发明激发荧光式液晶显示器的结构示意图;
图3为本发明激发荧光式液晶显示器的单一像素结构示意图;
图4为图3的结构加入反射膜的示意图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的一较佳实施例,图2为本发明激发荧光式液晶显示器的结构示意图,图3为本发明激发荧光式液晶显示器的单一像素结构示意图。
图2、3分别为本发明用于激发荧光式液晶显示器100的结构示意图,其结构包含一背光模块102、一背光控制模块104及一荧光层106,其中,背光控制模块104的结构包含一液晶层112、配向膜(Molecular Orientation Layer)114、116、透明电极118、120、透明基板122、124及偏极板126、128。
背光模块102用以产生背光,其背光产生蓝光到近紫外光的波段。液晶层112通过其数层液晶分子的排列方式,可改变背光的偏极方向。配向膜114、116将液晶层112置于其中,数层液晶分子于配向膜114、116中依序排列。透明电极118、120形成为将配向膜114、116夹于其中,控制透明电极118、120的电压,以改变液晶层112中的液晶分子的排列方式,而使背光产生光方向偏极,对应每个像素的液晶分子皆可由透明电极118、120独立控制,其中,透明电极118、120可为一主动式控制透明电极或一被动式控制透明电极,主动式控制透明电极是可使用一TFT控制阴极,被动式控制透明电极是使用被动式数组。透明基板122、124可使用玻璃或塑料,其可让背光通过,透明电极118、120分别形成于透明基板122、124的内侧。偏极板126、128将透明基板122、124夹于其中,背光模块102设置于偏极板126的外侧,可通过背光的特定分量的光,偏极板128可通过经液晶层112偏极后的背光的特定分量的光。荧光层106使用光致发光的荧光材质(Photoluminescent Luminescent),其通过偏极化后的背光激发,以产生特定波长的光,例如红光、绿光或蓝光。
在图3中,背光模块102用以产生蓝光到近紫外光的波段的背光,偏极板126可通过背光的特定分量的光,例如垂直分量的光或水平分量的光,其分量的光可通过透明基板122、透明电极118及配向膜114而到液晶层112,由于通过控制透明电极118、120的电压,来改变液晶层112中的液晶分子的排列方式,从而使特定分量光产生方向偏极,例如将垂直分量的光偏极成水平方向,或者水平分量的光偏极成垂直方向,经偏极化的光会通过配向膜116、透明电极120及透明基板124而到偏极板128,透明电极118、120的电压大小可决定经偏极化的光通过偏极板128的多少,在通过偏极板128后的光可激发荧光层106的光致发光荧光材质,以产生特定波长的光,随着该荧光材质的不同,可以激发出红光、绿光或蓝光,而在荧光层106的每一像素则以红、绿、蓝交错分布,而实现彩色显示。
图4为图3的结构加入反射膜的示意图,反射膜130形成在荧光层106与偏极板128之间。由于荧光层106的光致发光荧光材质受激发后的发光方向与经过偏极板128的背光的方向无关,所以受激发的光将会有一部分的光是朝图式下方前进的,因此在荧光层106下方加入一层可反射可见光(红光、绿光或蓝光)的反射层130,可使荧光层106向下方发出的光再反射向上,以减少光的浪费,进而增加激发荧光式液晶显示器100的亮度。
因此,本发明由通过偏极板后的光来激发荧光层的荧光材质,而在荧光层形成表面发光,故可制成零视角的液晶显示器,且整体结构并不会造成太大的光源消耗,再加上反射膜可反射荧光层的光,可增加液晶显示器的亮度,所以,与公知技术相比,在要求同样亮度的情况下,本发明背光模块需要较少光源亮度的提供,如此可降低液晶显示器的耗电量,对于大尺寸的液晶显示器的运用,更能大幅地降低其耗电量;又,本发明无须考虑使用可降低视角问题的液晶材料,所以可以选用液晶分子响应时间较短的液晶材料,将使液晶显示器的响应速度变快。
虽然本发明参照较佳实施例及举例性附图叙述如上,但其应不被视为对本发明的限制。熟悉本领域的技术人员对其形态及实施例的内容所做各种的修改、省略及变化,均应包含在本发明的范围之内。
Claims (9)
1.一种激发荧光式液晶显示器,其包含:
一背光模块,用以产生背光;
一背光控制模块,用以控制电压来改变其液晶的排列方式,液晶的排列方式可改变背光的偏极化方向;以及
一荧光层,通过该背光控制模块的背光激发,产生特定波长的可见光。
2.如权利要求1所述的激发荧光式液晶显示器,其特征在于,该背光控制模块包含:
一液晶层,通过其数层液晶分子的排列方式,可改变背光的偏极方向;
一第一、二配向膜,将该液晶层置于其中,数层液晶分子在该第一、二配向膜中依序排列;
一第一、二透明电极,将该第一、二配向膜夹于其中,控制该第一、二透明电极的电压,以改变该液晶层中的液晶分子的排列方式,而使背光产生光的方向偏极;
一第一、二透明基板,可让背光通过,该第一、二透明电极分别形成于该第一、二透明基板的内侧;以及
一第一、二偏极板,将该第一、二透明基板夹于其中,该背光模块在该第一偏极板的外侧,可通过背光的特定分量的光,该第二偏极板可通过经该液晶层偏极后的背光的特定分量的光。
3.如权利要求1所述的激发荧光式液晶显示器,其特征在于,该背光模块所产生的背光为蓝光到近紫外光的波段。
4.如权利要求2所述的激发荧光式液晶显示器,其特征在于,该第一、二透明基板为玻璃或塑料。
5.如权利要求1所述的激发荧光式液晶显示器,还包含一反射膜,形成在该荧光层与背光控制模块之间,反射该荧光层所激发出的光。
6.如权利要求1所述的激发荧光式液晶显示器,其特征在于,该荧光层使用光致发光的荧光材质,其所发出的光为红光、绿光及蓝光中的一种。
7.如权利要求2所述的激发荧光式液晶显示器,其特征在于,该透明电极为一主动式控制透明电极或一被动式控制透明电极。
8.如权利要求7所述的激发荧光式液晶显示器,其特征在于,该主动式控制透明电极使用一TFT控制阴极。
9.如权利要求7所述的激发荧光式液晶显示器,其特征在于,该被动式控制透明电极使用被动式数组。
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