CN1773347A

CN1773347A - 激发荧光式液晶显示器

Info

Publication number: CN1773347A
Application number: CN 200410090990
Authority: CN
Inventors: 康哲魁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2006-05-17

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

激发荧光式液晶显示器

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

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。