CN210573108U - 显示模组、反射式显示装置、透射式显示装置及显示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种显示模组、反射式显示装置、透射式显示装置及显示系统。该显示模组包括：液晶面板、第一偏光片以及调光结构，液晶面板包括依次设置的第一基板、第一取向膜、液晶盒、第二取向膜以及第二基板，第一基板位于液晶面板的出光侧，第二基板位于液晶面板的入光侧；第一偏光片设置于第一基板背离第一取向膜的一侧；调光结构设置于第二基板背离第二取向膜的一侧，且调光结构包括显示区；调光结构的显示区仅包括反射式增亮膜，反射式增亮膜的透过轴与第二取向膜的取向方向一致。反射式增亮膜可以对穿过的光线进行取向，与第一偏光片配合实现对光线的偏振选择作用，减省了显示模组的结构且具有较强的透光率。

Description

显示模组、反射式显示装置、透射式显示装置及显示系统

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种显示模组、反射式显示装置、透射式显示装置及显示系统。

背景技术

目前，液晶显示装置在液晶面板两侧均设置有偏光片，以对光线进行偏振选择从而实现图像显示。

在反射式的液晶显示装置中，利用外界光线作为光源，需要增加反射片对光线进行反射，当然，这种反射片仅起到光线反射作用，光线透过率差；在透射式液晶显示装置中，需要增加背光源提供光线，但是对于户外条件，只能增大背光源的功率来实现图像显示，存在散热以及功耗问题。

实用新型内容

本实用新型公开了一种显示模组、反射式显示装置、透射式显示装置及显示系统，用于提高透光率的同时简化结构。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种显示模组，包括：

液晶面板，所述液晶面板包括依次设置的第一基板、第一取向膜、液晶盒、第二取向膜以及第二基板，所述第一基板位于所述液晶面板的出光侧，所述第二基板位于所述液晶面板的入光侧；

第一偏光片，所述第一偏光片设置于所述第一基板背离所述第一取向膜的一侧；

调光结构，所述调光结构设置于所述第二基板背离所述第二取向膜的一侧，且所述调光结构包括显示区；所述调光结构的显示区仅包括反射式增亮膜，所述反射式增亮膜的透过轴与所述第二取向膜的取向方向一致。

上述显示模组将反射式增亮膜设置于液晶面板入光侧，可以对穿过的光线进行取向，与第一偏光片配合实现对光线的偏振选择作用，减省了显示模组的结构且具有较强的透光率；由于上述反射式增亮膜具有光线偏振选择功能，其透过轴选择为与液晶面板的第二取向膜(即靠近反射式增亮膜这一侧的取向膜)的取向方向一致，具有较高的透光性。这种显示模组可以应用于透射式显示，也可以应用于反射式显示；当其配合背光源应用于透射式显示，反射式增亮膜可以将光源发出的光线偏振后通过液晶面板选择后实现显示；而当其配合反射片应用于反射式显示，反射式增亮膜仅可以透过与其透过轴方向一致的光线，其他光线被直接反射，穿过反射式增亮膜的光线被反射片反射后射出，通过液晶面板中液晶分子对光线的不同偏转可以改变出射光线的强度进而改变显示画面的颜色，满足特殊显示需求。

可选地，所述调光结构还包括隐藏区，所述隐藏区围设于所述显示区的周围，且所述隐藏区仅包括第二偏光片。

可选地，所述液晶面板的类型为扭曲向列型、垂直取向型、面内转换型和边缘转换型中的任意一种。

一种反射式显示装置，包括反射片以及如上述技术方案提供的任一种所述的显示模组，所述反射片设置于所述反射式增亮膜背离所述液晶面板的一侧。

可选地，所述反射片朝向所述反射式增亮膜的一侧表面形成有扩散粒子。

一种透射式显示装置，包括背光源及如上述技术方案提供的所述的显示模组，所述背光源设置于所述反射式增亮膜背离所述液晶面板的一侧。

一种户外显示系统，包括颜色传感器、控制模组以及如上述所述的反射式显示装置；

所述颜色传感器的数量为多个，且均匀设置于所述反射式显示装置的出光侧以采集所述反射式显示装置的画面颜色；

所述控制模组分别与多个所述颜色传感器和所述反射式显示装置信号连接，以根据所述颜色传感器的反馈控制所述反射式显示装置的显示颜色。

可选地，还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板可活动地安装于所述反射式显示装置上。

可选地，还包括加固模组，所述加固模组设置于所述反射式显示装置的显示面一侧。

可选地，还包括前置光源，所述前置光源设置于所述加固模组背离所述反射式显示装置的一侧。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种显示模组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种显示模组中调光结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种透射式显示装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种反射式显示装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种反射式显示装置中反射片的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种反射式显示装置正视角下的光路示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种反射式显示装置大视角下的光路示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种反射式显示装置的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的一种户外显示系统的结构框图；

图10为本实用新型实施例提供的一种户外显示系统的结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的一种户外显示系统中太阳能电池板的调节示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种显示模组10，该显示模组10包括液晶面板1、第一偏光片2以及调光结构；其中，液晶面板1包括第一基板11、第一取向膜12、液晶盒13、第二取向膜14以及第二基板15，第一基板11位于整个液晶面板1的出光侧，第二基板15位于整个液晶面板1的入光侧。为了实现对光线的偏振选择，第一偏光片2设置于液晶面板1的第一基板11背离第一取向膜12的一侧，而液晶面板1的第二基板15背离第二取向膜14的一侧则通过调光结构对光线进行偏振选择。本实施例中的调光结构包括有显示区A(图1中显示区A为调光结构的整个区域)，显示区A仅包括反射式增亮膜31，反射式增亮膜31相当于偏光片，配合第一偏光片2对光线进行偏振选择。同时，此处的反射式增亮膜31的透过轴选择与液晶面板1中的第二取向膜14的取向方向一致，在设有背光源且不对液晶面板通电的情况下可以通过背光源的光线可以经反射式增亮膜31射出，具有较高的透光率。

一种具体的实施方式中，如图2所示，调光结构还可以围绕显示区A设置的隐藏区A’，显示区A仅包括反射式增亮膜31，而隐藏区A’仅包括第二偏振片32，显示区A可以对应于需要调光的区域，满足特殊光线转换需求。

其中，液晶面板1的类型可以为扭曲向列型、垂直取向型、面内转换型和边缘转换型中的任意一种。

上述显示模组10可以应用于透射式显示，因此本实施例可以提供一种透射式显示装置20，如图3所示，具体包括上述显示模组10以及背光源4，背光源4设置在反射式增亮膜31背离液晶面板1的一侧，由于反射式增亮膜31具有良好的透光率，背光源4发出的光线穿过反射式增亮膜31后通过液晶面板1实现显示，可以保证原图像较高的色域，具有较好的画面识别效果。

上述显示模组10也可以应用于透射式显示，因此本实施例可以提供一种反射式显示装置30，如图4所示，具体包括上述显示模组10以及反射片5，反射片5设置在调光结构3背离液晶面板1的一侧，外界环境光经过第一偏光片2偏振选择后变为与第一偏光片2透过轴相同的线偏振光，经液晶面板1的液晶旋转，到达反射式增亮膜31时，与反射式增亮膜31的透过轴一致的线偏振光出射到反射式增亮膜31的表面并穿过反射式增亮膜31到达反射片5，被反射片5反射后射出；其他光线则被反射式增亮膜31直接反射。

一种可能的实现方式中，如图5所示，反射片5朝向反射式增亮膜31的一侧表面形成有扩散粒子51，可以增强反射效果。

以图所示状态为例说明本实施例中反射式显示装置的工作原理，设定入射光线为蓝光，反射式增亮膜31的透过轴方向与第一偏光片2的透过轴方向垂直，红色滤光片和绿色滤光片所对应的液晶盒13中的液晶分子不对光线偏转，而蓝色滤光片所对应的液晶盒13中的液晶分子将光线振动方向偏转90°。

当入射光线垂直射入反射式显示装置30，如图6所示，在正视角下(设定观察角度与显示面夹角大于45°)，入射光线的光路如图6左侧示意图所示，蓝光过第一偏光片2偏振选择到达滤光片16(图6中一个单元中的滤光片自左至右分别为红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片)，驱动液晶面板1中红色滤光片与绿色滤光片所对应的液晶分子不发生偏转，使经过红色滤光片得到的红光和经过绿色滤光片得到的绿光直接穿过液晶面板1，由于红光和绿光的振动方向与反射式增亮膜31的透过轴方向不同，被反射式增亮膜31直接反射；同时驱动液晶面板1中蓝色滤光片所对应的液晶分子偏转，使经过蓝色滤光片的蓝光振动方向发生偏转，可以穿过反射式增亮膜31到达反射片5，并且，蓝光的振动方向发生变化；出射光线的光路则如图6右侧的示意图所示，红光和绿光被反射式增亮膜31反射，不经过反射片5直接反向射出；而蓝光穿过反射式增亮膜31到达反射片5，反射片5将蓝光反射，由于反射片5表面扩散粒子51的解偏作用，蓝光振动方向改变且强度被削弱降低，自反射片5反射出的蓝光再次经液晶面板1的液晶分子偏转后射出，最终到达反射式显示装置30显示面的蓝光较弱，显示画面呈现黑态漏光，用户观察到的整个画面颜色偏向于黄色，与原色比相当于颜色翻转。

而如图7所示，在大视角下(设定观察角度与显示面夹角小于45°)，入射光线的光路则如图7的左侧示意图所示，基于液晶盒13中的液晶分子双折射的视角依存性以及第一偏光片2与反射式增亮膜31透过轴的非正交排列，经过红色滤光片得到的红光和经过绿色滤光片得到的绿光经液晶面板1的液晶分子偏转后部分可以透过反射式透亮膜31到达反射片5，弥补了黑态漏光和白态亮度不足的缺陷，此时的红光和绿光强度降低；而经过蓝色滤光片得到的蓝光被液晶面板1内的液晶分子偏转后穿过反射式增亮膜31后到达反射片5；红光、绿光和蓝光均被反射片5反射，其光路如图7右侧示意图所示，最终到达反射式显示装置30显示面的显示画面漏光明显，用户观察到的整个显示画面偏向蓝色，与原色比颜色相近。

同理可推，当太阳光的入射角度与反射式显示装置30的显示面角度小于45°，在正视角下，用户观察到的整个显示画面偏向蓝色，与原色比颜色相近。而在大视角下，用户观察到的整个显示画面偏向蓝色，与原色比颜色相近相当于颜色相反。

需要说明的是，当用户观察到显示画面翻转后的颜色可呈现荧光效果，且根据理论，若显示颜色与原色比发生颜色翻转，对应可能出现的翻转关系为：黑色翻转为白色，蓝色翻转为黄色，绿色翻转为紫红色，青色翻转为红色，反之亦然。

可以看出，上述反射式显示装置30中的反射式透亮膜31可透过指定偏振方向线偏光，而其他偏振方向偏振光不能通过的原理，替代传统吸收型下偏光片，实现正常的反射式显示效果。将这种反射式显示装置30应用于隐私信息交互场合，位于反射式显示装置30正前方的操作者相当于垂直于显示装置显示面的正视角观察，而其他人相当于处于大视角观察，显示装置在上述理论下对操作者和其他人会显示不同的颜色，从而实现防窥效果。

一种具体的实施方式中，以图2所示调光结构为例，显示A仅包括反射式增亮膜31，隐藏区A’仅包括第二偏振片32，整个反射式显示装置30的结构如图8所示，第一偏光片2上具有隐私显示区域M，与调光结构的显示区A对应，显示区A可以在距离显示区A50cm以上、大视角观测角度时实现防窥效果，而隐藏区A’则是正常显示效果。可以理解的是，这种反射式显示装置30可以应用到取款机等隐私交互领域，图8中第一偏光片2上的隐私显示区域M可以对应于取款机的密码输入区域。

上述反射式显示装置30还可以应用到警示领域，以高速公路上的户外显示系统为例，夜晚时，司机会开启远光灯，远光灯的光照强度高，可以作为户外显示系统的光源。若户外显示系统具体为路标、警示牌等显示内容简单，根据实际需求，可以选择蓝色背景、白色字体；或黄色背景、黑色字体为反射式显示装置30信号源的颜色。即使入射角、观测角度发生变化，均表现为蓝底白字或黄底黑字的常用提示格式，且翻转后颜色呈现为荧光色，更具有警示作用。同时，在高速公路，盘旋山路等使用场所，可设置长条形显示屏，反射式显示装置30的显示画面会随驾驶员视角变化而变化，可产生刺激驾驶员视觉的画面变化的效果。

在上述反射式显示装置30的基础上，如图9或图10所示，本实施例还提供一种户外显示系统，该户外显示系统包括颜色传感器6、控制模组7以及上述反射式显示装置30。其中，颜色传感器6的数量为多个，且均匀设置于反射式显示装置30的出光侧以采集反射式显示装置30的画面颜色；控制模组7分别与多个颜色传感器6和反射式显示装置30信号连接，以根据颜色传感器6的反馈控制反射式显示装置30的显示颜色。控制模组7还设置有显示接口71以及电源接口72，显示接口71作为维护人员的操作接口，用于维护人员对整个系统进行程序升级或故障检测；电源接口72则用于外接电源，为整个系统供电。

将该户外显示系统在实际应用中，设定反射式显示装置30的显示面朝南设置，在早晨或傍晚的时候，太阳光照射到反射式显示装置30上的入射角度与显示面之间的夹角小于45°，用户在正视角下观察到反射式显示装置30显示画面为正常颜色；而中午时分，太阳光垂直照射到反射式显示装置30上，入射角度大于45°，用户在正视角下观察到反射式显示装置30显示画面为翻转颜色，影响用户判断，通过在反射式显示装置30前方设置多个颜色传感器6，对中午时分正视角下反射式显示装置30的显示颜色进行采集分析，当分辨出正视角下反射式显示装置30的显示颜色与原色相比发生翻转时，颜色传感器6将检测信号发送到控制模组7，控制模组7会自动调用系统内部已编辑好的翻转后的信号资料，使反射式显示装置30正常显示。并且，反射式显示装置30的输入信号可以通过蓝牙，无线，红外等方式传输，可实现实时更新画面显示内容的效果，方便、快捷，避免了人为更换显示内容带来的成本、危险。

优选地，颜色传感器6的数量设置为四个，分别对应反射式显示装置30显示面的四个区域，每个颜色传感器6对应的位置区域信息均储存在控制模组7内，在进行颜色对比时，调用对应区域颜色值与颜色传感器6检测结果进行比对，若出现差异，则以像素点为单位，将图像全部调整为互补色，以维持图像在观察者眼中呈现同样的效果。具体地，四个颜色传感器6读取画面图像颜色信息，分别与实际图像对应位置图像的颜色信息进行比对，当三个及以上颜色传感器6的信息比对均匹配，则控制模组7控制反射式显示装置30输出正常颜色的显示图像。如果3个及以上颜色传感器6信息比对都不能匹配，则控制模组7需要根据颜色传感器6信息，控制反射式显示装置30调整显示图像颜色，确保观察者可以清楚看到正确的显示图像。

进一步地，该户外显示系统还包括太阳能电池板8，太阳能电池板8可活动地设置于反射式显示装置30上。太阳能电池板8能够吸收太阳光并将光能转换为电能储存到与控制模组7相连的备用电池组内，为整个系统供电。一般情况下，反射式显示装置30通过控制模组7的电源接口72与外部电源连接供电，若出现突发情况，外部电源无法正常供电，太阳能电池板8可以充当电源供电，相当于整个系统的备用电源。此外，根据太阳能电池转换电能情况，可以判断当前太阳光强度。随着阳光变强(相当于太阳光与反射式显示装置30显示面的夹角逐渐增大)，当强度高于某一限值，则控制模组7控制反射式显示装置30打开，并根据颜色传感器6的反馈调节反射式显示装置30的图像显示以使显示画面正常。当太阳光强度低于限值，则控制模组7控制关闭颜色传感器6等耗电模块，进入待机状态，降低整机功耗。

其中，太阳能电池板8可以通过可调节的支架设置在反射式显示装置30上，随着一天的日光变化，调节支架以改变太阳能电池板8始终朝向太阳光。举例说明，支架可以是四个可伸缩的调节柱81，其中两个调节柱81一端固定于反射式显示装置30，另一端固定于太阳能电池板8的一侧；另外两个调节柱81一端固定于太阳能电池板8的另一侧，另一端可活动地设置于反射式显示装置30上，其调节方式为常见方式，此处不再赘述，调节前后的太阳能电池板8的状态如图11所示。

为了提高反射式显示装置30的结构稳定性，在反射式显示装置30的显示面一侧还设置有形状与反射式显示装置30相匹配的加固模组9。

并且，为了满足使用需求，在加固模组9背离反射式显示装置30的一侧还设置有前置光源91。上述反射式显示装置30利用外界光作为光源，光源越亮，屏幕越亮，在阳光充裕时可使用阳光作为光源，阴天时会自动开启前置光源91补充光源。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示模组，其特征在于，包括：

液晶面板，所述液晶面板包括依次设置的第一基板、第一取向膜、液晶盒、第二取向膜以及第二基板，所述第一基板位于所述液晶面板的出光侧，所述第二基板位于所述液晶面板的入光侧；

第一偏光片，所述第一偏光片设置于所述第一基板背离所述第一取向膜的一侧；

调光结构，所述调光结构设置于所述第二基板背离所述第二取向膜的一侧，且所述调光结构包括显示区；所述调光结构的显示区仅包括反射式增亮膜，所述反射式增亮膜的透过轴与所述第二取向膜的取向方向一致。

2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述调光结构还包括隐藏区，所述隐藏区围设于所述显示区的周围，且所述隐藏区仅包括第二偏光片。

3.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述液晶面板的类型为扭曲向列型、垂直取向型、面内转换型和边缘转换型中的任意一种。

4.一种反射式显示装置，其特征在于，包括反射片以及如权利要求1-3中任一项所述的显示模组，所述反射片设置于所述反射式增亮膜背离所述液晶面板的一侧。

5.根据权利要求4所述的反射式显示装置，其特征在于，所述反射片朝向所述反射式增亮膜的一侧表面形成有扩散粒子。

6.一种透射式显示装置，其特征在于，包括背光源及如权利要求1-3中任一项所述的显示模组，所述背光源设置于所述反射式增亮膜背离所述液晶面板的一侧。

7.一种户外显示系统，其特征在于，包括颜色传感器、控制模组以及如权利要求4或5所述的反射式显示装置；

所述颜色传感器的数量为多个，且均匀设置于所述反射式显示装置的出光侧以采集所述反射式显示装置的画面颜色；

所述控制模组分别与多个所述颜色传感器和所述反射式显示装置信号连接，以根据所述颜色传感器的反馈控制所述反射式显示装置的显示颜色。

8.根据权利要求7所述的户外显示系统，其特征在于，还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板可活动地安装于所述反射式显示装置上。

9.根据权利要求7所述的户外显示系统，其特征在于，还包括加固模组，所述加固模组设置于所述反射式显示装置的显示面一侧。

10.根据权利要求9所述的户外显示系统，其特征在于，还包括前置光源，所述前置光源设置于所述加固模组背离所述反射式显示装置的一侧。

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