專利名稱：具可變穿透率及反射率的顯示器顯示方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具可變穿透率及反射率的顯示器顯示方法及裝置，尤其是一種在反射模式下具有較高的反射效果、在穿透模式下有較高的穿透率以達(dá)到省電和提升對比度效能的顯示方法及裝置。
背景技術(shù)：
液態(tài)晶體的首次發(fā)現(xiàn)，距今已有一百多年了。在公元1888年，奧地利的植物學(xué)家Friedrich Reinitzer在觀察從植物中分離精制出的安息香酸膽固醇(cholesteryl benzoate)的融解行為時(shí)發(fā)現(xiàn)，此化合物加熱至145.5℃時(shí)，固體會(huì)熔化，呈現(xiàn)一種介于固相和液相之間的半熔融流動(dòng)白濁狀液體。這種狀況會(huì)一直維持溫度升高到178.5℃，才形成清澈的等方性液態(tài)(isotropic liquid)。1889年，研究相轉(zhuǎn)移及熱力學(xué)平衡的德國物理學(xué)家O.Lehmann，對此化合物做更詳細(xì)的分析。他在偏光顯微鏡下發(fā)現(xiàn)，此黏稠的半流動(dòng)性白濁液體化合物具有異方性結(jié)晶所特有的雙折射率(birefringence)的光學(xué)性質(zhì)，即光學(xué)異相性(optical anisotropic)，故將這種似晶體的液體命名為液晶。
由于液晶分子的結(jié)構(gòu)為異方性(Anisotropic)，所以引起的光電效應(yīng)就會(huì)因?yàn)榉较虿煌兴町?，也就是液晶分子在介電系?shù)及折射系數(shù)等光電特性上都具有異方性，因而可以利用這些性質(zhì)來改變?nèi)肷涔獾膹?qiáng)度，以便形成灰階應(yīng)用于顯示器元件上。液晶特性中，最重要的是液晶的介電系數(shù)與折射系數(shù)；介電系數(shù)是液晶受電場的影響決定液晶分子轉(zhuǎn)向的特性，而折射系數(shù)則是光線穿透液晶時(shí)影響光線行進(jìn)路線的重要參數(shù)。液晶顯示器就是借由液晶的這些特性，適當(dāng)?shù)乩蒙舷聝蓪硬ＡЩ彘g的電壓差來控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而影響光線的行進(jìn)方向以形成不同的灰階，作為顯示影像的工具。
液晶顯示器(LCD)的基本原理，最主要是利用上下兩層玻璃基板以夾住液晶，再借兩偏光板以夾持上下兩層玻璃基板，這兩層玻璃基板在接觸液晶的那一面并不是光滑的，而是有鋸齒狀的溝槽，設(shè)置該溝槽的主要目的是希望長棒狀的液晶分子沿著溝槽排列，以使液晶分子排列整齊，因?yàn)槿绻枪饣钠矫妫壕Х肿拥呐帕斜銜?huì)不整齊，造成光線的散射，形成漏光的現(xiàn)象，再在該玻璃基板上鍍上一層可以導(dǎo)電的氧化銦錫(ITO/indium tin oxide)，從而使玻璃基板可以當(dāng)作電極；偏光板(polarizer)的作用就像是柵欄一般，會(huì)阻隔掉與柵欄垂直的分量，只準(zhǔn)許與柵欄平行的分量通過，所以當(dāng)兩片偏光板的柵欄角度互相垂直時(shí)，光線就完全無法通過，而液晶顯示器就是利用這個(gè)特性來工作的。在上下兩片柵欄互相垂直的偏光板之間填滿液晶，再利用電場控制液晶轉(zhuǎn)動(dòng)來改變光的行進(jìn)方向，如此一來，不同的電場大小就會(huì)形成不同灰階亮度。
目前，液晶顯示器主要是以反射透射轉(zhuǎn)換式的顯示方式，當(dāng)外部光源強(qiáng)時(shí)，則借由該外部光源射入液晶顯示器的反射板中，再由該反射板將光線射到人的眼中；當(dāng)外部光源弱時(shí)，則借由液晶顯示器內(nèi)藏的背光模組作為照明之用。
然而，目前顯示器內(nèi)部的反射板結(jié)構(gòu)，其反射率是固定的，若反射率高則穿透率低、穿透率高則反射率低，即若將顯示器的反射板設(shè)計(jì)為反射率高，則當(dāng)外部光源弱時(shí)，顯示器無法得到良好的對比度；若反射板的反射率低，則外部光源強(qiáng)時(shí)，也無法得到良好的對比度。
因此，通常在設(shè)計(jì)顯示器時(shí)，會(huì)把反射率作的高些，背光模組的輝度值也必須跟著增加，否則在外部光源微弱時(shí)，就無法得到好的對比，而提高背光輝度值會(huì)造成成本及耗電量的增加，此即傳統(tǒng)反射板的反射率固定的最大缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，避免缺陷的存在，本發(fā)明在主顯示器與背光模組間，設(shè)置一次顯示器，作為反射板，從而當(dāng)外部光源強(qiáng)時(shí)，提供一反射率較高的反射板，另外當(dāng)外部光源弱時(shí)，可以將該次顯示器的反射率調(diào)至最低，使背光模組所提供的光線達(dá)到最有效的應(yīng)用，可節(jié)省背光模組成本、耗電量及提高顯示器的對比度。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具可變穿透率及反射率的顯示器顯示方法及裝置，由一主顯示器、一次顯示器及一背光模組組成，當(dāng)外部光源強(qiáng)時(shí)，借由該次顯示器上兩偏光板的柵欄角度成垂直，使光線無法通過該次顯示器并直接反射光線，而成為一反射率高的反射板，并同時(shí)關(guān)閉背光模組以節(jié)省電能；當(dāng)外部光源弱時(shí)，借由該次顯示器內(nèi)的液晶分子受電壓驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，借以控制通過次顯示器的光線亮度，以達(dá)到反射率與折射率可變的效果，使背光模組所發(fā)出的光線，達(dá)到最有效的應(yīng)用。


有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)配合

如下。
圖1為本發(fā)明在外部光源弱時(shí)的動(dòng)作示意圖。
圖2為本發(fā)明在外部光源強(qiáng)時(shí)的動(dòng)作示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1、2，為本發(fā)明在外部光源弱時(shí)的動(dòng)作示意圖及本發(fā)明在外部光源強(qiáng)時(shí)的動(dòng)作示意圖。如圖所示本發(fā)明的具可變穿透率及反射率的顯示器顯示方法及裝置，由一主顯示器1、一次顯示器2及一背光模組3組成，其原理為在主顯示器1及背光模組3之間，設(shè)置一次顯示器2作為一反射板，當(dāng)外部光源強(qiáng)時(shí)，借該次顯示器直接反射光線4至主顯示器1，并關(guān)閉背光模組3以節(jié)省電能；當(dāng)外部光源弱時(shí)，則將該次顯示器2的反射率調(diào)至最低，使背光模組3所發(fā)出的光線5，可直接傳至主顯示器1，達(dá)到最有效的應(yīng)用。
上述的主顯示器1，可為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，由上下兩層玻璃基板夾住液晶，再借兩偏光板以夾持上下兩層玻璃基板，上層玻璃基板設(shè)有彩色濾光片(color filter)，下層玻璃則長有薄膜晶體管(Thin filmtransistor)，從而使玻璃基板可以作為電極，該主顯示器1可為TN(Twisted Nematic)型液晶顯示器、STN(Super Twisted Nematic)型液晶顯示器、TFT(Thin Film Transistor)型液晶顯示器或半穿透型液晶顯示器。
該次顯示器2，其結(jié)構(gòu)與上述的主顯示器1一致，也可為TN(Twisted Nematic)型液晶顯示器、STN(Super Twisted Nematic)型液晶顯示器、TFT(Thin Film Transistor)型液晶顯示器或半穿透型顯示器，可借該次顯示器2上兩偏光板的柵欄角度成垂直，故當(dāng)該次顯示器2未通電壓時(shí)，光線4無法通過該次顯示器2，而直接反射，則該次顯示器2為一反射率高的反射板，當(dāng)該次顯示器2通過電壓后，借由該次顯示器2內(nèi)的液晶受電壓驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，借以控制通過該次顯示器2的光線亮度，達(dá)到可變反射率與折射率的效果。
該背光模組3，可為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，主要包括有冷陰極螢光燈管(CCFL)、發(fā)光二極管、反射板、導(dǎo)光板、擴(kuò)散板及Prism Sheet等，該冷陰極螢光燈管(CCFL)為主要的發(fā)光元件，借由導(dǎo)光板將光線分布到各處，而反射板則將光線限制住只往顯示器的方向前進(jìn)，最后借由Prism Sheet及擴(kuò)散板將光線均勻地分布到各個(gè)區(qū)域去，以提供顯示器一個(gè)明亮的光源。
當(dāng)外部光源強(qiáng)時(shí)，借由該次顯示器2上兩偏光板(圖中未示)的柵欄角度成垂直，使光線4無法通過該次顯示器2并直接反射光線4至主顯示器1，而成為一反射率高的反射板，并同時(shí)關(guān)閉背光模組3以節(jié)省電能；當(dāng)外部光源弱時(shí)，借由該次顯示器2內(nèi)的液晶分子受電壓驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，借以控制通過該次顯示器2的光線5亮度，達(dá)到可變反射率與折射率的效果，使背光模組3所發(fā)出的光線5，達(dá)到最有效的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種具可變穿透率及反射率的顯示器裝置，其特征在于，該顯示器裝置包括一背光模組(3)，用以發(fā)射光線；一設(shè)于上述背光模組(3)上的次顯示器(2)，作為一反射板；一設(shè)于上述次顯示器(2)上的主顯示器(1)，用以接收自背光模組(3)或外部光源所發(fā)射的光線(4)，并借電壓驅(qū)動(dòng)而形成不同灰階亮度；從而在外部光源強(qiáng)時(shí)，將該背光模組(3)關(guān)閉，并借該次顯示器(2)直接反射外部光源的光線(4)至該主顯示器(1)，以節(jié)省電能，另在外部光源弱時(shí)，以電壓驅(qū)動(dòng)該次顯示器(2)，使該次顯示器(2)的反射率調(diào)至最低，可使該背光模組(3)所提供的光線(5)直接傳至該主顯示器(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具可變穿透率及反射率的顯示器裝置，其特征在于，該主顯示器(1)及次顯示器(2)可為TN(TwistedNematic)型的液晶顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具可變穿透率及反射率的顯示器裝置，其特征在于，該主顯示器(1)及次顯示器(2)可為STN(SuperTwisted Nematic)型的液晶顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具可變穿透率及反射率的顯示器裝置，其特征在于，該主顯示器(1)及次顯示器(2)可為TFT(ThinFilm Transistor)型的液晶顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具可變穿透率及反射率的顯示器裝置，其特征在于，該主顯示器(1)及次顯示器(2)可為半穿透型的液晶顯示器。
6.一種具可變穿透率及反射率的顯示器顯示方法，由一主顯示器(1)及一背光模組(3)組成，利用電壓驅(qū)動(dòng)上述主顯示器(1)內(nèi)的液晶轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制該背光模組(3)所提供光線(4)穿過該主顯示器(1)，其特征在于上述主顯示器(1)與背光模組(3)間，設(shè)有一次顯示器(2)，作為一反射板，可在外部光源強(qiáng)時(shí)，將該背光模組(3)關(guān)閉，并借該次顯示器(2)直接反射外部光源的光線(4)至該主顯示器(1)，另在外部光源弱時(shí)，以電壓驅(qū)動(dòng)該次顯示器(2)，使該次顯示器(2)的反射率調(diào)至最低，使該背光模組(3)所提供的光線(5)，可直接傳至該主顯示器(1)。
全文摘要
一種具可變穿透率及反射率的顯示器顯示方法及裝置，由一主顯示器、一次顯示器及一背光模組組成，其原理為在主顯示器及背光模組間，設(shè)置一次顯示器作為反射板，當(dāng)外部光源強(qiáng)時(shí)，借助該次顯示器直接反射光線至主顯示器，并關(guān)閉背光模組以節(jié)省電能，當(dāng)外部光源弱時(shí)，則將該次顯示器的反射率調(diào)至最低，使背光模組所發(fā)出的光線，可直接傳至主顯示器，達(dá)到最有效率的應(yīng)用。
文檔編號G02F1/1333GK1512234SQ02160029
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者吳賢行 申請人:勝華科技股份有限公司