CN102087435B

CN102087435B - 反射装置和应用该反射装置的液晶显示装置

Info

Publication number: CN102087435B
Application number: CN2009102000113A
Authority: CN
Inventors: 罗熙曦; 马骏; 吴勇; 霍思涛; 陈浩
Original assignee: Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2029-12-02
Also published as: CN102087435A

Abstract

一种反射装置，所述反射装置包括反射层，所述反射层包括突起，所述突起是围绕一中心方向延伸的条状突起。本发明提供的反射装置，在全方位角上均具有较高的反射率，均匀性好。另外，本发明提供的反射装置中，如果条状突起的宽度或间距不相同，或宽度和间距均不相同，可以避免产生光的干涉现象，以免造成较差的视觉效果。本发明还提供一种液晶显示装置，其包括多个像素单元，每一像素单元包括反射区，该反射区采用前述反射装置。

Description

反射装置和应用该反射装置的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，尤其设计一种用于液晶显示领域的反射装置和应用所述反射装置的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示器根据采用的光源不同可以分为使用内置背光源的透射式液晶显示器、反射环境光的反射式液晶显示器以及将透射与反射结合起来的半反半透式液晶显示器。

反射式液晶显示器，以及半反半透式液晶显示器中的反射部分，其优点在于反射光的对比度不受环境光的影响，因此在环境光强烈的场合(比如日光直射时)，液晶显示器能保持良好的可视性(readability)。反射式液晶显示器，以及半反半透式液晶显示器中包括反射装置，用于反射外界入射的光。设计反射装置时，如何能得到高反射率和高对比度的反射光是设计人考虑的因素。

同时，反射光的方向性是影响视角(viewing angle)的因素之一。如果反射装置的表面构成镜面反射，则对于外界入射的具有方向性的光源(比如日光，灯光)，由镜面反射后，在出射光方向上亮度过大形成眩光，在其他视角方向上反射光缺失，亮度极低，造成反射特性不良。

为了避免反射特性不良，改造反射装置使其产生漫反射，产生漫反射的方案之一就是突起状反射装置(bumpy reflector)。

在公告号为CN1304890C的中国专利中公开了一种带有球状突起的反射装置，参考图1和图2，分别示出了所述专利的结构及局部俯视图。所述反射装置包括具有反射金属层的反射表面100，广泛分布于所述反射表面100上的多个半球形突起101，所述半球形突起101的半径和高度之比的范围是20∶1～7∶1，所述半球形突起101的半径范围是3μm～20μm。所述半球形突起101使入射的环境光发生漫反射，反射光可以在一个大的空间角范围内均匀或大体均匀地分散出射，即消除了眩光，也补足了暗角。

参考图3，示出了现有技术中另一种反射装置的示意图。所述反射装置包括多个条状突起，所述条状突起形成正交交替排布的第一条状突起组302和第二条状突起组301。

参考图4，示出了突起403的剖面示意图。下面对突起403进行光学反射特性分析，入射光401是平行光束，具有方向性，所述入射光401投射到液晶上基板404发生折射，之后投射到突起403的表面发生反射，反射光线从液晶上基板404出射，出射光402进入人眼。由入射光401、反射光402、法线(如图4中虚线所示)围成的反射面区域是实际有效反射区405，所述实际有效反射区405很小。在反射装置相同面积的反射区内，实际有效反射区405越大，则能进入人眼的光线越多，所述反射装置的反射率高。

参考图5，示出了球状突起501和条状突起503实际有效反射区的模拟图。受工艺限制，球状突起501不能无限缩小，即相同面积的反射区内，球状突起的数量是有限的，那么球状突起的实际有效反射区502的面积也受到限制。而条状突起503在原属于球状突起501间隙的区域连结出更大的实际有效反射区。如图5所示，在占用相同面积反射区的情况下，在相同入射光入射505时，条状突起反射装置503的实际有效反射区504大于球状突起501反射装置的实际有效反射区502，因此条状突起反射装置503的反射率优于球状突起反射装置501。

条状突起反射装置，可以增加实际有效反射面积。如图3所示的纵横排布的条状突起反射装置，在正交方位角具有较高的反射率，但是，所述反射装置其他方位角的反射率较低。

发明内容

本发明解决的是反射装置不具有多个连续方位角的高反射率的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种反射装置，所述反射装置包括反射层，所述反射层包括突起，所述突起是围绕一中心方向延伸的条状突起。

可选的，所述中心是所述反射装置的中心。

可选的，所述条状突起是多条同心的环形突起。

可选的，所述条状突起是多条具有圆角的同心的多边形突起。

可选的，所述多边形中每个圆角弧度相同，所有圆角的弧度之和大于等于360度。

可选的，所述多边形是正多边形。

可选的，所述正多边形是正方形。

可选的，所述正多边形是正六边形。

可选的，所述条状突起是螺旋形突起。

可选的，所述条状突起是具有圆角的方形螺旋形突起。

可选的，所述条状突起的间距相同。

可选的，相邻两条状突起的宽度不相同。

可选的，所述条状突起的间距不相同。

相应地，本发明还提供一种液晶显示装置，其包括多个像素单元，每一像素单元包括反射区，该反射区采用如前所述的反射装置。

可选的，所述中心是所述反射装置的中心。

可选的，所述条状突起是多条同心的环形突起。

可选的，所述多边形是正多边形。

可选的，所述正多边形是正方形。

可选的，所述正多边形是正六边形。

可选的，所述条状突起是螺旋形突起。

可选的，所述条状突起是圆形螺旋突起。

可选的，所述条状突起是具有圆角的方形螺旋形突起。

可选的，所述条状突起的间距相同。

可选的，相邻两条状突起的宽度不相同。

可选的，所述条状突起的间距不相同。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：所述反射装置包括围绕一中心方向延伸的条状突起。由于所述突起是条状突起，实际有效反射区的面积较大，反射率高；同时，所述条状突起是围绕一中心方向延伸的，则在所述反射装置在多个连续方位角上均具有较高的反射率。应用所述反射装置的液晶显示装置同样具有上述优点。

附图说明

图1是一种现有技术反射装置截面结构示意图；

图2是图1所示反射装置的俯视图；

图3是另一种现有技术反射装置的俯视图；

图4是突起的反射光路分析图；

图5是现有技术反射装置的实际有效反射区的模拟示意图；

图6是本发明反射装置第一实施例的俯视示意图；

图7是本发明反射装置第二实施例的俯视示意图；

图8是本发明反射装置第三实施例的俯视示意图；

图9是本发明反射装置第四实施例的俯视示意图；

图10是规则突起引起的干涉光路示意图；

图11是本发明反射装置第一优化实施例的俯视示意图；

图12是本发明反射装置第二优化实施例的俯视示意图。

具体实施方式

设计人发现，条状突起可以提高反射装置的反射率，但是现有技术中正交交替排布的条状突起组，在正交方位角具有较高的反射率，但在其他方位角反射率较低。设计人寻求利用条状突起来设计反射装置的新方案，在保证高反射率的同时，解决以上问题。

本发明提供了一种反射装置，所述反射装置包括反射层，所述反射层包括突起，所述突起是围绕一中心方向延伸的条状突起。由于所述突起是条状突起，实际有效反射区的面积较大，反射率高；同时，所述条状突起是围绕一中心方向延伸的，则在所述反射装置在多个连续方位角上均具有较高的反射率。

参考图6，示出了本发明反射装置第一实施例的俯视示意图。所述反射装置包括反射层602，所述反射层包括突起，所述突起是多条同心的环形突起601。较佳地，所述多条同心的环形突起601的中心是反射装置的中心。所述同心环型突起601的宽度和间距相同。由于所述同心环型突起601是条状突起，实际有效反射区的面积较大，反射率高；同时，同心环型突起601在任意方位角上具有相同或大致相同的反射面，所述同心环型突起601在全方位角上均具有较高的反射率，均匀性好。

参考图7，示出了本发明反射装置第二实施例的俯视示意图。所述反射装置的突起是多条同心的具有圆角的正方形突起701。较佳地，所述多条同心的正方形突起701的中心是反射装置的中心。所述正方形突起701的宽度和间距相同。所述正方形突起701的直边部分形成纵横排列的条状突起组，在正交方位角上具有较高的反射率，所述正方形突起701的四个圆角则可以使反射装置在其他方位角上具有反射面。较佳地，所述四个圆角的弧度是相同的，并且大于等于90度，这样反射装置在任意方位角上均具有反射面，进而提高反射装置的均匀性。具体地，可以调整所述突起直边部分的长度和圆角半径的比例，以满足反射装置的设计要求。

本发明反射装置中的突起还可以有所变形，比如同心的具有圆角的六边形(如图8所示)或其他同心的具有圆角的多边形，通过调整多边形的直边部分和圆角半径，使所述多边形中每个圆角弧度相同，且圆角的弧度之和大于等于360度，这样可以实现在反射装置的任意方位角上均具有反射面。另外，本发明装置中的突起除了是同心图形之外，还可以是围绕反射面中心的螺旋图形，例如圆形螺旋图形或者如图9所示的具有圆角的方形螺旋图形。本领域技术人员可以根据上述实施例对本发明进行修改和变形，在此不加详述。

本发明提供的反射装置，包括围绕一中心方向延伸的条状突起由于是条状突起，实际有效反射区的面积较大，反射率高；同时，所述条状突起在任意方位角上至少有一个反射面，则在所述反射装置在全方位角上均具有较高的反射率，均匀性好。

上述实施例中，所述突起的宽度和间距相同，这容易引起光的干涉现象。参考图10，示出了入射光801投射到第一突起发生反射，反射光是802；入射光803投射到第二突起发生反射，反射光是804，两路光的光程差805表示为d，当d＝(N+1/2)×λ(N＝0，1，2，3......；λ为光波长)时，出现干涉相消，构成光斑中的暗点；当d＝N×λ(N＝0，1，2，3......；λ为光波长)时，出现干涉相长，构成光斑中超出通常亮度的极亮点。因为突起的宽度和间隔都是规律的，光程差805在逐渐增大的过程中必然出现相长点和相消点，而且必然周期性重复出现。

所以，如果所述条状突起的宽度和间距相同，这会引起光的干涉现象，人眼会观察到类似星芒状的干涉光斑，视觉效果不好。为此发明人对前述实施例进行了进一步优化。

参考图11，示出了本发明反射装置第一优化实施例的俯视示意图。所述第三实施例中，所述突起也是同心环型突起901，与第一实施例的区别在于同心环型突起901的宽度或间距不相同，或者宽度和间距都不相同。

参考图12，示出了本发明反射装置第二优化实施例的俯视示意图。所述第四实施例中，所述突起是同心的具有圆角的正方形突起902，与第二实施例的区别在于具有圆角的正方形突起902的宽度或间距不相同，或者宽度和间距都不相同。

本发明提供的反射装置的优化实施例中，条状突起的宽度或间距不相同，或者宽度和间距都不相同，这样可以避免产生光的干涉现象，视觉效果良好。

本发明还提供一种液晶显示装置，其包括多个像素单元，每一像素单元包括反射区，该反射区采用前述反射装置。

虽然本发明己以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims

1.一种反射装置，所述反射装置包括反射层，所述反射层包括突起，所述突起是围绕一中心方向延伸的条状突起，其特征在于，所述条状突起是多条具有圆角的同心的多边形突起。

2.如权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述中心是所述反射装置的中心。

3.如权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述多边形中每个圆角弧度相同，所有圆角的弧度之和大于等于360度。

4.如权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述多边形是正多边形。

5.如权利要求4所述的反射装置，其特征在于，所述正多边形是正方形。

6.如权利要求4所述的反射装置，其特征在于，所述正多边形是正六边形。

7.如权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述条状突起的间距相同。

8.如权利要求1所述的反射装置，其特征在于，相邻两条状突起的宽度不相同。

9.如权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述条状突起的间距不相同。

10.一种液晶显示装置，其包括多个像素单元，每一像素单元包括反射区，其特征在于，该反射区采用如前述权利要求1所述的反射装置。

11.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述中心是所述反射装置的中心。

12.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述多边形中每个圆角弧度相同，所有圆角的弧度之和大于等于360度。

13.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述多边形是正多边形。

14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，所述正多边形是正方形。

15.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，所述正多边形是正六边形。

16.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述条状突起的间距相同。

17.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，相邻两条状突起的宽度不相同。

18.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述条状突起的间距不相同。