CN109860268A - 显示装置及显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置及显示器，涉及显示技术领域，用于解决外界环境光在OLED层造成的反射问题，以及OLED层发出的光透过率低下的技术问题。其中，可控柔性显示装置包括：层叠设置的OLED层、1/4波片、第一导电基底层、可控液晶层、第二导电基底层；所述可控液晶层中包括：液晶分子和二向色性染料；当环境光强度大于预设阈值时，所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料被控制按照第一方向取向，以通过所述二向色性染料吸收被所述OLED层反射的环境光；当环境光强度不大于预设阈值时，所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料被控制按照第二方向取向，以使得所述OLED层发出的光全部通过所述可控液晶层。

Description

显示装置及显示器

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及显示器。

背景技术

由于OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二级管)显示器中的电极层(位于OLED层内)一般采用金属制成，因此具有较高的反射率。当OLED显示器在外界环境光较强的户外使用时，电极层对环境光的高反射会导致显示器的可读性变差。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种显示装置及显示器，用于解决外界环境光在电极层造成的反射问题，以及电极层发出的光透过率低下的技术问题。

第一方面，本发明提供一种显示装置，包括：层叠设置的OLED层、1/4波片、第一导电基底层、可控液晶层、第二导电基底层；所述可控液晶层中包括：液晶分子和二向色性染料；

当环境光强度大于预设阈值时，所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料被控制按照第一方向取向，以通过所述二向色性染料吸收被所述OLED层反射的环境光；

当环境光强度不大于预设阈值时，所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料被控制按照第二方向取向，以使得所述OLED层发出的光全部通过所述可控液晶层。

在一种可能的设计中，所述第一方向和所述第二方向垂直。

在一种可能的设计中，所述可控液晶层中的液晶分子为向列相液晶分子。

在一种可能的设计中，所述1/4波片的快轴方向或者慢轴方向，与所述向列相液晶分子的第一取向方向之间的夹角为45度。

在一种可能的设计中，所述可控液晶层中还包括：光聚合物单体；所述光聚合物单体通过外界光照作用形成聚合物墙。

在一种可能的设计中，所述聚合物墙介于所述第一导电基底层和所述第二导电基底层之间；当所述可控液晶层发生弯曲时，所述聚合物墙用以支撑所述可控液晶层，以使所述可控液晶层各个部分的厚度保持不变。

在一种可能的设计中，所述可控液晶层中的液晶分子为各向异性为正的液晶分子时，所述二向色性染料为P型二向色性染料。

在一种可能的设计中，所述第一导电基底层包括：第一柔性基底层和第一导电层；所述第二导电基底层包括：第二柔性基底层和第二导电层；其中，所述第一导电层和所述第二导电层相对设置，且所述液晶可控层位于所述第一导电层和所述第二导电层之间。

在一种可能的设计中，当环境光强度大于预设阈值时，所述第一导电层、所述第二导电层与外界电源之间构成的回路被控制为断开，以使得所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第一方向取向；其中，所述第一方向与光的传播方向垂直；

当环境光强度不大于预设阈值时，所述第一导电层、所述第二导电层与外界电源构成的回路被控制为连通，以在所述第一柔性基底层和所述第二柔性基底层之间形成电场；所述电场用于控制所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第二方向取向；所述第二方向与光的传播方向平行。

本发明第二方面提供一种显示器，包括：如第一方面中任一项所述的可控柔性显示装置。

本发明提供的显示装置及显示器，采用层叠设置的OLED层、1/4波片、第一导电基底层、可控液晶层、第二导电基底层；所述可控液晶层中包括：液晶分子和二向色性染料；当环境光强度大于预设阈值时，控制所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第一方向取向，以通过所述二向色性染料吸收被所述OLED层反射的环境光；当环境光强度不大于预设阈值时，控制所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第二方向取向，以使得所述OLED层发出的光全部通过所述可控液晶层。本发明可以根据环境光的强弱，控制可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料的取向；在环境光较强时，通过可控液晶层吸收被OLED层反射的环境光；在环境光较弱时，控制可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料的取向，来提高OLED层发出的光的通过率，从而可以显著地提高显示器的显示效果；解决了外界环境光在OLED层造成的反射问题，以及OLED层发出的光透过率低下的技术问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

图1为现有的显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的显示装置的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的显示装置在光强度大于预设阈值时的原理示意图；

图4为本发明实施例一提供的显示装置在光强度不大于预设阈值时的原理示意图；

图5为本发明实施例二提供的显示装置的结构示意图；

图6为本发明实施例二中形成聚合物墙后的效果示意图一；

图7为本发明实施例二中形成聚合物墙后的效果示意图二；

图8为本发明实施例二中形成的聚合物墙的结构示意图；

图9为本发明实施例二中形成聚合物墙结构应用在柔性显示器中的效果示意图。

图1中：

11-偏光片；

12-1/4波片；

13-OLED层。

图2至图9中：

21-OLED层；

22-1/4波片；

23-第一导电基底层；

24-可控液晶层；

2401-液晶分子；

2402-二向色性染料；

2403-光聚合物单体；

2404-聚合物墙；

25-第二导电基底层；

26-光掩膜。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为现有的显示装置的结构示意图，如图1所示，至少包括由偏光片11、1/4波片12、OLED层13所构成的显示组件。由于OLED层13的电极层一般采用金属材料制成，因此OLED层13具备较高的反射率，当环境光到达OLED层13时会形成较强的光反射。

为了消除环境光的反射对显示效果的影响，在OLED层13的上方设置了偏光片11和1/4波片12。其具体作用原理如下：

由于OLED层所在的OLED层发出的出射光和环境光均为圆偏光(光矢量端点的轨迹为一椭圆，即光矢量不断旋转，其大小、方向随时间有规律的变化)。因此，当环境光通过偏光片11时会转变为与偏光片11的偏振方向一致的线偏光，该线偏光经过1/4波片12之后，得到左旋(或右)圆偏振光，左旋(或右)圆偏振光到达OLED层13后被OLED层13反射，形成反射光。被OLED层13反射后形成的反射光为右旋(或左旋)圆偏振光，该右旋(或左旋)圆偏振光经过1/4波片12之后，形成与偏光片11的偏振方向垂直的线偏光，因此在经过偏光片11时会被偏光片全部吸收，从而消除了环境光在OLED层13的反射效应，提升了显示效果。

但是，采用上述方式，OLED层13发出的出射光经过1/4波片12之后，其中与偏光片11的偏振方向垂直的偏振光被吸收(理论上最多只有百分之五十的光能够透过偏光片)，从而使得显示组件的亮度出现明显的衰减，从而影响显示器的显示效果。

针对上述问题，本发明旨在提供一种显示装置及显示器，以解决外界环境光在OLED层造成的反射问题，以及OLED层发出的光透过率低下的技术问题。

图2为本发明实施例一提供的显示装置的结构示意图；如图2所示，本实施例的装置包括：层叠设置的OLED层21、1/4波片22、第一导电基底层23、可控液晶层24、第二导电基底层25；所述可控液晶层24中包括：液晶分子2401和二向色性染料2402。

本实施例中，所述可控液晶层中的液晶分子2401为向列相液晶分子，所述1/4波片的快轴方向或者慢轴方向，与所述向列相液晶分子的第一取向方向之间的夹角为45度。本实施例中，1/4波片可以使得圆偏光的偏振态旋转45度，当圆偏光经过1/4波片后还是圆偏光。

本实施例中，向列相液晶分子是指处在向列相下的液晶，当它在自然状态下处于近似的水平状态，当施加电场时，其会发生一定角度的旋转，使得液晶分子呈现近似垂直的状态。因此，可以根据外界环境光的强弱情况，控制液晶分子取向状态，在外界环境光较强时，使液晶分子平行取向起到类似线偏振片的作用，起到减少屏幕反射和提高屏幕对比度效果。在外界环境光较弱时，使液晶分子垂直取向，从而OLED层发出的光几乎可以全部透光可控液晶层。

具体地，在制作可控液晶层时，可以通过光学胶(Optically Clear Adhesive，OCA)将1/4波片粘贴在OLED层上，然后在1/4波片上制作第一导电基底层，然后通过卷对卷工艺或者旋涂工艺将混合有液晶分子和二向色性染料的混合物制作于第一导电基底层和第二导电基底层之间。

图3为本发明实施例一提供的显示装置在光强度大于预设阈值时的原理示意图；如图3所示，当环境光强度大于预设阈值时，控制所述可控液晶层24中的液晶分子2401和二向色性染料2402按照第一方向取向，以通过所述二向色性染料2402吸收被所述OLED层21反射的环境光。

具体地，当二向色性染料2402按照第一方向取向时，入射的环境光中与该第一方向垂直的光被二向色性染料2402全部吸收；其余与该第一方向不垂直的光到达1/4波片，此时入射光的偏振角度旋转45度，并到达OLED层。OLED层反射环境光，形成了反射光，该反射光经过1/4波片之后偏振角度旋转45度，因此反射光中再次形成了与第一方向垂直的光，该与第一方向垂直的反射光被第二向色性染料2402全部吸收，从而减少了环境光在OLED层的反射，提高了显示装置的显示效果，解决了反射问题。

图4为本发明实施例一提供的显示装置在光强度不大于预设阈值时的原理示意图；如图4所示，当环境光强度不大于预设阈值时，控制所述可控液晶层24中的液晶分子2401和二向色性染料2402按照第二方向取向，以使得所述OLED层21发出的光全部通过所述可控液晶层24。

具体地，当二向色性染料2402按照第二方向取向时，默认入射的环境光较弱，因此其在OLED层上的反射效应几乎可以忽略(此时，可控液晶层对环境光的吸收作用消失)。此时OLED层发出的光经过1/4波片之后，偏振角度旋转45度，该光经过可控液晶层时也不会被二向色性染料2402吸收，因此，理论上OLED层发出的光可以全部通过可控液晶层24。

需要说明的是，本实施例不限定预设阈值的具体数值，本领域技术人员可以根据实际测试结果设置不同的阈值。

在实际应用中，可以通过光敏传感器来实时获取环境光的强度，然后根据环境光的强度来控制是否向可控液晶层施加外加的电场。

可选地，参见图3、图4，可以设置第一方向和所述第二方向相互垂直。其中，第一方向是指与显示屏幕平行的方向，第二方向是指与垂直显示屏幕的方向。

本实施例中，可以设置所述可控液晶层中的液晶分子为各向异性为正的液晶分子，所述二向色性染料为P型二向色性染料。通过在垂直方向施加电场使得液晶分子和P型二向色性染料发生取向运动，形成如图4所示的效果。当去除外加电场时，则形成如图3所示的效果。

在一种可选的实施方式中，所述第一导电基底层包括：第一柔性基底层和第一导电层；所述第二导电基底层包括：第二柔性基底层和第二导电层；其中，所述第一导电层和所述第二导电层相对设置，且所述液晶可控层位于所述第一导电层和所述第二导电层之间。

本实施例中，可以在第一柔性基底上沉积形成第一导电层，在第二柔性基底上沉积形成第二导电层。具体操作时，可以将混合有液晶分子和二向色性染料的混合物通过卷对卷工艺或者旋涂工艺制作于第一导电层和第二导电层之间，使得液晶分子和二向色性染料可以受第一导电层和第二导电层之间的电场作用，发生取向变化。

具体地，当环境光强度大于预设阈值时，所述第一导电层、所述第二导电层与外界电源之间构成的回路断开，以使得所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第一方向取向。

当环境光强度不大于预设阈值时，所述第一导电层、所述第二导电层与外界电源构成的回路连通，以在所述第一柔性基底层和所述第二柔性基底层之间形成电场；所述电场用于控制所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第二方向取向。

需要说明的是，除了上述的实施例之外，还可以设置所述可控液晶层中的液晶分子为各向异性为负的液晶分子，所述二向色性染料为N型二向色性染料。此时，需要在垂直方向施加电场，使得液晶分子和N型二向色性染料发生取向运动，形成如图3所示的效果。当去除外加电场时，则形成如图4所示的效果。其具体实现过程和原理类似，此处不再赘述。

本实施例，采用层叠设置的OLED层、1/4波片、第一导电基底层、可控液晶层、第二导电基底层；所述可控液晶层中包括：液晶分子和二向色性染料；当环境光强度大于预设阈值时，控制所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第一方向取向，以通过所述二向色性染料吸收被所述OLED层反射的环境光；当环境光强度不大于预设阈值时，控制所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第二方向取向，以使得所述OLED层发出的光全部通过所述可控液晶层。

本实施例，可以根据环境光的强弱，控制可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料的取向；在环境光较强时，通过可控液晶层吸收被OLED层反射的环境光；在环境光较弱时，控制可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料的取向，来提高OLED层发出的光的通过率，从而可以显著地提高显示器的显示效果；解决了外界环境光在OLED层造成的反射问题，以及OLED层发出的光透过率低下的技术问题。

图5为本发明实施例二提供的显示装置的结构示意图；如图5所示，本实施例的装置包括：层叠设置的OLED层21、1/4波片22、第一导电基底层23、可控液晶层24、第二导电基底层25；所述可控液晶层24中包括：液晶分子2401、二向色性染料2402、光聚合物单体2403；所述光聚合物单体2403在位于第二导电基底层25上的光掩膜26和光照作用下，形成聚合物墙2404。

图6为本发明实施例二中形成聚合物墙后的效果示意图一；图7为本发明实施例二中形成聚合物墙后的效果示意图二；如图6、图7所示，在光照作用下，聚合物单体发生汇聚，在掩膜层通光孔所对应的位置形成聚合物墙。具体地，在制作可控液晶层时，可以通过光学胶(Optically Clear Adhesive，OCA)将1/4波片粘贴在OLED层上，然后在1/4波片上制作第一导电基底层，然后通过卷对卷工艺或者旋涂工艺将混合有液晶分子、二向色性染料、聚合物单体的混合物制作于第一导电基底层和第二导电基底层之间。最后在第二导电基底层上设置掩膜层，通过光照使得聚合物单体形成聚合物墙。

在一种可选的实施方式中，还可以通过绘制有预设图案的遮光板来替代掩膜层，在遮光板上预先绘制出聚合物墙的位置；其中，聚合墙的位置透光。将该遮光板放置在第二导电基底层25上，然后通过外界光(例如紫外光)照射可控液晶层，使得可控液晶层内的聚合物单体在透光区域汇聚和固化，最终形成聚合物墙。

图8为本发明实施例二中形成的聚合物墙的结构示意图，如图8所示，聚合物墙构成的网状结构起到了支撑可控液晶层的作用，使得第一导电基底层和所述第二导电基底层之间形成容纳液晶分子和二向色性染料的固定空间。

图9为本发明实施例二中形成聚合物墙结构应用在柔性显示器中的效果示意图；如图9所示，所述聚合物墙2404介于所述第一导电基底层23和所述第二导电基底层25之间；当所述可控液晶层24发生弯曲时，所述聚合物墙2404用以支撑所述可控液晶层24，以使所述可控液晶层各个部分的厚度保持不变。

本实施例，采用层叠设置的OLED层、1/4波片、第一导电基底层、可控液晶层、第二导电基底层；所述可控液晶层中包括：液晶分子和二向色性染料；当环境光强度大于预设阈值时，控制所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第一方向取向，以通过所述二向色性染料吸收被所述OLED层反射的环境光；当环境光强度不大于预设阈值时，控制所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第二方向取向，以使得所述OLED层发出的光全部通过所述可控液晶层。

本实施例可以根据环境光的强弱，控制可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料的取向；在环境光较强时，通过可控液晶层吸收被OLED层反射的环境光；在环境光较弱时，控制可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料的取向，来提高OLED层发出的光的通过率，从而可以显著地提高显示器的显示效果；解决了外界环境光在OLED层造成的反射问题，以及OLED层发出的光透过率低下的技术问题。

进一步地，通过聚合物墙的制备，可以使得柔性显示屏弯曲时，由于聚合物墙的支撑，导致可控液晶层的厚度不发生改变，从而解决了液晶器件不适用于柔性显示屏的问题。

本实施例还提供一种显示器，应用上述中任意一种所述的显示装置。该显示器可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本实施例中的显示器可以根据外界环境情况，控制液晶分子的取向状态。在环境光较强时，使液晶分子平行取向，这种取向状态与圆偏振片工作状态一致，从而滤掉环境光；在环境光较弱，使液晶分子垂直取向，从而使得OLED层发出的光能够全部通过可控液晶层。相比于使用圆偏振片在同等驱动条件下，屏幕亮度提高50％。另外，本实施例中的可控液晶层中设置有聚合物墙，从而当可控液晶层发生弯曲时，由于聚合物墙的支撑，可控液晶层的厚度不发生改变，从而解决了液晶器件不适用于柔性显示屏的问题。

在本发明中，除非另有明确的规定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接，也可以是电连接或者彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：层叠设置的OLED层、1/4波片、第一导电基底层、可控液晶层、第二导电基底层；所述可控液晶层中包括：液晶分子和二向色性染料；当环境光强度大于预设阈值时，所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料被控制为按照第一方向取向，以通过所述二向色性染料吸收被所述OLED层反射的环境光；当环境光强度不大于预设阈值时，所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料被控制为按照第二方向取向，以使得所述OLED层发出的光全部通过所述可控液晶层。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向垂直。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可控液晶层中的液晶分子为向列相液晶分子。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述1/4波片的快轴方向或者慢轴方向，与所述向列相液晶分子的第一取向方向之间的夹角为45度。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可控液晶层中还包括：光聚合物单体；所述光聚合物单体通过外界光照作用形成聚合物墙。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述聚合物墙介于所述第一导电基底层和所述第二导电基底层之间；当所述可控液晶层发生弯曲时，所述聚合物墙用以支撑所述可控液晶层，以使所述可控液晶层各个部分的厚度保持不变。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可控液晶层中的液晶分子为各向异性为正的液晶分子时，所述二向色性染料为P型二向色性染料。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一导电基底层包括：第一柔性基底层和第一导电层；所述第二导电基底层包括：第二柔性基底层和第二导电层；其中，所述第一导电层和所述第二导电层相对设置，且所述液晶可控层位于所述第一导电层和所述第二导电层之间。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当环境光强度大于预设阈值时，所述第一导电层、所述第二导电层与外界电源之间构成的回路被控制为断开，以使得所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第一方向取向；其中，所述第一方向与光的传播方向垂直；

当环境光强度不大于预设阈值时，所述第一导电层、所述第二导电层与外界电源构成的回路被控制为连通，以在所述第一柔性基底层和所述第二柔性基底层之间形成电场；所述电场用于控制所述可控液晶层中的液晶分子和二向色性染料按照第二方向取向；所述第二方向与光的传播方向平行。

10.一种显示器，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任一项所述的显示装置。